1号机发变组改造后起机试验方案061018.docx
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1号机发变组改造后起机试验方案061018
1号发电机继电保护起机
试验方案
批准:
康 龙
审定:
任义明
复审:
陆永辉
初审:
高金锴
编制:
王彦杰
国电双辽发电有限公司
2006年10月07日
1号发电机继电保护起机试验方案
1方案编制说明
由于1号机A级检修期间,发变组保护、调节器、故障录波器进行了更换,电流、电压回路进行了拆动,同时对同期装置及回路进行了重新配线,为了检查电流、电压回路接线正确,保证发电机与系统同期并列及保护自动装置的正确使用,特编制此方案,进行起机试验。
(本方案中对测试班起机试验方案与本试验方案的进行顺序进行了明确、分别在2.1条、4.3.2条)
2电气试验项目及顺序
2.1测试班起机试验(测量交流阻抗部分,约1.5小时)
2.2发电机---主变压器短路试验(约2小时)
2.2.1检测发电机CT(1LH~8LH)的二次电流及相位。
验证发电机差动、发变组差动、主变差动、发电机过负荷、过流等保护回路接线的正确性。
检测主变高压侧(9LH~14LH)的二次电流及相位。
2.2.2检测1号发变组故障录波器电流模拟量采集准确性。
2.3发电机---高厂变短路试验(约1小时)
2.3.1检测厂高变分支CT(1-7LH、10-13LH)的二次电流及相位,检测发变组、主变、高厂变差动回路差流以及A、B分支复压过流保护的整定值。
2.3.2检测1号发变组故障录波器电流模拟量采集准确性。
2.4发电机空载试验(约5小时,调节器2小时、发电机3小时)
2.4.1工作励磁调节器调试试验
2.4.1.1PID参数整定
2.4.1.2调节器限制功能试验
2.4.1.3工作励磁调节器切换试验
2.4.1.4工作励磁调节器与备用励磁调节器切换试验
2.4.2发变组保护试验
2.4.3检测1号发变组故障录波器电压模拟量采集准确性。
2.51号主变6011开关假同期试验(约1小时)
检查同期回路及自动准同期装置的正确性。
2.6机组并网带负荷试验(试验时间约2小时,有负荷要求)
2.6.1励磁调节器欠励限制试验:
检验励磁调节器欠励限制功能。
2.6.2励磁调节器调差试验:
进行机组正调差、负调差试验。
2.6.3励磁调节器PSS投入试验:
进行PSS参数整定。
2.6.4发变组保护试验:
对电流回路的复测,主要测量差动保护差流、差压以及发电机负荷300MW整定发电机定子20%接地保护定值。
3试验前的准备工作
3.1起机试验报告准备齐全,并经审批后下发至各参与试验各单位。
3.2为防止220KV母差及厂用母差保护误动,在1号主变6011端子箱短接6011开关侧220千伏母差保护用11LH、12LH,并断开至220千伏母差保护屏
(一)、
(二)电流线;在61B1、61A1分支PT端子箱分别短接厂用母差所用1号高厂变分支电流,并断开至厂用母差保护电流电缆。
3.3发电机定子、转子及主变、高厂变等相关设备及回路的绝缘电阻均应合格。
3.41号发电机出口6011开关及其刀闸均在开位。
3.51号发电机中性点刀闸在合位,励磁系统开关、刀闸均在开位,拉出6kV厂用1A段、1B段母线工作电源61A1、61B1小车开关。
3.6准备好3组三相短路线(短路车):
●第一组,主变高压侧:
装于6011开关与其刀闸之间,容量为2kA(附图d1)。
●第二组,高厂变低压侧:
装于61A1开关间隔,使用短路车,容量为4kA(附图d2)。
●第三组,高厂变低压侧:
装于61B1开关间隔,使用短路车,容量为4kA(附图d3)。
以上3组短路线(短路车)在试验时依照短路试验顺序依次进行拆装。
