EXC9000励磁系统检修规程
第章励磁系统检修规程
1.主题内容与适用范围
?本规程规定了EXC9000励磁调节器、功率柜和灭磁柜主要技术指标及检修调试内容及要求。
2.引用标准
《EXC9000型励磁调节器用户手册》
DL/T 583-1995 <<大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件>>
DL/T491-2008<<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>>
3.励磁系统及装置运行检修必须具备的资料
?EXC9000静态励磁系统用记手册；
?转子过压保护装置技术规范指标，使用说明书；
?励磁系统及装置原理图，配线图，器件参数。
?励磁系统、装置的检修试验报告；
?励磁变的技术规范；
?励磁功率柜技术规范及使用说明书
?励磁灭磁柜技术规范
?由上级下达或批准的励磁系统技术参数，定值等
4.主要技术指标
4.1励磁调节器主要技术指标
4.1.1励磁电压响应时间：上升不大于0.08秒，下降不大于0.15秒。
4.1.2发电机静态调压精度优于0.5%。
4.1.3在发电机空载时，频率变化1%时发电机电压变化不大于额定值的0.25%；
4.1.4调节器的动态性能：
4.1.4.1零起升压超调不大于10%，调节时间不大于5秒，振荡次数不大于3次；
4.1.4.2 10%阶跃响应超调量不大于阶跃量的50%，调节时间不大于5秒，振荡次数不大于3次；
4.1.4.3额定功率因数时，突甩额定负荷，电压超调不大于15%，调节时间不超过5秒，振荡次数不大于3次。
4.1.5调节范围：从发电机残压到大于110%发电机额定电压。
4.1.6调节速率：每秒0.3%—1%发电机额定电压。
4.1.7调差系数整定范围为0-15%，按1%的档距分档，共16档；准确的软件计算保证了调差优良的线性度。
4.1.8励磁系统的延迟时间小于0.03秒。
4.1.9励磁系统对电源的要求：
交流电源的电压偏差范围为额定值的-15%- +15%，频率的偏差范围为-3HZ- +2HZ。直流电源的电压偏差范围的额定值的-20%- +10%。
4.1.10在约为空在励磁电流10%的起励电流下能可靠起励，当残压满足自激条件时，也可残压起励。
4.1.11励磁调节器耐压、温升均满足标准要求。
所有变送器的准确度等级不低于0.5级。
4.2功率柜主要技术指示
4.2.1冷却方式：强迫风冷；
4.2.2励磁电压：108V，励磁电流：1333A；
4.2.3整流方式：三相全控，两桥；
4.2.4交流额定电压：230V；
4.2.5响应时间：<5s；
5.检修周期及内容
检修周期：
5.1操作回路及信号回路检查
用万用表电阻档检查励磁柜内部的交直流电源回路，包括交流电源回路、直流电源回路、DC24V 电源回路、DC12V 电源回路、DC5V 电源回路，确认无短路故障，然后将励磁柜与外部交直流厂用电源连接的控制开关和熔断器闭合，将外部交直流厂用电源送入励磁系统。在励磁柜内部的电源输出端测量下述电源是否正常。
5.1.2绝缘检查
用500 V 摇表分别测量交流电流回路、交流电压回路、直流电源回路、开关量输入回路、控制回路、信号回路端子对地及各组回路之间的绝缘电阻，绝缘电阻均应大于20 M Ω。
5.2起励操作
不投初励电源，模拟起励回路接通，检查起励接触器是否正确动作。
近方手动试验结论：
自动起励试验结论：
自动起励时限为5秒，起励时限到后，起励自动中断。
5.3功率柜检查
5.3.1风机操作
手动开风机试验结论：
自动开风机试验结论：
风机转向检查试验结论：
5.3.2快熔保险检查
用万用表检查每个桥的快熔保险，看其通断情况，若有损坏者，应予以更换。
5.3.3可控硅检查
用4只1.5V电池串联后，在与一只灯泡串联。电池组的正极接至可控硅的阳极，负极接至可控硅的阴极，然后在从电池组的正极引线至可控硅的控制极，用其点击控制极，充当触发脉冲，看灯泡是否能够点亮。如果灯泡被点亮，则说明可控硅状态良好，否则应予以更换之。拿开控制极引线，看灯泡是否能够维持一段时间。如果拿开后灯泡即熄灭的，说明可控硅维持特性不好，若有备品，应予以更换。
5.3.4可控硅散热单元灰尘清扫
强迫风冷式散热单元易积大量灰尘，影响散热效果，检修中应对这些灰尘予以清扫。
