W发电机组调试方案.doc
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1、阜新金山煤矸石热电有限公司4150MW机组调试方案电气专业 页 数: 49 编 写: 田 丰 审 核: 马东进 批 准: 魏 来东北电力科学研究院有限公司目 录1 概 述22 发变组保护调试方案23励磁系统调试方案214整套启动试验方案285主变倒送电试验方案376直流大负荷试验方案447一次电流检查试验方案471 概 述阜新煤矸石热电有限公司新建4150MW燃煤发电机组,汽轮发电机组#1、#2机采用南京汽轮机电机(集团)生产的150MW再热式抽汽凝汽式机组,发电机采用南京汽轮机电机(集团)生产的型号为QFJ-150-2 15.75KV型150MW发电机,发电机的励磁方式为自并励励磁方式,冷却
2、方式为密闭循环式空气冷却,转子绕组为空内冷,其余为空外冷。机组采用单元式布置,发变组保护采用国电南自生产的DGT801系列保护,励磁调节器采用北京吉思生产的GEC-2型非线性励磁调节器。2 发变组保护调试方案1设备概述发变组保护装置是由国电南京自动化股份有限公司生产的DGT801系列数字式发电机变压器组保护装置。该装置具有以下特点:1)双电源双CPU并行处理技术;2)结构先进;3)性能优良;4)调试和维护人性化;5)运行可靠安全2.试验目的及要求DGT801系列数字式发电机变压器保护装置分装置硬件调试和性能调试。硬件调试的主要目的是保证硬件工作的正确性。性能调试的主要目的是保证技术性能指标满足
3、使用的要求。保证保护元件投入运行后的性能和质量满足整定要求。保证发电机-变压器组安全、稳定运行生产。3.准备工作3.1 资料准备3.1.1 根据合同提前领取设计图纸及设计说明书,组织调试人员熟悉并校核。3.1.2 根据设计说明,收集保护设备厂家资料,包括技术说明书,使用维护说明书,出厂试验报告(合格证),熟悉保护装置工作性能。3.1.3 根据需要,收集保护装置元件运行资料,包括原始试验记录,原始试验报告,年检当中的有关数据,了解元件的运行情况。3.2 仪器仪表准备仪器仪表名称型号使用数量综合试验仪VENUS1单相试验仪VENUS1示波器HP1计算机DELL-D6001打印机HP10201滑线电
4、阻1-2K10-3022-3万用表FLUKE3电流表3电压表3功率表2相序表1卡钳相位表2对讲机HYT-3684试验线2包核相器14.调试条件4.1 保护盘及电缆安装完毕,绝缘合格,具备送电条件。4.2 保护元件交、直流电源能够安全可靠投入运行。4.3 继电保护室照明充足。4.4 保护盘周围应清扫干净,道路畅通。4.5 试验环境相对稳定,保护接地良好。5.DGT801系列数字式发电机变压器组保护装置校验5.1 通电前检查1)外观检查:清洁干净、型号相符、接线牢固2)机械部分检查:内部元件齐全整洁、可动部分灵活可靠3)对照附图册中装置正面布置图,检查各插件相对位置是否于图样一致,各插件与插座之间
5、的插入深度是否到位,是否插拔自如。5.2 装置通电检查1)检查直流电源的正负极性是否正确2)直流电源的稳压值是否符合说明要求,灯光显示正确5.3 开入量、开出量、状态灯等按说明书上的步骤应逐步检查。5.4 交流回路检查分别按正序关系加入三相电流电压,通道显示采样数据幅值相位应与施加量一致,如有相位关系不正确者,应仔细检查装置配线及PTCT原副边极性是否有错。5.5 保护性能测试5.5.1发电机差动保护性能测试保护采用比率制动原理,出口设置为循环闭锁方式。因为发电机中性点一般不直接地,当发电机差动区内发生相间短路故障时,有两相或三相同时动作出口跳闸;而当发电机发生一相在区内接地别一相在区外同时接
