发电机热态试验方案(修正版)

电气热态保护试验方案

一、调试项目

发电机变压器组短路试验（第一次短路试验点 K1）

高厂变短路试验（第二次短路试验点K2）

高厂变短路试验（第三次短路试验点K3）

发电机变压器组空载试验

发电机空载状态下的励磁调节器特性试验

发电机组假同期试验

发电机并网试验

带负荷试验

发电机负载情况下励磁调节器特性试验

二、试验参加人员及分工

1、参加人员

2、组织及分工：

1）生产技术组负责试验工作整体协调工作，设备管理组负责试验工作监督；2）集控运行负责试验试验期间参数监视、及运行操作、做相关试验措施；

3）首建二公司电气维检负责具体试验内容；

4）哈电励磁厂家负责试验间励磁部分技术指导；

5）华北电科院负责整体试验方案技术指导；

6）维检负责发电机轴电压测量；

7）维检负责投退热工控制信号。

8）试验过程中各方用对讲机保持联络通畅。

三、准备工作

1) 准备好短路接地线及验电杆等所有安全用具，验电杆等设备安全检定合格；

2) 准备好各屏柜的钥匙和设备操作的专用工具；

3) 准备好备品备件，如高压一次熔丝、二次熔丝；

4）准备好试验所用对讲机

四、试验前的检查

1、清理电气设备上的一切遗留物，以免造成短路或接地故障，检查主系统电气设备（包括励磁系统）的开关和刀闸均应在断开位置；

2、检查电气一次设备绝缘应良好，检查所有电流回路无开路现象，电压回路无短路现象，各端子排接线紧固，接触良好，无松动现象；

3、1#高厂变低压侧 6.3kV A、B 段进线开关短路小车已在检修位；

4、确认 1#机组110kV 出线断路器及其出线隔离刀闸、旁母隔离刀闸在分位，合上接地刀闸，拉掉其直流电源和交流电源，挂好“禁止操作”标识牌；

5、断开励磁变高压侧与 20kV 封闭母线的连接，并作好隔离安全措施。励磁变电源由6kV 工作段母线通过6kV 备用开关和6kV 电缆接至励磁变高压侧，6kV 备用开关保护定值应整定好并投入运行。（6kV 电缆截面积按额定电流150A 考虑，6.3KV保护装置投入速断保护，二次电流0.1A,时间0S，并传动保护动作正确）；

6、断开发变组保护跳汽机（关闭主汽门出口压板断开）回路；断开11OkV 断路器合闸位置启动热工DEH 调速回路接线，拆除的电缆用绝缘胶布包好（在并网前

均应恢复）；退出机组并网汽机带初始负荷功能（热工处理，保护确认）；

7、确认断开励磁调节器和其发电机灭磁开关的控制电源；

8、整套启动试验的厂用电由启备变供电，确认 6.3kV A 段及B 段备用电源进线开关在运行位置。

9、机端PT及厂用进线PT在运行位置，二次小开关在合位。

10、主变高压侧中性点应可靠接地。

11、主变、高厂变散热器、油枕的截门应打开。油位正常，无渗漏现象。

12、试验前需腾出一条母线，供保护试验用。

四、试验过程

4.1发电机变压器组短路试验（第一次短路试验点K1）

1、确认 110kV 升压站发电机出线断路器及其出线隔离刀闸在分位。

2、检查短路点 K1 无异常状况。（做三相短路线，不接地，容量满足试验要求）

3、其1号机组侧接地刀在分位；

4、投入主变冷却系统。

5、投入机端避雷器。

6、发电机氢、水冷却系统应运行正常，氢、水压正常，水质合格，发电机测温装置应投入，指示正常；

7、发电机过电压临时改为50V，0S所投保护压板。

按附表投退保护压板。根据保护压板投退规定严格执行。

8、使用监测记录仪进行录波，接入的信号量有：发电机出口 PT 电压（Uab、Ubc、Uca），发电机出口CT 电流（Ia、Ib、Ic）励磁电压（Uf），励磁电流（If）；

