发电工法2.docx

1、发电工法2干熄焦系统调试发电工法编制人：李祥福 2010-11-9中国三冶集团有限公司电气安装工程公司1.前言干熄焦技术是最近几年在国内得到广泛推广。随着国家对节能减排政策的进一步深化，对环保要求的不断提高，焦化系统的干熄焦得到广泛的应用。而干熄焦发电也越来越多地被相关人士重视，发电机是整个发电系统的核心部分，在发电机安装，调试过程中，先进的方法和技术，不但可以降低企业成本，提高企业效益，而且对提高工程质量也具有积极地意义。本工法主要阐述调试过程中采用的一些先进方法和技术。2.工法特点：本工法系统地阐述干熄焦发电项目各个系统的调试方法和要点，对其中的关键技术方法作重点剖析，如高压电缆交流耐压、

2、发电机定子变频谐振耐压；采用示波器进行的发电机动态试验等，与传统方法相比，不但经济、快捷而且对被试设备的破坏性降低到最小程度，最主要的是提高了试验的精度。3.适用范围：该工法适用于干熄焦发电系统的调试；发电机系统实验；以及相关的继电保护实验。尤其针对大型发电机，变压器的耐压试验，采用变频谐振耐压所需的容量为工频1/Q倍（Q为串联谐振品质因数）。发电机动、静态实验在采用本工法施工时，根据现场具体情况，灵活运用，取得事半功倍的效果。4.工艺原理：变频谐振交流耐压的基本原理是利用L-C组成串联谐振电路，假设电路的品质因数为Q，则被试物上的电压为Q倍的谐振电压，通常把被试物看作一固定的电容 C，通过调

3、节L使其谐振频率落在仪器的可调范围之内，调节频率，使电路达到谐振状态，再逐渐升高电压。其优点是电流小，对被试物损害小。在发电机动态试验中，通过双踪示波器监视对应的电压、电流的大小、相位关系，绘制出相应的曲线，如发电机的空载特性，短路特性，灭磁时间常数等-，克服传统手工取点绘制产生的误差，而且提高试验精度和速度。5.调试项目及操作要点： 5.1调试项目见表5.11、5.22 表5.11干熄焦本体系统红焦装入系统装入装置单机调试 提升机单机调试APS定位系统单机调试电机车及焦罐台车单机调试红焦装入系统联动调试 冷焦排出系统调试检修用平板闸门单机调试振动给料器单机调试吹扫系统调试自动润滑装置单机调试

4、旋转密封阀单机调试排焦溜槽单机调试运焦皮带单机调试系统联调气体循环系统调试气密性试验风机入口挡板调试干熄炉入口挡板调试气体循环系统各调节阀调试风机自动供油润滑装置调试循环风机单机调试系统联调锅炉系统锅炉给水泵、除氧给水单机调试强制循环泵单机调试电动阀门单机调试（给水、排污、放散、主蒸汽）除尘系统一次除尘系统二次除尘系统 表5.12辅助系统调试润滑系统直流油泵交流油泵水系统冷凝水泵射水泵循环水泵阀门调试水系统阀门主蒸汽阀门减温减压阀门调速汽门、盘车电机发电机系统试验高压电缆绝缘试验耐压试验高压开关柜电压互感器电流互感器真空断路器避雷器升压变压器绝缘试验变比极性、组别试验直流电阻直流漏泄交流耐压绕

5、组变形介损发电机静态试验绝缘、吸收比、极化指数转子、定子直流电阻定子漏泄、交流耐压转子耐压励磁机绝缘、耐压转子交流阻抗、功率损耗动态试验空载特性短路特性灭磁时间常数相序轴电压继电保护报警转子一点接地、失磁、过负荷、零序接地跳闸差动速断、比率差动、复压过流、逆功率低频、过电压、转子两点接地5.2操作要点：5.2.1高压电缆试验：1.本工法高压电缆采用交流耐压试验，在进行一相试验时，其他两相、金属屏蔽和铠装层一起接地。2.耐压试验前后，绝缘电阻测量值应无明显变化。3.橡塑电缆外护套、内衬层的绝缘电阻不应低于0.5M/KV4.测量绝缘用兆欧表选择： 1）0.6/1KV电缆用1000V兆欧表。2）0.

