浅谈紫坪铺电厂励磁系统开环试验
【豆丁-免费】-》紫坪铺水电站AGC的设计与实现

WaterPowerVol.33.No.2收稿日期:2006-11-08作者简介:蒋建文(1976—),男,四川都江堰人,工程师,从事计算机监控系统维护工作.紫坪铺水利枢纽工程位于岷江上游四川省都江堰市麻溪乡境内,距成都市60km,大坝为混凝土面板堆石坝,坝高156m,总库容11.12亿m3。
工程以灌溉和供水为主,兼有发电、防洪、环境保护、旅游等综合效益,是西部大开发的标志性工程。
紫坪铺水电站总装机760MW(4×190MW),年发电量约34.17亿kW·h,年利用小时4496h,以一回500kV出线接入成都环网。
紫坪铺水电站按“无人值班”原则设计,采用全计算机监视控制方式,能实现现地和远方控制。
监控系统采用自动发电控制(AutomaticGenerationControl,以下简称AGC)作为监控系统的高级应用软件,也是水电站经济稳定运行的必备功能。
1AGC的基本原理AGC的基本原理是指水电站在保证机组安全、可靠运行的前提下,在水轮发电机组自动控制的基础上,以最小的耗水发最多的电。
机组的特性曲线对自动发电控制很重要,等微增率分配原则就是机组进行发电分配的依据。
1.1目标函数水电站AGC的经济负荷分配的目标函数一般为[1]:minQ=ni=1!Qi(Pgi)式中,Pgi为第i台发电机出力;Qi(Pgi)为第i台发电机出力为Pgi时的耗水量;n为电站中机组总台数。
耗水最少是一个总目标,在实际中可能会根据情况做一定修改。
1.2AGC约束条件(1)Pimin<Pi<Pimax式中,Pimin为第i台机的最小出力;Pimax为第i台机的最大出力。
(2)保证机组避开空蚀振动区运行。
1.3全厂有功功率设置AGC有功功率分配方式分频率控制和功率控制两种。
频率控制方式是指依据系统频率偏差来设定PAGC(参加AGC机组所发的有功功率):PAGC=PA+Kf△f-PAGC;功率控制方式是按照设定曲线或有功给定值来设定:PAGC=PSET-PAGC。
紫坪铺水电厂3#机组励磁系统升级改造

紫坪铺水电厂3#机组励磁系统升级改造作者:向俊任陈腾蒲娜来源:《中国科技博览》2015年第27期[摘要]本文介绍了四川省紫坪铺水电厂3#机组励磁系统升级改造的相关情况,对新系统的主要特点、主要功能等进行了详细阐述,对同类型水轮发电机组励磁系统的改造、试验、升级具有一定的借鉴价值。
[关键词]紫坪铺水电厂;励磁系统;EXC9000;升级改造中图分类号:TV734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)27-0152-021 引言励磁系统是供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备的统称。
它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流;而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。
励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。
尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势,也促使励磁技术不断发展。
紫坪铺水电厂位于岷江上游,距成都市60km,是岷江干流梯级水电厂的最后一级,也是岷江流域最大的水力发电厂。
紫坪铺发电厂于2005年11月首台机组投产发电,2006年4月四台机组全部投产。
紫坪铺水利枢纽工程是都江堰灌区的主要水源工程。
其工程定位以灌溉、城市供水为主,结合防洪、发电和成都市环保用水,是多目标开发、调节利用岷江干流上游水资源的水利工程。
