励磁系统调试作业标准指导书.doc

七里塘水电站

励磁系统安装、调试作业指导书

8月2日

励磁系统安装、调试作业指导书
目 录
1 励磁系统调试工程简述...........................................................................................1
2 试验目标...................................................................................................................1
3 调试范围...................................................................................................................1
4 编制依据...................................................................................................................2
5 试验含有条件.......................................................................................................2
6 调试程序...................................................................................................................2
7 试验步骤...................................................................................................................2
8 安全技术方法...........................................................................................................7
9 调试统计...................................................................................................................7
10 .单元工程质量评定表............................................................................................7

1.励磁系统调试工程简述
1.1励磁装置由武汉联华电气有限责任企业供货，采取CPU为美国英特尔企业生产32位工业级80386EX处理器，内含80386SX，其指令系统和80386完全兼容，在80386EX内部集成了定时/计数器单元（8254），两个串行控制单元（SCU），两个中止控制单元（ICU）和两个DMA控制单元（DMAU），时钟发生各管理单元，存放器刷新，看门狗，可编程片选逻辑等数字逻辑单元，其外围还扩展了14位模数转换模块（ADC）和大规模可编程门阵列（ISP）等多个外围控制单元，其特点是集成度高，功耗小，运行速度快，可靠性高。励磁装置部署在主厂房机组旁。
1.2整个励磁系统可分为四个关键部分：励磁变压器、两套相互独立励磁调整器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。
1.3在该套静态励磁系统中，励磁电源取自发电机端。同时发电机磁场电流由励磁变压器经可控硅整流桥和磁场断路器供给。励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需输入电压，为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离和为可控硅整流桥提供整流阻抗，可控硅整流桥将交流电流转换成受控直流电流提供给发电机转子绕组。
1.4励磁系统可工作于AVR方法，自动调整发电机端电压，最大程度维持发电机端电压恒定；或工作于叠加调整方法，包含恒功率因数调整、恒无功调整；也可工作于手动方法，自动维持发电机励磁电流恒定。自动方法和手动方法相互备用，备用调整方法自动跟随运行调整方法，在两种运行方法间可便捷进行切换。
1.5励磁调整器采取双通道结构，两个通道完全相同，可任选一路作为运行通道。备用通道(非运行通道)自动跟踪运行通道，在两通道之间可随时进行切换。
1.6起励开始时，发电机起励能量来自起励电源。当发电机机端电压升到25%Ue时，可控硅整流桥和励磁调整器就投入正常工作，由AVR控制进行软起励。可控硅整流桥单元由3个并联整流桥组成，采取最少有一个冗余(n-1)配置。当一个整流桥故障时，系统仍能满足最大励磁功率。
1.7灭磁采取逆变灭磁方法。
2.试验目标
2.1经过励磁系统试验，检验励磁系统各单元配合及整组特征，和在多种运行工况下能否满足机组实际运行要求，是否符合规范，以确保机组正常并网发电和运行。
3. 调试范围
3.1励磁变压器、微机励磁装置及其对应交流电压回路，直流电压回路，控制回路。
4.编制依据
1）厂家到货图纸、技术文件
2）七里塘水电站机电设备安装工程招标文件、投标文件
3）《电力系统自动装置检验条例》
4）《继电保护和安全自动装置技术规程》
5）《大、中型同时发电机励磁系统技术要求》
6）设计图纸
5.试验含有条件
5.1环境温度保持在规程要求范围以内，照明充足。
5.2发电机励磁系统二次设备安装、接线完成。
5.3发电机励磁系统一次设备安装、单体调试已结束。
5.4含有合格交直流电源。
5.5励磁系统图纸、资料、备品、备件齐全。
5.6励磁调整器定值整定通知单已下达。
5.7 DCS计算机系统正常投运。
6.调试程序