6、6/1KV以上电缆用2500V兆欧表。3）橡塑电缆外护套、内护套的测量用500V兆欧表。5.18/30KV及以上电压等级的橡塑电缆可采用直流耐压，试验电压分46阶段均匀升压，每阶段停留1分钟，并读取泄漏电流值。试验电压升至规定后维持15分钟，读取1分钟和15分钟电流值。6.橡塑电缆优先采用20300Hz交流耐压试验 18/30Kv及以下，采用2.5U0为试验电压，时间5分钟。21/3564/110Kv采用2U0为试验电压，时间60分钟交流耐压原理图如图5.2.11所示5.2.2电压互感器、电流互感器、真空断路器、避雷器试验1.电压互感器、电流互感器试验 1)测量一次绕组对二次绕组及外壳、各二次

7、绕组间及对外壳绝缘电阻，不低于1000M。2)测量电容式电流互感器的末屏及电压互感器接地端（N）对外壳的绝缘电阻不小于1000M。3)绝缘电阻测量使用2500V兆欧表。4）测量35KV及以上互感器的tg5）交流耐压为出厂值的80%。6）电磁式电压互感器励磁曲线测量点为电压的20%、50%、80%、100%、120%，对直接接地的PT，电压在35KV及以下的最高测量点为190%,66KV及以上最高测量点为150%。7）对额定电压测量点，励磁电流不大于出厂值的30%。2.真空断路器试验1）真空断路器导电回路电阻值测量，采用电流不小于100A的直流压降法，结果应符合产品技术条件的规定。2）分别在断路

8、器合闸、分闸状态下进行交流耐压试验，在断口耐压试验按产品技术条件的规定，试验中不应发生贯穿性放电。3）耐压实验时将开关手车拉出，车体可靠接地。4)对于发电机出口断路器要求三相同期的时间，越小越好。5）测量断路器合闸时间，分闸时间。6）测量断路器的低电压脱扣值。3.避雷器试验： 避雷器试验分为无间隙金属氧化物避雷器和有间隙金属氧化物避雷器。对于无间隙金属氧化物避雷器测量直流参考电压及0.75倍直流参考电压下的泄漏电流。对于有间隙金属氧化物避雷器测量工频放电电压。放电后切断电源时间不大于0.5秒，动作电流控制在0.20.7A，实验时可把过流继电器整定为0.3A。绝缘电阻测量应符合下述规定：35KV

9、以上电压，使用5000V兆欧表，不小于2500M35KV以下电压，使用2500 V兆欧表，不小于1000 M1KV以下电压，使用500 V兆欧表，不小于2M基座绝缘电阻不低于5 M5.2.3 升压变压器试验因干熄焦发电机属于中小型发电机，所以大部分直接并在企业内部的10KV电网上，稍大一些的通过升压变压器并在35KV电网上，所以这种变压器一般为容量较大的有载调压变压器1.测量各档的直流电阻和变比，采用变压器直流电阻速测仪。2.检查变压器接线组别及变比。采用变压器组别测试仪可直接测量变比、组别及误差。3.测量个绕组及铁芯的绝缘电阻，铁芯必须为一点接地。对变压器上有专用的铁芯接地线引出套管时，在注

10、油前测量其对外壳绝缘，对35KV及以上且容量在4000KVA及以上的，测量吸收比，常温不小于1.3，绝缘电阻值不低于产品出厂试验值的70%。4.当电压等级为35KV及以上且容量8000KVA及以上时直流电压20KV，其直流泄漏值20摄氏度时，不超50微安。5.交流耐压，对35KV电压等级，油浸变压器为68KV，可采用工频耐压，也可采用变频谐振。实验前先估算被试物的等效电容，选择匹配的电感器进行串，并联，使谐振频率落在变频电压的频率范围之内。注意电感器的耐压情况，实验时，先施加一个小的电压，然后调节频率，使电路谐振然后再增大电压，达到被试物的标准。若发生击穿情况，电路谐振条件被破坏，被试物上电压

