NB∕T 10326-2019 小水电机组励磁系统运行及检修规程(能源).pdf

ICS 27.140 K55 中 华 人 民 共 和 国 能 源 行 业 标 准 NB/T 10326 2019 小水电机组励磁系统运行及检修规程 Code for operating and overhauling of excitation system of small hydropower units 2019 - 12 - 30 发布 2020 - 07 - 01 实施 国家能源局 发 布 NB NB/T 103262019 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 总则 . 1 4 励磁系统的运行 . 2 5 励磁系统的运行操作 . 3 6 励磁系统的运行维护 . 4 7 励磁系统故障的处理 . 5 8 励磁系统的检修 . 5 9 励磁系统检修后的试验 . 7 10 运行检修技术文件 . 7 附录 A（资料性附录） 励磁系统检修报告 . 9 附录 B（资料性附录） 励磁系统检修事件登记簿、检修履历表 . 11 NB/T 103262019 II 前 言 本标准按照 GB/T1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由能源行业小水电机组标准化技术委员会（NEA/T14）归口。 本标准起草单位：广东南丰电气自动化有限公司、天津睿信创和电气有限公司、广东省源天工程有限公司、水利部长江水利委员会陆水枢纽工程局、武汉武水电气技术有限责任公司、天津电气科学研究院有限公司、福建省力得自动化设备有限公司、乳源瑶族自治县银源水电有限责任公司泉水水电厂、昆明电机厂有限责任公司。 本标准主要起草人：刘东文、郭嘉、谢颖、田双喜、王津新、曹文杰、陈树棠、叶剑锋、曹武怀、何平、黄炜。 本标准为首次发布。 NB/T 103262019 1 小水电机组励磁系统运行及检修规程 1 范围 本标准规定了小水电机组励磁系统运行及检修应遵循的规程， 包括： 范围、 规范性引用文件、 总则、励磁系统的运行、励磁系统的操作、励磁系统的维护、励磁系统的故障处理、励磁系统的检修、励磁系统检修后的试验以及运行检修技术文件等。 本标准适用于额定功率小于 10MW 的小水电机组的自并励励磁系统，小水电机组的无刷励磁系统可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。 GB/T 7409.1 同步电机励磁系统 定义 GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程 GB 26860 电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分 GB/T 50964 小型水电站运行维护技术规范 DL/T 491 大中型水轮发电机自并励励磁系统及装置运行和检修规程 DL/T 516 电力调度自动化系统运行管理规程 DL/T 1013 大中型水轮发电机微机励磁调节器试验导则 DL/T 1066 水电站设备检修管理导则 NB/T 42094 小水电机组电气试验规程 NB/T 42097 小水电机组无刷励磁技术条件 NB/T 42163 小水电机组自并励励磁系统技术条件 3 总则 3.1 为规范小水电机组励磁系统的运行及检修(维护)， 特制订本标准。 励磁系统的定义按 GB/T 7409.1。 3.2 运行人员负责励磁系统的运行操作,并应对所管辖的励磁系统进行定期巡视、检查,发现异常应及时处理。励磁系统的投入或退出应根据本标准及 GB 26860、DL/T 516 的要求进行。 