该工程总库容为11.12亿m3,具有不完全年调节能力,装机规模为4×190MW,设计多年平均发电量为34亿kWh。
该工程社会效益、经济效益和生态环境效益均十分显著。
2 机组及励磁系统器件及参数紫坪铺水电厂采用中国电器研究院广州擎天实业有限公司生产的EXC9000型励磁系统,由励磁调节器、功率整流器、灭磁及转子过压保护回路、起励单元、测量用电压互感器、电流互感器及励磁变压器6个部分组成。
3 励磁系统现状紫坪铺水电厂励磁系统(EXC9000)由中国电器科学研究院供货,自2005年10月投产以来,总体运行情况良好,各项技术指标满足电站运行要求。
浅析发电厂励磁系统运行管理分析

浅析发电厂励磁系统运行管理分析摘要:在经济发展过程中,电力资源具有十分重要的作用,可确保电能的稳定供应,为各行各业的正常运行提供基础条件。
而励磁系统作为发电厂中的一个关键组成部分,与发电厂稳定运行关系密切。
从发电厂励磁系统的组成出发,就励磁系统运行中存在的问题及原因进行分析,并就问题的处理过程和处理策略进行讨论,希望能够保障发电厂励磁系统的稳定运行,推动电力行业的健康发展。
关键词:发电厂;励磁系统;存在问题;处理过程在励磁系统运转过程中,主要为发电机提供所需要的励磁电流,该装置属于大型设备范畴,与整体系统的正常运转密切相关,与发电机的工作情况密切相关。
一、发电厂励磁系统组成发电厂励磁系统的基本原理是基于电磁感应定律以及电磁力定律,在对励磁系统进行构建的过程中,要求技术人员选择恰当的导电及导磁材料,构筑可以相互进行电磁感应的电路和磁路,产生电磁功率,从而实现能量转换的目的。
一般来讲,发电厂励磁系统应该包括调节通道、模拟量总线板、开关量总线板、人机界面以及接口电路等,如果依照设备功能,大致可以分为两部分:一是励磁功率单元,包含了整流装置和交流电源,能够为发电机励磁绕组提供相应的直流励磁电流;二是励磁调节器,可以对发电机的电压以及运行工况变化进行监测,依照相关标准和要求,自动对励磁功率单元输出的励磁电流数值进行调节,确保其能够满足励磁系统的实际运行需求。
励磁调节器具备了较为完善的故障检测功能,可以实现对于电源系统、硬件系统、软件系统的全方位检测,借助自检与互检的相互配合,保证事故检测与通道切换的顺利进行,有助于提高励磁系统的可靠性和稳定性。
二、火力发电厂发电机励磁系统常见问题分析2.1发电机无法起压。
发电机励磁系统的电压需要利用剩磁作为诱导因子,如果系统内没有剩磁,励磁系统将无法建立起电压。
新安装的火力发电机没有运行过,励磁系统内剩磁很少,因此发电机经常面临无法起压的问题。
发电机大修的时候,如果接线错误,将励磁绕组的正负线接错,发电机启动以后,原有的剩磁方向与电流方向相反,励磁系统内剩磁逐渐减少甚至全部消失,如图1所示。
紫坪铺水力发电厂励磁系统灭磁装置改造探讨

紫坪铺水力发电厂励磁系统灭磁装置改造探讨摘要:紫坪铺水力发电厂根据励磁系统灭磁装置的实际运行情况,对ABB:Emax-2000A/1000V型灭磁开关进行了改造。
文中介绍了改造后的新型灭磁开关的性能特点。
关键词:励磁装置;灭磁开关;改造0引言紫坪铺水电站位于四川成都西北岷江上游,是一座以灌溉和供水为主,结合发电、防洪、旅游等的大型综合利用水利枢纽工程,总装机容量4×190MW。
励磁系统采用广州电器科学研究院生产的EXC9000型全数字式静态励磁装置,灭磁开关采用ABB-Emax型灭磁开关。
1灭磁系统结构及原理紫坪铺发电厂励磁系统采用广州电器科学研究院生产的EXC9000型全数字式静态励磁装置,励磁系统由励磁调节器、功率整流器、灭磁及转子过压保护回路、起励单元、测量用电压互感器、电流互感器及励磁变压器6个部分组成。
灭磁装置由灭磁开关及控制回路、灭磁柜智能板、非线性电阻、BOD过压检测、转子电压电流测量单元等组成。