11、大大降低，防止击穿故障点扩大。5.2.4发电机单元试验 在发电机的开箱验收后，及时对发电机转子，定子，励磁发电机，永磁发电机进行绝缘电阻测试，便于及时发现问题，对于无刷励磁发电机转子测量绝缘时，依据设备厂家的技术标准，将整流桥短接后进行。 1.定子绕组各相绝缘电阻不平衡系数不应大于2。 2.吸收比：对沥青浸胶及烘卷云母绝缘不应小于1.3。对环氧粉云母绝缘不应小于1.6，对不合格应进行干燥处理，干燥方法有涡流干燥法，电阻箱加热干燥法。3.定子绕组直流电阻测量，相互间不超过其最小值的2%。4. 定子绕组直流耐压试验和泄漏电流测量 1）试验电压为电机额定电压的3倍。 2)试验电压按每级0.5倍额定电

12、压升高，每阶段停留1分钟，并记录泄漏电流。要求各相相差不应大于最小值的100%，当最大值在20微安以下时，根据绝缘电阻和交流耐压试验结果综合判断为良好时，差值可不考虑。 3）泄漏电流波动过大，或随电压升高，急剧增长，应停止实验，查明原因。试验完毕，应经放电电阻充分放电，再测量其绝缘电阻。其原理图如图：5.2.6-15.定子绕组交流耐压 因工频交流耐压设备容量限制，因此交流耐压采用交流变频谐振耐压代替，额定电压在24KV以下，为（1000+2Un）0.8,Un为发电机额定电压，其电路原理图为5.2.1-1所示：6.发电机转子试验1）转子绕组绝缘测试不低于0.5M。2）在电机额定转速时超速试验前后

13、测量转子绝缘电阻 3）转子额定电压为200V以上，采用2500V兆欧表；200V及以下采用1000V兆欧表。 4）转子耐压显极式转子按规定进行；隐极式可不进行交流耐压，采用2500V兆欧表测量绝缘电阻即可。 5）测量转子的直流电阻。 6）测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗。应在静止状态下的定子膛内、膛外和在超速试验前后的额定转速下测量。对无刷励磁机组，当无测量条件，可以不测。7.发电机励磁回路及其设备交流耐压，试验电压为1000V或采用2500V兆欧表测量绝缘电阻代替，回路中电子元器件测量时将其两端短路。8.测量发电机、励磁机的轴承和转子进水支座的绝缘，在装好油管后，采用1000V兆欧表测量，其

14、值不低于0.5M。5.2.5继电保护试验 继电保护是发电机调试中一重要项目，它保护发电机系统在故障状态下，能够准确、及时切断故障，防止事故扩大，保护设备及人身安全。1.电流互感器、电压互感器及交流电源、直流电源均应调试完毕。2.外部线路、盘内接线准确无误，保护盘上电。3.断路器合闸，分闸操作正常。4.试验时，直接在保护盘的端子上施加模拟电流、电压，首先校验综合保护器精度,确认精度符合技术标准。5.根据保护定值，校验每项保护，要求动作可靠，联锁关系正确。根据定值校验同期装置在给定压差、频差、角差情况下动作情况。6.通常中小型发电机的保护有： 差动速断、比率差动、过电压、复压过流、逆功率、过负荷、

15、转子一点接地、转子二点接地、失磁保护、低频保护。7.在所有保护校验完成以后，恢复所有接线，在电流互感器一次侧施加大电流。检查所有电流回路，包括保护屏、测控屏、同期屏、励磁屏，所有显示应正确。在电压互感器一次侧施加三相380V交流电，检查所有电压回路的完整性。8.微机控制励磁屏系统调试检查励磁屏及外部接线准确无误后上电。检查各通道是否正常，模拟通道切换，灭磁联跳发电机的联锁保护和灭磁联跳主汽门关闭联锁保护。5.2.6系统反送电在发电机系统各单元试验完毕，联锁及保护均试验完毕，进行系统的反送电检查，对参与反送电的保护投入，切记将发动机出口三相母排拆开与外部反送的10KV电源端开。1.将线路侧电压互

