发电厂工艺技术规程
本溪钢铁（集团）有限责任公司工艺技术标准
Q/JB 330.1-2015
发电厂工艺技术规程
余能车间360电气运行规程
2015年08月发布 XXXX-XX-XX实施本溪钢铁(集团)有限责任公司发电厂发布
前言
本钢板材股份有限公司发电厂余能利用车间360机组，由中冶长天国际工程有限责任公司设计建造，2014年3月开始破土动工，2014年11月1日竣工投产，本项目是利用本钢板材股份有限公司炼铁厂原有一条360m2烧结生产线，360m2烧结环冷机冷却面积为415m2，对415m2环冷机的余热进行利用，环冷机配置1台立式双压余热锅炉，余热锅炉所产的高参数蒸汽及低参数蒸汽夏季全部用于汽轮发电机组发电，冬季用于供热，余热锅炉发电系统建设为：1台（31t/h＋12t/h）双温双压余热锅炉、1台8MW补汽凝汽式汽轮机、1台9MW发电机。
为了确保发电厂余能利用车间360机组安全生产的顺利进行，超额完成生产计划，确保发电、安全经济运行和人身安全、保证供热、余能利用的质量标准，合理利用余能，降低成本，满足环保的要求，特制定本规程。
一、本规程根据《中小型火力发电厂生产设备及运行》、水利电力部《发电厂厂用电动机运行规程》、中国电力部《电力生产安全工作规程》（发电厂电气部分）、《安装使用说明书》、吸收电厂多年来设备运行，检修经验。
二、为了加强运行人员运行操作管理，使其操作达到标准化、规范化、程序化的要求，运行人员必须经过技术培训，经考试合格后，方能进行独立操作。
三、全体职工必须认真学习本规程，熟练掌握规程中的操作步骤，发生事故时，应按本规程的规定进行迅速处理。
四、对违反本规程、违章操作造成事故的，要认真讨论，查找原因，吸取教训，根据事故后果轻重程度给予必要的处分。
五、本规程应定期修改和补充。
六、如遇有与国家和上级规定相抵触，应按国家和上级规定执行。
七、本规程要妥善保管，不得丢失和损坏，调离工作岗位应交回规程。
本规程起草单位：本钢板材股份有限公司发电厂
目录
1、发电机 (1)
2、变压器 (20)
3、电动机 (28)
4、直流系统 (39)
5、断路器 (44)
6、电压互感器、电流互感器 (48)
7、母线、隔离开关 (53)
8、避雷器 (57)
9、电抗器 (60)
10、电缆 (63)
11、配电盘 (67)
12、系统 (71)
1、发电机
目录1.1设备技术参数
1.2非标准运行方式
1.3正常运行
1.4紧急解列停机的条件
1.5事故处理
1.1设备技术参数
1.1.1余能利用车间360机组的发电机型号为QF2-9-2Z，为隐极式三相同步发电机，与汽轮机直接耦合传动。发电机采用空气冷却，密闭循环通风系统。
其代号意义如下。QF—代表汽轮发电机
9—代表9MW
1.1.2发电机的技术参数
编号规范发电机
型号QF2-9-2Z
额定容量（KW）9000
额定电压（V）10500
额定电流（A）618.6
额定转数（rmin）3000
功率因数0.8
频率（HZ）50
相数 3
绝缘等级 F
定子接线Y
技术条件GB755-2000
重量（Kg）35
极数 2
制造单位东方电气集团东风电机有
限公司
1.1.3发电机电气数据
行为数据标准值、数值、容着设计值定子绕组直流电阻（Ω）75℃0.0338 转子绕组直流电阻（Ω）75℃0.551
定子漏磁电抗Xe（标么值）15.73%
纵轴同步电抗Xd（标么值）217.08%
纵轴瞬变电抗X’d（标么植）28.36%
