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1、10励磁装置检修工艺规程7要点宁夏沙坡头水利枢纽有限责任公司企业标准 QB/SPT201-00.07-2009 励磁装置检修工艺规程宁夏沙坡头水利枢纽有限责任公司 发布 目 录1 题内容与适用范围2 引用标准3 设备范围和设备技术参数3.1发电机励磁系统技术参数3.2河床机组励系统技术参数3.3 南、北干机组励磁系统技术参数4 检修周期与工期5 检修前的准备工作6 检修项目与质量标准6.1 维护检查项目与质量标准6.2 大修项目与质量标准7 检修工艺、试验方法与质量标准7.1屏柜及内部装置清扫7.2盘柜内元件的检查7.3设备机械结构检查7.4继电器、变送器及表计校验7.5 励磁系统的静态试验（

2、开环试验）7.5.1 外围回路检查7.5.2励磁设备通电前检查及设备通电7.5.3小电流试验7.5.4发电机励磁调节器模拟量校验7.5.5开入量、开出量检验。7.5.6发电机励磁调节器功能模拟试验7.5.7励磁系统其他机柜静态试验7.6调节器开机后的空载试验（整体闭环试验）：7.6.1 零起升压试验7.6.2 阶跃响应试验7.6.3 自动升压试验7.6.4 运行方式切换试验7.6.5 电流闭环阶跃响应试验7.6.6 PT断线模拟试验7.6.7 空载容量下逆变灭磁试验7.6.8 V/F限制试验7.6.9 空载跳灭磁开关试验7.7并网试验7.7.1校验P、Q测量7.7.2运行方式切换试验7.7.3

3、过励、欠励限制模拟试验7.7.4甩负荷试验图1 空载5%电压阶跃试验波形图2 100%电压自动升压试验波形图3-1 空载电压闭环、电流闭环切换试验波形图3-2 空载电压闭环下A、B套切换试验波形图4 空载5%电流阶跃试验波形图5空载PT断线试验波形附图6空载逆变试验波形附图7空载V/f限制试验波形附图8 空载额定跳灭磁开关试验波形附图9-1负载电压闭环下A、B套切换试验波形附图9-2负载电压闭环、电流闭环切换试验波形附图10 负载过励试验波形附图11 负载欠励试验波形附图12 甩负荷试验波形附：参数整定1 题内容与适用范围1.1本规程根据大、中型水轮发电机静止整流励磁及装置运行检修规程DL49

4、1/92要求，结合本厂具体情况编写。1.2本规程适用于宁夏沙坡头水力发电厂发电机励磁系统标准项目的检修1.3宁夏沙坡头水力发电厂检修人员掌握本规程，运行人员及技术管理人员应了解本规程。2 引用标准2.1 SD299大、中型水轮发电机静止整流励磁装置技术条件2.2 GB7409-97大中型同步发电机励磁系统基本技术条件；2.3 SAVR-2000微机型励磁调节器技术手册2.4 沙坡头水力发电厂发电机励磁系统投运报告（南瑞厂家）3 设备范围和设备技术参数3.1发电机励磁系统技术参数机组名称1G-4G5G6G励磁电流870A320A210A励磁电压390V125V135V励磁方式静止可控硅自并励静止

5、可控硅自并励静止可控硅自并励无功功率15MVar1.6MVar0.65MVar3.2河床机组励系统技术参数励磁变压器技术参数：名称参数名称参数型号ZSCB91250/10.5 额定容量1250KVA额定电流68.7A/913.5A 接线组别Yd11额定电压10.5kV/790V 冷却方式AN生产日期2003年9月生产厂家海南金盘特种变压器厂晶闸管元件参数：型号5STP28L额定输出电压360V 双桥输出电流3170A 单桥额定输出电流1800A正反向重复峰电压4000V均流系数0.8灭磁开关参数：型号E2N/E1600A/1000V型式能量转移型 额定电压1000V额定电流1600A过载电流4