3.3 检修(维护)人员负责励磁系统的检修和日常维护。同时应根据电网的运行要求调整励磁系统的有关参数，并执行励磁系统的反事故措施。 3.4 励磁系统的运行、检修（维护）人员应具有相关专业知识和实践经验，经岗位培训合格，并已取得相应的资格证书。 3.5 励磁系统主要设备包括： a) 励磁专用的各种屏（柜）,这些屏柜装有如下设备： NB/T 103262019 2 励磁调节单元； 励磁功率单元及其冷却回路； 灭磁单元（含磁场断路器和灭磁电阻）； 各项过电压保护回路； 起励单元； 励磁系统使用的各种工作电源； 励磁系统的各种测量仪表、指示灯。 b) 励磁变压器及其高低压侧的电缆和隔离开关； c) 功率单元与发电机励磁回路之间连接的直流母排或电缆； d) 与励磁系统有关的二次回路； e) 非励磁专用屏（柜）上与励磁系统有关的部件。 3.6 主要技术文件包括： a) 发电机组、主变压器及励磁变压器的技术参数； b) 励磁系统设备生产厂所提供的全套技术文件，包括使用说明书、用户手册及参数整定计算书、出厂试验报告、竣工图纸等； c) 现场交接试验报告、历次运行检修技术文件； d) 自动励磁调节器的应用程序流程框图。 4 励磁系统的运行 4.1 励磁系统投入运行应具备的条件 4.1.1 设备有关技术文件及备件已齐备； 4.1.2 设备的标志齐全正确清晰,各开关、连片、熔断器等完好,接线正确； 4.1.3 设备生产厂家提供的使用说明书中规定的各种工作电源均正常可靠，并能按要求投入或自动切换； 4.1.4 首次投入运行或检修后投入运行的励磁系统，应通过相关标准规定的试验，特别是系统的动静态特性经验证已符合 NB/T42163、NB/T42097 的要求； 4.1.5 励磁参数的整定及相关功能的投入和切除应满足并入电网的条件； 4.1.6 现场安全设施齐备,具备安全运行条件。 4.2 励磁系统的正常运行方式 4.2.1 励磁系统所有功能单元均应投入并运行正常； 4.2.2 励磁系统的各设备参数整定值均应满足运行要求并符合相关标准的规定。 4.3 励磁系统的异常运行方式及处理原则 4.3.1 发生下列情况之一即为励磁系统的异常运行方式 a) 自动励磁调节器发生不影响机组运行的局部软、硬件故障； b) 双通道自动励磁调节器的一个调节通道因故障退出运行； c) 自动励磁调节器工作电源有一路不能投入运行； d) 在发电机运行限制曲线范围内，出现限制无功功率或限制转子电流的情况； e) 任意一个限制功能、保护辅助功能退出运行； f) 功率单元发生缺相运行； NB/T 103262019 3 g) 功率单元的冷却风机故障； h) 采用非线性电阻灭磁的，非线性电阻部分损坏，但损坏容量未超过总容量的 20%； i) 励磁系统部分工作电源消失。 4.3.2 异常运行方式的处理原则 励磁系统处于异常运行方式时,运行人员应密切监视励磁系统的运行状况,并采取必要的应急措施,以防止故障范围扩大，处理原则： a) 自动励磁调节器发生不影响机组运行的局部软、 硬件故障时， 应向调度说明情况并申请停机进行检修； b) 双通道自动励磁调节器的一个调节通道因故障退出运行后可继续使用备用的自动调节通道运行，退出的故障通道应及时检修； c) 自动励磁调节器工作电源有一路不能投入运行， 备用的另一路电源应自动投入， 不能投入的故障电源应及时检修； d) 在发电机运行限制曲线范围内， 出现限制无功功率或限制转子电流的情况， 应密切监视并及时向调度说明情况并申请停机检修； e) 任意一个限制功能、 保护辅助功能退出运行时， 应密切监视并及时向调度说明情况并申请停机检修； f) 功率单元发生缺相运行，如果有冗余功率单元，应立即切换至冗余功率单元继续运行，并对故障单元进行修理。 