纵轴超瞬变电抗X’’d（标么值）18.23% 逆序电抗X2（标么值）22.24%
零序电抗X0（标么值）8.4% 定子开路时转子绕组时间常数Td0（S）7.53
定子三相短路时的电流瞬变分量时间常数T，d3（S）0.983s
定子三相短路时的电流超瞬变分量时间常数T“d3（S）0.123s 定子绕组三相短路时短路比0.486
励磁方式静止可控硅励磁定子三相短路电流为额定值（618.6）时的励磁电流(A) 171.3 满载时额定励磁电流(A) 240A
满载时额定励磁电压(V) 165V
空载励磁电流（A）83
空载励磁电压（V）37
空气冷却器功率（KW）360
冷却空气量（m3/S）11
冷却水量（m3/h）
最大工作压力（Mpa）0.2
进水温度（℃）≤33 冷却后空气温度（℃）≤40
1.1.4HWLZ-3S微机励磁调节器：
1.1.4.1使用范围
HWLZ-3S型微机励磁调节装置专用于发电机组无刷励磁系统和自并励励磁系统,见图2-1和图2-2。
及其数学模型，在实际运行中，有的励磁调节装置在一般小干扰情况下运行尚可，但碰到突发事件，就可能出现不能强励，或强励后回不来，以及电网结构比较薄弱时运行不太稳定或静差率太大等，分析下来其实都是数学模型不够完善所至。
目前我国中小机组的励磁系统普遍存在的问题是开环放大倍数太小，造成调节能力很差,在小干扰的情况下发电机电压及无功负荷就会晃动,在大干扰情况下,例如一旦甩负荷就会导致发电机过压，直接威胁到发电机本体的安全。本装置具有合理的数学模型，以确保发电机在各种运行工况下稳定运行。
1.1.4.
2.2减小励磁机时间常数。
三机励磁系统中，由于励磁机时间常数太大，直接影响发电机转子电压的上升速度，不利于发电机及系统的暂态稳定，我们的装置采用转子电压负反馈（如果采集不到转子电压，如无刷励磁等等，可以用调节器输出总电流替代），以减小励磁机的时间常数，交流励磁机的时间常数一般为1秒左右，直流励磁机的时间常数则高达二、三秒，采用转子电压负反馈后，可将时间常数减小到0.1至0.2秒，将常规励磁系统改造成为接近快速励磁系统水平，提高了发电机及电力系统的暂态稳定性。
1.1.4.
2.3全数字化电路
装置的硬件电路，从交流采样到脉冲输出，全部实现数字化，没有调整电位器，极大地简化了调试工作量。
1.1.4.
2.4硬件简单，可靠性高
对发电机电压、电流等交流量直接进行交流采样，每周波采32点，均方根计算电压、电流等有效值，有功、无功、功率因数等均通过软件计算，调节器的逻辑操作回路、可控硅脉冲形成，调节器主环控制及各种限制、保护功能和调节器的纠错容错处理也全部由软件实现，加上液晶显示控制等以上所有操作均由单一的DSP芯片完成，故硬件电路更为简化，调节器的核心部件只有3块印制板，同时印制板制造采用贴片工艺，使装置的可靠性更加提高。
1.1.4.
2.5故障录波功能
装置每一周波记录一次模拟量及状态量，共16组，即10个模拟量及6组开关量共96个状态量。发生故障时，记录故障点时间（年、月、日、时、分、秒）及故障前8秒和故障后12秒的数据，且具有连续记录多次故障功能。可在断电情况下保存至少最近10次故障记录数据，这些故障数据均可通过串行口发送至后台机进行显示，以便于分析故障原因。
模拟量包括发电机测量PT值、参考电压值、调节器输出总电流、发电机有功、发电机转子电流、发电机无功、发电机定子电流、可控硅开放角。开关量包括16路开关量输出信号、16路开关量输入信号、面板开关量输出信号、面板开关量输入信号等共96个状态量。
1.1.4.