3.7检查发电机PT(1、2、3YH),高厂变低压侧PT(A、B分支)的一、二次保险器及主变高压侧PT的二次保险器完好投入并且PT车在工作位置。
3.8励磁系统具备零起升压条件。
3.9试验用仪器仪表全部接好,必要的记录表格准备就绪。
4具体试验步骤
4.1发电机---主变压器短路试验(试验时间2小时)
4.1.1试验运行方式:
1号发电机工作励磁调节器静态调试完毕具备起励升压条件;1号发电机组具备投运条件;1号机励磁系统具备投运条件;1号主变6011开关1、2母线刀闸及接地刀闸分位;1号主变6011开关具备合闸条件;1号机组6千伏厂用1A、1B段在备用电源运行;6千伏厂用1A、1B段工作电源开关在检修位置;1号发变组出口PT投入运行;1号高厂变低压分支PT投入运行;1号发电机中性点刀闸投入运行;装入d1点短路线;
4.1.2保护使用:
投入下列压板(其余全部断开)
●发变组保护屏1:
(1)高厂变复合电压过流1LP6(取消复压闭锁功能,延时整定0.3s)
(2)高厂变A分支复合电压过流1LP7(取消复压闭锁功能,延时整定0.1s)
(3)高厂变B分支复合电压过流1LP8(取消复压闭锁功能,延时整定0.1s)
(4)发电机复合电压过流1LP11(取消复压闭锁功能,延时整定0.5s)
(5)发电机匝间1LP12
(6)发电机定子85%接地1LP13(投信号)
(7)发电机定子20%接地1LP14
(8)发电机转子一点接地1LP15
(9)发电机转子二点接地1LP16
(10)定子对称过负荷1LP17
(11)定子负序过负荷1LP18
(12)发电机过励磁1LP22
(13)主励磁机过流1LP28
(14)失磁联跳1LP34
(15)6011I跳闸1TLP1
(16)6011II跳闸1TLP2
(17)跳1KQD1TLP3
(18)跳2KQD1TLP4
(19)关闭主汽门1TLP5
(20)跳灭磁开关1TLP6
(21)跳高厂变A分支1TLP17
(22)跳高厂变B分支1TLP18
●发变组保护屏2:
(1)高厂变复合电压过流2LP6(取消复压闭锁功能,延时整定0.3s)
(2)高厂变A分支复合电压过流2LP7(取消复压闭锁功能,延时整定0.1s)
(3)高厂变B分支复合电压过流2LP8(取消复压闭锁功能,延时整定0.1s)
(4)发电机复合电压过流2LP11(取消复压闭锁功能,延时整定0.5s)
(5)发电机匝间2LP12
(6)发电机定子85%接地2LP13(投信号)
(7)发电机定子20%接地2LP14
(8)发电机转子一点接地2LP15
(9)发电机转子二点接地2LP16
(10)定子对称过负荷2LP17
(11)定子负序过负荷2LP18
(12)发电机过励磁2LP22
(13)主励磁机过流2LP28
(14)6011I跳闸2TLP1
(15)6011II跳闸2TLP2
(16)跳1KQD2TLP3
(17)跳2KQD2TLP4
(18)关闭主汽门2TLP5
(19)跳灭磁开关2TLP6
(20)跳高厂变A分支2TLP17
(21)跳高厂变B分支2TLP18
●发变组保护屏3:
(1)6011I跳闸8TLP1
(2)6011II跳闸8TLP2
(3)跳1KQD8TLP3
(4)跳2KQD8TLP4
(5)关闭主汽门8TLP5
(6)跳BLK8TLP6
(7)跳灭磁开关8TLP7
(8)跳41E8TLP8
(9)跳高厂变A分支8TLP9
(10)跳高厂变B分支8TLP10
(11)投非电量延时保护8LP3
(12)主变冷却器故障30分钟启动跳闸8LP4
(13)发电机断水启动跳闸8LP5
(14)主变重瓦斯启动跳闸8LP7
(15)厂变重瓦斯启动跳闸8LP8
