水轮发电机组试验.

1水轮发电机组试验王辉2011-42水轮发电机组试验•一、水轮发电机组试验概述•作用、分类、要求•二、水轮发电机组静态试验•各类绝缘试验、油务试验、停机前后的各项试验、监控静态试验、保护试验•三、水轮发电机组动态试验3水轮发电机组试验概述•1、试验的作用•对电气设备按规定开展检测试验工作，是防患于未然，保证电力系统安全、经济运行的重要措施之一。所谓“预防性试验”由此得名。对于新安装和大修后的电力设备进行的试验，称为交接验收试验。其目的是鉴定电力设备本身及其安装和大修的质量。•2、试验的分类•（1）按照试验目的不同分类•交接试验、预防性试验、其他电气设备试验4•预防性试验—是一种针对已投入运行的电气设备而进行的试验。它主要是以预防为主，电气设备不论运行情况如何，经过一定的运行时间后，都要进行定期试验，通常是结合电气设备的大修或小修来进行。电气设备预防性试验是判断设备能否继续投入运行、预防设备损坏及保证安全运行的重要措施。•（2）按照试验内容的不同分类•特性参数试验、绝缘试验•特性参数试验—如断路器的分合闸时间、分合闸电磁铁线圈的最低动作电压；测定发电机的各种损耗、空载及短路特性的录制等。•绝缘试验—指对电气设备绝缘状况进行检查、鉴定的试验。在电力系统各种事故中，绝缘事故占主导地位，为了保证电气设备的安全运行和使用寿命，必须对其进行绝缘试验。5•3、试验的要求•（1）进行绝缘试验时，应尽量将连接在一起的各种设备分离开来单独试验（成套设备除外），同一试验标准的设备可以连在一起试。要求运行人员要根据试验要进行设备隔离（做好安措）。•（2）正确分析电气设备绝缘数据。通过单项数据能发现大部分绝缘缺陷，但一些隐形缺陷无法发现。要通过对各类数据的综合分析发现设备的健康状况。•（3）积累资料。技术资料是掌握设备性能、分析绝缘劣化趋势、总结运行经验和检修经验的依据，更主要地还应对资料进行经常、系统的分析，以摸清设备特性和绝缘的状况及变化规律，指导运行和检修工作，便于状态维修。6•定期检修类别及周期•刘家峡水电厂检修类别及周期检修类别小修大修扩大性大修周期每年1-2次3-5年一次8-10年一次工期（天）5-720-3045-75检修类别临时性检修小修大修扩大性大修周期每年2次2-3年一次5年一次工期（天）5-7天401207水轮发电机组静态试验•1、各类绝缘试验•直流试验、交流试验•（1）直流试验•用兆欧表测量•A绝缘电阻（直流电阻）•读数时间为1min。数值应归算到同一温度和过去值相比较，即存在一个温度修正的问题。它可以发现绝缘的整体和贯通性受潮、贯通性的集中缺陷。对局部缺陷反映不灵敏。8•B吸收比•采用读数为1min和15s（或30s）的绝缘电阻的比值。我国采用15s。•该值和温度无关，不用进行温度的换算，便于比较。可以较好地判断绝缘是否受潮，适•用于电容量较大的设备。•C极化指数•采用读数为10min和1min的绝缘电阻的比值。•D泄漏电流试验Ig•测量泄漏电流所用的设备要比兆欧表复杂，一般用高压整流设备进行测试。由于试验电压高，所以就容易暴露绝缘本身的弱点，用微安表直测泄漏电流，这可以做到随时进行监视，灵敏度高。9F直流耐压试验•直流耐压试验（在国外也称为直流高电位试验）是加到绝缘上的电压超过了电气设备的交流额定电压值，在最大电压下保持一段时间（如5min），它是在泄漏电流试验•的基础上进行的。•（2）交流试验•A介质损失(介质损失角正切值tgδ)•当U、f一定时，介质损耗P正比于tgδ，所以可用tgδ来表征介质损耗。•测量tgδ的灵敏度较高，可以发现绝缘的整体受潮、劣化变质及小体积•设备的局部缺陷。这种方法已得到了广泛的应用。10•B交流耐压试验•交流耐压试验是对电气设备绝缘外加交流试验电压，该试验电压比设备的额定工作电压要高，并持续一定的时间（一般为1min）。•交流耐压试验可以分为下列几种：•（1）交流工频耐压试验；•（2）0．1Hz试验；•（3）冲击波耐压试验；•（4）倍频感应电位试验和操作波试验；•（5）局部放电试验。