2.6独特的双通道相互跟踪功能
真正独立的双通道运行，相互间通过开入开出量只有两对硬接点相联系。自动运行方式下双通道之间相互自动跟踪，跟踪时不需要从对方通道得到任何数据，只依赖于PID数学模型、发电机空载时调节器开环放大倍数及各种采样量得到自动参考电压给定和可控硅的开放角，跟踪量非常准确，切换时没有任何波动。
1.1.4.
2.7参数在线修改
调节器自动运行方式下除了涉及到自动运行及主环计算的PID的放大倍数和时间常数、转子电压负反馈系数、发电机电压整定参数等少量参数不允许修改外，如低励限制与保护参数、过励限制与保护参数、V/f限制与保护参数、直流采样量整定参数等等绝大部分参数都能真正的在线修改，即这些参数的修改和参数存盘不需要调节器处于退出状态或切至从柜状态。
1.1.4.3主要功能
1.1.4.3.1比例、积分、微分（PID）调节
1.1.4.3.2恒功率因数调节
1.1.4.3.3恒无功功率调节
1.1.4.3.4恒励磁电流调节
1.1.4.3.5正、负调差及调差率大小设置
1.1.4.3.6过流限制及保护，最大电流保护
1.1.4.3.7低励限制及保护
1.1.4.3.8强励限制及保护
1.1.4.3.9 V/Hz限制及保护，空载过电压保护
1.1.4.3.10PT熔丝熔断保护
1.1.4.3.11脉冲回读及错失脉冲检测
1.1.4.3.12完善的自检功能及容错处理
装置初始化过程中即对程序存储器、数据存储器及A/D转换等进行检测，如发现异常则发“装置出错”信号报警。装置还采用最少的硬件配合丰富的软件检测方式，及时检测各种异常运行工况，并作相应的报警或切换处理，确保发电机组的稳定运行。对装置的硬件、软件、电源等进行全面的自检，提高了装置的可靠性，对用户来讲，比较直观的有：操作按钮防粘连，投运初期防
进线及同步回路相序接错，脉冲回读等。
1.1.4.3.13 DCS接口，配有RS232或RS485通讯接口，可以与上级计算机交换信息。
1.1.4.3.14开机并网前跟踪系统电压功能。
1.1.4.4主要技术指标
1.1.4.4.1发电机静态调压精度：＜0.5%
1.1.4.4.2静止励磁系统电压响应时间：上升不大于0.08s，下降不大于0.15s
1.1.4.4.3频率特性：发电机空载运行状态下频率每变化1%，发电机端电压变化不大于额定值的±0.1%。
1.1.4.4.4 10%阶跃响应试验：超调量小于20%，振荡次数小于3次，调整时间小于5秒。
1.1.4.4.5附加调差：±15%内任选，级差0.1%
1.1.4.4.6自动部分调压范围：常规励磁系统0%～130% Vn自并励励磁系统5%～130% Vn
1.1.4.4.7发电机电压调整速度：可现场整定，不小于每秒0.3%，不大于每秒1%。
1.1.4.4.8主调节环运算周期：10ms
1.1.4.4.9可控硅控制角α分辨率：0.05度/位码
1.1.4.4.10 A/D转换：8路，分辨率2-14
1.1.4.4.11移相范围：10～150度，范围可调
1.1.4.4.12功率消耗：＜100W
1.1.4.5励磁调节器工作原理概述
调节器的输入交流量有发电机量测PT，仪表PT副边的三相发电机电压及发电机CT回路的A、C两相电流，直流信号为转子电流或调节器的输出电流等。这些信号经模拟信号处理板处理后，送入主机板。
通过采样计算得到的发电机平均电压与参考电压之差，综合调差信号后经PID运算得到一个控制量，去改变可控硅的控制角。这个控制量是一个数字量，直接由CPU写入定时器中，定时器根据写入数的大小及同步电压信号产生相应控制角α的触发脉冲，经组合、功率放大，产生双触发脉冲，通过脉冲变压器隔离去触发可控硅，从而改变调节器的输出电流，控制励磁机或者发电机的转子电流以维持发电机端电压的恒定，实现发电机电压的闭环调节。