在发电机正常停机时采用晶闸管全控整流桥的逆变功能,将发电机转子中的磁场能量转移到交流侧进行灭磁;事故停机时跳灭磁开关将励磁绕组的能量转移到灭磁电阻进行灭磁。
由于励磁绕组具有很大电感,突然断开灭磁开关,会在其两端产生很高的过电压,可能造成击穿绝缘绕组的危险,因此在开关断开的同时,将励磁绕组自动接入氧化锌非线性电阻,使其磁场中储存的能量迅速消耗掉,以限制发电机组故障继续扩大。
目前水电机组多采用非线性电阻灭磁,非线性电阻主要有氧化锌阀片和碳化硅两种。
较长时期以来,在大型机组灭磁系统非线性电阻型式的选择上存在着较大的争议,并形成了国内配套的灭磁装置均采用氧化锌,而国外机组则均采用碳化硅的现状。
两种非线性电阻到底谁优谁劣,国内外各有立论,但氧化锌电阻非线度更好,本系统采用的是氧化锌非线性电阻。
氧化锌非线性电阻阀片配片采用“均能组合”的原则,以确保各个支路吸收的能量相当,阀片组合后并联支路间吸收能量误差小于2%,即均能系数大于98%。
浅谈发电机误上电保护

浅谈发电机误上电保护发布时间:2022-08-19T02:00:38.656Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷第7期作者:董雪琦[导读] 本文介绍了发电机误上电的危害,误上电保护的原理判据以及整定计算,希望通过该本文董雪琦四川省紫坪铺开发有限责任公司四川成都 61000 1、前言本文介绍了发电机误上电的危害,误上电保护的原理判据以及整定计算,希望通过该本文,提升继电保护工作者对误上电保护的认识;2、发电机误上电保护的危害2.1发电机在盘车状态下(未加励磁,低速旋转),断路器误合闸,系统三相工频电压突然加在机端,使同步发电机处于异步启动工况,此时发电机呈现次暂态电抗,在异步启动过程中,发电机定子绕组电流很大,由于转子与气隙同步速旋转磁场有较大滑差,转子本体长时间流过差频电流,转子有可能烧伤;突然误合闸引起转子的急剧加速,由于润滑油太低,也可能使轴瓦损坏。
由此可见,发电机误上电是一种破坏性很大的故障。
3、对误上电保护的要求3.1在发电机停机后及并网前的整个起动过程中,若断路器错误地合闸,误上电保护应快速跳闸;3.2在发电机停机后及并网前的整个起动过程中,若断路器未合闸,误上电保护应可靠地不动作;3.3当发电机以正常准确同期方式并网时,误上电保护应可靠地不动作;3.4发电机正常并网后,误上电保护应自动退出运行;3、误上电保护原理及判据4.1 XX电厂发变组保护采用许继WFB-800A系列保护装置,误上电原理: 4.1在发电机并网前,励磁开关尚未合闸时,若断路器误合闸,机组相当于同步电动机全电压异步启动,对机组冲击电流很大,有重大危害。
误上电保护的过流元件及低阻抗元件作为双重化保护都能动作出口,保护快速出口跳闸;4.2当励磁开关闭合后,过流元件退出,若此时断路器误合闸,机组相当于同步发电机非同期合闸,对机组也有大的冲击电流,有重大危害,低阻抗元件动作,保护快速出口跳闸。
5.整定计算由于为全阻抗圆,发电机正常运行情况下,负荷较高时,机端测量阻抗已掉入动作圆内,虽保护已由断路器常闭触点闭锁,但始终存在断路器常闭辅助触点损坏或是回路端子松动,造成误上电保护装置误动作,故而在正常发电运行情况下,应退出该保护硬压板,停机时应重新投入该保护硬压板;结束语:机组误上电后,巨大的冲击电流,引起转子过热,对机组造成严重危害,尤其是大型发电机组危害更大,故此大型发电机应装设误上电保护,同时在运行过程中应合理投退误上电保护硬压板,使其发挥应有的作用。
火电厂发电机励磁系统现场试验方法和常见问题

火电厂发电机励磁系统现场试验方法和常见问题同步电机励磁系统在国标中的定义是“提高电机磁场电流的装置,包括所有调节与控制元件,还有磁场放电或灭磁装置以及保护装置”。
其主要作用就是维持机端电压的恒定。