16、感器投入，将发动机系统的测量电压互感器和励磁电压互感器投入，检查各保护装置电压显示是否正常。2.用相序表检查各电压互感器二次的相序，均应为正相序且与电网一致。若为发变组系统，则应考虑因变压器引起的相位变化。3.在同期屏上检查同期装置，此时同期表指针应指示在中间位置。5.2.7发电机动态试验在汽轮机冲转完成打闸试验、超速实验等相关机械试验后，稳定运行一段时间后，进行发电机动态电气试验。1.发电机空载特性试验 试验时强励、强减退出，差动过流及接地保护投入，先手动调节励磁，升至0.5Un测相序，测三相电压是否平衡。在本工法中，发电机空载特性采用双踪示波器监视励磁电流和空载电压的变化，对励磁电流和发电

17、机空载电压进行完时扫描，提高整个试验的精度和速度，使特性曲线更平滑更准确，此信号均取自励磁控制屏，经衰减后取得，利用励磁屏的自动零起升压，自动将电压升到额定电压的90%，然后用手到逐渐加至预定值（额度电压的120%）当电机存在匝间绝缘时，应进行匝间耐压试验，为定子额定电压的130%，持续5分钟，但均不应超过额定励磁电流。2在发电机达到额定转速后，检查发电机联锁保护，包括发电机出口开关跳闸联跳灭磁，同时关闭主汽门；发电机失磁，联跳出口开关，同时关闭主汽门。对于发变组，可不将发电机从机组拆开做发电机的空载特性，而只做发变组的空载特性，电压加至额定电压的105%。在录取特性曲线时，励磁电流只能向一个

18、方向调节，不得中途返回。否则由于磁滞回线的影响使测量结果产生误差。由于磁滞的影响，电压上升与下降曲线是不重合的，通常取其平均值。原理图如图5.2.9-13发电机空载灭磁时间常数测量及定子残压测量。测量发电机空载额定电压下灭磁时间常数，其原理接线与空载特性一致，所不同的是，手动将发电机空载电压调至额定电压，各项工作准备好后，通知汽机指挥人员，断开灭磁开关，此时发电机电压自动迅速衰减，衰减至额定电压的0.368倍时，电压继电器动作，记录整个衰减时间，即为发电机空载时的灭磁时间，通过这种方法，快捷、准确，不需要更改试验接线，提高试验效率，在灭磁装置分闸后，保持发电机处于额定转速，测量定子残压，测量者

19、要戴绝缘手套，并利用绝缘棒进行测量，采用多量程高内阻交流电压表。如图5.2.9-2所示4在发电机定子处于额定电压时，测量发电机相序，必须与电网一致，测量发电机的轴电压，测量轴电压时选用高内阻的小量程指针电压表，测量时注意安全。5发电机短路特性及短路灭磁时间常数 1）.在发电机出口将三相用铜母排短路，母排截面要以发电机额定电流为选择依据，若经发电机出口断路器，则把断路器合闸，为防止试验过程中跳闸，用机械方法锁住跳闸机构，投入过流保护并作用于信号，强励停用，对发电机额定转速下，增加励磁，每增加10%15%额定定子电流时，同时读取励磁和定子电流，在励磁电流升至额定15%20%时，测量定子三相电流是否