5.4 灭磁柜检查
5.4.1 灭磁开关检查
近方手动分、合试验结论：
事故分闸试验结论：
主触头接触电阻+极：试验结论：
主触头接触电阻-极：试验结论：
要求接触电阻与历史数据比较无明显变化。
5.4.2初励接触器检查
检查初励接触器的线圈，对其主触头，辅助接点进行打磨，并对辅助接点进行调整。
5.4.3压敏电阻校验 （1） 压敏电阻介绍
使用的压敏电阻是ZNO 电阻，其具有泄漏电流小、能容大的优点。压敏电阻是指电阻值会随其两端电压变化而变化的电阻。当其两端电压值较低时，它呈高阻态，只有微安级电流通过，当它两端的电压高于某一数值时，它的电阻急剧降低，允许有很大的电流从中流过。我们常用非线性系数β来表示压敏电阻的好坏。定义：
c
e R R =
β
其中：I
U R c =为工作点的静态电阻，dI
dU
R e =为工作点的动态电阻。显然，β越小，压敏电阻
的特性越好。
（2） 压敏电阻校验
压敏电阻校验年限一般为正常使用两年后必须校验一次。检查内容包括泄漏电流，转折电压，过电压保护值。 试验接线图：
注：泄漏电流是指每组非线形电阻两端施加1/3灭磁电压控制时，通过每组元件的泄漏电流。
当压敏电阻组件泄漏电流大于0.2MA 或V10MA 值变化大于±10％时，应予以更换。
5.5 照明灯和加热器检查 试验结论 5.6 输入开关量检查：
5.7 开环试验：
断开功率柜交、直流刀开关及灭磁开关（由于灭磁开关分闸会切除脉冲，需要把开关量板上的QFG~端子线打开。），拆除PT 接线，确保一次设备不会带电。
确认：
用三相调压器，原边经开关接厂用电，副边并接两组线，一组给整流桥另一组给PT 端子，用电阻（电炉）做整流桥负载。将调压器调至零位，按调压器输出最大不要大于130V 标记调压器允许位置。
确认：
5.7.1、模拟量板R631信号动作值检查
R631信号动作值（PT电压）：
R631信号返回值（PT电压）：
5.7.2、R632信号（40%电压）电压对应的实际值
R632信号动作值（PT电压）：
R632信号返回值（PT电压）：
5.7.3、自动调节特性检查
不改变给定，A、B通道控制信号应能随PT电压的上升而上升，随PT电压的下降而下降；C通道反馈信号为励磁电流，其控制信号不随PT电压变化。
不改变PT电压，增磁时，控制信号下降，α角下降；减磁时，控制信号上升，α角上升。
试验结果：
5.7.4、整流桥输出波形检查
分别置于A、B、C通道，检查各个整流桥输出波形正常（每周期6个波头，基本一致），増减调节变化连续，无突变现象。试验时，C通道采用恒控制角模式（用跳线码短接模拟量板上JP1）。
试验结果：
试验完成，取出模拟量板JP1上的跳线码。确认已取出：
5.7.5、逆变灭磁失败试验
模拟逆变不成功，自接受逆变命令起10秒后发电机电压未小于10%额定值，则由逆变灭磁失败保护跳灭磁开关，并检查相应的报警信号输出正确。
试验结果：
5.7.6、脉冲投切回路试验
功率柜退柜开关“ON”位切除本柜，“OFF”本柜投入。观察LCD显示、功率柜脉冲板脉冲指示灯及整流桥输出波形，确认本开关功能正确。
试验结果：
5.7.7、分灭磁开关切脉冲检查
分灭磁开关确认无脉冲输出。
试验结果：
5.7.8、过压保护动作后，BOD关断功能检查
用电容器放电方法模拟过压保护动作，观察直流输出电压波形应有过零点产生，并检查相应的报警信号输出正确。
试验结果：
5.7.9、自动切换试验
调节器运行于A通道，分别模拟以下故障，应能自动切换到B通道或C通道。
（1）1PT断相：试验结果：
（2）电源故障：指微机通道5V电源试验结果：
（3）调节器故障：试验结果：
调节器运行于B 通道时，分别模拟以上故障，应能自动切换到C 通道。 试验结果： 5.7.10、系统电压校准
如无必要，最好在发电机并网负载的情况下校准系统电压。
在确认系统PT 已接入的情况下，也可在开环情况下校准系统电压。校准时，需加入模拟机端PT 。 在开环情况下进行系统电压校准时，必须弄清楚系统PT 的连接位置。
①、当系统PT 接至主变低压侧时，系统PT 与发电机机端PT 的变比是一致的，可按下式校准A 、B 套调节器的系统电压显示值：
%100PT PT ?额定电压值
机端电压值实测的系统
