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1、SFC装置现场调试大纲分解 Gas-turbine Power ProjectSite Commissioning Test Procedure for Static frequency converter system of M701F Gas-steam turbineM701F燃气蒸汽联合循环机组静态变频SFC系统调试大纲版本号Rev. 0 DODNGFANG ELECTRIC CORPORATION中国东方电气集团公司Augest 2012A. PLANT RECORD修改记录版本号日期 描述 设计校核Z2012-8-1第一版王潇刘鹏注：该调试大纲仅供参考。目录：A 概述1 SFC系统

2、简介2 设备概述3 调试目的4 调试应具备的条件5 安全守则6 对调试人员的要求7 对调试报告的说明B 参考文档C 试验结果A 概述1. SFC系统简介大中型燃气轮机组在起动初期，机组无法提供足够的起动力矩自行起动，此时普遍采用由6kV电力系统向静止变频起动装置提供电压和频率恒定的功率电源，通过静止变频起动装置输出并向发电机定子绕组提供可变电压和频率的电源，同时向发电机转子绕组加入适当励磁电流，将发电机当作同步电动机使用，带动整个机组旋转。当机组的转速达到60%左右的额定转速时，便可以由燃气轮机点火自保持运行，静止变频起动装置便可以退出运行，整个拖动过程大约需要30min左右。担负拖动机组起动

3、任务的静止变频起动装置，我们就通常称之为SFC(Static Frequency Converter)。SFC采用交流直流交流的电源变换模式，逆变器在正常工作时必须依赖发电机的定子电压信号，实现有源逆变，因此这种工作方式称为负载换相模式 (LCI)。电厂安装的SFC装置，采用“二拖二”的冗余结构工作方式，即电厂配备2套SFC装置且互为备用，任何一套SFC都可以通过切换逻辑盘、起动开关盘的控制，拖动电厂2台机组中的任何一台。2. 设备概述燃气蒸汽联合循环机组，配套的SFC系统由一台输入隔离变压器、一台整流器、一个直流电抗器、一台逆变器和一台控制器柜组成。图1 SFC主回路图各设备主要功能如表1所

4、示。设备名称功能描述输入变压器1. 提供整流器输入电压；2. 限制短路电流。整流器控制直流电压以使直流电流符合规定。直流电抗器（DCL）使直流电流平滑变化。逆变器通过发电机转速的频率响应，控制将输入的直流电转换为交流电送至发电机，使发电机转速平滑增加。控制器柜1向整流器、逆变器提供脉冲；2对SFC系统实现控制、检测、保护。3启动过程中控制励磁系统的输出电流。表1 SFC各设备功能3. 调试目的3.1 通过SFC系统试验，初步检验SFC系统的性能，确保SFC系统能够进行启动试验，为今后的运行检修提供依据。3.2 通过启动试验，及时发现并排除缺陷，使机组能够安全顺利地投入运行。4. 调试应具备的条

5、件4.1 SFC系统的一、二次电气设备均已全部安装完毕，安装记录完整，照明、通风、空调、消防、通讯系统已完工。4.2 SFC系统的交、直流工作电源，控制、信号电源，风机电源均已安装调试完毕，经验收合格并可投入正常使用。4.3检查SFC系统CT、PT回路完整正确，严防CT开路，PT短路。5.安全守则一些试验要求整流柜高压部分参加试验。故在执行试验的过程中需要特别注意安全守则。 在用户手册中描述的安全守则必须随时都要遵守。 整流柜接地系统必须与电厂接地系统可靠连接。带高压试验的注意事项： 保证整流柜所有的门关闭，监控门状态的设备工作正常。 保证高压母排没有接地点。 保证所有接地开关处于断开位置。