当机端电压上升时,励磁调节的结果是使其下降;而发电机端电压下降时,励磁调节的作用是使其上升。
从励磁系统的励磁方式来看,主要有常规励磁(三机系统)、自并励、两机它励、无刷高起始励磁系统等几种。
本文讨论的问题主要针对同步电机自并励静止励磁系统。
1.概述自并励静止励磁系统由于运行可靠性高、技术和经济性能优越的原因,已成为大中型汽轮发电机组的主要励磁方式之一。
自并励静止励磁系统由励磁变压器、励磁调节装置、功率整流装置、发电机灭磁及过电压保护装置、起励设备及励磁操作设备等部分组成。
励磁系统现场主要有四大部分工作,分别是:励磁系统外部电缆接线正确性检查;励磁系统带电传动检查;励磁系统静态检查;励磁系统动态试验。
其中静态检查和动态试验是重点内容并且试验过程有很多值得注意的地方。
2.励磁系统现场试验的内容和方法2.1 励磁系统静态检查2.1.1 试验内容这部分包括检查励磁系统中各个单元及软件是否符合要求;交直流电源的检查;各个通道模拟量精度检查;各种限制器定值和动作情况检查;PID环节调节精度检查;可控硅整流柜通流试验等。
其中可控硅整流柜通流试验值得注意。
2.1.2 重要的试验方法可控硅整流柜通流试验也被称为假负载试验。
首先由6kV工作段引一路电源接至励磁变高压侧,断开励磁变高压侧与发电机出口封母的联接,断开发电机转子母线与整流柜输出直流母线的连接,在灭磁开关下口,联接模拟负载电阻(约2W、200A)。
接下来检查励磁变二次母线的对地绝缘大于5M,直流母线对地绝缘大于2M。
然后断开起励电源在端子排上的连接,用6kV给励磁变送电,测量二次母线电压及相序,同时在交流母线及调节器内部检查同步电压的显示值。
再然后合上励磁灭磁开关的操作电源和交流辅助电源开关,检查手动给定值为0%,可控硅控制角为150度,选择A VR手动方式,合上灭磁开关,投入励磁,用增减励磁方式检查励磁系统在手动方式下,工作稳定,输出电流正常。
浅谈紫坪铺电厂励磁系统开环试验
以保证 在所 有运行 方式 下发 电机都 可以连 续
的 强励 和运 行 。 发 电机组 中励磁系统是 其主要的设备 , 而
( 1 ) 检查 功率柜 输 出脉 冲波形 是否符 合要
灭磁开关柜 、 一 个 转 子 过 电 压 保 护 柜 及 励 率; 当发生短 路的 时 , 强行进行 励磁 可以很 好
( 3 ) 初 步 整 定调 节 器相 应 参 数 。 ( 4 ) 模 拟 调 节 器 及外 部 故 障 信 号 输 入 ,
磁变压 器组成 。 其 中 由 以 电 压 作 为 反 馈 信 的提高和稳 定动态能 力。 我厂发 电机组 在检修 调 节 器 应 能 自动 切 换 到备 用 通 道 运 行 。 号 的 A、 B通道 ( 两 个 自动 通 道 ) 与 以 电 流 作 及励磁 系统 起励 回路 中元器件 更换 、 检查 后 , 为 反 馈 信 号 的 C通 道 ( 一个手动通道 ) 配置
求。 ( 2 ) 检验 调节 器及三相 全控桥 小 电流 条件
紫 坪 铺 电厂 4 台 机 组 的 励 磁 系 统 均 采
用 了 中 国广 州科 学 研 究 院 的E XC 9 0 0 0 型励 作 用就是对励磁 进行调节 , 以便 稳定和维持 定 下输入输 出特性 。 磁系统 , 由一 个 调 节 柜 、 两个功率柜 、 一 个 子电压 ; 各 台机组 之间要进行 合理分配 无功 功
( 3 ) 所需 仪 器 。 示 波器1 台、 调压器 1 台、 数 字万用表 1 只、 改刀、 开 关 电 源 、测 试 导 线 、 插 线 板 等。 ( 4 ) 将机端 电压 互感器副 边 引至 励磁调 节 柜 端子处 引线 拆除 , 同时应断 开整流桥交 流输
紫坪铺水电厂AVC功能及其实现