6、地故障,只有一相差动动作,但同时有负序电压,保护也出口跳闸。如果只有一相差动动作无负序电压,判断为TA断线。5.5.1.1 一般信息输入输入TATV、出口信号、出口跳闸、保护出口压板的定义、定值整定、投入保护。5.5.1.2 启动电流定值测试1) 在发电机机端侧和中性点侧电流端子侧中任选一侧加入电流;2) 单相差支动作,只发TA断线信号。单相差流,由负序电压解闭锁,差支保护动作;3) 外电流至TA断线信号灯亮,或单相差流由负序电压解闭锁使差动动作出口亮灯。记录各输入电流值。5.5.1.3 差流越限告警信号定值测试当差流超过启动电流的13时,一般预示差动回路存在某种异常状态,需发信告警。在发电机
7、中性点、发电机机端侧任一侧任一相中加入电流,外加电流,差流超过启动电流13,差流越限告警信号灯亮。5.5.1.4 比率制动方程测试1)比率制动方程测试其中:Id动作电流(即差流)Iz制动电流点击进入发电机差动保护监视界面,在发电机机端侧加AB相电压,使负序电压远大于负序电压整定值,在发电机机端侧A相(或B相、C相)加电流(0度),在发电机中性点侧A相(或B相、C相)加反向电流(180度),差流为两侧电流的差值(数值差),制动电流为两侧电流的和值的一半。固定某侧电流,缓慢改变另一侧电流的幅值,直至发电机差动出口灯亮,按下表记录电流输入值,差流制动电流的计算值。连续做六组数据即可。2)比率动作时间
8、定值测试加单相电流和负序电压,负序电压远大于负序电压定值,或加两相差流,使差动保护动作。突加1.5Iq电流,记录动作时间。5.5.2逆功率保护性能测试并网运行的汽轮发电机,在主汽门关闭后,便作为同步电动机运行。但从电网名吸收有功,拖着汽轮机旋转。由于汽缸中充满蒸汽,它与汽轮机摩擦产生热,使汽轮机过热。长期运行,损坏汽轮机叶片。5.5.2.1 一般信息输入输入TATV、出口信号、出口跳闸、保护出口压板的定义、定值整定、投入保护。5.5.2.2 保护动作整定值测试1) 逆功率定值测试:外加三相对称电压和三相对称电流,缓慢改变三相电压的相位直至发电机逆功率出口动作,记录数据。2) 动作时间定值测试:
9、突然外加电流电压,满足定值,保护动作出口中,记录动作时间。5.5.3定子接地保护性能测试保护采用基波零序电压式,范围为机端至机内90%左右的定子绕组单相接地故障。可作为机组的定子接地保护,也可与三次波保护合用,组成大中型发电机的100%定子接地保护。保护接入3U0电压,取自发电机机端TV开口三角绕组两端,或取自发电机中性点单相TV(或配电变压器或消弧线圈)的二次,或同时取两侧零序电压。采用后一种方案。5.5.3.1 一般信息输入输入TATV、出口信号、出口跳闸、保护出口压板的定义、定值整定、投入保护。5.5.3.2 保护动作整定值测试1) 电压定值测试:在发电机机端3U0端子侧加入基波电压,满
10、足定值,缓慢升高发电机中性点3U0电压,直至保护动作出口,记录下数据。同理,可测试发电机机端3U0电压的定值。2) 动作时间定值测试:在发电机机端和中性点的3U0侧突然都加1.5倍3U0定值电压,保护动作,记录动作时间。3) TV断线闭锁逻辑测试:单在发电机机端TV开口三角电压端子侧加入基波电压,并超过整定值,出口灯亮,TV断线闭锁以解除。5.5.4 发电机不对称过负荷保护性能测试保护接入发电机三相电流(TA二次值)。当其负序电流大于负序过负荷定值时,经延时发出告警信号;大于负序过流定值时,负序电流保护动作,经延时切除发电机。5.5.4.1 一般信息输入输入TATV、出口信号、出口跳闸、保护出
