備案號(hào)：37370-2012大型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)導(dǎo)則2012-08-23發(fā)布2012-12-01實(shí)施國(guó)家能源局發(fā)布前言 Ⅱ 1 13術(shù)語(yǔ)和定義 14試驗(yàn)范圍和準(zhǔn)備事項(xiàng) 36試驗(yàn)報(bào)告 附錄A(資料性附錄)勵(lì)磁附加控制定值表 12本標(biāo)準(zhǔn)適用于50MW及以上水輪發(fā)電機(jī)組、200MW及以上汽輪發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)。50MW以下水凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T7064隱極同步發(fā)電機(jī)技術(shù)要求(GB/T7064—2008,IEC60034-3:2007,MOD)GB/T7409(所有部分)同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)GB/T50150電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)DL/T478繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件(DL/T478—2001,IEC60255系列標(biāo)準(zhǔn)，NEQ)DL/T583大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)及裝置DL/T843大型汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)技JB/T7784透平同步發(fā)電機(jī)用交流勵(lì)磁機(jī)技術(shù)條件功率整流裝置的均流系數(shù)thecurrentsh2發(fā)電機(jī)負(fù)載階躍響應(yīng)的波動(dòng)次數(shù)和調(diào)節(jié)時(shí)間發(fā)電機(jī)有功功率波動(dòng)發(fā)生至波動(dòng)衰減到最大波動(dòng)幅值的5%的波動(dòng)次數(shù)和時(shí)間。發(fā)電機(jī)空載階躍擾動(dòng)中，發(fā)電機(jī)電壓從前一次穩(wěn)態(tài)量到后一次穩(wěn)態(tài)量之間的差值為10%～90%的跳滅磁開(kāi)關(guān)滅磁fieldcurrentbreakertrip4.1.1勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)備移交到現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)前應(yīng)按GB/T7409及定期檢查試驗(yàn)1設(shè)備安裝后質(zhì)量檢查√2√√3自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器各單元特性檢查√√4√√5√6√7√√8自動(dòng)及手動(dòng)電壓調(diào)節(jié)范圍測(cè)量√√9√√自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)通道切換及自動(dòng)/手動(dòng)控制方式切換√√√√電壓互感器(TV)二次回路斷線試驗(yàn)√√3√√√√電壓靜差率及電壓調(diào)差率測(cè)定√√√電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)試驗(yàn)√4.1.2發(fā)電機(jī)投產(chǎn)前，勵(lì)磁系統(tǒng)主要設(shè)備應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)按CB50150、GB/T7409及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和本標(biāo)準(zhǔn)J行現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)應(yīng)核對(duì)廠家提供的試驗(yàn)結(jié)果。4.1.3發(fā)電機(jī)大修勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)按DL/T596、GB/T7409及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)核試驗(yàn)以檢查各部分是否正常。4.2準(zhǔn)備事項(xiàng)4.2.1擬訂試驗(yàn)許劃、編寫(xiě)試驗(yàn)大綱其內(nèi)容包括試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)條件、注意事項(xiàng)、要個(gè)措施以及時(shí)間安排、現(xiàn)場(chǎng)分工。4.2.2成立試驗(yàn)領(lǐng)導(dǎo)小組，試驗(yàn)過(guò)程由一人統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一行動(dòng)，分工明確，任務(wù)具體，參加試驗(yàn)的各方應(yīng)明確職責(zé)。4.2.3參加考核驗(yàn)收試驗(yàn)的各方，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)方法、標(biāo)準(zhǔn)和儀器儀表的精度等進(jìn)成協(xié)議，并落實(shí)安全措施。5現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)5.1靜態(tài)試驗(yàn)5.1.1勵(lì)磁系統(tǒng)各部件絕緣試驗(yàn)a)試驗(yàn)條件：被測(cè)試設(shè)備表面應(yīng)整潔，勵(lì)磁系統(tǒng)各設(shè)備電氣回路接線應(yīng)正確，應(yīng)選擇測(cè)試電壓正確的絕緣電阻表。b)試驗(yàn)內(nèi)容和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)、勵(lì)磁系統(tǒng)各部件絕緣試驗(yàn)內(nèi)容和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。