6、保证在开关合上前，安装高压探测器以便检测高压部分， 在6米或20英尺以外树立警告标志“带有心脏起搏器的请勿靠近”。 整个试验区域设置隔离带并放置警告标志。 本文档明确的可以修改的参数才能调整，如果有其他需要更改的地方必须征得项目工程师才能进行。6. 对调试人员的要求熟悉LCI Megadrive with AC 800PEC 确保调试工程师了解以下内容： 熟悉整流柜技术并参加了由ABB组织的培训课程。 熟悉AC 800PEC模块，能使用Control Builder SW软件更改参数和检查功能。 熟悉说明书和报告表达的试验内容，理解试验的功能和试验对整流柜的影响。 能操作内部面板LCT，解释可

7、能发生的故障信号并处理产生的故障。此外调试工程师还要熟悉电厂详细的配置，能遵守基本的安全守则B. 参考文档B.1. 可参考的文档以下是参考文档的关联章节。IdentityDocument kindTitle*3BHS 228 709TextTest & Commissioning Specification (incl TP)*3BHS 214 632TextLCI AC 800PEC PSE Interface Specification*3BHS / TextUsers manual*3BHS 232 315Function planFlow ChartC. 试验结果1 电气试验前的检查1

8、.1. 主要参数Sign: _线路侧 额定容量22700kVA 电压21045V 电流1490A 频率50 Hz直流侧 电压2249 V 电流1826 A发电机侧 额定容量4532.4674 kVA 电压(0).1755.1810 V 电流1490 A 频率(0).12.5.35 Hz辅助电源 三相电源3*380VAC 单相电源1*230VAC 控制电源110VDC1.2. 外观和机械检查Sign: _是否存在机械损伤，例如碰撞、油漆损伤、包装和密封的不完整门的操作和调整可能用到的钥匙：门钥匙、开关的钥匙从门连接到盘柜的接地电缆min. 16mm2元件布置 HW-050/051+BPA.对于U

9、n 50V装置的误接触防护 主要接地连接电缆 PE01 HW050线径和安装 150 mm2检测接地故障的连接电缆 FE02 HW-050线径和安装 35 mm2检查所有警告标志都正确并且没有遗失 根据相关说明书1.5. 外部接线和连接的检查Sign: _来自SFC变压器/开关的高压电缆/母排XXXXXXXXXX输出到与发电机定子连接的高压电缆/母排XXXXXXXXXX低压输入电缆XXXXXXXXXX控制电缆XXXXXXXXXX控制电缆屏蔽层应尽可能的短XXXXXXXXXX高压电缆屏蔽层屏蔽层不能与整流柜接地电缆PE01连接。屏蔽层的接地排必须独立于整流柜。XXXXXXXXXX水冷管道的连接和

10、密封性检查。XXXXXXXXXX XXXXXXXXXX 空冷的输入/输出风道XXXXXXXXXX1.6. 设定值Sign: _MCB -Q03 HW-11238 AMCB -Q10 HW-5913.3 AMCB -Q12 HW-5923.8 AMCB -Q16 HW-5923.8 ALV 监视继电器 U65 HW-122ASYM = OFFMAX = -10%MIN = -15%Delay = 0sFunction = U变送器 U51 HW-285 4.20mA - 0.10VDIP1: 1,3,6=ONDIP2: 5,8=ON变送器 -U55 HW-287 0.10V - 4.20mADI

11、P1: 4=ONDIP2: 1,4,5=ONCIO 1 HW-350Node ID = 1Mico Settings HW-162-U83: CH1-3:1ACH4:4A-U84: CH1-4:4ATB820 Settings HW-304-A02: 1AnyBus-S Modbus RTU module ( in AC 800PEC) HW-301DIP1:S1,2: = 1DIP2:S1,2,4-7: = 0S3,8: = 1DIP3:S1,2,4 = 0S3 = 12.1. 电压绝缘试验Sign: _高压电缆试验报告 Cabling is testedkV3 低压试验3.1. 低压电源S

12、ign:交流电源, 1相 HW-1141*230V, 50Hz+10% / -15% 极性L N 测量点-X01:106/107 -Q05: 1/3-Q06: 1/3交流电源, 3相 HW-112 3*380V, 50Hz+10% / -15% 极性1L1-1L2-1L3 电压和相序的测量点-X01:1.3 -Q03:1/3/5直流电源1 HW-120 110VDC+10% / -15% 电压和极性的测量点-X01:100-101-Q88:1/34. 调试前的准备Sign: _确定 IP 地址 :LCT 172.16.0.100AC 800PEC 172.16.0.101CIO1 172.16