11、口压板的定义、定值整定、投入保护。5.5.4.2 保护动作整定值测试1) 发电机不对称过负荷(过流)定值测试:输入负序电流量,缓慢增加,直到定时限出口动作,记录数据。2) 动作时间定值测试:突然外加1.5倍定值电流,记录保护动作时间。5.5.5 发电机对称过负荷保护性能测试保护反映发电机定子电流的大小。当发电机定子电流超过额定电流值(过负荷)或很大时(系统故障引起过电流),经延时动作于信号(过负荷)或作用于切机(过电流)。保护引入发电机电流(TA二次值),最好取自发电机中性点侧,保护可引入三相电流、或只一相电流,由保护定义时确定。引入一相电流的保护构成逻辑框图,一般为过负荷保护。引入三相电流的
12、保护构成逻辑框图,一般为过流保护。5.5.5.1 一般信息输入输入TATV、出口信号、出口跳闸、保护出口压板的定义、定值整定、投入保护。5.5.5.2 保护动作值整定值测试1) 电流定值测试:分别输入单相电流,缓慢升高,直到保护出口动作,记录数据。2) 动作时间定值测试:突加1.5倍定值电流,记录动作时间。5.5.6 低励失磁保护性能测试发电机失磁及励磁降低至不允许程度的主要标志,是无功和定子过电流同时出现。逆无功原理的失磁保护主判据是逆无功(Q)和定子过电流(I)。失磁的危害判据有系统低电压(Us=)和机端低电压(Ug)。5.5.6.1 一般信息输入输入TATV、出口信号、出口跳闸、保护出口
13、压板的定义、定值整定、投入保护。5.5.6.2 保护动作整定值测试1) 逆无功定值测试:外加三相电流和三相电压,满足过有功和过负荷条件,通过电流和电压的夹角来改变无功达动作值使保护出口。记录数据。2) 有功功率定值测试:外加三相电流和三相电压,满足逆无功和负荷条件,增大电流达有功功率动作值使保护出口。记录数据。3) 高压侧低电压定值测试:在满足逆无功和过电流条件的同时,在高压侧电压输入端子CA相加电压,改变电压幅值,使t3出口灯亮。记录数据。4) 机端低电压定什测试:在满足逆无功和过电流条件的同时,改变机端三相电压幅值,使t2出口灯亮。记录数据。5) 过负荷电流定值测试:在满足逆无功和过有功功
14、率条件的同时,增大电流达过负荷定值使t1出口灯亮。记录数据。6) 过电流定值测试:在满足逆无功和机端低电压 条件的同时,增大电流达过电流定值使t2出口灯亮。记录数据。7) 负序电压定值测试:降低逆无功、过负荷、过电流及有功功率定值,同时提高低电压定值,外加三相电流和三相电压,在满足保护动作条件并有出口灯亮时,改变某一相电压幅值使负序电压计算达整定值使保护出口灯熄灭。记录数据。8) 动作时间定值测试:突然满足逆无功、过有功及过负荷测延时t1;突然满足逆无功、过电流及机端低电压测延时t2;突然满足逆无功、过电流及系统低电压测延时t3。5.5.7 复合电压过流保护性能测试保护反映发电机电压、负序电压
15、和电流大小,电流最好取自中性点侧,主要作为发电机想间适中的后备保护。当发电机为自并励方式时,过流元件应有电流记忆功能。5.5.7.1 一般信息输入输入TATV、出口信号、出口跳闸、保护出口压板的定义、定值整定、投入保护。5.5.7.2 保护动作整定值测试1) 相电流定值测试:无电压输入,低电压判据满足,分别输入三相电流,并缓慢增加,直至发电机复合电压过流保护出口动作,记录数据。2) 低电压定值测试:加某一相电流超过整定值,加CA相电压为额定电压,缓慢降低,直至发电机复压过流保护出口动作,记录数据。3) 负序电压定值测试:使某一相电流超过整定值,外加三相不平衡电压,直至发电机复压过流保护出口动作