(16)主变冷却器故障10分钟启动跳闸8LP10
(17)失磁联跳启动跳闸8LP11
4.1.3试验方法
●装入主变高压侧d1点短路线。
(变电班装设)
●投入6011开关操作电源,合6011开关,断开6011开关操作电源。
●继电班人员在调节器屏短接6011开关辅助接点。
●合MK、1KQD、2KQD、,合上励磁调节器整流柜刀闸K1
(1)、K1
(2)、K2
(1)、K2
(2),将调节器的“方式选择开关”置“恒角度”位置(电角度调节器),“通道选择开关”置“IF”位(电流闭环运行)
●投入41E开关缓慢提升发电机定子电流,注意发电机定子电流、转子电流的变化。
观察发电机各组CT、主变高压侧各组CT的输出情况,正常后提升定子电流至2000A(二次0.83A)时稍做停顿,检查发变组各组CT三相电流显示值,检测是否正常。
●正常后将发电机转子电流升至1000A(发电机空载额定励磁电流)继电班人员在调节器屏断开短接6011开关辅助接点连线。
将发电机定子电流升至10190A(二次4.25A)时,保证发电机定子电流稳定,进行保护测试。
记录完毕后减磁,定子电流降至6000A时继电班人员在调节器屏接入短接线将发电机转子电流降至最低。
切灭磁开关、41E、1KQD、2KQD开关。
(继电班人员在调节器屏进行接线改动是由于发电机在空载和负载下对励磁电流的限制不同,调节器通过判断6011开关开入接点状态区分空载和负载,如在空载下需要加入大电流必须短接6011开关接入调节器的接点,使调节器认为是并网状态,方可增加励磁;同样如果在调节器没有启动时就有6011接点开入,调节器认为存在故障,也升不起来励磁,由于此次短路试验需要6011开关合闸位置,即先投入6011开关,所以在调节器升压前及在励磁电流达到空载额定时,需要对6011开关接入调节器的信号进行处理,才能正常的增减励磁电流)
●记录差流及相位测试结果填入试验记录中
4.1.3试验完毕后,拆除主变高压侧短路线。
(变电班拆除)
4.1.4拆除短接6011开关侧220千伏母差保护用11LH、12LH的短路线。
并恢复接线。
4.1.5检查故障录波器电流采样值,并做好记录。
4.2发电机---高厂变短路试验(试验时间1小时)
检测厂高变分支CT(1-7LH`、10-13LH`)的二次电流及相位,检测发变组、主变、高厂变差动回路差流以及A、B分支复压过流保护的整定值。
4.2.1保护使用及运行方式说明:
4.2.1.1投入保护屏
(一)、保护屏
(二),发电机差动保护联片,其他保护使用同“4.1.2”
4.2.1.2试验所需运行方式:
1号发电机工作励磁调节器静态调试完毕具备起励升压条件;1号发电机组具备投运条件;1号机励磁系统具备投运条件;1号主变6011开关1、2母线刀闸分位;1号机组6千伏厂用1A、1B段在备用电源运行;6千伏厂用1A、1B段工作电源开关在检修位置;1号发变组出口PT投入运行;1号高厂变低压分支PT投入运行;1号发电机中性点刀闸投入运行;
4.2.2试验方法
●将61A1短路车推入61A1开关间隔工作位置。
●合MK、1KQD、2KQD、,合上励磁调节器整流柜刀闸K1
(1)、K1
(2)、K2
(1)、K2
(2),将调节器的“方式选择开关”置“恒角度”位置(电角度调节器),“通道选择开关”置“IF”位(电流闭环运行)。
●投入41E开关提升发电机电流为600A(二次为0.25A)测量高厂变1-7LH、10-13LH二次电流值,检查发变组差动、厂高变差动、主变差动,CT变比及相位,并记录测试结果。
●测试正确后将转子电流降至最低,切灭磁开关、41E、1KQD、2KQD开关。
将61A1短路车拉出。
●将61B1短路车推入61B1开关间隔工作位置。