6、0kA1s生产厂ABB公司3.3 南、北干机组励磁系统技术参数北干励磁变压器技术参数：名称参数名称参数型号ZSC9160/6.3 额定容量160KVA额定电流14.7A/335.7A 接线组别Yd11额定电压6.3KV 冷却方式AN生产日期2003-9生产厂广州特种变压器厂南干励磁变压器技术参数：名称参数名称参数型号ZSC9100/6.3 额定容量100KVA额定电流9.16A/209.9A 额定电压6.3KV22.5% 接线组别Yd11冷却方式AN（自然风冷）生产日期2003-11生产厂广州特种变压器厂灭磁开关技术参数：名称参数名称参数型号GXWM-650额定电压220V额定电流400A 操

7、作电压DC220V分闸线圈DC220V 生产厂常州国星电器厂晶闸管元件技术参数：名称参数名称参数型号KP5000A/2000V 均流系数0.56 额定输出电流1800A额定输出电压500V4 检修周期与工期检验类别检验周期工期备注维 护一周视设备运行情况而定检 修一年10天其它检修项目视情况而定5 检修前的准备工作5.1 准备好检修中所需要的备品备件及辅助材料5.2 准备并落实检修中所需的合格的仪器仪表、工具、设备5.3编写检修组织、安全技术措施5.4准备好检查处理记录表格及图纸、资料5.5做好人员组织和其它工作6 检修项目与质量标准 6.1 维护检查项目与质量标准序号小修项目质量标准验收等级

8、1盘内清扫无灰尘及油垢班组2端子紧固接线无松动，标号齐全班组3调节器电源是否正常应无异常。部门4继电器检查接点无明显烧损，接线牢固可靠班组5开关、按钮检查动作灵活可靠，不发卡班组6电源检查电源模块工作正常，输出良好班驵7调节器插板接插是否正常接插正常部门8绝缘测试回路绝缘在5M以上班组6.2 大修项目与质量标准序号大修项目质量标准验收等级1调节器清扫检查设备无爬电现象,各部无异常部门2调节器绝缘测试。用500V摇表，不小于1M部门3调节器静态试验各单元静态参数测试合格，满足运行要求部门4电流互感器伏安特性试验参阅电流互感器检验规程部门5开入量、开出量检查参阅模件系统开入、开出量的相关要求部门6

9、调节器整体开环试验满足SAVR-2000微机型励磁调节器技术手册的要求部门7调节器整体闭环试验应满足发电机各种工况运行时的要求电厂7 检修工艺、试验方法与质量标准7.1屏柜及内部装置清扫励磁调节器、可控硅整流柜及其它励磁机柜长期运行中会积落灰尘，首先对设备进行清洁，在清扫后，不可有明显的灰尘颗粒。7.2盘柜内元件的检查检查各控制开关、按钮是否动作正常、无卡塞。用万用表检查各开关、按钮接点是否接触良好。7.3设备机械结构检查设备的机械结构检查主要检查柜内所有连接螺丝的紧固情况，包括柜内两侧端子螺丝、功率柜铜排连接、调节器同步背板上端子螺丝、SAVR的MBD201模拟量板上的CT端子螺丝以及插箱的

10、穿墙端子两面螺丝等。对于设备螺丝紧固和灰尘清扫可以同步进行。检查所有多芯插把是否结合紧密，不合格的应旋紧或插牢。 7.4继电器、变送器及表计校验将励磁调节器、FLZ可控硅整流柜、FLC操作柜等柜内所有继电器分别取下，按照相应的继电器效验要求，接上相应等级的工作电压，检查继电器中所有常开、常闭结点的动作及接触情况。在取下柜内继电器时，要详细记录各个继电器的电压等级，保证继电器检验后，各个电压等级继电器放回正确位置。7.5 励磁系统的静态试验（开环试验）7.5.1 外围回路检查将调节器内部元件清扫干净，并检查元器件连接点焊接是否牢固，没有虚焊现象，元器件没有损坏。检查SAVR2000发电机励磁调节

11、器、FLZ可控硅整流装置、FLK灭磁开关装置、FLR非线性灭磁及过压保护装置等机柜与外围系统及设备的接线、接口，其中包括电源，开关量输入、开关量输出，PT、CT回路（PT无短路,CT无开路），同步回路，脉冲输出回路及主回路接线，无任何错线，与设计图纸相符合。检查项目附表一：检 查 项 目标准1.励磁装置端子外部接线检查（确认外部接线没有多接、少接或错接等）正确2.励磁装置接入电源检查(确认电源的类别、容量及直流电源的正负等)正确3.PT、CT回路检查（确认三相电压、电流的相位、极性等）正确4.同步回路检查（确认同步变压器型号、接法等）正确5.脉冲回路检查（确认脉冲盒内部正常、脉冲端子接线正确等