9、送上励磁调节器和灭磁开关 Q01 的控制电源；

10、通知汽机保持发电机转速为额定值 3000 转／分；

11、就地合上励磁调节器柜的发电机灭磁开关；

12、手动方式下起励，逐渐增加励磁，缓慢升发电机电流至 250A（二次电流0.1A）后，检查发电机、主变所有电流回路是否有开路现象,同时检查盘表显示；

13、临时投入发电机差动保护压板，临时退跳灭磁开关出口压板，封差动保护用的机端CT（TA07，TA08）。

继续提升定子电流，核对下列保护定值：

（1）发电机差动保护，核对定值（一次值：2040 A ，二次值：0.68 A )，保护动作后，降低励磁为零，恢复机端CT（TA07，TA08）封线，退出发电机差动保护压板。

(2)投主变差动保护压板，核对定值（一次值：5340 A ，二次值：1.78 A )，合灭磁开关重新起励后，升定子电流至主变差动动作。完成后，退出主变差动保护压板。

（3）投入发变组差动保护保护压板（一次值：5340 A ，二次值：1.78 A )，调整短路电流至发变组差动保护动作。完成后，退出发变组保护压板

14、测量发电机等差动保护，检查发电机、变压器差动保护不平衡电流，检查发电机、变压器CT 二次电流相量；并检查盘表指示及DCS 测量的准确性。

15、上述检查完成后，将定子电流退到零，跳灭磁开关；

16、合灭磁开关，启动监测记录仪，手动升励磁电流录制发电机变压器组三相短路特性曲线，读取发电机转子电压、转子电流值，并核对各仪表及DCS 测量的准确性。在升流过程中，不要太快，防止发电机温升过诀，要有人监视发电机、励磁装置、短路点有无异常；

17、录波完毕后，手动减励磁为零，分开发电机灭磁开关，断开其交流及直流控制电源；

18、报运行人员 K1 点短路试验结束，挂接地线，拆除K1 点短路排。

4.2高压厂变低压侧短路试验（第二次短路试验点 K2）

1、确认 6.3kV A 段工作电源进线开关短路小车在检修位置；对高厂变低压侧验电，确认无电后将6.3kV A 段工作电源进线开关的短路小车推入到工作位置。

2、启动高厂变通风。

3、送上励磁调节器的控制电源。

4、就地合上励磁调节器的发电机灭磁开关。

5、手动方式起励后，逐渐增加励磁，缓慢升发电机电流至125A时，检查发电机、高厂变所有电流回路是否有开路现象；如无异常，分阶段缓慢升发电机电流升至500A。临时退跳灭磁开关出口压板，投高厂变差动保护压板。

