1 5 號(hào) 發(fā)電機(jī)組 勵(lì)磁 系統(tǒng) 技術(shù)改造 可行性研究報(bào)告內(nèi)容 一、前言： （一）項(xiàng)目名稱： 5號(hào) 發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁 系統(tǒng)技術(shù)改造 （二）項(xiàng)目性質(zhì)： 技術(shù)改造 （三）可研編制人： （四）項(xiàng)目負(fù)責(zé)部門： （五）項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 二、項(xiàng)目 提出 的背景及改造的必要性： （一）承擔(dān)可行性研究的單位 ： 大唐石泉水力發(fā)電廠 （二）項(xiàng)目提出的背景 ： 五 號(hào)發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁 已進(jìn)入老齡期，元器件老化嚴(yán)重，各性能參數(shù)明顯下降，且 5號(hào)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)缺陷頻頻出現(xiàn) 。 尤其是顯示器已經(jīng)燒滅，現(xiàn)在只能通過外加顯示器來勉強(qiáng)運(yùn)行 。 再加上滅磁開關(guān)是原來老式開關(guān)，機(jī)構(gòu)磨損嚴(yán)重，經(jīng)常發(fā)卡，自動(dòng) 分合成功率不能滿足要求；為了 5號(hào)發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，務(wù)必對(duì) 5號(hào)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造； （三）進(jìn)行技術(shù)改造的必要性 ： 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行狀況直接影響到發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行， 為了確保機(jī)組的安全運(yùn)行，該項(xiàng)目的實(shí)施是必要的。 （四）調(diào)查研究的主要依據(jù)、過程及結(jié)論 ： （五）原系統(tǒng)或設(shè)備的基本情況： 型號(hào)： 微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 有功功率： 45000率因數(shù)： 2 額定電壓： 10500v 額定電流： 2911a 額定勵(lì)磁電壓： 215v 額定勵(lì)磁電流： 1350a 空載勵(lì)磁電壓： 80v 空載勵(lì)磁電流 ： 735a 勵(lì)磁方式：自并勵(lì) 勵(lì)磁陽極電壓： 430v 10000v/100v 4000a/5a 2000a/5a 交流操作電壓： 380/220v 直流操作電壓： 220v 強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)： 2 倍 強(qiáng)勵(lì)時(shí)間： 10 秒 可控硅冷卻方式：強(qiáng)迫風(fēng)冷 滅磁時(shí)間： 40 毫秒 （六）存在的主要問題： 1） 5 號(hào)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)主通道與備用通道經(jīng)常出現(xiàn)故障； 2） 5 號(hào)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)顯示器已經(jīng)燒壞，現(xiàn) 只能通過外加顯示器來勉強(qiáng)運(yùn)行； 3） 5 號(hào)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)滅磁開關(guān)是原來老式 機(jī)械結(jié)構(gòu)，經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)卡， 自動(dòng)分合成功率不能滿足要求； 3 4）功率柜丟脈沖事件時(shí)有發(fā)生； 5) 回路設(shè)計(jì)不合理 ,曾經(jīng)發(fā)生過在檢修期間投轉(zhuǎn)子保護(hù)電阻接觸器（ 一直工作，導(dǎo)致線圈燒毀； 6）由于運(yùn)行時(shí)間有十年之久，一些器件已經(jīng)老化，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)阻容保護(hù)中 的 電容 已 開始 滲油 。 （七）需要通過技術(shù)改造解決哪些問題。 