12、）正确6.开关量输入检查（确认输入节点为无源干节点等）正确7.开关量输出检查（确认输出节点正确、外部信号电源无串电）正确8.励磁一次主回路检查（确认主回路接线正确）正确9.灭磁回路检查（确认灭磁电阻接在转子侧、灭磁开关接线正确等）正确10.过压保护回路检查（确认过压电阻配置、接线方向正确等）正确11.初励回路检查（确认初励电源的类别、容量及输出的正负极性等）正确12.其他回路检查正确7.5.2励磁设备通电前检查及设备通电通电前，励磁系统机柜作外观、机械结构、插件、元件检查，无任何异常；检查一、二次回路对地绝缘满足要求；通电前测量电源负载电阻，机柜符合通电条件；通电后测量电源电压值，一切正常。检

13、查项目附表一：检 查 项 目标准1.装置外观检查正确2.装置机械结构检查正确3.装置插件及元器件检查正确4.装置内部接线紧固检查正确5.装置端子紧固检查正确测量数据（参考）附表二：测 量 项 目(负载电阻)参考数据（） SAVR2000调节器负载调节器交流电源1负载电阻（DK1合）8.5调节器交流电源2负载电阻（DK2合）8.3调节器直流电源负载电阻（DK3合）34.2K24V 1开关量输入电源负载电阻83724V 2开关量输入电源负载电阻83224V 3继电器电源负载电阻68/6824V 4脉冲电源负载电阻1.783K/1.784K测 量 项 目(电源电压)参考数据（V）SAVR2000调节

14、器电源A套电源合调节器交流电源1（DK1合）223调节器直流电源（DK3合）221+5V（工控机界面观察）4.94+12V（工控机界面观察）12.42-12V（工控机界面观察）-12.3124V 1开关量输入电源电压24.5724V 2开关量输入电源电压23.3824V 3继电器电源电压23.2824V 4脉冲电源电压24.62B套电源合调节器交流电源2（DK2合）223调节器直流电源（DK3合）221+5V（工控机界面观察）4.95+12V（工控机界面观察）12.75-12V（工控机界面观察）-12.5124V 1开关量输入电源电压24.6524V 2开关量输入电源电压24.4324V 3继

15、电器电源电压24.2524V 4脉冲电源电压24.647.5.3小电流试验用厂用交流380V作为可控硅柜他励电源和SAVR-2000调节器同步信号源，在发电机励磁调节器1001端子上送入机端电压（如下图）。可控硅带滑线变阻器作负载，做小电流试验。将SAVR-2000调节器置为定角度控制方式，通过增、减磁按钮改变触发角度，用示波器观察到：可控硅功率桥能可靠触发，可控硅输出波形触发一致性较好，可控硅输出波形与调节器输出控制角一致，调节器根据电压给定值与测量值能够实现闭环调节功能（此时需将调节器置电压闭环控制方式）。安全措施及方法：做小电流试验时，应断开励磁可控硅柜交流刀闸、直流刀闸或相应开关，确保

16、可控硅柜与励磁主回路隔离；严禁可控硅阳极交流电源加入到励磁变压器副边或励磁机定子，严禁可控硅直流输出电压加入到发电机转子。输出电压（参考数据）功率柜交流侧输入电压（V）AC54V调节器控制角3060901101#功率柜直流输出电压（V）调节器A套6036.110.751.98调节器B套59.935.710.181.682#功率柜直流输出电压（V）调节器A套60.136.710.631.92调节器B套59.935.910.011.657.5.4发电机励磁调节器模拟量校验在发电机励磁调节器1001端子上送入三相电压，1002端子上送入三相电流，模拟发电机励磁专用PT、仪用PT、发电机定子CT、发电