11•2、油务试验•油中气体产生是由于局部过热、局部电晕放电和电弧的结果，产生的气体主要是甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、丙烷（C3H8），丙稀（C3H8）和一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）。设备气体成分注意值（ppm）变压器电抗器总烃150乙炔5氢150互感器总烃100乙炔3氢150套管甲烷100乙炔5氢50012•故障判断方法•故障类型判断的方法很多，特征气体判断法、三比值判断法等等。•特征气体判断法•当一种或几种溶解气体含量超过下表的注意值时，可以用上表来判断故障的性质。故障性质气体含量成分一般性过热故障总轻较高，C2H2，5ppm严重性过热故障总烃高、C2H2＞5ppm，但未构成总烃的主要成分，H2较多局部放电总烃不高，H2＞100ppm，CH4占总烃的主要成分火花放电总烃不高C2H＞100ppm，H2较高电弧放电总烃高，C2H2高，构成总烃主要成分，H2高13•3、停机前后的各项试验•（1）停机前的各项试验•风损温升试验•目的：测量热态下发电机的绝缘性能•步骤：a水导冷却水切换、05—08排水小阀检查•b前夜班机组尽量带大负荷•c不断降低空冷水压•d关闭空冷水源，进行风损温升，必要时空冷排水•e温度到达规定后68℃左右（要求65℃），停机做措施•注意事项：a温升时要缓慢均匀上升•b确保是风损温升（防止线棒内外、绝缘、铁心、环境温度不一样，致使线棒温度不同或降温快）14时间负荷水压定子温度冷风温度热风温度备注0：1000.0836.512.635.522：20负荷由200MW↘00：4000.0239.424.839.01：0000（全关）42.534.042.51：100047.143.147.51：4056.952.256.42：1062.157.861.42：00解列、，分LMK2：4563.459.864.03：4568.165.168.43：2005—08排水小阀开3：45停机做措施温升试验数据15•（1）停机后的各项试验（开机前）•A停机时间测定，机组闸门提门最高压力、正常压力测定•，钢管水压下降时间测定•目的：测量导水叶的漏水情况•方法：停机时间测定分段进行（100%、50%、40%、•30%、25%、15%、0）。钢管水压下降时间•测定一般由机试班测量（1.0—0.6泄压，0.6—0漏•水）•注意事项：数据测量准确•B导叶间隙测量•目的：导叶漏水量的大小，与导叶的立面间隙和端面间隙•有直接关系，与接力器行程的拉紧度也有关系。所•以，大修前后均要测量导叶间隙和接力器行程拉紧•度，并调整至合乎规定的范围导叶的端面间隙和立•面间隙16•关闭导叶、2DP，联系检修测量，测量过程中严禁动导叶•C导叶拉紧度试验•目的：导叶关闭时，在来自蜗壳的压力水的作用下，加上•连杆变形及各销轴的间隙等，导叶有向开侧运行的•趋势。为避免由此而引起的漏水现象，当接力器关•闭了导叶之后，还要继续关闭一段行程，使导叶关•闭后有几个毫米的过紧量，这就是压紧行程。•步骤：a手动操作调速器关闭导叶，（投入2DP）•b联系试验班组，关闭105阀•c打开接力器关闭侧油阀•d试验完毕后，恢复正常系统17•注意事项：a漏油泵在自动，定点监视•b接力器关闭侧油阀稍打开测量完毕后迅速关闭，防止跑油•c注意联系好相关班组•D导叶机构摩擦力矩试验（导水机构的最低动作油压）•目的：为了检查导水机构动作的灵活性，测量导水机构的最小操作力。•步骤：a导叶置于某一开度位置•b将调速系统排压至零•c导叶置于另一开度位置再慢慢将调速系统升压•d同时观察导水机构的动作，调速系统油压升到某一值时，导水机构就会动作，此时，调速系统的油压就是导水机构的最低动作油压。