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220KV#1发变组励磁系统参数测试、电力系统稳定器（PSS）试验及安全技术措施滨州魏桥热电有限公司批准：滨州魏桥热电有限公司三分公司批准：安技处：设备科：铝电公司热电厂技改一厂批准：安技科：电气车间：运行车间：铝电公司热电厂技改一厂2015年01月28日1220KV#1发变组励磁系统参数测试、电力系统稳定器（PSS）试验方案及安全技术措施一、试验目的及项目：目的：发电机励磁控制系统对电力系统的静态稳定、动态稳定和暂态稳定性都有显著的影响。在电力系统稳定计算中采用不同的励磁系统模型和参数，其计算结果会产生较大的差异。因此需要能正确反映实际运行设备运行状态的数学模型和参数，使得计算结果真实可靠。随着我集团电网容量的增大，对电力系统稳定计算提出了更高的要求。新的稳定导则要求发电机采用精确模型，也要求在计算中采用实际的励磁系统模型和参数。通过对电网内的发电机励磁系统、调速系统模型和参数进行调查和测试，为系统稳定分析及电网日常生产调度提供准确的计算数据，是保证电网安全运行和提高劳动生产率的有效措施，具有重要的社会意义和经济效益。本次参数测试工作包括：1、收集发电机参数、励磁变参数、励磁方式、励磁调节器模型及参数。2、现场测试，通过现场试验尽可能多的获得该机组励磁系统系统的实测参数和特性。3、利用实测数据和设备厂家提供的原始数据计算出电力系统稳定计算（精确模型）中励磁系统模型和参数。4、依据实测的励磁系统特性，通过仿真计算，对励磁调节器内部参数进行校核，最终获得与本机实际特性相符的电力系统稳定计算模型和参数。随着电力系统规模的不断扩大和快速励磁系统的采用，电力系统低频振荡的问题越来越突出，阻尼情况较以前有明显的恶化，在这种情况下，将系统中有关发电机的电力系统稳定器（PSS）投入可以明显改善系统的阻尼情况。试验项目：1、励磁系统参数测试项目如下：（1）发电机空载特性试验；（2）发电机空载时间常数试验；（3）静态放大倍数测量；（4）发电机空载阶跃响应试验；（5）最大/最小α角校核试验；（6）电压静差率测定；（7）调差极性校核及调差率测定。2、励磁调节器PSS试验项目如下：（1）励磁系统无补偿特性测试；2（2）PSS参数仿真计算；（3）励磁系统有补偿特性测试或计算；（4）临界增益试验；（5）PSS效果检验；（6）反调试验。二、试验时间：2015年01月29日08时00分-01月30日24时00分，根据具体时间执行。三、指挥小组：现场总指挥:赵加亮现场副总指挥:王坤现场监护:高波姚晨光潘爱三仪子超马维军李传金兰兵张杰工作人员：周纪法孟申吴丽霞陈德华等共15人运行协调:当值值长四、机组试验前应具备的条件和准备工作:4.1机组励磁系统参数测试试验前的准备工作序号检查确认项目检查确认1检查#1机组已转为检修状态，在#1机端PT处挂一组接地线。2准备好各种试验用测量设备和绝缘工具，准备好各种操作票和工作票，准备好值班记录本，准备好各种熔断保险。3从6KVⅠA段母线励磁变试验开关间隔至#1机励磁变之间敷设一6KV临时试验电缆，检查电缆绝缘合格，并将开关柜内电缆头接好。4设置好试验电源开关的临时定值，电源开关传动完毕正常。5励磁系统空载试验前，临时修改发电机过电压保护延时。6拆除并取下励磁变高压侧的软连接接线，将临时试验用电源接至励磁变高压侧母排上。7接好发电机励磁控制系统试验用仪表及设备，准备好试验记录表格。8检查#1主变高压侧2221开关及6kV厂用Ⅰ段工作电源进线61A、61B开关应在试验位置分闸状态，且合闸电源空开和控制电源空开已拉开。9检查#1主变高压侧2221-1隔离刀闸应在断开位置。10检查#1主变高压侧2221-1D、2221-2D接地刀闸在断开位置。11检查#1主变中性点2221D接地刀闸应在断开位置。12检查6kV厂用Ⅰ段工作进线PT手车61AP、61BP在检修位置。313检查发电机出口三组PT手车1P、2P、3P应在检修位置。