高厂变差动保护（一次值：577 A ，二次值：0.192 A )，完成后退高厂变差动保护压板

6、稳定在 500A 后，进行发电机差动、高厂变差动、过流、负序过流等保护的电流回路及测量电流回路的校验；检查DCS 中发电机、高厂变电流显示是否正常。

7、保护校验完毕后，手动减励磁为零，跳发电机灭磁开关，同时录取发电机电流、励磁电流、励磁电压的波形。

8、断开励磁调节柜控制电源。

9、将6.3kV A 段工作电源进线开关的短路小车拉至检修位置。

4.3高压厂变低压侧短路试验（第三次短路试验点 K3）

1、确认 6.3kV B 段工作电源进线开关短路小车在检修位置；对高厂变低压侧验电，确认无电后将6.3kV B 段工作电源进线开关的短路小车推入到工作位置。

2、启动高厂变通风。

3、送上励磁调节器的控制电源。

4、在控制室合上励磁调节器的发电机灭磁开关。

5、手动起励后，逐渐增加励磁，缓慢升发电机电流至125A时，检查发电机、高厂变所有电流回路是否有开路现象；如无异常，分阶段缓慢升发电机电流升至500A。

6、稳定在 500A 后，进行发电机差动、高厂变差动、过流、负序过流等保护的电流回路及测量电流回路的校验；检查DCS 中发电机、高厂变电流显示是否正常。

7、保护校验完毕后，手动减励磁为零，跳发电机灭磁开关，同时录取发电机电流、励磁电流、励磁电压的波形。

8、将6.3kV B 段工作电源进线开关的短路小车拉至检修位置。

4.4发电机变压器组空载试验

1)检查所有发电机PT一次保险安装良好，二次开关合入。

2)投入发变组保护见保护投退压板规定，将发电机过电压保护临时改定值为

1.15 pu，过激磁改为1.15 pu，时间均为定时限0s 跳闸；

3)投入发电机机端避雷器

4)零升期间应加强对一二次设备的监视检查，派专人检查发电机机端PT、主变

低压侧PT、6.3kV A 段及B 段工作电源进线PT、主变高压侧PT 等设备运行情况。

5)送上励磁调节器柜交流及直流控制电源；

6)就地合上励磁调节器的发电机灭磁开关；

7)手动起励后，逐渐增加励磁，发电机电压宜按5kV、10kV、15kV、20kV 几个

阶段缓慢升压，在每个阶段停留3分钟，检查发电机所有电压回路是否正常；

8)发电机电压升至额定电压后，检查各保护屏电压回路和测量电压回路幅值和

相序，检查发电机机端PT 开口三角及中性点电压的三次谐波；

9)发电机空载特性试验：先做下降特性，再做上升特性，二次额定电压 100V 以

上时应注意尽快读数，尽量按105V、100、90、70、50、30、最小值以及励磁电流为0 时这几个点来记录发电机电压、励磁电流、励磁电压值，试验时应注意在做上升或下降特性时只能单方向调节，记录完毕后，保持发电机电压为额定电压；

10)当发电机电压升压至20kV 时，对发电机机端PT，6.3kV A 段及B 段工作电

源进线PT，主变高压侧PT 二次电压之间进行同电源核相；

11)测量发电机额定电压下的轴电压：使用厂家提供的专用工具测量，人体衣服

与试验导线以及旋转体之间必须保持足够的安全距离；（天津蓝巢所人员操作）

12)发电机空载灭磁时间常数测量：发电机空载额定时，分开发电机灭磁开关，

同时录取发电机电流、励磁电流、励磁电压的波形，并测量发电机空载灭磁时间常数；

13)完成后，断开励磁调节柜交流及直流控制电源；

14)测量发电机空载灭磁后的定子残压及其相序：先测量发电机 PT 二次侧残

压，若其值较小，然后在一次侧测量，测量人员应戴绝缘手套，穿高压绝缘鞋；（电气维检人员操作）

15)发电机出口母线上挂接地线。拆除厂用 6kV 至励磁变的临时电缆，恢复励

磁变至发电机主封母线的联接。

4.5发电机空载状态下励磁调节器特性试验

1、将发电机过电压保护临时改定值为 1.15pu，过激磁改为1.15pu，时间均为

定时限0s 跳闸；投入定子接地保护，0s 跳闸。

2、空载试验时励磁调节器中发电机电流和励磁电流检查。

3、发电机额定电压下励磁变压器输出电压测量。

4、起励试验。

5、通道切换试验。

6、阶跃响应试验。

7、过磁通限制整定（V/Hz）。

8、灭磁时间常数测量。

4.6发电机组假同期试验

1、所有保护临时整定值恢复为正式整定值，并检查所有保护已按要求投入，并检查确认一次设备状态。运行人员合断路器101开关，合隔离刀位置101-5,101-3刀闸，地刀分开。