●合MK、1KQD、2KQD、,合上励磁调节器整流柜刀闸K1
(1)、K1
(2)、K2
(1)、K2
(2),将调节器的“方式选择开关”置“恒角度”位置(电角度调节器),“通道选择开关”置“IF”位(电流闭环运行)。
●投入41E开关提升发电机电流为600A(二次为0.25A)测量高厂变1-7LH、10-13LH二次电流值,检查发变组差动、厂高变差动、主变差动,CT变比及相位,并记录测试结果。
●测试正确后将转子电流降至最低,切灭磁开关、41E、1KQD、2KQD开关。
将61B1短路车拉出。
●测试结果填入试验记录中
4.2.3检查故障录波器电流采样值,并做好试验记录。
短路试验结束后恢复发电机、高厂变“复合电压过流保护”的复合电压功能,保护延时恢复正常。
恢复1号高厂变A、B分支PT间隔内至厂用母差保护电流线,并拆除短路线。
4.3发电机空载试验
4.3.1励磁调节器试验(试验时间2小时):
进行更换后的1号发电机工作励磁调节器(RCS-9410)的性能调试,检测发电机出口PT(1、2YH)二次电压及相序。
4.3.1.1试验所需要运行方式:
1号发电机工作励磁调节器静态调试完毕具备起励升压条件;1号发电机组具备投运条件;1号机励磁系统具备投运条件;1号主变6011开关1、2母线刀闸分位;1号机组6千伏厂用1A、1B段在备用电源运行;6千伏厂用1A、1B段工作电源开关在检修位置;1号发变组出口PT投入运行;1号高厂变低压分支PT投入运行;1号发电机中性点刀闸投入运行;发电机额定转速3000转,安装好整定为1.1倍发电机额定电压的过电压保护(跳41E),其时限为零秒。
4.3.1.2保护使用:
投入下列压板(其余全部断开)
●发变组保护屏1:
(1)主变差动1LP1
(2)高厂变差动1LP5
(3)发变组差动1LP9
(4)发电机过电压1LP21(延时整定0s)
(5)高厂变复合电压过流1LP6
(6)高厂变A分支复合电压过流1LP7
(7)高厂变B分支复合电压过流1LP8
(8)发电机差动1LP10
(9)发电机复合电压过流1LP11
(10)发电机匝间1LP12
(11)发电机定子85%接地1LP13(投信号)
(12)发电机定子20%接地1LP14
(13)发电机转子一点接地1LP15
(14)发电机转子二点接地1LP16
(15)定子对称过负荷1LP17
(16)定子负序过负荷1LP18
(17)发电机过励磁1LP22
(18)主励磁机过流1LP28
(19)失磁联跳1LP34
(20)6011I跳闸1TLP1
(21)6011II跳闸1TLP2
(22)跳1KQD1TLP3
(23)跳2KQD1TLP4
(24)关闭主汽门1TLP5
(25)跳灭磁开关1TLP6
(26)跳高厂变A分支1TLP17
(27)跳高厂变B分支1TLP18
●发变组保护屏2:
(1)主变差动2LP1
(2)高厂变差动2LP5
(3)发变组差动2LP9
(4)发电机过电压2LP21(延时整定0s)
(5)高厂变复合电压过流2LP6
(6)高厂变A分支复合电压过流2LP7
(7)高厂变B分支复合电压过流2LP8
(8)发电机差动2LP10
(9)发电机复合电压过流1LP11
(10)发电机匝间1LP12
(11)发电机定子85%接地2LP13(投信号)
(12)发电机定子20%接地2LP14
(13)发电机转子一点接地2LP15
(14)发电机转子二点接地2LP16
(15)定子对称过负荷2LP17
(16)定子负序过负荷2LP18
(17)发电机过励磁2LP22
(18)主励磁机过流2LP28
(19)6011I跳闸2TLP1
(20)6011II跳闸2TLP2
(21)跳1KQD2TLP3
(22)跳2KQD2TLP4