13、.0.040LIN 1 -4 172.16.0.110调试笔记本 IP 地址 :PC 172.16.0.104使用PEC Installer (CIT V5.0)检查软件 Version:LIN1 HW- 710LIN2 HW- 760CIO1 HW- 350AC 800PEC HW- 301下载 CIT 5.0 Software 到 AC 800PEC（如果需要）安装Control Terminal (CT)（如果需要） HW- 3036.1. 报警和跳闸回路检查分类 : 1=Trip1 ; 2=Trip2 ; 3=Trip3 ; 4=Alarm举例: 在 LCT上显示 XZZZ = 分类

14、X 故障代码 ZZZFault NrSign: _ 变频器故障监控XZZZXXXXXXXXXXXFrontDoorIsOpen HW 051T11068MCBOpenAlarm HW 168A1070MCBOpenFault HW 168T21071EmergencyOffPressed HW 165T11073 24 / 48 V直流电源监控XXXXXXXXXXXCUB LV Supervision Control 24VDC Total Lost24V HW 160/161T21002CUB LV Supervision Control 48VDC Total Lost48V HW 160

15、/161T21004XXXXXXXXXXXCUB LV Supervision Control 24VDC Distribution Lost24V HW 162T11075 主回路故障监控XXXXXXXXXXXPWR Converter 1 High Voltage Fuse Fault HW 709 T2 5032 PWR Converter 3 High Voltage Fuse Fault HW 719 T2 5034 PWR Converter 1 Voltage Transducer MCB Fault HW 708 T2 5040PWR Converter 2 Voltage T

16、ransducer MCB Fault HW 767 T2 5041 TLS 1 开关量故障监控XXXXXXXXXXXTLS1_Diff_Protection_Fault HW 2472992TLS1_Oil_Overtemp_Alarm HW 2474761TLS1_Oil_Overtemp_Fault HW 24727626.2. 冷却风机检查Sign: _风机接线和旋转方向检查, HW-591 ff 直流电抗器风机-M10 :U/V/W 整流柜风机 1A-M12 :U/V/W 整流柜风机 2A-M16 :U/V/W风机停止运行LCT : AUX are OFF风机运行LCT : AUX

17、are ON整流柜 1风机压力低 在风机运行过程中压力下降 (例如.打开门在起动后 )整流柜 2风机压力低 在风机运行过程中压力下降 (例如.打开门在起动后 )设定压力开关, HW-5970,8mbar风机运行中, 跳闸 1, 例如：紧急跳闸风机立刻停止风机运行中, 跳闸2 or跳闸 3, 例如：外部跳闸风机延时停止（假如没有AUX ON/OFF） 6.3. 触发脉冲试验 CLS / CMS (Line/Machine side) Testprogram 12Sign: _产生一个跳闸 1, 选择 TP12 (TP1 / TP2) ，然后输出触发脉冲到可控硅可控硅门极触发脉冲的波形 幅值1,6

18、 2,2A 上升时间 10-90% = 0.2-0.6us 电流陡度1,6 2,2A 脉冲长度15-27 us触发可控硅检查每一个触发脉冲CLS (Line Side) 和 CMS (Machine Side)-V111 . V161-V211 . V261可控硅监控检查可控硅与在LCT中显示的相关故障代码的对应关系检查所有可控硅如果可控硅触发脉冲释放了却没有相应电压，在LCT中显示相应可控硅编号的报警信号。(例如. 111)Alarme.g. 5111每个分支上出现2个或更多的可控硅故障，产生跳闸信号Trip 2416根据“Test- and Commissioning Specificat