2、发电机带空母线做零起升压，进行二次核相。同时，对开关两侧引入同期装置的电压进行二次定相并检查同期表应指示在同步点的位置。

3、完成后灭磁，跳灭磁开关，降发电机电压为零。

4、运行人员跳开101开关和101-5,101-3隔离刀闸。

5、自动准同期假并试验：

1) 检查＃1 机组出线开关在断开位置

2) 确认＃1 机组出线开关的接地刀闸在分位。

3) 拉掉接地刀闸控制电源的控制电源；

4）送上机组出线开关的控制电源及交流电源，确认其在分位；

5) 将＃1 机组出线开关隔离刀闸（101-5）的辅助接点短接，将同期电压送至同期小母线。

6）断开电气跳汽机保护接线，断开＃1 机组出线开关合闸位置启动热工DEH 调速回路接线。

7) 确认已解除 DEH 的发电机初始负荷控制信号；

8）断开同期装置到断路器101开关的合闸回路。

9) 将下列信号接入至录波仪：合闸继电器的输出，＃1机组出线开关合位、分位信号，发电机机端电压，110KV 母线侧电压；

10）操作励磁系统合灭磁开关，起励，使发电机机端电压为额定。

11) 在同期屏上 SID-2CM 同期装置选择选择方式切为“工作”；

12) 在同期屏上同期方式选择切换开关切为“自动”；

13) 在 DCS 上操作“选择同期断路器”、“同期装置投入”，DEH 上的转速比较器和同期调压装置均投入运行；

14) 调节汽轮机转速，分别在高于和低于系统频率的情况下（汽机调速系统调整转速2990转、3010转），但频差大于整定值，观察SID-2CM装置是否有减速和加速脉冲发出，同时观察减速和加速继电器是否动作正确，适当调整均频控制系数，以达到最佳的调节效果；

15) 维持汽轮机转速为额定，调节励磁，使发电机电压分别在高于和低于系统电压的情况下值(19KV，21KV)，观察SID-2CM 装置是否有降压和升压脉冲发出，同时观察降压和升压继电器是否动作正确，适当调整控制系数，以达到最佳的调节效果；

16) 当发电机与系统压差、频差在允许范围内时，每隔一个滑差周期，检查同步检查继电器的动作情况是否与同步表上指示经过零点时的时间一致；

17）恢复同期装置到断路器101开关的合闸回路。

18) 在同期屏上 SID-2CM 同期装置选择选择方式切为“工作“；

19) 检查录波情况，观察合闸脉冲发出时，检查101开关确已合闸，检查发电机与系统压差是否接近于零，并检查导前时间是否与整定值接近；

20) 维检人员通过模拟保护动作分开＃1 机组出线开关，联跳灭磁开关；

21) 试验完毕后，解除＃1 机组出线开关隔刀辅助接点临时短接线；

22) 恢复＃1 机组出线开关合闸位置启动热工DEH 调速回路接线。

23）通知热工人员恢复机组并网汽机带初始负荷功能。

4.7发电机并网试验

1、拆除所有试验接线，恢复为正常状态，检查所有保护已按要求投入，并核对保护整定值及励调节器参数是否正确。

2、通知并网前，检查励磁调节器在DCS画面状态，打在“自动”“叠加投入”、“电力稳定器”“恒功率因数”及“恒功率”方式均在退出状态。

3、合上灭磁开关，AVR 在自动方式下运行，发电机升压到额定电压；

4、通知值长安排去110KV站发“断路器已就绪”信号

5、在调度下令，值长许可下，投入自动准同期装置后将＃1 发电机通过出线开关与系统并列运行；

6、并网以后，退出自动准同期装置。

4.8并网后测量项目

1、在发电机逐渐增加负荷的过程中，测量发电机保护屏上中性点三次谐波和机端电压三次谐波；

2、在发电机带到一定负荷（30MW）以上时，进行发电机、主变、高厂变保护带负荷检查；

3、监视并记录发电机逆功率、正向低功率等保护情况。

4.9发电机负载情况下励磁调节器特性试验

1、手动/自动方式切换试验；

2、工作/备用通道切换试验；

3、阶跃试验；

4、低励限制（MEL）功能试验；