主调节环的运算周期为10ms，也即励磁调节器的固有时间常数为10ms，主环计算的全过程在中断程序中完成。
通过以上采集到的数据，通过软件计算，可以得到发电机运行工况，励磁参数，调节器输出参数等全部信息，如发电机各相电压有效值，三相电压平均值，各相电流值，有功功率，无功功率，转子电流，调节器输出电流，可控硅控制角α等供各软件功能模块使用。
1.1.5励磁装置投入、退出操作程序
1.1.5.1投运操作程序
1.1.5.1.1机组具备起励建压条件，先将励磁装置外围设备投入（投入励磁变压器ZLB，励磁和仪用PT。给上励磁屏所需电源：控制电源、合闸电源（DC220V），单相、三相交流电源（AC220V、AC380V）），然后就可以进行以下的励磁装置投运程序。
1.1.5.1.2当发电机定速3000转，合上励磁调节器电源开关1QS 、2QS、3QS、4QS、5QS、QLK，合上励磁柜下方励磁变二次侧电源开关1DK。
1.1.5.1.3将励磁屏上A/B切换转换开关转至A通道，将A、B微机调节器面板上的“主控/
就地”旋到就地，将A、B微机调节器面板上的“运行/退出”旋到退出，将A、B微机调节器面板上的“置位投/置位退”旋到置位退
1.1.5.1.4 按下FMK合闸按钮，视FMK已合闸。
1.1.5.1.5将A、B微机调节器面板上的“运行/退出”旋到运行，将A微机调节器面板上的“置位投/置位退”旋到“置位投”约6秒发电机电压升至9.5KV，然后旋回置位退，按“增磁”按钮，逐渐将发电机电压升至10.5KV。
1.1.5.1.6发电机并网后根据运行需要选择励磁运行方式（并网前一般是放在“恒压”位置）：将励磁运行方式切换到对应的励磁运行方式（恒无功、恒压、恒COSΦ）。
1.1.5.2退出操作程序
1.1.5.
2.1 根据机组解列要求减小励磁输出，无功负荷随有功负荷的减少逐渐减小为零，切开发电机开关。
1.1.5.
2.2将A、B微机调节器面板上的“运行/退出”旋到退出位。
1.1.5.
2.3观察出发电机出口电压，当出口电压降至2000V以下时，分灭磁开关（FMK）。
如果短时停机，则到此为止；要是需将励磁设备彻底退出，请继续以下操作。
1.1.5.
2.4，切开励磁柜下方励磁变二次侧电源开关1DK，分开励磁调节器电源开关1QS 、1QS、3QS、4QS、5QS、QLK。
1.1.5.
2.5断开励磁装置交直流电源，退出励磁装置外围设备。
1.1.6汽轮发电机各部分的温升限度（℃）
部件名称
温度限值
测量方法QF-12-2
QF-6-2
QF2-15-2z
定子线圈80 100 埋置测温元件
转子线圈90 120 电阻法
定子铁芯80 110 埋置测温元件
滑环80 80 温度计轴承的出油温度不得超过65℃，轴瓦温度不得超过80℃
前述各数据，值班员应严格遵守，若运行中高于额定值时，要及时调整，如无效应立即报告上一级领导停机检查处理。
1.2非标准运行方式
1.2.1电压变动范围：在额定电压的±5%之内；
1.2.2频率变动范围：在额定频率的±1%之内，即（50±0.5）HZ；
1.2.3功率因数：不应超过迟相0.95；
1.2.4发电机在三相负载不对称时，在额定功率因数内，定子三相电流任意两相之差不超过额定电流8%，且任一相电流不超额定值。
1.2.4发电机允许强励，其强励倍数为2倍，持续时间不得超过10s。
1.2.6发电机过负荷能力