19、ion”和“Description of Test Programs”描述的，在LCI中测量的波形BOD 监控检查BOD与在LCT中显示的相关故障代码的对应check all BOD在LCT中显示相应BOD编号的报警信号。(例如. 125)Alarme.g. 6125退出测试， 选择Testprogram (例如：TP = 0)7 不带高压的系统试验7.1. 与励磁系统的试验 Testprogram 4Sign: _励磁的设备类型参看试验和调试步骤的9.4章负载Rotor检查脉冲释放，比例，电流设定点/反馈TP4_ExcitCurrent_Test_too_Long (在低电流下试验)T 检查

20、电流调节器，记录最大给定电流100% iew = _A _ A阶跃响应试验根据“Test- and Commissioning Specification”和“Description of Test Programs”描述的，在LCI中测量的波形Picture: TP4E7.2. 磁通计算试验 Testprogram 4 or 0Sign: _设定磁通计算 CIT / State Machine / Simulink Config / Speed 检查磁通反馈/幅值CIT / State Machine / Power Data : Motor flux, startrecorder, or

21、trending / oscilloscope)调整下列参数：StateMachine_Par.MotorSelection.Motor1Curves.In.ExcitationStart Current so, thatLCI.IO.LCI_System.StateMachine.PowerData.In.MotorFlux_pu approx.= 1 pu_puAdjust StateMachine_Par.Regulation.In.RelExcitationPulses_OnDelIs according time from exctn. Ref. step to exctn. Cur

22、r. Reaches setpiont_s With RCI (fux direct and transverse):Geometrical Sum sprt(x2+y2) approx.= 1根据“Test- and Commissioning Specification”和“Description of Test Programs”描述的，在LCI中测量的波形8 带上高压电的功能试验8.1. 高压电源和参考电压值Sign: _ 检查相序with RCI / high voltage probes / CTuRS-uST 检查电压幅值with RCI / high voltage probe

23、s / CTUn= 1045V 检查频率with RCI / high voltage probes / CTfn= 50Hz 在发生跳闸1和跳闸2后，中压开关联跳闸检查MV off8.2. 短路试验 Testprogram 6Sign: _短接SFC逆变输出的三相交流铜排或者有条件的情况下可以带发电机定子一起做（发电机定子出口短接）检查紧急停止的保护作用CIT / State Machine / Simulink Config / Speed : Stall Protection (if available0CIT / State Machine / Simulink Config / Sp

24、eed :Rotor Position Source2CIT / State Machine / Simulink Config / DC :限制试验中最大的直流电流e.g : 0.3设定试验中过流动作的设定值 CIT / State Machine / Simulink Config / DC : DC Overcurrent Levele.g.: 0.50短接没有使用的电流变送器输出short circuit检查电流波形6/12 Pulses / Periode(16.7 or 20ms)模拟转速为0，调节测量电流达到稳定输出的极限CIT / State Machine / Simulin

25、k Config / DC0.02电流调节器的功能检查idw = idx用探头测量交流测电流并与SW软件测量的相对比CIT / State Machine / Power Data : Line Side Current rms检查过流跳闸保护 CIT / State Machine / Power Data : DC Link Currenttest trip level (%)T 2400通过转速 0Hz换相 CMS CIT / State Machine / Simulink Config / Speed:Scalar Frequency Hz idx=0 during commutat

26、ion检查电流阶跃响应试验并调整限制设定CIT / State Machine / Simulink Config / DC在LCI测量部分录制电流阶跃试验波形Picture TP6i主开关手动设为 “Local Off” 或者外部信号 “ICB IsTripping”动作。 实际电流将变成 be 0 Amp。T 2406在LCI测量部分录制“breaker is tripping” 和线路侧电压信号的波形 将 TP6 参数改回原来的设定值 CIT / State Machine / Simulink Config / DC : DC Overcurrent Level CIT / State Machine / Simulink Config / DC : Max current LimitCIT / State Machine / Simulink Config / Speed :Rotor Position SourceCIT/ State Machine / Simulink Config / CLS : Commut ReactanceCIT / State Machine / Simulink Config / Speed : Stall Protection (if availa