(23)关闭主汽门2TLP5
(24)跳灭磁开关2TLP6
(25)跳高厂变A分支2TLP17
(26)跳高厂变B分支2TLP18
●发变组保护屏3:
(1)6011I跳闸8TLP1
(2)6011II跳闸8TLP2
(3)跳1KQD8TLP3
(4)跳2KQD8TLP4
(5)关闭主汽门8TLP5
(6)跳BLK8TLP6
(7)跳灭磁开关8TLP7
(8)跳41E8TLP8
(9)跳高厂变A分支8TLP9
(10)跳高厂变B分支8TLP10
(11)投非电量延时保护8LP3
(12)主变冷却器故障30分钟启动跳闸8LP4
(13)发电机断水启动跳闸8LP5
(14)主变重瓦斯启动跳闸8LP7
(15)厂变重瓦斯启动跳闸8LP8
(16)主变冷却器故障10分钟启动跳闸8LP10
(17)失磁联跳启动跳闸8LP11
4.3.1.3具体试验项目
4.3.1.3.1调节器装置A组下升压试验
(1)电流环空载最小值升压:
将励磁调节器“电流闭环控制最小值”整定为“3%If(主励磁机空载额定励磁电流)=2.5A)将调节器的“方式开关”切至“IF(电流闭环)”,合上刀闸K1
(1)、K1
(2)、K2
(1)、K2
(2),合发电机灭磁开关、1、2KQD开关,投入41E开关,发电机自动建压5%UFN,记录如下数据:
发电机定子电压(V)
发电机转子电压(V)
发电机转子电流(A)
主励转子电流(A)
主励定子电压(V)
调整就地增减按钮使发电机电压升至空载额定,在升压过程中,观察调节器的运行状况,然后将发电机电压降至50%UFN,分别将调节器方式开关置“恒角度”和“恒电压闭环”,升发电机电压至额定然后降至最低,在电压升降过程中观察调节器的运行状况,记录励磁调节器测量值及DCS显示值下表:
UF
30%
50%
60%
80%
90%
100%
发电机TV1电压
发电机TV2电压
发电机定子电流
记录完毕后,将励磁电压降至最低,跳开41E开关。
(2)电压环空载最小值升压:
将励磁调节器“电压闭环控制最小值”整定为“5%Ue=5V(一次值1000V),调节器的“方式开关”切至“恒机端电压”位置,投入41E开关,发电机自动建压5%UFN。
调整就地增减按钮使发电机电压升至空载额定后降至最小值,跳开41E开关。
(3)定值起励升压:
定值升压终值设定为90%Ue(18kV),调节器的“方式开关”切至“恒机端电压”,投入41E开关,机端电压自动升至18000V,此时记录上升时间。
若机端电压上升值18kV后,仍继续上升,运行人员应励磁操作减磁按钮,使机端电压下降,若仍继续上升,应拉开41E开关防止发电机过电压。
试验完毕后将励磁电压降至最小值,跳开41E开关。
(4)软起励升压:
软起励定值升压终值设定为90%Ue(18kV),调节器的“方式开关”切至“恒机端电压”投入41E开关,机端电压自动升至18000V,此时记录上升时间。
若机端电压上升值18kV后,仍继续上升,运行人员应励磁操作减磁按钮,使机端电压下降,若仍继续上升,应拉开41E开关防止发电机过电压。
试验完毕后将励磁电压降至最小值,跳开41E开关。
4.3.1.3.2调节器装置B组下升压试验
试验方法同A组
4.3.1.3.3阶跃响应试验(A套、B套分别试验)
发电机电压在50%UGN附近且调节器处于电压闭环控制方式下,做电压5%的上、下阶跃响应。
观察阶跃响应录波结果无异常,增磁,发电机端电压至90%UGN,在电压闭环控制方式下,由调节器就地液晶界面上发出命令,做电压5%下、上阶跃响应试验。
根据试验结果调整控制参数,最终选择控制参数如下:
A通道电压调节参数:
Kr=,T11=,T12=,T13=,T14=
B通道电压调节参数:
Kr=,T11=,T12=,T13=,T14=
指标参数
5%电压上阶跃试验
5%电压下阶跃试验
超调量
荡次数
上升/下降时间
在发电机端电压90%UGN时,控制方式转至电流闭环控制方式,做电流5%下、上阶跃响应试验。
A通道电流调节参数:
Kp=,Ki=
B通道电流调节参数:
Kp=,Ki=
指标参数
5%电流上阶跃试验
5%电流下阶跃试验
超调量
荡次数
上升/下降时间
4.3.1.3.4逆变试验
(1)发电机机端电压为额定电压
(2)就地向励磁调节装置发出逆变灭磁命令,记录发电机逆变灭磁波形,逆变灭磁波形
4.3.1.3.5切换试验
(1)发电机电压为空载额定电压
(2)A/B通道切换试验
励磁调节装置均正常,A通道运行,B通道备用,作A通道切换至B通道;B通道运行,A通道备用,作B通道切换至A通道。
(3)电压环/电流环切换试验
励磁调节装置运行正常,置电压闭环运行,作电压环切换至电流闭环;置电流闭环运行,作切换至电压闭环。
(4)电压环/恒角度开环切换试验
励磁调节装置运行正常,置电压闭环运行,作电压环切换至恒角度开环;置恒角度开环运行,作切换至电压闭环。
4.3.1.3.6、可控硅功率柜均流特性计算
发电机电压为空载额定电压,测量功率柜各桥输出电流。
测量结果如下:
序号
A桥电流
B桥电流
总电流
均流系数
1
2
3
4.3.1.3.7、励磁整流柜均流特性计算
发电机电压为空载额定电压,测量励磁整流输出电流。
测量结果如下:
序号
整流柜1
整流柜2
总电流
均流系数
1
2
3
4.3.1.3.8电源消失试验
(1)发电机电压为空载额定电压
(2)检查励磁装置在单路电源掉电情况下,保证正常工作。
项目
A通道
B通道
DC开关通,AC开关断
AC开关通,DC开关断
4.3.1.3.9TV断线试验
(1)发电机电压为空载额定电压
(2)励磁调节器置于A通道运行,做励磁TV断线试验,TV断线判断正确,切换过程中,电压无波动,且切换后发电机及励磁系统运行稳定。
(3)励磁调节器置于B通道运行,做仪用TV断线试验,TV断线判断正确,切换过程中,电压无波动,且切换后发电机及励磁系统运行稳定。
4.3.1.3.10可控硅整流桥单桥投退试验
(1)发电机电压为空载额定电压
(2)励磁调节装置正常运行,发电机维持空载额定电压,两个可控硅整流桥并列运行,切除一桥的脉冲信号,该整流桥退出运行,另一个整流桥输出电流自动上升。
然后重新投入脉冲信号,该整流桥输出电流立即上升,另一个整流桥电流自动下降,在操作过程中发电机机端电压及励磁电流运行稳定,维持不变。
4.3.1.3.11空载分灭磁开关试验
(1)发电机电压为空载额定电压
(2)励磁调节装置正常运行,发电机维持空载额定电压。
中控分灭磁开关,灭磁开关动作后联跳41E开关。
4.3.1.3.12调节器置A组:
V/F限制试验
从额定电压额定转速开始,由运行人员配合,逐渐降低发电机转速,当转速下降至2850转后,调节器随着频率下降,而使电压给定值降低,机端电压随之下降,当转速下降至2700转时,调节器送出逆变角,机组逆变灭磁。
要求频率特性满足:
频率值每变化1%,发电机电压变化不大于额定值的±0.25%,频率特性数据记录下表。
V/F限制
F(Hz)
A通道
B通道
备注
机端电压
机端电流
机端电压
机端电流
50
48
47.5
限制动作
47
46
45
逆变
44
4.3.1.3.13调节器置B组:
V/F限制试验
方法同A组。
4.3.1.3.14空载最大励磁电流限制试验:
空载最大
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- 号机发变组 改造 后起 试验 方案 061018