14检查发电机中性点隔离刀闸0P在断开位置。15检查6kV厂用ⅠA、ⅠB段由备用电源供电。16检查励磁系统出线柜内励磁输出刀闸在断开位置。17检查保护、控制、信号直流工作电源正常；交流工作电源正常。试验人员：专业负责人：日期：五、试验步骤：（一）励磁系统参数测试(他励方式)5.1发电机空载特性试验5.1.1试验前检查序号检查确认项目检查确认1恢复发变组所有保护整定定值。将发电机过电压保护定值临时改为：110V，0s。跳闸出口投入“跳灭磁开关”。2确认励磁试验电缆连接正确，各处有人监视。3投入发电机出口3组PT及6KV61AP、61BP的一次手车及二次保险。4合上#1主变中性点隔离刀闸2221D，合上发电机中性点OP刀闸。5检查试验用的仪器和设备已接好，确认正确无误。7检查励磁系统“残压起励”、“系统电压跟踪”、“通道跟踪”功能已退出；A、B通道运行且为“自动电压调节”模式。合上直流起励电源QF65及交流起励电源QF66开关。8检查确认励磁系统通道调节器起励方式为“零起升压”模式。9检查确认励磁系统调节柜A、B套调节器电源QF03、QF04开关已合上。10投入机组所有保护(除去机电联锁)。11发电机空载试验过程中主变、高厂变及励磁变将全压运行，监盘人员应密切监视盘上仪表的变化及设备本体运行情况，若有异常应立即报告指挥人员，立即逆变灭磁。12试验中为防止误强励发生,发电机要维持在额定转速。试验人员：专业负责人：日期：5.1.2发电机空载特性曲线录制及二次电压回路检查序号检查确认项目及试验内容检查确认1检查励磁系统远控/近控转换开关在近控位置。2检查励磁系统整流/逆变转换开关在整流位置。3检查励磁系统出线柜内出线刀闸、进线柜内进线刀闸已合4上。4检查励磁系统灭磁开关已合闸。5测量直流起励电源极性引入装置正确，合上励磁系统调节柜直流电源开关。6按住起励按钮5S以上，机端电压建压至额定值的10%（2.2KV左右）。7点动增磁按钮，慢慢地升高发电机定子电压，记录发电机定子电压、转子电压和电流值。（分别在5KV、10KV、20KV、22KV停留并记录励磁电流值、转子电压值）8加压过程中检查三相电压是否平衡，各处带电设备是否正常，回路有无异味，同时注意观察机组的振动情况。9在增加电压过程中，严密监视发电机、变压器等运行情况，如有异常情况则马上逆变灭磁。11同理，在发电机电压下降的过程中可测得发电机空载特性下降曲线。12测得数值应立即与出厂、历年试验值进行比较，误差应在允许范围内，反之如试验准确性无问题，则说明发电机转子绕组内可能有匝间短路现象。13完成试验后，降低发电机电压到零，将整流/逆变转换开关切至“逆变”位置。拉开灭磁开关、进线刀闸、出线刀闸。14退出“零起升压”功能。15将修改的发变组保护定值恢复为正式定值。试验人员：专业负责人：日期：5.2发电机空载时间常数试验序号检查确认项目检查确认1发电机维持额定转速，励磁系统采用（6kV）临时他励电源。2在发电机空载条件下，将发电机电压升至70%，然后断开（6kV）临时他励电源开关，用WFLC电量记录分析仪测录发电机电压上升的曲线，计算发电机转子时间常数。试验人员：专业负责人：日期：5.3静态放大倍数测量序号检查确认项目检查确认1发电机维持额定转速，励磁系统他励方式。2将发电机定子电压、励磁电压、励磁电流接入WFLC电量记录分析仪。3退出调节器积分环节，降低比例放大倍数，逐渐改变给定电压，同时测量发电机定子电压、励磁电压、给定电压。5试验人员：专业负责人：日期：5.4发电机空载阶跃响应试验序号检查确认项目检查确认1发电机维持额定转速，励磁系统他励方式。2用自动励磁调节器调整发电机电压为95%额定电压，进行5%阶跃（上、下）试验，用WFLC电量记录分析仪测录发电机电压、转子电压、转子电流。试验人员：专业负责人：日期：5.5最大/最小α角校核试验序号检查确认项目检查确认1发电机维持额定转速，励磁系统他励方式。