如果没有冗余单元， 应适当降低励磁电流， 加强监视并及时向调度说明情况，申请停机检修； g) 功率单元冷却风机故障，应在发生故障后半小时内修复，如不能修复，应向调度说明情况并申请停机检修； h) 采用非线性电阻灭磁的，非线性灭磁电阻部分损坏，但损坏容量未超过总容量的 20%，可以继续运行，但要加强监视，如果损坏程度继续扩大，应申请停机检修； i) 励磁系统部分工作电源消失， 相应的备用电源应立即自动投入， 如无备用电源或备用电源无法自动投入，应立即报告调度停机检修。 4.4 励磁系统的退出 出现下列任一种情况时励磁系统应立即退出运行： a) 发现励磁系统的绝缘下降至小于相关标准允许的最低值或生产厂家规定允许的最低值； b) 励磁系统中任一设备的温度明显升高,采取措施后仍超过 NB/T 42163-2018 的 4.4.7 规定的允许值； c) 磁场断路器等转子回路的直流开关的触头过热，超过制造厂家规定的允许值； d) 转子过电压保护因故障退出； e) 自动励磁调节通道无备用通道的情况下， 自动励磁调节通道的 AVR 调节方式故障， 而 FCR 调节方式也出现故障或不能投入； f) 自动励磁调节通道具有备用通道的情况下， 运行通道出现故障， 备用通道也出现故障或无法自动投入； g) 功率单元故障，或功率单元不能保证水轮发电机带额定负荷和额定功率因数连续运行； h) 非线性灭磁电阻的损坏容量超过总容量的 20%。 5 励磁系统的运行操作 5.1 励磁系统的运行操作包括励磁装置及有关功能单元的投入、退出；励磁系统的增、减磁操作等。 NB/T 103262019 4 5.2 励磁系统操作术语应遵循电网调度规定的操作术语。 5.3 自动（手动）开(停)机时的励磁系统投入(退出)操作应根据所采用的励磁系统性能及特点，制订本厂（站）自动（手动）开（停）机时的励磁系统投入(退出)操作流程。 -起励操作应在机组开启至额定转速的95%以上后进行； -灭磁操作应在机组与电网解列后（对单机或孤网运行的机组则是断开发电机出口断路器后）进行； 5.4 励磁冷却回路、功率单元的投入（退出）操作应根据所采用的励磁系统设备的性能及系统特点，制订本厂(站)励磁冷却回路、功率单元的投入（退出）操作流程。 -功率单元投入时应依次投入直流侧的开关，交流侧的开关，触发脉冲； -功率单元退出时应依次退出触发脉冲，交流侧的开关，直流侧的开关。 5.5 励磁系统 PSS 功能的投入和退出操作 5.5.1 励磁系统 PSS 功能的投入和退出应根据电网运行的需要进行。 5.5.2 励磁系统 PSS 功能的投入和退出应通过开关进行。 5.5.3 单机或孤网运行的机组无此项操作。 5.6 发电机电压或无功功率的调整操作应根据运行的需要进行，可在励磁装置的控制面板上或在机组现地控制单元的操作面板上进行， 设有远方集中控制功能的发电厂(站)亦可在远方集中控制室的操作台上进行。监控系统设有 AVC 功能的发电厂(站)可投用监控系统 AVC 功能。 5.7 操作人员（包括计算机监控系统）对励磁系统各功能单元的投入和退出应有详细记录 6 励磁系统的运行维护 6.1 按照 GB/T 50964 的规定，做好励磁系统的运行维护工作。 6.2 励磁系统的定期巡视 励磁系统的运行、 检修(维护)人员应对励磁系统进行定期巡视。 巡视次数和时间各发电厂(站)可自行规定,但应遵循以下原则： a) 有人值班的发电厂运行人员巡视每天不少于 1 次； 无人值班(少人值守)的发电厂值守人员每周至少巡视 2 次。巡视人员应做好巡视记录,发现问题应通知检修(维护)人员处理； b) 发电厂（站）检修(维护)人员巡视每周不少于 1 次。巡视人员应做好巡视记录，发现问题应及时处理； c) 励磁系统异常运行期间应增加巡视频次。 