7.试验步骤
7.1静态试验
1)励磁系统静态调试可分为励磁系统回路检验、一次设备元件检验试验、调整器静态特征试验和操作控制回路传动试验四部分。
7.1.1励磁系统回路检验
1)仔细审阅励磁系统设计图纸和厂家技术资料。对设计上存在原理上不合理，或不利于运行操作习惯之处，提出修改意见和提议，并作统计。
2)在安装过程中，深入现场，熟悉设备和系统，发觉问题立即提出修改意见，并作统计。
3)认真检验回路中各元器件型号、参数、规格是否符合设计要求，检验关键有：
(1)测量表计、变送器、分流器量程和正确等级；
(2)操作继电器、接触器、空气开关、灭磁开关线圈电压类型和电压等级；
(3)多种控制开关、转换开关型号；
(4)可控硅、整流二极管和快速熔断器规格。
4)对照原理图和配线图，检验调整器柜、整流柜、灭磁柜、过电压保护柜盘内配线连接正确。
5)校对各盘柜之间接口电缆连接正确。
6)带屏蔽弱电信号电缆，屏蔽层应可靠接地，确保其抗干扰性能。
7)直流控制回路应确保有两路可靠电源起源，可互为备用，各支路配置适宜熔断器。
7.1.2一次设备元件检验
7.1.2.1一次元件性能和一次设备状态，直接影响到励磁系统工作可靠性和稳定性，所以，静态时应对其进行检验和试验。
1)按交接试验标准完成发电机、励磁变相关试验。
2)完成发电机灭磁开关试验项目。
3)测量或检验整流柜交、直流侧过电压保护元件，和整流二极管、可控硅两端跨接阻容保护元件参数。
7.1.3调整器静态特征试验
1)调试人员应对照图纸和说明书，熟悉调整器柜内设备，操作面板上开关、按键和旋钮作用，和显示仪表和数据意义。
2)检验装置在运输过程中是否损坏，纠正安装错误。
3)对照接线图检验出线端子(校正接线、截面积和接地、检验接线端子是否拧紧)。
4)检验高压回路、灭磁回路是否有异常，测量强电回路绝缘电阻。
5)检验外接交直流电源极性、相序正确。逐步检验设备各部分和风机，验证其功效正常。
6)检验电压和电流互感器外部回路、变比和设计一致。
7)就地控制检验：就地操作磁场开关、起励回路、控制回路等。
8)进行小电流开环试验(假负载)，调整器加入机端电压(或转子电流信号)输出端接合适电阻或电感性负载，自动给定于空载额定位置，改变输入电压，用示波器观察可控硅整流桥输出直流电压波形，六相波头应平整，调整过程中波形在每一点全部能稳定，不应有突变或波形畸变现象。
9)调整器静态试验完成后，应连续通电二十四小时，观察各电路特征改变情况。
7.1.4操作控制回路传动试验
7.1.4.1励磁系统正式投入使用以前，需进行传动试验，以确定控制回路正确性。
1)传动试验前准备工作：
(1)全部二次回路绝缘试验合格；
(2)励磁回路全部控制电源、信号电源、冷却器电源均投入；
(3)全部开关经试验合格；
(4)试验人员按设计原理图列出全部传动试验项目。
(5)试验人员按列表内容完成各项试验，应确保全部开关能可靠动作；全部信号正确发出；保护连锁关系符合设计要求。
7.2发电机空载下励磁调整器(AVR)动态试验
7.2.1励磁系统改为自并励接线方法，发电机出口断路器及厂变低压侧断路器断开。调整器设为手动方法，发电机升压至额定，校准调整器内各采样点精度。
7.2.2励磁调整器手动通道试验(两通道分别进行)
1）手动通道升压及电压调整范围
(1)调整器用手动方法带发电机升压，手控通道应能使发电机在空载额定电压20%--110%范围内稳定、平滑调整。给定电压改变速度每秒小于发电机额定电压1%，大于0.3%。
2)经过阶跃响应试验调整PI参数。
3)检验整流器电源电压和相位。
4)在额定电压下，断开灭磁开关灭磁(灭磁电阻灭磁)录用发电机电压波形。
5)在额定电压下，灭磁开关合位灭磁(逆变灭磁)录用发电机电压波形。
7.2.3励磁调整器自动通道试验(两通道分别进行)
7.2.3.1自动起励零起升压
1)调整器置自动通道，给定电压设定在额定值，投入起励电源，零起升压，用录波器录用发电机电压改变波形，要求端电压超调量不得超出额定值10%，电压摆动次数不超出3次，调整时间不超出10秒。
7.2.3.2调整测量实际值(UG,USYN,IF,UF)
7.2.3.3自动通道升压及电压调整范围
1)调整器用自动方法带发电机升压，自动通道应能使发电机在空载额定电压70%--110%范围内稳定、平滑调整。给定电压改变速度每秒小于发电机额定电压1%，大于0.3%。