通過對(duì) 5 號(hào)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的技術(shù)改造，改善 5 號(hào)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的性能，徹底解決通道故障及顯示器燒壞的缺陷 ，當(dāng)然元件老化現(xiàn)象也就迎刃而解 ；更換原 5 號(hào)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)老式滅磁開關(guān)，以確保滅磁開關(guān)能夠在任何條件下 可靠分合， 給 5 號(hào)發(fā)電機(jī)營造一個(gè)更加安全可靠的運(yùn)行條件 。 三、方案論證： （一）改造方案描述； 1) 勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)能滿足發(fā)電機(jī)的發(fā)電，調(diào)相，進(jìn)相，同期（手動(dòng)準(zhǔn)同期，自動(dòng)準(zhǔn)同期和自動(dòng)自同期）及發(fā)電機(jī)機(jī)組零起升壓等各種運(yùn)行工況的要求，應(yīng)符合 1997 標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)部標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)具有電制動(dòng)停機(jī)功能。 2) 勵(lì)磁系統(tǒng)容量應(yīng)能滿足發(fā)電機(jī)在額定負(fù)荷和最大負(fù)荷時(shí)的強(qiáng)勵(lì)要求，并留有一定裕量，滿足機(jī)組增容至六萬，的各種運(yùn)行工況要求。 3) 在機(jī)端正序電壓下降到 80%空載額定電壓值時(shí)（ 應(yīng)能提供兩倍的 勵(lì)磁電壓和兩倍的勵(lì)磁電流（輸入最大電壓約538v，輸出最大電流約 2300a），并在頂值電壓，電流下允許運(yùn)行時(shí)間不小于 50 秒。 4 4) 勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)能保證發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓和電流為發(fā)電機(jī)長期最大允許負(fù)荷下勵(lì)磁電壓和電流的 時(shí)，能長期連續(xù)運(yùn)行。在規(guī)定的進(jìn)相范圍能安全運(yùn)行。 5) 在下述廠用電源電壓及頻率偏差范圍內(nèi)，勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)能保證發(fā)電機(jī)在額定工況下長期連續(xù)運(yùn)行。交流 380/220v 系統(tǒng)：電壓為額定值的 20%；頻率為額定值的 6% +4%流220v：電壓為額定值的 20% +10% 6) 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器交流工作電源電壓在短時(shí) 間（不大于強(qiáng)勵(lì)持續(xù)時(shí)間），波動(dòng)范圍為 55% 120%額定值的情況下，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能維持正常工作；并保證強(qiáng)勵(lì)，快速減磁動(dòng)作。 7) 勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間：上升時(shí)間（強(qiáng)行勵(lì)磁）不大于 降時(shí)間（快速減磁）不大于 。 8) 勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)接受計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控，接受機(jī)組 控制；并能按要求向計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及機(jī)組 入各種數(shù)據(jù)和信息。 9) a/d 轉(zhuǎn)換分辨率小于 2 10) 調(diào)節(jié)器應(yīng)設(shè)置電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（ 時(shí)應(yīng)設(shè)置必要的保護(hù)和控制回路。 11) 勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)直流側(cè)短 路過電流保護(hù)及勵(lì)磁繞組過電壓保護(hù)裝置。 12) 起勵(lì)電源選用直流和殘壓兩種方式，起勵(lì)電流為 10% 20%發(fā)電機(jī)空載勵(lì)磁電流。應(yīng)保證機(jī)組殘壓大于 8%時(shí)，殘壓起勵(lì)正常；當(dāng)機(jī)組殘壓低于 8%或殘壓起勵(lì)不成功時(shí)，采用直流它 5 勵(lì)起勵(lì)，當(dāng)機(jī)端電壓大于 8%時(shí)，能自動(dòng)切除它勵(lì)起勵(lì)電源。 3. 勵(lì)磁系統(tǒng)分部要求： 1） 功率整流橋 a. 