各回路絕緣電阻應(yīng)滿足GB50150的要求。表2勵(lì)磁系統(tǒng)各部件絕緣試驗(yàn)內(nèi)容和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)V(斷電條件下)直流正、負(fù)極之間4表2(續(xù))V(與發(fā)電機(jī)、主變壓器斷開(kāi))對(duì)地(與發(fā)電機(jī)、主變壓器連接)對(duì)地發(fā)電機(jī)一變壓器組保護(hù)試驗(yàn)類別結(jié)果123自動(dòng)通道間，自動(dòng)、手動(dòng)通道間切換4567895表3(續(xù))試驗(yàn)類別結(jié)果電壓互感器斷線調(diào)節(jié)通道自動(dòng)切換動(dòng)作發(fā)電機(jī)一變壓器組故障跳閘2)輸出紋波系數(shù)測(cè)試：輸入、輸出電壓和負(fù)載電流均為額定值，測(cè)量輸出紋波電壓峰峰b)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：輸出電壓紋波系數(shù)應(yīng)小于2%,輸出電壓與額定電壓的偏差值應(yīng)小于5%。a)試驗(yàn)條件：標(biāo)準(zhǔn)三相交流電壓源(輸出0V～150V,45Hz～55Hz,精度不低于0.5級(jí)),標(biāo)準(zhǔn)三相交流電流源(輸出0A～10A,精度不低于0.5級(jí)),標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源(輸出0～2倍額定勵(lì)130%(微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)輸入值),電流源有效值變化范圍為0%～150%。設(shè)置5~10個(gè)測(cè)試點(diǎn)，其中要求有0和額定值兩點(diǎn)。模擬量測(cè)試范圍及測(cè)量點(diǎn)見(jiàn)表4。不要求6類別測(cè)量范圍電壓、電流量水輪發(fā)電機(jī)45Hz～80Hz71)輸入模擬TV和TA以及勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)有的測(cè)量反饋信號(hào)，檢測(cè)各測(cè)量值的測(cè)量誤差在要2)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器上電，操作增減磁，改變整流柜直流輸出，用示波器觀察負(fù)載上波形，每個(gè)周期有6個(gè)波頭，各波頭對(duì)稱一致，增減磁時(shí)波形變化平滑無(wú)跳變。c)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：直流輸出電壓應(yīng)滿足U?=1.35Ucosα,α≤60°Ua=1.35U[1+cos(a+60°)],60°≤α≤120°U——整流橋交流側(cè)電壓，V;1)對(duì)于自并勵(lì)系統(tǒng)，通過(guò)臨時(shí)電源對(duì)勵(lì)磁變壓器充電，驗(yàn)證勵(lì)磁變壓器二次側(cè)和同步變壓器2)對(duì)于交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，采用試驗(yàn)中頻電源檢查主電壓和移相控制范圍的關(guān)系，開(kāi)機(jī)達(dá)1)空載特性曲線：交流勵(lì)磁機(jī)連接整流器，整流器的負(fù)載電流以滿足整流器正常導(dǎo)通為限。2)負(fù)載特性曲線：可以在發(fā)電機(jī)空載及負(fù)載試驗(yàn)的同時(shí)，測(cè)量勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)電壓、電流、發(fā)電3)空載時(shí)間常數(shù)：交流勵(lì)磁機(jī)空載額定轉(zhuǎn)速時(shí)，使勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)電壓發(fā)生階躍變化，測(cè)量交流勵(lì)磁機(jī)的輸出直流電壓或交流勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)電流的變化曲線，計(jì)算勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回路(包括引線及整流元件)的空載時(shí)間常數(shù)。810%～15%額定值。9c)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)電機(jī)帶負(fù)荷狀態(tài)自動(dòng)跟蹤后切換無(wú)功功率穩(wěn)態(tài)值變化小于10%額定無(wú)功功率。c)試驗(yàn)內(nèi)容(穩(wěn)態(tài)增益滿足要求):1)電壓靜差率測(cè)定：在額定負(fù)荷、無(wú)功電流補(bǔ)償率為零的情況下測(cè)得機(jī)端電壓U?和給定值然后按式(2)計(jì)算電壓靜差率勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)節(jié)應(yīng)保證發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓靜差率小于1%,此時(shí)汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)增益一般應(yīng)不小于200倍，水輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)增益一般應(yīng)不小于100倍。功功率Q大于50%額定無(wú)功功率，測(cè)量此時(shí)的發(fā)電機(jī)電壓Ut和電壓給定值Uref,在發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)中得到Urer對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)電壓U1o,代入式(3)中求得電壓調(diào)差率D:a)試驗(yàn)條件：發(fā)電機(jī)有功功率大于80%額定有功功率，無(wú)功功率為5%～20%額定無(wú)功功率。