•目前：5F为0.17MPa，1—4F无法测定，一般最低动作油压为0.2MPa左右，而调速器动作油压0.8MPa(克服弹簧力量)18•注意事项：a水车室无人作业，调速系统正常•b联系好相关班组，准确记录•c及时检查调速系统漏油情况•E锁锭自动加锁油压测定•目的：测量锁锭自动加锁油压•步骤：a联系好试验班组•b导叶全关•c锁锭未投入，压油槽排压•d记录锁锭投入时的油压•注意事项：联系好相关班组，准确记录数据，水车室做好•监护工作19•F导叶开度测量•目的：在扩大性大修中，吊出导叶并进行处理，这就要求•在修前和修后测量导叶开度。导叶最大开度偏差不•超过最大平均开度的±3%，这样可以防止水力不•均衡而引起的振动。•步骤：按检修要求，手动开导叶至要求位置，关105阀•注意事项：a调速系统正常，或交待可以充压动导叶•b水轮机部分交待可以试验，其他工作终止，水•车室由试验班组监护•c防止导叶动作部分夹人20•4、保护试验•（1）保护回路清扫检查，继电器及保护定值校验。•（2）保护信号回路试验•内容：1）现地分合开关，检查监控及中控室中央•信号模拟量是否正确。•2）模拟发变组保护装置A、B柜下列各保护•动作出口，检查监控屏及中控室中央信号是否正确•（26个具体保护）。•（3）保护二次回路动态试验（保护联动）•目的：模拟主保护动作，检查监控及中控室中央信号及现•地开关状态正确与否。•步骤：a检查相关工作结束21•b按照操作票，做好安措（一次、二次部分隔离，•保护及相应动作设备电源投入正常）•c联修检修班组（以3F为例）模拟发电机差动保护•动作，跳开3303DL、T5DL、FMK、LMK、613DL•，检查监控及中控室中央信号正确，现地开关状•态正确。•d试验完毕，恢复措施。•注意事项：a检查相关工作结束，交待可以试验，防止动•作时损坏设备。•b按照操作票，做好安措，防止误动运行设备。•c检查信号及设备动作情况是否正确。22•5、监控静态试验•目的：检查、检验监控系统接线正确是否正确，各测点、•状态是否正确，程序及控制设备动作是否正确。•内容：（1）现地LCU通电试验•（2）上下位机网络测试•（3）手动控制及PLC监视控制单项试验（现地AN•、上位机发令和触摸屏分别试验）•（4）静态水机联动试验•（5）其余试验23•（1）现地LCU通电试验•（2）上下位机网络测试•（3）手动控制及PLC监视控制单项试验（现地AN、上位•机发令和触摸屏分别试验）•a调速器系统：1）检查调速器至监控开入量•2）上位机发令检查调速器单点动作正常•b励磁系统：c机组冷却水系统；d电制动系统；e气制动系统；f过速限制器（3DP）；g保护系统；h主变水系统；•i同期系统；j闸门系统；k油系统；l远动AGC；m热导示流•器；n测温盘o锁锭；p转子过压开入量；q励磁变温度偏高•r保护子站光线转接箱电源监察；s高压油泵；t在线监测开•出量；u剪断销开入事故停机试验；v所有连片12个单点核•对，分别做试验。（25项）24•（4）静态水机联动试验•目的：对监控系统进行整体调试，检查其本身动作和外围设备动作正确性，检查是否达到设计要求。•内容：a正常开停机试验•1）常规开机试验：1开机——〉空转•2空转——〉空载•3空载——〉并网（模拟）•4开机——〉并网•2）常规停机试验：1并网——〉空载•2空载——〉空转•3空转——〉停机•4另外在并网——〉空转过程•中模拟断路器拒动的情况。•5并网——〉停机25•b模拟事故停机和紧急事故停机试验：1）事故停机试验•电气事故启动事故停机•事故低油压启动事故停机（切片切换分别试验）•轴瓦温度过高启动事故停机（切片切换分别试验）•LCU面板启动事故停机•断路器误跳（切片切换分别试验）2）紧急停机试验•机组转速大于140%启动紧急事故停机（落门）•事故停机过程中剪断销剪断启动事故停机•机组转速大于115%并且调速器主配压阀拒动•LCU面板启动紧急事故停机26•c模拟并网状态有功无功PID调节•模拟并网状态下设定有功无功数值，PLC进行自动调节，•观察有功无功增加减少继电器动作逻辑。•d监控系统通讯管理机SJ-30与LCU内部装置通讯试验SJ-30与PLC通讯SJ-30与交流