20、平衡，一直增加至定子额定电流为止。然后降低励磁电流，同时记录各点电流值。如图5.2.9-3所示2）.发电机短路灭磁时间常数测量 测量时将电流继电器返回电流整定为0.368In，发电机维持额定转速，发电机出口断路器合闸，增加励磁使发电机电流达到额定值，合上电秒表电源开关，断开灭磁开关，联动启动电秒表，至定子电流降至0.368In时，继电器动作，电秒表停止走动，即为短路灭磁时间常数。 在采用新型微机自动励磁系统中，由于灭磁采用可控硅逆变技术，其开路与短路灭磁时间常数更小，电秒表测量误差较大，常采用示波器法，如图5.2.9-45.2.8.真同期假并网在所有试验完成后，发电机停机检查，同时启动盘车电机

21、，此时恢复发电机出口母排，恢复接线，确认准确无误。再次启动发电机，把发电机出口断路器放在试验位置，其余设备均处工作位置，所有保护均投入，在发电机达到额定转速后，给定励磁，使发电机电压、频率调至同期定值允许范围内，监视同期表变化，先手动并列，然后断开断路器，再利用自动同期装置自动并网。5.2.9.并网发电 在完成上述试验准确无误后，将发电机出口断路器推至工作位置，同时，通知汽轮机组和电网调度，准备并网发电，并网时，在同期屏手动并网，然后再自动并网。并网完成后，通过调节励磁，可以增加或减少发电机的无功功率，通过调节进汽门大小来变现有功调节。6. 试验设备及辅助材料6.1 试验设备见表1。表6.1

22、电气、试验设备一览表序号名称型号规格单位数量1交（直）流试验装置XC5套12大电流发生器DDG-25/5000台13数字万用表F8840A台14数字表兆欧表ZC-7台15稳压电源6kVA台16单相调压器1kVA台17三相调压器3KVA台18钳式电流表T-301块29接地摇表ZC-8块110开关动特性测试仪GKC-DLB台111介损测试仪GWS-4C台112直流电阻速测仪ZT-200K台113回路电阻测试仪HLY-台114V-A特性测试仪HYVA-台115相位表MG29BS台116相序表HMG2000B台117继电保护测试仪HYJBIII台118150HZ调谐电源SF（Q）台119电流表0-5-

23、10A块220电压表0-600V块221极化指数表BC2000台122双踪示波器TDS1000-SC套123变压器绕组变形测试仪SB3006台124变频交流谐振耐压CGS台125双电桥QJ-44台16.2 辅助材料见表6.2。表6.2 电气高压试验所需辅助材料序号名称规格型号单位数量备注1自动空气开关DN10-100只12绝缘胶布卷23绝缘手套副34绝缘靴双35绝缘垫板块26放电棒只17连接导线套38警示牌只59围栏绳米207 质量标准7.1 执行电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB501502006。7.2 与设备生产厂家出厂前试验数据说明书中的试验数据相比较。8 安全措施8.1 试验前

24、由试验技术负责人向试验人员及监护人员进行安全教育，强调安全注意事项。高压电器试验电压等级较高，试验工作不得少于两人，并设专人监护。8.2 试验现场装设遮拦或围栏，向外悬挂“止步，高压危险！”的标志牌，并设专人看护。加压前认真检查试验接线，然后通知人员远离被试设备，取得试验负责人许可后加压，加压过程中应有人监护。高压试验人员在加压全过程中要精力集中，随时警戒异常现象发生，操作人员站在绝缘板上。8.3试验装置的金属外壳可靠接地，高压引线尽量缩短，必要时用绝缘物支挂牢固。8.4 变更接线或试验结束时，先断开试验电源，放电，并将升压设备的高压部分短路接地。8.5 试验结束时，试验人员应拆除自装的接地短路线，对被试设备进行检查并清理现场。8.6 对特殊的重要电气试验，应有详细的试验方案，并经建设单位及监理单位同意批准。9 经济技术质量效果分析电气试验肩负着电力系统、电气设备正常运行的重要使命，通过试验可以发现设备绝缘隐患并及时处理，保证电力系统及电气设备正常运行。本工法就是本着这一目的，在电力设备投运前，完成各项试验指标。运用本工法保证了干熄焦系统及发电机系统一次并网发电成功，有效地缩短了工期，降低了工程成本。