②、当系统PT 电压取自主变高压侧的母线PT 时，必须弄清在主变高压侧的实际接线档位情况下的额定主变高压侧电压以及母线PT 变比，并按下式校准A 、B 套调节器的系统电压显示值：
%100PT ??变比母线压侧电压
实际档位下额定主变高
电压值实测的系统PT
修改参数ID[18]，使TSD1显示系统电压值，调整ID[5]，使系统电压显示值为上述计算值。
5.711、检查90%Ug 投风机电源动作正常
试验结果： 5.8 短路试验：
（1）试验前应确认开环试验合格，调节器和整流器工作正常；
（2）机组开机至额定转速，确定"残压起励"、"系统电压跟踪"以及"通道跟踪"功能退出，断开起励电源开关，确定模拟量总线板上 C 通道调节器的 JP1 跳线码已短接； （3）调节器上电并切换到 C 通道运行；
（4）合上厂用试验刀闸，合上厂用试验开头DLC3送上励磁电源。
（5）给上R631信号(可以将调节器开关量总线板AP3板的X2端子排8脚和4脚短接或在端子排上外加一个10%的PT 电压)，调节器开始正常工作，并输出脉冲信号。操作调节柜上的增磁按钮，整流桥的输出电压也将逐渐增大，转子电流逐渐增大，发电机定子短路电流也逐渐增大。观察调 节器的转子电流测量是否正常。然后配合发电机组试验部门，完成机组的短路干燥试验或者 短路特性试验。
注意：试验过程中不要进行通道切换操作，采用A 或B 通道调节器“恒控制角模式”时，最好把A/B/C 三个通道都设为恒控制角模式。
（5）试验完毕后，将 A/B 通道重新设置为"自动方式 ，" C 通 道J P1 跳线器拆除，准备进行它励方
5.9空载闭环试验
5.9.1、残压测量及励磁变副边电压相序检查
记录残压数据：
利用残压，用双线示波器检查励磁变副边电压的相序应为正相序。
或用系统倒送电方法的开环试验检查磁变副边电压的相序。
确认相序检查正确：
5.9.2、零起升压
选择“零起升压”功能投入，建压后通过增减磁按钮调节机端电压至额定。记录空载特性数据。
5.9.3、同步变压器回路检查
在空载额定附近，检查同步变压器副边（30V档位和220V档位）电压的正确性。检查QF01操作开关输入侧整流电压的大小和极性的正确性，整流电压应为同步变副边220V档位电压的1.4倍左右。检查交流供电的DC24V电源输出的正确性并记录24V电压数据。（为了安全起见，切记：不可用常规的数字万用表直接测量同步变压器的原边电压。）
确认：
5.9.4、风机电源变压器回路检查
在空载额定附近，测量风机电源变压器副边电压的正确性。（为了安全起见，切记：不可用常规的数字万用表直接测量风机电源变压器的原边电压。）
确认：
投入由风机电源变压器提供的交流电源，检查功率柜风机转向的正确性；检查照明灯和加热器工作的正确性。
确认：
5.9.5、PT电压及励磁电流校准
在空载额定附近，调试电脑显示的机端电压百分数应与实测的PT电压相符，否则修改参数ID[4]；同理励磁电流显示值应与分流器的测量值为相同的标么值，否则修改参数ID[3]；调整完成后记录机端电压系数及励磁电流系数：
5.9.6、同步电压校准
先将同步电压系数设为1，同时修改参数ID[18]，使TSD1显示同步电压值。在空载额定附近，记下PT电压与同步电压，以PT／TSD值修改同步电压系数，最终使同步电压与PT电压显示一致。完成后记录同步电压系数：
确认开关量板上跳线码JP1断开。确认：
5.9.7、调节范围测试
A ／
B 通道上限分别升压至V ／F 动作，下限调至低于70％；
C 通道上限调至110％，如果允许可调至120％电压限制起作用，下限调至最小值。
记录的数据填入下表：
5.9.8、C 套跟踪B 套的精度调整
调整模拟量板C 套调节器W3电位器，使B 套切换到C 套时无扰动。如果切换到C 套后电压降低，则逆时针方向调整，否则顺时针调整。反复几次直至切换无扰动。记录下表。试验过程，录波。
5.9.9、B 套跟踪C 套的精度调整
在B 套运行，C 套跟踪完成（LDD 、LDI 灯交替闪烁），记录B 套控制信号U KB 及C 套控制信号
U KC 。修改B 套参数使ID[6]=ID[6]*U KB /U KC 调整完成后，C 套切换到B 套应无扰动，否则重新修正ID[6]。记录下表。试验过程，录波。
5.9.10、A 套跟踪C 套的精度调整