紫坪铺水电厂A V C功能及其实现蒋建文1,李兴全1,单鹏珠2,吴正义2(1.四川省紫坪铺水力发电厂,四川成都611830;2.南京南瑞水利水电技术分公司,江苏南京210003)摘要:结合紫坪铺电厂实例详细阐述了电厂端A V C功能实现的控制方式、无功分配方式及闭锁条件等。
在试验和一段时间的试运行中发现了一些有碍电厂端A V C系统功能实现的问题,通过解决这些实际问题,完善了A V C功能。
使电厂自动电压调节功能正常发挥.提高了电网电压稳定水平。
关键词:自动电压控制(A V C);控制方式;紫坪铺水电厂;四川电网St u dy O n t he A ut om at i c V ol t a ge C ont r ol Sys t em of Z i pm gpu H yd r opow er Pl a ntJi a ng Ji an w enl,L i X i ngqna nl,S ha n Pengzh u2,W u Z h engyi2(1.Z i pi ngpu H ydr opow er Pl a nt,C hengdu Si c huan611830;2.W at e r R es our c es a nd H ydr opow erE ngi ne er i ng T e c hnol ogy Branc h of N a nj i ng N ai l C or por at i on,Nanj i ng Ji angs u210003)A bs t r ac t:The contr ol f unct i on,r eact i ve pow e r di s t r i b ut i on a nd i nt er l oc k condi t i on of au t om a t i c vol t age cont r ol(A V C)f or Z i pi ngpu H ydr opow er Pl a nt i s i nt r oduc ed he rei n.T he def ect s f ounded i n t he cou r s e of expe r i m ent and tr ia l ope r at i on w e r e el i m i nat ed.T he act ual ope r at i on show s t hat t he A V C of Z i pi ngpu H ydr opow er Pl ant i m pr o ve s t he vol t age r egul at i on of pl ant andgr i d,K e y W or ds:A ut om at i c V o l t age C ont r ol;cont r ol m ode;Zi pi ngpu H ydr opow er Pl a nt;Si chuan Pow e r G r i d中图分类号:TV622;TM761(271)文献标识码:B文章编号:0559—9342(2010)08—0068-040前言随着四川电网的快速发展。
紫坪铺水电厂AGC试验分析
紫坪铺水电厂AGC试验分析【摘要】本文通过对紫坪铺水电厂AGC试验的介绍,系统地说明了全厂AGC试验体系、试验内容及安全性保护策略。
为作为水利枢纽工程的电站实现AGC,在试验内容、安全性保护策略等方面有一定的借鉴价值。
【关键词】紫坪铺水电厂;AGC试验;实验体系;借鉴价值1 引言电厂自动发电控制AGC安全、可靠、稳定的运行既关系到电厂发电机组经济优化运行,又涉及到电网的稳定水平和电能质量。
由于AGC某些安全性、保护性功能未得到完善导致溜负荷事件多次发生而影响电网的稳定运行。
紫坪铺水利枢纽工程位于四川省岷江上游都江堰市麻溪乡境内,距成都60km,大坝为砼面板堆石坝,坝高156m,总库容11.12亿m3。