可控硅整流器采用并聯(lián)雙支路運(yùn)行，當(dāng)一路退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能保證發(fā)電機(jī)在所有運(yùn)行方式下連續(xù)運(yùn)行，包括強(qiáng)勵(lì)在內(nèi)。 b. 功率整流橋應(yīng)設(shè)均流，均壓措施；保證均流，均壓系數(shù)都不低于 c. 功率整流柜采用強(qiáng)迫風(fēng)冷，噪聲不應(yīng)大 于 70量采用其它成熟先進(jìn)技術(shù)。 d. 冷卻風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)手動(dòng)，自動(dòng)投切回路；整流器在額定工況下能繼續(xù)運(yùn)行 20 分鐘。 2） 滅磁回路 a. 勵(lì)磁回路必須設(shè)置自動(dòng)滅磁裝置，保證發(fā)電機(jī)在任何需要滅磁工況下都能自動(dòng)滅磁，滅磁時(shí)間不大于 3 秒，盡可能短。 b. 機(jī)組正常停機(jī)采用逆變滅磁，事故停機(jī)用滅磁開關(guān)與非線性滅磁電阻滅磁。 c. 滅磁部分由 2500a/2 滅磁開關(guān)，高能氧化鋅非線性滅磁電阻及轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)組件構(gòu)成。 d. 滅磁開關(guān)應(yīng)設(shè)現(xiàn)地控制開關(guān)或控制按鈕，能接受計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)方控制。 3） 過電壓保護(hù) 應(yīng)有交流側(cè)過電壓保護(hù)（應(yīng)能抑制交流操 作過電壓及整流橋換相過電壓）和直流側(cè)過電壓保護(hù)（選用跨接器和非線性電阻組成，正反向 6 均設(shè)，動(dòng)作電壓瞬時(shí)值應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。過電壓保護(hù)裝置動(dòng)作應(yīng)可靠，并能自動(dòng)恢復(fù)。 4）起勵(lì) 發(fā)電機(jī)應(yīng)能可靠起勵(lì)。正常運(yùn)行時(shí)以殘壓起勵(lì)，當(dāng)殘壓起勵(lì)不成功時(shí)以直流起勵(lì)。 5）勵(lì)磁調(diào)節(jié)器 a. 采用獨(dú)立調(diào)節(jié)的雙套自動(dòng)調(diào)節(jié)通道的微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。雙套自動(dòng)調(diào)節(jié)通道可并聯(lián)運(yùn)行，互為熱備用；同時(shí)應(yīng)設(shè)有獨(dú)立于自動(dòng)調(diào)節(jié)通道之外的手動(dòng)調(diào)節(jié)通道。 b. 應(yīng)設(shè)有自動(dòng) /手動(dòng)雙向切換裝置；并保證切換時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓及無功功率無波動(dòng)。 機(jī)空載電壓 70% 110%額定值范圍內(nèi)進(jìn)行平滑，穩(wěn)定的調(diào)節(jié)。 d. 在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)下，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器和手控單元的整定電壓變化速度，每秒不大于額定電壓 1%，不小于額定電壓 e. 在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)， v/f 值不大于 f. 發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行，轉(zhuǎn)速在 定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，突然投入勵(lì)磁系統(tǒng)，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓從零上升至額定值時(shí)，電壓超調(diào)量不大于額定電壓 10%，振蕩次數(shù)不超過 3 次，調(diào)節(jié)時(shí)間不大于 3 秒。 g. 當(dāng)發(fā)電機(jī)突然甩掉額定負(fù)載時(shí)，電壓超調(diào)量不大于額定電壓15%，振蕩次數(shù)不超過 3 次 ，調(diào)節(jié)時(shí)間不大于 5 秒。 7 h. 手動(dòng)調(diào)節(jié)通道調(diào)節(jié)范圍：下限不得高于發(fā)電機(jī)空載勵(lì)磁電壓20%，上限不得低于發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電壓 110%。 i. 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能滿足機(jī)組零起升壓的要求。 