6.3 励磁系统巡视的主要内容 6.3.1 巡视的主要内容包括励磁变压器、发电机集电环、励磁调节单元、功率单元、灭磁单元、过电压保护回路、起励单元等，以及相关表计、信号显示、声音、气味、温度、外观、运行参数等是否正常。 6.3.2 各发电厂（站）应根据设备配置情况制订详尽的设备巡视细则。 6.4 励磁系统的日常维护 6.4.1 日常维护工作主要内容:励磁系统运行中发现的无需停运机组的缺陷处理； 励磁系统的定期巡检及运行状况分析。 6.4.2 各发电厂（站）应根据具体情况制订详尽的检查维护项目及内容。 NB/T 103262019 5 7 励磁系统故障的处理 7.1 当发现励磁系统下列故障现象时应立即采取措施，并做好记录。 7.2 自并励励磁系统故障的处理 7.2.1 因励磁系统相关设备故障引起发电机转子过电流、失磁、定子过电压、励磁变压器过流、励磁变压器过热等保护动作及励磁系统误强励、磁场断路器误跳等故障时，应立即停机检修。检修后应通过相关的试验验证，在确认故障设备恢复正常后方可投入运行。 7.2.2 功率单元冷却回路风压偏低、风速偏慢、风温升高以及励磁电流和无功负荷异常波动等故障，可在发电机组运行中处理；励磁变压器、母排、电缆及其连接处、磁场断路器触头温升过高等故障，应向电力调度申请停机处理。 7.2.3 冗余励磁调节单元或冗余工作电源单套故障、 功率单元部分支路故障、 非线性灭磁电阻损坏 （损坏容量不超过总容量的 20%）等故障，可切除故障设备继续运行，否则应向调度申请停机处理。 7.2.4 励磁电流和无功负荷异常波动等故障，可在发电机组运行中处理，处理不了应向调度申请停机处理。 7.2.5 因励磁系统相关设备故障引起发电机转子接地故障时，按 GB/T 14285 的规定进行处理。 7.3 无刷励磁系统故障的处理 7.3.1 无刷励磁系统的旋转硅整流二极管保护继电器动作或误动作，应立即停机检修，检修后应通过相关试验验证，在确认故障设备恢复正常后方可投入运行。 7.3.2 无刷励磁系统其他故障的处理，参照 7.2 规定的方法处理。 8 励磁系统的检修 8.1 检修分类 参照 DL/T 491 的规定，检修工作可分为以下四类:A/B 级检修、C 级检修、D 级检修、故障检修。 8.2 检修周期 8.2.1 励磁系统计划检修应遵循 DL/T 1066 的规定，随发电机组计划检修进行。计划检修不应影响发电机组整体计划检修工期。 8.2.2 当励磁系统发生本标准 7.3 中任何一种或其他危及安全运行的异常情况或发生事故时，应立即停机。并根据设备损坏的程度和处理难易程度向调度提出申请，按调度批准的工期进行检修。 8.2.3 励磁系统在运行中遗留的缺陷， 应利用发电机组停机备用或临时检修机会消除,减少带病运行时间。 8.3 检修项目 8.3.1 检修工作的项目应不少于本标准规定的内容。 在按本标准执行的基础上,各厂(站)可根据实际情况增加必要的检修项目。 8.3.2 D 级检修项目 a) 基本项目 1）励磁系统所属的各种屏（柜）元器件的清扫、检查； 2）励磁系统所属电气一次、二次接线端子检查、紧固； NB/T 103262019 6 3）冷却回路清扫、检查； 4）灭磁及转子过电压保护装置外观检查（无刷励磁系统着重检查旋转硅整流二极管保护继电器）； 5）与励磁系统配套的各种变压器、电压互感器、电流互感器外观检查； 6）发电机集电环的清扫及检查（无刷励磁系统则是对交流励磁机的集电环进行清扫及检查）； b) 特殊项目： 1）运行中发现的缺陷但可以延迟到 D 级检修中进行的项目； 2）为确定 C 级检修项目的预备性检查。 