2用自动励磁调节器调整发电机电压为50%额定电压，进行20%阶跃（上/下阶跃）试验，用WFLC电量记录分析仪测录发电机电压、转子电压、转子电流。试验人员：专业负责人：日期：序号检查确认项目检查确认1发电机并网运行，带额定有功功率和无功功率。2调节器按自动方式运行，退出无功补偿功能（调差率置零）。3测量发电机端电压和电压给定值，根据此电压给定值在发电机空载曲线中得到对应的发电机空载电压，计算电压静差率。试验人员：专业负责人：日期：5.7调差极性校核及调差率测定序号检查确认项目检查确认1发电机并网运行，自动励磁方式，保持给定电压不变，逐步改变AVR调差系数。2分别在调差系数为5%、4%、3%、2%、1%、0%、-1%、-2%、-3%、-4%、-5%时记录发电机无功功率、发电机电压等值。发电机无功功率、发电机电压应呈现上升趋势，校核调差极性的正确性。3发电机并网运行，调节发电机有功功率接近于零（功率因数接近于零）。4调节器单柜运行，投入无功补偿功能。5调节给定值使发电机无功功率为50%QN，注意控制无功不超过额定值，机端电压不超过额定电压的1.05倍。6（1）测量发电机端电压和电压给定值，根据此电压给定值在发电机空载曲线中得到对应的发电机空载电压，计算调差率。（2）甩无功负荷，稳定后测量发电机电压，计算调差率。试验人员：专业负责人：日期：（二）电力系统稳定器PSS试验（自并励，联系运行人员将#1机组转检修，在#1机端PT处挂一组接地线，检修人员将临时电缆拆除，接上励磁变高压侧电缆。）5.8励磁系统无补偿特性测量序号检查确认项目检查确认1在PSS输出信号迭加点输入白噪声信号（PSS退出运行），用动态信号分析仪测量发电机电压对于PSS输出信号迭加点的相频特性即励磁系统无补偿特性。2此过程发电机励磁电压波动较大（大约40-50V），其它量无明显波动，机端电压波动小于1%。试验人员：专业负责人：日期：5.9PSS超前滞后整定序号检查确认项目检查确认1根据励磁系统无补偿特性和PSS的传递函数计算PSS相位补偿特性整定PSS参数。试验人员：专业负责人：日期：5.10有补偿特性试验（选做）序号检查确认项目检查确认1在PSS投入运行的情况下，在PSS的信号输入端输入白噪声信号，用动态信号分析仪测量发电机电压对于PSS信号输入端的相频特性。校验PSS补偿特性的正确性。此过程发电机励磁电压波动较大（大约40-50V），其它量无明显波动，机端电压波动小于1%。试验人员：专业负责人：日期：5.11临界增益测量序号检查确认项目检查确认1逐步增加PSS的增益，观察发电机转子电压和无功功率的波动情况，确定PSS的临界增益。试验人员：专业负责人：日期：5.12PSS增益整定序号检查确认项目检查确认1PSS的实际增益取临界增益的20％~30％。7试验人员：专业负责人：日期：5.13发电机电压给定阶跃试验序号检查确认项目检查确认1在PSS投入和退出两种情况下进行发电机电压给定阶跃试验并录波，阶跃量根据发电机有功的波动情况进行调整，但一般不超过额定电压的4％，比较PSS投入和退出两种情况下有功功率的波动情况，需要的话可对PSS的参数进行调整。2阶跃过程中发电机无功功率大约波动50MW左右，每次波动时间小于10秒。要重复多次。试验人员：专业负责人：日期：5.14试验合格后，将最终的PSS参数写入另一套调节器。然后切换到另一套调节器运行，重复进行5.13项。5.15PSS反调试验序号检查确认项目检查确认1在PSS投入的情况下，按照运行时可能出现的最快调节速度进行原动机功率调节（增加和减少各两万），观察发电机无功功率的波动即反调情况。试验人员：专业负责人：日期：六、作业危险源分析及预防措施：6.1运行人员危险点预见分析与防控措施：危险点预见分析：1）人身触电及其他人身伤害。2）走错间隔误拉、合开关。3）带电挂接地线或合接地刀闸。4）带接地线或接地刀闸合开关或合刀闸。5）PSS试验过程中因有功负荷波动大，导致汽包水位波动，造成异常。停机不停炉期间锅炉汽包水位调整难度大，造成水位事故。6）PSS试验过程中汽轮机调门