紫坪铺电厂于2005年11月首台机组投产发电,2006年4月四台机组全部投产。
监控系统上位机采用南瑞自控公司自主研发的NC2000系统。
根据华中电网《两个细则》要求,有库容调节能力的水电厂必须完善AGC功能,具备随时投运的条件。
监控厂家到场准备对我厂AGC程序进行升级,并对程序进行完善和消缺。
为保证升级后程序的稳定可靠,及消缺后程序达到预期目标,特进行厂内AGC试验。
2 控制参数设置依据AGC组态软件完成AGC输入输出参数配置并形成参数配置表。
表1中对与调度相关的参数明确了其设定值:表1 AGC试验相关控制参数设置表序号参数名称设置值1 参与AGC调试机组台数 42 AGC基本运行周期3s3 全厂有功调节死区6MW4 调度有功设值和实发值最大差值(不跨越振动区)40MW5 当地有功设值和实发值最大差值(不跨越振动区)40MW6 调度有功设值和实发值最大差值(跨越振动区且等值机振动区大小大于40 MW的)当前等值机振动区大小+20 MW7 当地有功设值和实发值最大差值(跨越振动区且等值机振动区大小大于40 MW的)当前等值机振动区大小+20 MW8 调度/当地有功设值上限(由电厂最大下泄流量决定)590MW9 调度/当地有功设值下限(由电厂最小下泄流量决定)120MW10 故障频率上限/下限50.5/49.5Hz11 最大水头/最小水头132.8/74.8m12 相邻两次水头差值限值4m13 当前工作水头93m14 1#、2#、3#、4#机组振动区域45MW-94.1MW15 1#、2#、3#、4#机组运行区域0MW-165.61MW3 单机AGC开环、闭环试验试验目的:检查机组在各种组合下的负荷优化分配情况,在负荷转移过程中负荷波动是否正常,能否正确避开振动区,全厂有功给定低于设定的全厂最小有功设定值时的动作情况及全厂有功给定高于设定的全厂最大有功设定值时的动作情况3.1 单机AGC开环试验在操作员站上调出AGC控制画面,在AGC控制画面设定基本参数,其数值如表2所示:表2 单机AGC开环试验基本参数设置表机组工况1#机组2#机组3#机组4#机组停机停机模拟发电态 174.38MW调节方式开环控制方式开环全厂最小(大)有功设定(MW)120(590)水头(M) 93开机优先系数0 0 0 0停机优先系数 1 8.1 7.0 1开停机指导AGC投入否投入AGC分配值(MW)0 0 35.77 174.383.1.1 单机AGC开环调节下的负荷分配试验为了保障下游供水需求,全厂原总有功为174.38MW,现通过上位机给定总有功210MW,测试单机AGC开环控制下的负荷分配是否正常,其结果如表3:表3 单机AGC开环控制下的负荷分配结果机组工况1#机组2#机组3#机组4#机组原全厂总有功(MW)174.38 给定总有功MW 210AGC分配有功(MW)35.77 非AGC发有功MW 174.38MWAGC分配值(MW)0 0 35.77 174.38结论:单机AGC开环调节下的负荷分配正确,与试验目标一致。
紫坪铺水电厂励磁系统综述
紫坪铺水电厂励磁系统综述【摘要】本文主要介绍了紫坪铺水力发电厂励磁装置的组成性能,对提高电厂自动化水平发挥作用的相关励磁装置的自动功能。
【关键词】水电站;励磁系统;调节器;起励;灭磁1 概述紫坪铺水电厂位于距成都60KM的岷江上游。
水电厂为地面式厂房,单机单管布置,装有四台水轮发电机组,4台机组的励磁系统均采用了中国广州科学研究院的EXC9000型励磁系统。
单元接线,单机容量190MW,总装机容量760MW。
发电机出口设有发电机断路器;发电机励磁方式采用静止自并励励磁方式,励磁电源取自发电机出口断路器内侧。
调节器为双微机三通道调节器。
正常灭磁采用逆变灭磁,事故停机时跳灭磁开关,能量转化到高能氧化锌非线性电阻灭磁吸收。
正常时采用残压起励,如失败则启动辅助起励回路。