8.3.3 C 级检修项目 a) 基本项目 1) 全部 D 级检修项目； 2) 励磁系统操作回路联动试验及信号检查； 3) 重要的开关电器的机构及动作情况检查； 4) 灭磁及转子过电压保护装置检查(非线性电阻每年至少检测一次)； 5) 励磁变压器预防性试验、 功率单元交直流侧电缆预防性试验、 励磁变压器高低压侧电流互感器检查测试应按 NB/T 42094 标准进行； 6) 励磁系统各种保护功能的操作模拟试验检查； 7) 无刷励磁系统着重检查旋转硅整流二极管及其保护继电器。 b) 特殊项目 1) 运行中发现的缺陷,可以延迟到 C 级检修中进行的项目； 2) 为确定 A/B 级检修项目的预备性检查； 3) 励磁系统电气设备的预防性试验按 NB/T 42094 中有关规定执行。 8.3.4 A/B 级检修项目 a) 基本项目 1) 全部 C 级检修项目； 2) 功率单元的组件及附属器件的清扫、检查,损坏的器件更换和处理； 3) 冷却回路清扫，除尘，管路积尘及结垢处理； 4) 风机的检修； 5) 磁场断路器的检修调整； 6) 功率单元交流侧开关、直流侧开关的检修、调整； 7) 灭磁电阻及保护电阻的检查、测试； 8) 起励回路的检查； 9) 转子回路及转子过电压保护元件的检查； 10) 功率单元交直流回路电缆、母排的检查处理； 11) 自动励磁调节器所属全部模块、元器件、电源系统的检查、调试按 DL/T 1013； 12) 励磁变压器的检修、试验； 13) 与励磁系统配套的电压互感器、电流互感器、电源变压器的检修、试验,二次回路检查； 14) 无刷励磁系统是对旋转硅整流二极管及其保护继电器的检查和测试； 15) 励磁系统操作、控制、信号回路及器件的检查、调试，模拟操作； 16) 励磁系统检修后的试验见本标准第 9 章。 b) 特殊项目 1) 重大反事故措施的执行； 2) 设备结构有重大变动； 3) 改进设备的功能和性能； NB/T 103262019 7 4) 更新设备,换型改造； 5) 本特殊项目应在检修前提出实施方案,经主管部门审核批准,待准备充分后方可实施。 重大设备改造、换型应呈报主管部门和电网调度部门备案。 8.3.5 故障检修项目 因发生本标准7.2、7.3及其他危及机组安全运行的、且要求励磁系统必须停运进行检修的项目，均为故障检修项目。 8.3.6 备件 为确保检修顺利进行，应结合本单位的实际情况及励磁系统长期安全稳定运行的要求,制定备件储备定额。定额数量宜不少于 10%。励磁系统备件宜包括: a) 励磁调节单元的主要功能模块及电源模块； b) 功率单元中的整流器件、快速熔断器、脉冲变压器组件、阻容保护组件以及冷却回路中的易损件； c) 灭磁单元中的灭磁电阻、磁场断路器的分合闸线圈及主辅触头； d) 过电压保护组件； e) 无刷励磁系统中的旋转硅整流二极管及其保护继电器等。 9 励磁系统检修后的试验 9.1 一般要求 检修后的励磁系统必须经试验合格后才能投入系统运行。 9.2 计划检修后的试验 9.2.1 A/B 级检修后的试验项目应按 NB/T 42094 标准逐项进行。 9.2.2 C 级和 D 级检修若更换励磁系统元器件,试验项目应参照 DL/T 1013、NB/T 42094、NB/T 42097、NB/T 42163 标准的规定。 9.3 故障检修后的试验 涉及A/B级检修后的试验项目应按9.2.1执行。涉及C级和D级检修后的试验项目应按9.2.2执行。 10 运行检修技术文件 10.1 励磁系统运行检修技术文件应真实全面反映励磁系统运行检修维护状况。 10.2 各发电厂(站)可按本标准所提技术文件项目,根据本厂(站)发电设备特点开展励磁系统运行检修技术管理工作。 10.3 检修技术总结和检修技术档案 10.3.1 励磁系统检修完毕后,应及时认真进行技术总结。 10.3.2 设备改造应进行专题书面总结,同时修订图纸和运行、检修规程。 10.3.3 励磁系统检修报告的格式可参照附录 A。 