在A 套运行，C 套跟踪完成（LDD 、LDI 灯交替闪烁），记录A 套控制信号U KA 及C 套控制信号
U KC 。修改A 套参数使ID[6]=ID[6]* U KA /U KC 调整完成后，C 套切换到A 套应无扰动，否则重新修正ID[6]。记录下表。试验过程，录波。
5.9.11、B 套跟踪A 套的精度调整
将B 套参数ID[8]设为0，跟踪完成后由A 切到
B 。切换后电压升高，B 套参数ID[8]在1.000~1.100之间调整。切换后电压降低，B 套参数ID[8]在0.900~1.000之间调整。调整完成后，A 套切换到B 套应无扰动，否则重新修正ID[8]。记录下表。试验过程，录波。
5.9.12、
A 套跟踪
B 套的精度调整
将A 套参数ID[8]设为0，跟踪完成后由B 切到A 。切换后电压升高，A 套参数ID[8]在1.000~1.100之间调整；切换后电压降低，A 套参数ID[8]在0.900~1.000之间调整。调整完成后，B 套切换到A 套应无扰动，否则重新修正ID[8]。记录下表。试验过程，录波。
5.9.13、预置值起励
A、B、C通道“正常”位置分别起励一次，均能按“预置值”建立机端电压。试验过程，录波。采用软起励技术，应无明显超调。
A通道 PT电压：
B通道 PT电压：
C通道 PT电压：
5.9.14、逆变试验
分别在三个通道运行，检查手动逆变和自动逆变是否正常。试验过程，录波。
5.9.15、模拟远控操作
检查中控室起励、增磁、减磁、逆变是否正常，各种状态信号指示是否正常。
A通道试验结果：
B通道试验结果：
C通道试验结果：
5.9.16、V/f限制特性
自动通道的V/f限制值整定在1.100额定值，可通过ID[84]修改；当频率低于45Hz时，调节器自动逆变，逆变频率不能修改。
5.9.17、频率特性试验
改变机组转速，记录机端电压及频率值，标准要求：频率每变化额定值的±1％，电压变化不大于
5.9.18、电源消失试验
励磁系统在单路电源供电情况下，应能正常工作。之前要检查交流供电24V电源的正确性。
5.9.19、过励限制试验
在空载额定附近，记下励磁电流值作为限制值，降低机端电压并修改过励限制值，重新增磁模拟过励限制，检查过励限制动作后的稳定性。
试验结果：
5.9.20、系统电压校准及跟踪试验
在空载情况下系统电压校准与开环情况相同。
系统电压跟踪投入，机端电压应能自动跟踪系统电压。
如果在开环和空载情况下没有进行系统电压校准，在发电机并网前有必要退出系统电压跟踪。
试验结果：
23、空载分灭磁开关试验
在空载额定情况下分灭磁开关灭磁。试验过程录波。
试验结果：
5.10 并网试验
5.10.1空载升压到额定值后，即可投入自动准同期装置实现发电机组的并网。同期装置实现机组成功并网后，应立即检查调节器显示屏，确认"并网"指示灯点亮，同时观察调节器显示屏上的有功功率和无功功率显示是否正常。
试验结果：
确信机端励磁用 PT 和 CT 的接线正确以及调节器 A、B 通道的有功、无功功率测量值正确后，调节器再切换至 A 或 B 通道的自动方式下运行。
5.10.2发电机并网后，励磁系统暂时不进行增减磁操作，应立即观察并网后无功功率的大小，若并网后无功功率很大或者并网后无功功率为负值，则说明机组同期并网过程中，机端电压和电网电压存在较大的差值，并网时对系统和机组冲击较大，应对机端电压进行调整。
当采用自动准同期装置调节机端电压方式并网时，此时应调节同期装置的压差设置，一般情况下应将压差缩小；
当采用励磁系统的"系统电压跟踪"功能调节机端电压方式并网时，此时应利用调试软件修改励磁调节器参数中的"系统电压系数" ID[5]：Kus，使系统电压比机端电压略微偏小一点，保证并网时无冲。
试验结果：
5.10.3 并网带负荷
5.10.4 调差极性检查
调差率出厂时一般设定为零。
调差率的极性和大小，需根据现场的要求整定。
检查调差率极性的正确性。
A 通道试验结果：
B 通道试验结果：
5.10.5 欠励限制试验
当发电机有功接近为 0 时，减磁操作使得发电机无功为负，并直至调节器欠励限制功能起作用，
发电机进相无功值不再增大。检查"欠励限制"的报警指示及其信号接点输出是否正确。
保持发电机无功进相状态不变，逐渐增加发电机有功，检查发电机进相无功值应随之减小。
6.励磁系统故障及异常信息表