調(diào)差b)試驗(yàn)內(nèi)容：在自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器電壓相加點(diǎn)加入1%～4%正階躍，控制發(fā)電機(jī)無(wú)功功率不超過(guò)額c)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)電機(jī)額定工況運(yùn)行，階躍量為發(fā)電機(jī)額定電壓的1%～4%,有功功率阻尼比大于0.1,波動(dòng)次數(shù)不大于5次，調(diào)節(jié)時(shí)間不大于10s。1)在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)帶不同有功負(fù)荷運(yùn)行工況下，人工操作勵(lì)磁調(diào)節(jié)器通道和控制方式切換試驗(yàn)，觀測(cè)記錄機(jī)組無(wú)功功率的波動(dòng)。2)檢查勵(lì)磁電流限制器定值，臨時(shí)改變過(guò)勵(lì)磁電流限制器定值，用電壓階躍方法觀察限制器動(dòng)作時(shí)的動(dòng)態(tài)特性，再恢復(fù)定值。3)檢查定子電流限制器定值，臨時(shí)改變定子電流限制器定值，同時(shí)降低機(jī)組有功出力，提高無(wú)功電流比例，用電壓階躍方法觀察限制器動(dòng)作時(shí)的動(dòng)態(tài)特性，再恢復(fù)定值。c)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)功功率調(diào)節(jié)平穩(wěn)、連續(xù)，勵(lì)磁電壓無(wú)明顯晃動(dòng)和異常信號(hào)，機(jī)組電壓保持正常。過(guò)勵(lì)限制和定子電流限制器動(dòng)作后運(yùn)行平穩(wěn)。5.3.6勵(lì)磁調(diào)節(jié)器低勵(lì)限制校核試驗(yàn)a)試驗(yàn)條件：勵(lì)磁調(diào)節(jié)器在并網(wǎng)運(yùn)行方式下運(yùn)行。b)試驗(yàn)內(nèi)容：1)低勵(lì)限制單無(wú)授入運(yùn)行，在一定的有功功率時(shí)，緩慢降低磁場(chǎng)電流使欠勵(lì)限制動(dòng)作，此動(dòng)作值應(yīng)與整定線相符。2)在低勵(lì)限制曲線范圍附近進(jìn)行1%～3%的下階躍試驗(yàn)，階躍過(guò)程中欠勵(lì)限制應(yīng)動(dòng)作。欠勵(lì)限制動(dòng)作時(shí)發(fā)電機(jī)無(wú)功功率應(yīng)無(wú)明顯擺動(dòng)。如果試驗(yàn)進(jìn)相過(guò)多導(dǎo)致機(jī)端電壓下降至0.9(標(biāo)幺值)不允許再繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，需修改定值并且在嚴(yán)密監(jiān)視廠用電電壓條件下進(jìn)行試驗(yàn)。c)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)低勵(lì)限制動(dòng)作后運(yùn)行穩(wěn)定，動(dòng)作值與設(shè)置相符，且不發(fā)生有功功率的持續(xù)振蕩。5.3.7功率整流裝置額定工況下均流檢查a)試驗(yàn)條件發(fā)電機(jī)負(fù)載達(dá)到額定值下進(jìn)行。b)試驗(yàn)內(nèi)容：當(dāng)功率整流裝置輸出為額定磁場(chǎng)電流時(shí)，測(cè)量各并聯(lián)整流橋或每個(gè)并聯(lián)支路的電流。c)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)功率整流裝置的均流系數(shù)應(yīng)不小于0.9。均流系數(shù)為并聯(lián)走行各支路電流平均值與支路最電流之比。任意退出一個(gè)功率柜其均流系數(shù)也要符合要求。5.3.8甩無(wú)功負(fù)荷試驗(yàn)(配合汽輪發(fā)電機(jī)或水輪發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)進(jìn)行)a)試驗(yàn)條件發(fā)電機(jī)并網(wǎng)帶額定有功和無(wú)功負(fù)荷，做好試驗(yàn)錄波準(zhǔn)備。如果拭驗(yàn)出現(xiàn)緊急情況，應(yīng)立刻解列磁。若PSS試驗(yàn)配完成，投入PSS功能，否則退出PSS功能。b)試驗(yàn)內(nèi)容：發(fā)電機(jī)帶額定有功和無(wú)功負(fù)荷，斷開(kāi)發(fā)電機(jī)出口斷路器突用負(fù)荷，對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓進(jìn)行錄波測(cè)試發(fā)電機(jī)電壓最大值。根據(jù)機(jī)組情況甩負(fù)荷量由小到額定分幾擋進(jìn)行。c)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)出機(jī)甩額定無(wú)功功率時(shí)，機(jī)端電壓出現(xiàn)的最大值應(yīng)不大于甩前機(jī)端電壓的1.156試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)記錄并包括以下內(nèi)容：a)試驗(yàn)機(jī)組和勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)。主變壓器數(shù)據(jù)；b)試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)工況、試驗(yàn)項(xiàng)目和安全注意事項(xiàng)c)試驗(yàn)結(jié)果用相關(guān)表格、曲線或錄波圖；d)試驗(yàn)用儀器、儀表一覽表，并注明精度；e)勵(lì)磁附加控制定值表(參見(jiàn)附錄A);f)試驗(yàn)結(jié)果與要求的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)勵(lì)磁系統(tǒng)性能并得出結(jié)