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调试作
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匾发电机励磁系统调试方案
目的
依据
设备系统简介
试验内容
组织分工
使用仪器设备
试验应具备的条件
试验步骤
安全技术措施
10 调试记录(04 )
(04 ) (04 ) (05 ) (05 ) (05 ) (05 ) (06 ) (10 ) (10 )
(10)
1 目的
器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验，确保励磁调节器各项技术指标满 足设计要求，特编制此调试方案。
依据
河南鹤壁电厂二期扩建工程同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静态励磁
系统，采用瑞士 ABB 公司生产的 UNITROL5000
起励单元和灭磁单元。
控硅整流桥和磁场断路器供给。励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压， 为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗，可控硅整流桥将交流 电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子绕组。
励磁系统可工作于 AVR 方式，自动调节发电机的端电压，最大限度维持发电机端电压恒定； 或工作于叠加调节方
式，包括恒功率因数调节、恒无功调节；也可工作于手动方式，自动维持发电 机励磁电流恒定。自动方式与手动方式相互备用，备用调节方式总是自动跟随运行调节方式，在两 种运行方式间可方便进行切换。
励磁调节器采取双通道结构，有两个完全独立的调节和控制通道组成， 任选一路作为运行通
道。备用通道（非运行通道）总是自动跟踪运行通道，在两通道之间可方便进 行切换。
起励开始时，发电机的起励能量来自发电机残压。当可控硅整流桥的输入电压升到
元由 3 个并联的整流桥组成，采用至少有一个冗余的（ 满足最大励磁功率。
为使发电机励磁系统安全可靠地投入运行，
须对励磁系统的回路接线的正确性、 自动励磁调节
2． 电力系统自动装置检验条例》 2． 继电保护和安全自动装置技术规程》 2． 大、中型同步发电机励磁系统技术要求》 2． 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》 2． 火电工程调整试运质量检验及评定标准》 2． 设计图纸
2．
制造厂技术文件
设备系统简介
励磁系统设备。
整个系统可分为四个主要部分：
励磁变压器、
两套相互独立的励磁调节器、 可控硅整流桥单元、
在该套静态励磁系统中，励磁电源取自发电机端。
同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、可
两个通道完全相同，可
10V — 20V
时，可控硅整流桥和励磁调节器就投入正常工作，由
AVR 控制进行软起励过程。可控硅整流桥单 n-1 ）配置。当一个整流桥故障时，系统仍能
灭磁设备的作用是将磁场回路断开并尽可能快的将磁场能量释放。灭磁回路主要由磁场断路 器、灭磁电阻、晶闸管跨接器及相
关的触发元件组成。
试验内容
2发电机空载下励磁调节器（ AVR ）的动态试验。
调试应由工程师及以上资格的调试人员负责，或具有调试同类装置经验的助理工程师负责。
为保证试验数据的准确性和可靠性，同时为了安全考虑，应组成两人以上试验小组完成试验。
6使用仪器设备
试验应具备的条件
7. 8 DCS 系统正常投运。
7. 9励磁小间有专用电话与集控室联系。
8试验步骤
8. 1静态试验
励磁系统静态调试可分为励磁系统回路检查、一次设备元件检查试验、调节器静态特性试验和 操作控制回路传动试验四部分。
8. 1 . 1励磁系统回路检查
4. 1励磁系统静态试验。
4. 4. 3发电机带负荷下励磁系统试验。
组织分工
7. 励磁小间土建装修工作已完成，门窗齐全，环境卫生。 7. 环境温度保持在规程规定的范围以内，照明充足。 7. 发电机励磁系统二次设备安装、接线完毕。 7. 发电机励磁系统一次设备安装、单体调试已结束。 7. 具备合格的交直流电源。
7. 励磁系统的图纸、资料、备品、备件齐全。 7. 励磁调节器定值整定通知单已下达。
9) 调节器静态试验完成后，应连续通电
24 小时，观察各电路的特性变化情况。
1) 仔细审阅励磁系统设计图纸和厂家技术资料。对设计上存在的原理上的不合理，或者不利于 运行操作习惯之处，提出修改意见和
建议，并作出记录。
2) 在安装过程中，深入现场，熟悉设备和系统，发现问题及时提出修改意见，并作出记录。 3)
认真检查回路中各元器件型号、参数、规格是否符合设计要求，检查的重点有：
a. 测量表计、变送器、分流器的量程和精确等级；
b. 操作继电器、接触器、空气开关、灭磁开关的线圈电压类型和电压等级；
c. 各种控制开关、转换开关的型号；
d. 非线性电阻的规格和容量；发电机转子回路灭磁电阻的阻值和容量；
e. 可控硅、整流二极管以及快速熔断器的规格。
对照原理图和配线图，检查调节器柜、整流柜、灭磁柜、过电压保护柜的盘内配线连接正确。
对于带屏蔽的弱电信号电缆，屏蔽层应可靠接地，确保其抗干扰性能。 直流控制回路应保证有两路可靠的电源来源，可互为备用，各支路配备合适的熔断器。
一次元件的性能和一次设备的状态，直接影响到励磁系统工作的可靠性和稳定性，因此，静态 时应对其进行检验和试验。