励磁系统检修事件登记簿， 检修履历表可参照附录 B。 10.3.4 A/B 级检修、故障检修、设备改造应形成书面的技术档案并归档。A/B 级检修技术档案应含有的基本技术内容:检修机组的编号、型号、生产厂家,励磁系统主要设备的编号、型号、生产厂家、产品编号,励磁系统检修和实际检修的起止日期,从上次检修到本次检修励磁系统的实际运行小时数、 备用小NB/T 103262019 8 时数、 两次检修期间 C 级和 D 级检修次数、 总的停运小时数,本次检修报告,两次检修间故障分析及检修报告,主要设备缺陷处理记录， 技术革新和设备改造专题资料， 检修的试验记录报告和结果分析报告等。 10.4 励磁系统的故障记录 励磁系统发生故障应有完整的记录,记录应包括以下内容: a) 故障发生时出现的所有信号、相关表计指示状况及数值、设备动作顺序、故障发生的时间、运行人员的事故处理过程。 故障发生前及故障发生时的电网及发电机的运行工况和重要运行参数(运行数据应包括机组故障前的有功功率、无功功率、机端电压、励磁电流、励磁电压；全厂有功功率、无功功率、母线电压、频率等；运行方式包括全厂机组的运行方式及控制方式等)； b) 故障造成的设备损坏情况，检修情况过程及采取的措施,更换的元件及参数； c) 故障发生的原因分析(包括设备或元件质量问题,设计、制造上的缺陷,运行、检修、施工、验收中存在的问题,设备隐患等有关记录)； d) 针对本次故障所制定采取的反事故技术措施。 10.5 充分发挥微机励磁系统运行记录和事故追忆功能的作用 随着技术的不断进步， 微机励磁系统已得到广泛应用， 所有微机励磁系统都具有详尽的运行记录和事故追忆功能，充分发挥这些功能的作用，对运行检修技术文件的形成有很大的帮助。 NB/T 103262019 9 附 录 A （资料性附录） 励磁系统检修报告 表A.1给出了发电机励磁系统检修报告包含的内容 表A.1 发电机组励磁系统检修报告 设备信息 发电机 制造厂： 型号： 厂家编号： 励磁调节器 制造厂： 型号： 厂家编号： 整流功率柜 制造厂： 型号： 厂家编号： 灭磁装置 制造厂： 型号： 厂家编号： 检修信息 停用日期 计划 起： 年 月 日 至 年 月 日 共 天 实际 起： 年 月 日 至 年 月 日 共 天 人工人工 计划： 工时 实际： 工时 费用费用 计划： 万元 实际： 万元 由上次大修到本次大修由上次大修到本次大修 运行 小时 备用 小时 小修 次,停用 小时 临检 次 事故抢修 次,停用 小时 检修总结 主要检修工作项目: 检修中消除的设备缺陷和采取的措施: 设备的改进及效果: 人工和费用的统计概数（重大、特殊项目单列）及分析: 检修后尚存在的主要问题及准备采取的对策: 试验结果的简要分析和结论: 其他: 检修工作评语 NB/T 103262019 10 设备评级 检修前: 类 级； 检修后: 类 级 升降级原因： 补充说明 试验记录报告 （附试验记录数据） 工作负责人： 工作班成员: 技术负责人签名： 检修报告审核人签名： 呈送日期： 年 月 日 NB/T 103262019 11 A B 附 录 B （资料性附录） 励磁系统检修事件登记簿、检修履历表 表B.1 励磁系统检修事件登记簿 序号 起止日期 检修事件原因 设备退出范围 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 表B.2 励磁系统检修履历表 退出运行范围 退出运行原因 连续运行小时 退出运行时间 退出前装置状态 安全运行小时 投入运行时间 投入后装置状态 累计运行小时 退出运行情况： 检修、调试主要内容： 检修工作负责人： 工作票编号 工作班成员： 班组技术专责： 设备负责人： 填报人： 填报日期： 年 月 日 _