2)经过阶跃响应试验调整PI参数。
3)设定并检验V/Hz限制器。
4)定义P/Q赔偿。
7.2.4励磁系统频率特征试验(两通道分别进行)
1)发电机自动方法空载额定电压下运行，改变发电机转速，使频率改变±1%，测量发电机机端电压，计算端电压改变率，要求端电压改变率不超出±0.25%。
7.2.5通道切换试验
1)经过录用波形检验自动、手动通道和调整器切换试验，切换过程是否平滑无冲击。
7.2.6±10%阶跃试验
7.2.6.1 Ⅰ通道试验
1)合上灭磁开关，手动按增减磁按钮使机端电压升至额定，在调整器面板将增/减磁开关切至减位置，进行-10%阶跃试验，同时用录波器录用UF、UL波形。
2)手动按增减磁按钮使机端电压调至90%UN，在调整器面板将增/减磁开关切至增位置，进行+10%阶跃试验，同时用录波器录用UF、UL波形。
7.2.6.2 Ⅱ通道试验
1)将发电机电压减至最低后，调整通道由Ⅰ通道切换至Ⅱ通道。按Ⅰ通道试验方法进行试验并录波。
7.2.7监视和保护功效测试
1)检验PT故障时自动到手动通道切换过程。
2)检验PT故障时通道1到通道2切换过程。
7.2.8励磁调整器遥控操作检验
1)运行人员在DCS画面上进行励磁投入、励磁退出、升励磁、减励磁、自动手动切换、恒无功(恒功率因数)投入等操作检验，各项操作均应正常实施。
7.2.9发电机空载下励磁系统动态试验完成后，恢复调整器各项参数至正常运行数值，保留两通道调整器参数表。灭磁开关断开备用。
7.3发电机带负荷下励磁系统试验
7.3.1机组首次并网后带10MW 有功负荷稳定运行，调试人员进行发电机励磁调整器带负荷试验。运行人员注意监视电气主设备参数，不参与操作，有异常情况立即汇报值长及试验指挥人员。就地试验人员应时刻和集控指挥人员保持联络。
7.3.2并网后励磁调整器通常性检验
1)校准发电机电流测量值，检验P/Q测量值。
2)自动通道作阶跃响应，优化动态性能。
3)手动通道作阶跃响应，优化动态性能。
4)手动限制调整。
7.3.3IE限制器检验
1)用阶跃响应使励磁电流IE过励、低励限制器动作，并优化动态响应过程。
7.3.4IG限制器检验
1)用阶跃响应使定子电流IG过电流限制器动作，并优化动态响应过程。
7.3.5P/Q限制器检验
1)用阶跃响应使低励限制器动作，并优化动态响应过程。
7.3.6恒功率因数(恒无功)控制器检验
1)检验恒功率因数(恒无功)控制器稳态和动态性能，检验限制器限制值，用增减按钮检验参考值设定情况。
7.3.7通道切换试验
1)经过录用波形检验自动手动通道切换过程是否平滑无冲击。
7.3.8调差步骤检验
1)若采取负调差，增加调差率时发电机无功功率将对应增大；若采取正调差，增加调差率时发电机无功功率将对应减小，应经过改变调差率来检验调差步骤正确性。
7.3.9发电机带负荷励磁调整器试验完成后，注意将试验中临时设定参数恢复到初始值，在双通道中保留参数，并将双通道最终参数表备份。
7.3.10励磁系统带负荷运行过程中，应亲密注意监视励磁系统运行情况，定时检测可控硅整流器、过电压保护装置等大功率器件工作温度和励磁小间环境温度，发觉温度超标后，应立即采取方法，预防发生事故。
8.安全技术方法
8.1励磁系统试验过程中，应确保通讯通畅，确保紧急情况下能够快速使发电机灭磁。
8.2励磁系统带负荷运行中，应加强巡检，定时巡测励磁系统各设备、元器件温度，发觉异常立即采取方法。
8.3励磁系统带负荷调整器试验过程中，试验项目有可能造成励磁跳闸，运行人员应做好事故预想，避免慌乱。
9.调试统计
1)试验结束后，试验人员应认真整理试验统计，分析试验数据，编制调试汇报，对试验结果作出评价。
10.单元工程质量评定表
附表1 励磁现场调试单元工程质量评定表
附表2 电源检测单元工程质量评定表
附表3 操作回路检测单元工程质量评定表
附表4 模拟量输入测量单元工程质量评定表
附表5 现地开入点检测单元工程质量评定表
附表6 远方开入点检测单元工程质量评定表
附表7 开出点检测单元工程质量评定表
附表8 零起升压单元工程质量评定表
附表9 自动方法起励单元工程质量评定表
附表10 自动方法调整单元工程质量评定表
附表11 手动方法调整单元工程质量评定表
附表12 电压调整速度单元工程质量评定表