2 励磁系统参数和特性额定励磁电流:1380A额定励磁电压:410V空载励磁电流:I740A空载励磁电压:155V励磁电压响应时间:上升方向不大于0.08S,下降方向不大于0.15S3 励磁系统主要设备3.1 励磁变压器3.2 调节器3.2.1 调节器调节器为双微机三通道调节器,A、B通道为微机通道,C通道为模拟通道。
三通道以主从方式工作,正常方式为A通道工作,B通道及C通道自动跟踪A 通道。
可选择B通道或C通道作为备用通道。
当A通道出现故障时,自动切换到备用通道运行,切换无扰动。
这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立(如下图1所示)。
调节规律采用PID4-PSS控制模式;运行方式包括恒发电机机端电压的自动调节、恒发电机转子电流的手动调节、叠加的恒无功调节、叠加的恒功率因数调节。
限制功能包括V/f限制、过励限制、欠励限制、定子电流限制、最大磁场电流限制、最小磁场电流限制。
监测与保护功能包括PT断线、电源故障、调节器软/硬件故障、脉冲故障等;v/f保护、整流桥故障报警、整流桥内部短路跳闸、整流桥过载跳闸、过流保护等;其它功能包括智能均流、智能封脉冲、软起励、残压起励、有功和无功补偿、调差、系统电压跟踪、通道之间自动跟踪、故障智能检测和自动切换、容错控制(包括开关量和模拟量)、故障录波和故障记录、辅助调试和试验功能等。
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浅谈紫坪铺电厂励磁系统开环试验
摘要:本文介绍了励磁系统开环试验的目的、方法、及安全措施,重点介绍了简化后的试验接线,检查分析励磁调节自动调节特性、功率柜输出波形的变化、及调节器在模拟故障信号输入时的通道自动切换能力
关键词:励磁系统,开环试验,试验目的,简化接线,试验方法,安全措施
1 概述
紫坪铺水电厂位于距成都60KM的岷江上游。
其中水电厂则是地面式的厂房,一般是单机单管的进行布置,同时还装备水轮发电机组四台,采用单元接线的方式,总装机的容量为760MW,单机的容量为190MW。
紫坪铺电厂4台机组的励磁系统均采用了中国广州科学研究院的EXC9000型励磁系统,由一个调节柜、两个功率柜、一个灭磁开关柜、一个转子过电压保护柜及励磁变压器组成。
其中由以电压作为反馈信号的A、B通道(两个自动通道)与以电流作为反馈信号的C通道(一个手动通道)配置成的就是调节器通道。
可控硅整流单元采用三相全控整流桥并联输出,每个桥独立安装在一个功率柜中,单柜输出能力为2000A。
当这其中的一个功率柜在运行时退出的话,还可以保证在所有运行方式下发电机都可以连续的强励和运行。
发电机组中励磁系统是其主要的设备,而作用就是对励磁进行调节,以便稳定和维持定子电压;各台机组之间要进行合理分配无功功率;当发生短路的时,强行进行励磁可以很好的提高和稳定动态能力。
我厂发电机组在检修及励磁系统起励回路中元器件更换、检查后,机组并入电网前,都会要对励磁系统进行开环试验,以便于对该励磁系统的各性能进行检查、分析。
2 试验目的
1)检查功率柜输出脉冲波形是否符合要求。
2)检验调节器及三相全控桥小电流条件下输入输出特性。
3)初步整定调节器相应参数。
4)模拟调节器及外部故障信号输入,调节器应能自动切换到备用通道运行。
3 试验方法
3.1试验接线
1)开环试验原理接线图
用三相调压器模拟电压互感器输入及整流变输入,开环试验原理接线图如下图(1-1)。
3.2试验说明
1)试验电源:
我厂A、B机PT、同步信号、整流柜可控桥交流电源,共用同一台调压器供电以保证同步。
简化后的接线更简单,且两组PT信号是在调节柜内进行短接,同时保证了同步和可靠。
2)试验负载:
让整流柜输出电流较小,但必须保证可控硅导通,正常工作,即可控硅触发的门极电压要保证,故负载最好选用滑线变阻(10A或
2.5A),电阻值可根据试验时输出直流电压的大小选取。
3)所需仪器:
示波器1台、调压器1台、数字万用表1只、改刀、开关电源、测试导线、插线板等。
4) 将机端电压互感器副边引至励磁调节柜端子处引线拆除,同时应断开整流桥交流输入开关,以免试验过程中有电压感应至互感器或变压器原边;解开灭磁开关出口的转子电缆,接上滑线变阻器作为负载(一般励磁电流有1A以上可控硅便可可靠导通)。
在负载两端接入示波器,以便观测可控硅的输出波形。
注意当输出最高电压超过示波器量程时,应考虑外接衰减电阻。
5) 自动切换试验时保证通道自动无误切换的前提是跟踪功能投入。
非运行通道总是跟踪运行通道。
如:A通道运行,B、C通道都跟踪A通道;B通道运行,A、C通道都跟踪B通道;C通道运行,A、B通道都跟踪C通道。
备用通道跟踪运行通道,跟踪的依据是两通道的控制信号相等。
手动切换运行通道时,检查当前运行通道和要切换到的目标通道的控制信号,只有在两者基本一致时,切换才不引起波动。
如A通道运行,B通道备用,则在A、B通道控制信号基本一致的情况下,按“B/C通道运行”按钮,即可切换到B通道运行,C 通道自动成为备用通道。
3.3试验过程
1)断开交、直流刀闸及灭磁开关,拆除1PT、2PT至励磁系统接线(直接从端子排上断开),以确保一次设备不会带电,并将端子排上1PT与2PT短接起来。
2)用三相调压器,原边接机旁厂用电,副边并接三组线,一组给整流桥以及同步信号,另一组给PT端子,用变阻器做整流桥负载,将调压器调至零位。
3)对调节柜进行上电。
4)缓慢地将调压器的输出电压升高至使可控硅导通(以示波器显示为准),基本上按Uf:50V-100V变化。
3.4试验结果
1)自动调节特性检查:
A、不改变给定,A、B通道控制信号UKA、UKB能随PT电压的上升而增加,随PT电压的下降而减少;
B、C通道反馈信号为励磁电流,其控制信号不随PT电压的变化而变化(在设为恒控制角方式时,按“增” 控制信号减少,按“减”控制信号增加)。
C、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。
2)整流桥输出波形检查
在A、B通道分别调节增减、按钮,观察示波器上励磁输出波形,可控硅的输出波形为对称不缺相的六波头(如图1-2),増减调节变化连续,无突变现象且随给定大小变化(按增磁或减磁)波形从最小到最大平滑变化,不失控。
开环试验励磁电压波形图1-2
3)自动切换试验
调节器运行于A通道,模拟PT断相、电源故障(指微机通道5V 电源)、调节器故障,调节器自动切换到B通道或C通道(备用且无故
障的通道)。
调节器运行于B通道,分别再次模拟以上故障,调节器自动切换到C通道。
4 安全措施
在主回路中,由于灭磁开关的一侧直接与发电机转子相连,而整流桥的输入侧直接与励磁变副边绕组相连,励磁装置在运行过程中,主回路中一般都会有较高的电压,故装置在正常运行或试验时,都应避免碰及主回路设备,以免造成电击事故。
另外灭磁开关及其相连的转子灭磁回路,在大电流灭磁时将有过电压产生,更应避免触及。
维护检修工作必须在装置完全断电的情况下进行,在工作区最好有醒目的警示线,以防止非工作人员进入。
工作中对不能合闸的断路器,灭磁开关,隔离刀闸等须有防误合闸措施,应挂“有人操作,人有工作”指示牌等,防止误操作引起事故。
5 结语
通过对励磁系统进行开环试验,检查励磁调节器输入输出自动调节特性、功率柜输出波形及调节器通道自动切换能力,初步整定调节器相应参数是必不可少的一项重要试验,根据实际情况调整试验方案可减少试验准备的时间和设备,使该试验简化且增加了试验的可靠性,为励磁系统闭环试验做准备,为机组在并网后安全稳定运行提供
了重要依据。