17、机转子CT二次侧输出。 其中发电机定子CT二次侧输出额定值为：IFN / 发电机定子CT变比 = 1772/(2000/1)=0.886（A）；其中可控硅交流三相CT二次侧输出额定值为：ILN 0.816 / 交流三相CT变比 = 8700.816/(300/1)=2.366（A）；当加入定子电压、定子电流为二次额定值，电压电流相位角为0度时，励磁调节器检测机端电压（UF1、UF2）为100%，定子电流为100%，有功为额定视在值，无功为0。 当加入发电机转子电流为二次额定值(模拟可控硅交流三相副边CT二次侧输出)，励磁调节器检测转子电流为100%。通过工控机监控界面观测定子三相电压测量值、定

18、子三相电流测量值及发电机转子测量值，显示正确。安全措施及方法： （1）加入电压、电流时，应将端子上的短接片打开，严禁加到外回路； （2）加入电压、电流时,电压最大值不能超过150V,电流最大值不能超过5A。工控机界面显示A套B套工控机界面显示A套B套A相定子电压(%)99.5899.24A相定子电流(%)99.58100.24B相定子电压(%)99.5899.21B相定子电流(%)99.3199.28C相定子电压(%)99.4799.96C相定子电流(%)99.2199.01定子电压(%)99.50100.08定子电流(%)99.3199.31A相有功9.519.57PT2电压(%)99.55

19、99.63B相有功9.679.63A相转子电流(%)100.11100.32C相有功9.759.73B相转子电流(%)100.11100.26有功功率28.9428.90C相转子电流(%)93.24106.06cos=1P有功33.8433.85cos=0P有功-0.11-0.11Q无功0.280.40Q无功33.8933.857.5.5开入量、开出量检验。用调试笔记本与工控机的串行通讯口连接，通过笔记本在线显示，检查励磁系统的各种操作及运行状态的正确性。可参考励磁系统原理图进行励磁系统进入开入和开出量模件的检查。开关量输入信 号 名 称开关量输出信 号 名 称 X1远方增磁 Y1调节器告警

20、X2远方减磁 Y2调节器综合限制 X3预留 Y3风机控制 X4远方开机 Y4初励控制 X5远方停机 Y5机端20% X695%转速 Y6预留 X7油开关合位 Y7起励失败 X8系统电压跟踪 Y8PT断线 X9#1功率柜故障 Y9过励限制 X10#2功率柜故障 Y10欠励限制 X11PSS投/退 Y11强励限制 X12MK常开节点 Y12V/F限制 X13MK常闭节点 Y13逆变失败 X14预留 Y14功率柜故障 X15就地开机 Y15调节器A套故障 X16就地停机 Y16调节器B套故障7.5.6发电机励磁调节器功能模拟试验7.5.6.1空载给定值上下限检查模拟空载状态，分别在电压闭环和电流闭环

21、控制方式下，通过操作面板增、减磁按钮观测电压给定值、电流给定值的上下限。结果与设定值相符。7.5.6.2负载给定值上下限检查 模拟并网状态，分别在电压闭环和电流闭环控制方式下，通过操作面板增、减磁按钮观测负载时电压给定值及电流给定值上下限。结果与设定值相符。7.5.6.3逆变模拟试验投调节装置面板“就地停机”按钮，观察调节器输出控制角为逆变角度，可控硅直流输出波形为逆变波形，动作正确。7.5.6.4 PT断线模拟试验将调节器置A套为主套，断开调节器1001-1，3，5某相，调节器切换为B套，并报出“PT断线”信号； 恢复A套断线后，将调节器置B套为主套，断开调节器1001-9，11，13某相，

22、调节器切换为A套，并报出“PT断线”信号。7.5.6.5过励、欠励限制模拟试验 分别模拟送入过励、欠励限制动作无功值，观察过励、欠励限制动作正确。7.5.6.6调节器其他功能模拟试验7.5.7励磁系统其他机柜静态试验可控硅柜风机控制及快熔信号模拟试验；灭磁开关柜灭磁开关控制分合试验；励磁回路有关逻辑控制试验等。7.6调节器开机后的空载试验（整体闭环试验）： （试验条件：各设备均已恢复接线，机组达到额定转速，具备加励磁升压条件）7.6.1 零起升压试验发电机励磁调节器置电压闭环控制方式，将电压给定值调至 10 %UFN，发现地开机令，发电机定子电压被建至 10 %UFN，通过增磁按钮，手动将发电