j. 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能保證發(fā)電機(jī)機(jī)端調(diào)壓精度優(yōu)于 機(jī)端調(diào)差整定范圍不小于 15%，并按 1%的檔距分檔。調(diào)差特性應(yīng)有較好的線性度。 k. 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接口，滿足計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的要求；同時(shí)應(yīng)具有勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的各種試驗(yàn)功能。 l. 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)裝設(shè)下列輔助功能單元： *最大勵(lì)磁電流限制器 *過勵(lì)磁限制器 *欠 勵(lì)磁限制器 *電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（ *電壓 /頻率（ v/f）限制 *控制參數(shù)在線修改，容錯(cuò)功能，保護(hù)功能。 6） 保護(hù) a. 轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù) b. 勵(lì)磁電流過電流保護(hù) c. 勵(lì)磁變壓器縱差，過電流，過熱保護(hù) d. 功率整定元件過電流及過電壓保護(hù) e. 電壓互感器斷線保護(hù) f. 功率柜冷卻風(fēng)機(jī)故障，電源消失及斷相保護(hù) g. 手，自動(dòng)通道全故障保護(hù) 8 h. 磁場斷路器誤分閘保護(hù) 7）信號(hào) 應(yīng)引出下列故障信號(hào)： a穩(wěn)壓電源消失或故障； b起勵(lì)不成功； c過電壓； d強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作； e功率整流橋熔斷器熔斷； f觸發(fā)脈沖丟失； g功率柜風(fēng)機(jī)及風(fēng)機(jī)電流故障； h勵(lì)磁控制電源消失； i欠勵(lì)限制動(dòng)作； j勵(lì)磁過電流限制動(dòng)作； k電壓互感器斷線； l過電流動(dòng)作； m功率整流橋一支路退出； n自動(dòng)通道故障； 應(yīng)引出下列事故信號(hào)： a功率整流橋全退出； b自動(dòng)、手動(dòng)通道全退出； c磁場斷路器誤分閘； d磁場斷路器拒分、拒合。 應(yīng)引出下列狀態(tài)信號(hào)： 9 a磁場斷路器位置； b調(diào)節(jié)器手、自動(dòng)調(diào)節(jié)方式。 8）勵(lì)磁系統(tǒng)控制 a. 在機(jī)旁、中控室可對(duì)機(jī)組電壓，無功功率， 勵(lì)磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。 b. 可在中控室進(jìn)行滅磁開關(guān)的跳、合閘操作。 c. 根據(jù)不同條件實(shí)現(xiàn)直流起勵(lì)、殘壓起勵(lì)、手動(dòng)零起升壓的操作。 d. 勵(lì)磁系統(tǒng)控制結(jié)線應(yīng)考慮低頻啟動(dòng)機(jī)組，高頻減載，電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制等工況的要求。 e. 滿足各種同期的要求。 f. 正常與事故情況下，停機(jī)過程的 自動(dòng)操作。 g功率柜冷風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)投切的操作。 （二）改造后預(yù)期達(dá)到的效果； 改造后的 5 號(hào)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)在日常維護(hù)下能夠保證無故障無缺陷一直運(yùn)行，更要確保發(fā)電機(jī)在遇到異常及故障運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)能很快做出 正確 反應(yīng)， 確保發(fā)電機(jī)的安全； （ 三 ）是否需要停機(jī)停爐或結(jié)合機(jī)組大、小修等； 是 四、項(xiàng)目規(guī)模和主要內(nèi)容： （一）項(xiàng)目方案及內(nèi)容綜述（不超過 40 個(gè)字）； （二）工程計(jì)劃開竣工時(shí)間； 10 （三）項(xiàng)目范圍； 5 號(hào) 發(fā)電機(jī) 組 勵(lì)磁 系統(tǒng) （四）項(xiàng)目的主要設(shè)備材料構(gòu)成； （六）改造后系統(tǒng)布置的變化； 無 （九）對(duì)勞動(dòng)定員和技術(shù)水平的要求及培訓(xùn)情況； 現(xiàn)有人員技術(shù)水平在到廠家培訓(xùn)學(xué)習(xí)和廠家的協(xié)助指導(dǎo)下可以滿足設(shè)備更換安裝調(diào)試的要求。 （十一）調(diào)研、可研、初設(shè)、設(shè)計(jì)、招標(biāo)、訂貨、開工、工程各施工步驟 (包括拆除、土建、安裝等 ) 、試驗(yàn)、調(diào)試、試運(yùn)行、竣工驗(yàn)收等整個(gè)項(xiàng)目的時(shí)間進(jìn)程計(jì)劃安排； 2009 年 11 月 型工作 ： 2009 年 11 月 12 月。 標(biāo) 及 訂購 ： 2010 年 01 月。 收及安裝 ： 2010 年 08 月 2010 年 12 月 。 2010 年 11 月 12 月 料、培訓(xùn)資料的整理完善 ： 2011 年 5 月 五、工程實(shí)施條件： （一）工程項(xiàng)目有關(guān)征地、占地、施工臨時(shí)用地、拆遷、賠償?shù)韧獠織l件的落實(shí)情況； （二）設(shè)計(jì)、施工單位的選擇； 大唐石泉水力發(fā)電廠 11 （三）工程施工周期； 2月 （四）設(shè)備制造周期； 2月 （五）勘測設(shè)計(jì)周期； 2月 （六）資金來源等的落實(shí)情況； 中國 大唐集團(tuán)公司撥款 （七）有關(guān)規(guī)劃、消防、征地、搬遷等的落實(shí) 情況； 無 （十）主 要設(shè) 備 及材料的采購方式： 公開 招標(biāo) 六、投資估算表及設(shè)備、材料明細(xì)表： （一）投資估算表 （ 單位： 萬元） 序號(hào) 支出項(xiàng)目 估算費(fèi)用 1 調(diào)研論證 費(fèi) 4 2 設(shè)計(jì)費(fèi) 5 3 設(shè)備費(fèi) 130 4 主材及 輔材 費(fèi) 施工費(fèi) 5 6 調(diào)試費(fèi) 5 7 培訓(xùn)費(fèi) 5 合計(jì) 二） 設(shè)備、材料明細(xì)表 ：見附表 七、經(jīng)濟(jì)效益分析： （一） 成本降低及效益提高情況： 將設(shè)備缺陷消除在萌芽狀態(tài)，減少了因?yàn)樵O(shè)備故障引起的機(jī)組解?，F(xiàn)象，確保安全生產(chǎn)及機(jī)組的高效滿發(fā)。 （二 ） 安全效益 ： 購置新裝置，對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)械設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測和控制，提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性，增強(qiáng)了我廠機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的能 12 力。 八、評(píng)價(jià)結(jié)論： 根據(jù)以上所敘述的該項(xiàng)目實(shí)施的必要性、技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)效益上的分析結(jié)果，該項(xiàng)目的實(shí)施是必要和可行的，具有明顯的現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)效益和安全效益。 九、項(xiàng)目單位上報(bào)意見： 根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的分析評(píng)價(jià)結(jié)果，該項(xiàng)目的實(shí)施是必要和可行的，具有明顯的現(xiàn)實(shí)綜合經(jīng)濟(jì)效益。同意上報(bào)。 13 附表： 設(shè)備、材料明細(xì)表 1. 設(shè)備 單位：萬元 序號(hào) 名 稱 (規(guī)格型號(hào) ) 數(shù)量 單 價(jià) 總 價(jià) 1 勵(lì)磁調(diào)節(jié)柜 1 面 50 50 2 功率柜 3 面 20 60 3 過壓保護(hù)柜 1 面 10 10 4 滅磁柜 1 面 10 10 合計(jì) 130 2. 主材 單位：萬元 序號(hào) 名 稱 (規(guī)格型號(hào) ) 數(shù)量 單 價(jià) 總 價(jià) 1 鋼鎧阻燃屏蔽層 銅芯 控制電纜 3000 12 合計(jì) . 輔材 單位：萬元 序號(hào) 名 稱 (規(guī)格型號(hào) ) 數(shù)量 單 價(jià) 總 價(jià) 1 電氣易耗材料 勞動(dòng)保護(hù)用品 計(jì) . 土建部分 單位：萬元 序號(hào) 名 稱 數(shù)量 單 價(jià) 總 價(jià) 1 14 2 合計(jì) 15 附件 2： 大唐陜西發(fā)電有限公司 200 年技術(shù)改造項(xiàng)目和資金計(jì)劃申請(qǐng)表 單位（全稱）： 數(shù)額單位：萬元 序 號(hào) 項(xiàng) 目 名 稱 措 施 內(nèi) 容 工程 起止年限 工 程 總投資 累計(jì)安 排投資 200 年計(jì)劃資金 備 注