附表1
励磁现场调试单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检 查 项 目
检 查 结 果
结 论
1
外观检验

2
接线检验

3
电源检验

4
控制回路检验

5
模拟量输入检测

6
开关量输入检测

7
开关量输出检测

8
励磁变压器试验

9
小电流试验

10
大电流试验

11
零起升压

12
自动方法起励

13
测定电压调整范围

14
测定电压调整速度

15
手动/自动切换

16
伏赫限制

17
过压保护

18
正常停机灭磁

19
低频灭磁

20
BCJ动作灭磁

21
跳FMK灭磁

22
甩负荷试验

23
PT断线

24
增减磁粘连

25
一路电源掉电

26
通讯检测

27
抗干扰试验

28
连续运行

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表2
电源检测单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
设计值（V）
实测值（V）
指示灯
偏差（%）
结 论
备注
1
直流电源
220(110)

偏差AC220V(-15%～15%),DC220/110V(-20%～10%)，24V(-15%～15%)
2
交流电源
220

3
调整器电源
220

4
脉冲电源
24

5
操作电源
24

6
合闸电源
220(110)

7
初励电源
220(110)

8
风机电源
380

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表3
操作回路检测单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
动作情况
指示灯
结 论
1
现地合闸

2
现地分闸

3
远方合闸

4
远方分闸

5
手动开启风机

6
手动停止风机

7
自动开启风机

8
自动停止风机

9
投初励

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表4
模拟量输入测量单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
输入值（V）
测量值（V）
标变
误差
结论
1
机端电压A相Ufa

2
机端电压B相Ufb

3
机端电压C相Ufc

4
定子电流A相Ifa

5
定子电流B相Ifb

6
定子电流C相Ifc

7
励磁电流A相Ila

8
励磁电流A相Ilb

9
系统电压Us（线）

10
仪变电压Uf2（线）

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表5
现地开入点检测单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
动作情况
结 论
1
开机

2
停机

3
增磁

4
减磁

5
恒压

6
恒流

7
恒无功

8
恒角度

9
主从(双机)

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表6
远方开入点检测单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
动作情况
结 论
1
开机

2
停机

3
增磁

4
减磁

5
手动

6
自动

7
恒无功

8
恒角度

9
开关

10
95%转速

11
可控硅熔丝断1

12
可控硅熔丝断2(双桥)

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表7
开出点检测单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
动作情况
结 论
1
风机

2
初励

3
限制

4
故障

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表8
零起升压单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
1
2
3
结 论
1
励磁电流给定(%)

2
励磁电流实测(%)

3
机端电压(%)

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表9
自动方法起励单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
1
2
结 论
1
电压给定值(%)

2
电压实际值(%))

3
励磁电流实际值(%)

4
最大电压偏差(%)

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表10
自动方法调整单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
1
2
3
结 论
备注
1
机端电压给定值(%)

调压精度，即最大电压偏差<0.5%，电压调整范围(20%～110%)
2
机端电压实际值(%)

3
励磁电流实际值(%)

4
最大电压偏差(%)

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表11
手动方法调整单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
1
2
3
结 论
备注
1
励磁电流给定值(%)

励磁电流调整范围(10%～70%)
2
励磁电流实际值(%)

3
机端电压实际值(%))

4
最大电压偏差(%)

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位

附表12
电压调整速度单元工程质量评定表
单位工程名称

单元工程量

分部工程名称

施工单位
贵州黔水建设工程
单元工程名称、部位

检验日期
年 月 日
质

量

检

查

记

录

序号
检验项目
1
2
结 论
备注
1
调整前电压(%)

调整速度(0.3%/s～1%/s)
2
调整后电压(%)

3
调整时间(s)

4
调整速度(%/s)

检验结果
共检验 项，合格 项，其中优良 项，优良率 ％
评 定 意 见
单 元 工 程 质 量 等 级
关键检验项目全部符合质量标准，通常检验项目中有 %符合质量标准，其它虽有微小出入，但不影响使用。检验项目有 %达成优良，其中关键检验项目 项达成优良。

测量人

施工单位

监理单位