23、机电压增至 100 %UFN；再通过减磁按钮，将发电机电压减至 10 %UFN。调节过程平滑稳定，数据记录如下：Uf(%)10.1229.9950.1570.7389.86Ug(%)10.1229.9650.1170.0589.99()81.6883.8784.6384.3184.46IL(A)41.95120.82194.90263.15356.35Uf(%)99.9390.0649.8830.0410.01Ug(%)100.0190.0149.9030.0110.00()84.3384.7784.4783.2181.49IL(A)441.05355.35194.90120.8241.957

24、.6.2 阶跃响应试验 调节器置电压闭环控制方式，升发电机机端电压至90% UFN，通过计算机键入命令，做5%UFN阶跃响应试验，修改PID参数，观察调节性能，并分析波形最终选取一组整定参数:参考（ KP= 80 H, KI= 40 H，KD= 00 H，）试验波形参阅附图1。 阶跃方向超调量调节时间振荡次数上阶跃 15 % 0.3 秒 0 次下阶跃 10 % 0.3秒 0 次7.6.3 自动升压试验自动开机操作，控制台给出开机令，励磁调节器自动升压至 100% UFN，试验波形参阅附图2。7.6.4 运行方式切换试验将调节器置“电压闭环”控制方式，做A、B套切换试验，电压无扰动； 将调节器置

25、由“电压闭环”控制方式切换为“电流闭环”控制方式，电压无扰动；试验波形参阅附图3。7.6.5 电流闭环阶跃响应试验将调节器置“电流闭环”控制方式，通过工控机试验窗键入命令，做5%ILN阶跃响应试验，调节性能良好。试验波形参阅附图4。7.6.6 PT断线模拟试验将调节器置A套为主机，断开调节器1001-1，3，5某相，调节器切换为B套，机端电压无扰动，然后恢复断线。将调节器置B套为主机，断开调节器1001-9，11，13某相，调节器切换为A套，机端电压无扰动，然后恢复断线。试验波形参阅附图5。7.6.7 空载容量下逆变灭磁试验操作调节器“就地停机”控制按钮，调节器自动逆变灭磁，试验波形参阅附图6

26、。7.6.8 V/F限制试验机组转速下降，当频率低于47.5HZ时，V/F限制开始动作，此时增磁按钮无效，试验波形参阅附图7。7.6.9 空载跳灭磁开关试验机端电压和转子电流保持在额定值，通过DCS直接分灭磁开关。灭磁开关可靠动作，试验波形参阅附图8。7.7并网试验 7.7.1校验P、Q测量 退出过励限制、欠励限制功能（通过修改工控机界面参数窗内“过励、欠励退出”参数，使之为“1”），机组并网后，带一定负荷下,校验P、Q采样值,与实际值相符。试验完成后恢复发电机励磁调节器过励限制、欠励限制功能。7.7.2运行方式切换试验在调节器面板上作手动切换（A套切至B套和B套切至A套），切换过程中机端电压

27、和无功无波动。调节器由电压闭环切换至电流闭环控制方式，切换过程中机端电压和无功无波动。在电流闭环控制方式下增、减励磁，无功平滑变化，无摆动。试验波形参阅附图9。7.7.3过励、欠励限制模拟试验机组带负荷 20.42 MW，通过增磁按钮增加无功至 8 MVAR（若临时设定过励值为 8 MVAR，则试验完成后恢复），20秒后，调节器过励限制动作，此时增磁按钮无效。通过减磁按钮减少无功，过励限制返回，增磁按钮功能恢复，试验波形参阅附图10。机组带负荷 20.42 MW，通过减磁按钮减少无功至 2 MVAR（若临时设定欠励值为 2 MVAR，则试验完成后恢复），调节器欠励限制动作，此时减磁按钮无效。通过增磁按钮增加无功至欠励限制返回，减磁按钮功能恢复，试验波形参阅附图11。7.7.4甩负荷试验分四次进行。机组带负荷22MW，甩负荷，机组频率低于45HZ，调节器逆变灭磁。试验波