测量或检查整流柜交、直流侧的过电压保护元件，以及整流二极管、可控硅两端跨接的阻容 保护元件的参
数。
8． 1．3 调节器静态特性试验
1) 调试人员应对照图纸和说明书，熟悉调节器柜内设备，操作面板上开关、按键和旋钮的作用，
以及显示仪表和数据的意义。
对照接线图检查出线端子(校正接线、截面积和接地、检查螺钉是否拧紧)。
目视检查高压回路、灭磁回路，测量强电回路的绝缘电阻。
检查外接交直流电源极性、相序正确。逐步检查设备各部分和风机，验证其功能正常。
5) 校对各盘柜之间的接口电缆连接正确。
4) 6) 7)
8．1． 2 一次设备元件检查
1) 按交接试验标准完成发电机、励磁变的有关试验。 2)
完成发电机灭磁开关或磁场断路器的试验项目。
2)
目视检查装置在运输过程中是否损坏，纠正安装错误。
4) 5) 6) 检查电压和电流互感器外部回路、变比与设计一致。
7) 就地控制检查：就地操作磁场开关、起励回路、控制回路等。
8)
进行小电流开环试验(假负载)，调节器加入机端电压(或转子电流信号)输出端接适当的
电阻或电感性负载，自动给定于空载额定位置，改变输入电压在
70V — 110V 之间变化， 用示波器观
察可控硅整流桥输出直流电压波形，六相波头应平整，调节过程中波形在每一点都能稳定，不应有 突变或波形奇变现象，可控硅控制角应在
10 --140 之间连续变化。
8． 1．4 操作控制回路传动试验
励磁系统正式投入使用以前，需进行传动试验，以确认控制回路的正确性。
1) 传动试验前的准备工作： a .所有二次回路绝缘试验合格;
b 励磁回路所有控制电源、信号电源、冷却器电源均投入; C .所有开关经试验合格;
d 试验人员按设计原理图列岀所有传动试验项目。
2) 试验人员按列表的内容完成各项试验，应保证所有开关能可靠动作；所有信号正确发出；保 护连锁关系符合设
计要求。
8. 2发电机空载下励磁调节器( AVR 的动态试验 8. 2. 1 励磁系统改为自并励接线方式，发变组断路器及高厂变低
压侧断路器断开。调节器设为手
动方式，发电机升压至额定，校准调节器内各采样点精度。
手动通道升压及电压调节范围
调节器用手动方式带发电机升压， 手控通道应能使发电机在空载额定电压的 稳定、平滑的调节。给定电压变化速度每秒不大于发电机额定电压的
分灭磁开关灭磁(灭磁电阻灭磁)录取发电机电压波形。
7) 不分灭磁开关灭磁(逆变灭磁)录取发电机电压波形。 8. 2 . 3 励磁调节器自动通道试验(两通道分别进行) 1)自动起励零起升压 调节器置自动通道，给定电压设定在额定值，投入起励电源，突然零起升压，用录波器录取发 电机电压的变化波形，要求端电压超调量不得超过额定值的 15%，电压摆动次数不超过 3 次，调节 时间不超过 10 秒。
2)调整测量实际值( U G ,U SYN ,I F ,U F ) 3) 自动通道升压及电压调节范围
调节器用自动方式带发电机升压，自动通道应能使发电机在空载额定电压的 70%--110% 范围内
稳定、平滑的调节。给定电压变化速度每秒不大于发电机额定电压的
1% ，不小于 %。
4)通过阶跃响应试验调整 PI 参数。
5) 设定并检查 V/Hz 限制器。
8. 2 . 2 励磁调节器手动通道试验(两通道分别进行) 1) 将可控硅桥封脉冲，测量起励时的发电机电压 U G 。
2)
调整测量实际值( U G ,U SYN ,I F ,U F ) 20%--110% 范围内
1% ，不小于 % 。 4) 通过阶跃响应试验调整 PI 参数。
5)
检查整流器电源电压和相位。
6)
分灭磁开关灭磁（灭磁电阻灭磁）录取发电机电压波形。
8． 2．5 通道切换试验
通过录取波形检查自动手动通道的切换过程是否平滑无冲击。
8． 2．6 监视和保护功能测试
1） 检查 PT 故障时自动到手动通道的切换过程。 2） 检查 PT 故障时通道 1 到通道 2 的切换过程。 8． 2．7 励磁调节器遥控操作检查
运行人员在 DCS 画面上进行励磁投入、 励磁退出、 升励磁、 减励磁、 自动手动切换、 恒无功 （恒 功率因数）投入等操作检查，各项操作均应正常执行。
8． 2．8 发电机空载下励磁系统动态试验完成后，恢复调节器各项参数至正常运行数值，保存两通 道的调节器参数表。灭磁开关断
开备用。
8． 3 发电机带负荷下励磁系统试验
8． 3．1 机组首次并网后带 10MW 有功负荷稳定运行，调试人员进行发电机励磁调节器带负荷试 验。运行人员注意监视电气主设备
参数，不参与操作，有异常情况及时汇报值长及试验指挥人员。 就地试验人员应时刻与集控指挥人员保持联系。
8． 3．2 并网后励磁调节器一般性检查
用阶跃响应使低励限制器动作，并优化动态响应过程。
6） 7） 不分灭磁开关灭磁（逆变灭磁）录取发电机电压波形。 8） 定义 P/Q 补偿。
8．2． 4 励磁系统频率特性试验（两通道分别进行）
发电机自动方式空载额定电压下运行，改变发电机转速，使频率变化± 1% ，测量发电机机端电
压，计算端电压变化率，要求端电压变化率不超过±
%。
1） 校准发电机电流测量值，检查 P/Q 测量值。 2） 自动通道作阶跃响应，
优化动态性能。 手动通道作阶跃响应，
优化动态性能。
4） 手动限制调整。 8． 3．3 IE 限制器检验
用阶跃响应使励磁电流
IE 过励、低励限制器动作，并优化动态响应过程。
8． 3．4 IG 限制器检验
用阶跃响应使定子电流
IG 过电流限制器动作，并优化动态响应过程。
8． 3．5 P/Q 限制器检验
8． 3． 6 恒功率因数（恒无功）控制器检验