16、,记录数据。4)动作时间定值测试:在发电机机端侧窗框然加1.5倍定值电流,记录动作时间。5) 电流记忆时间定值测试:分别在A、B、C相加电流使保护动作,突然撤掉电流,测试保护返回时间。5.5.8 发电机过电压保护性能测试保护反映发电机定子电压。输入电压为机端TV二次相间电压,动作后经延时切除发电机。5.5.8.1 一般信息输入输入TATV、出口信号、出口跳闸、保护出口压板的定义、定值整定、投入保护。5.5.8.2 保护动作整定值测试1) 保护定值测试:输入电压量,缓慢增加电压,直到电压出口动作,记录数据。2) 动作时间定值测试:突然加1.5倍定值电压,记录动作时间。5.5.9 励磁变过负荷保护
17、性能测试5.5.9.1 动作电流值测试将延时整定为最小,施加A相电流至保护出口指示灯亮,所加电流为动作电流整定值,误差应符合技术条件的要求。5.5.9.2 动作延时测试施加电流为1.2倍动作电流,测延时,误差应符合技术条件的要求。5.5.10 转子一点接地保护性能测试保护采用注入直流电源原理,直流电源由装置自产。因此,在发电机运行及不运行时,均可监视发电机励磁回路的对地绝缘,该保护动作灵敏、无死区。考虑到双套化配置方案中,转子接地保护由于保护原理的要求不能双套化,否则会相互影响导致测量失误。如采用一套运行一套备用方式,需要时应可靠安全地带电切换。对于励磁系统是可控硅整流系统时,由于励磁电压中有
18、较高的谐波分量,可能影响转子一点接地保护的测量精度。保护的输入端与转子负极及大轴连接。保护有两段出口供选用。5.5.10.1 一般信息输入输入TATV、出口信号、出口跳闸、保护出口压板的定义、定值整定、投入保护。5.5.10.2 保护动作整定值测试1) 动作值校正曲线的测定:在保护装置端子排接转子电压负极端子与接大轴的端子之间接一电阻箱,使电阻箱的电阻分别5K、10K,观察并记录界面上显示的测量电阻值。要求:显示电阻值清晰稳定,显示电阻与外加电阻工应小于10%。电阻小于整定值时,保护动作,记录动作电阻。2) 动作时间定值测试:突然短接端子排转负极和大轴,记录动作时间。5.5.11 主变差动保护
19、性能测试保护采用比率制动原理,为防止变顺空投及其他异常情况时变压器励磁涌流导致差动误动,比较各相差流中二次谐波分量对基波分量比的大小,当其大于整定值时闭锁差动元件。当差流很大,达到差动速断定值时,直接出口跳闸。同时设置专门的TA断线判别环节,若判别差流是TA断线所致,发TA断线信号,并可选择是否闭锁差动保护出口。5.5.11.1 一般信息输入输入TATV、出口信号、出口跳闸、保护出口压板的定义、定值整定、投入保护。5.5.11.2 启动电流定值测试在发电机机端侧、高厂变高压侧、主变高压侧任一侧任一相中加入电流,外加电流达出口灯亮。5.5.11.3 差流越限告警信号定值测试当差流超过启动电流的1
20、3时,一般预示差动回路存在某种异常状态,需发信号告警,提示运行人员加以监测。在高厂变高压侧、发电机机端侧、主变高压侧任一侧任一相中加入电流,外电流超过定值,差流越限告警信号灯亮,记录数据。5.5.11.3 比率制动特性测试1) 比率动作方程测试其中:d动作电流(即差流)Iz制动电流点击进入差动保护监视界面,监视差流和制动电流。在发电机机端侧A相(或B相、C相)加电流(0度),在主变高压侧(或在高厂变高压侧)A相(或B相、C相)加反向电流(180度),差流为两侧折算电流的差值(数值差),制动电流为最大侧电流。基准侧电流,缓慢改变主变高压侧(或高厂变高压侧)A相(或B相、C相)的电流幅值,直到主变
21、差动出口灯亮,记录各电流。连续六组数据即可。如果变压器的接线方式为Y11,可由CT接线方式Y来校相位,也可由保护软件校相位。软件校相位时差流算法为:,。2) 二次谐波制动特性测试动作方程:其中:I2w、I1w某相差流中的二次谐波电流和基波电流整定的二次谐波制动比、IN为二次CT额定电流模拟空投变压器状态,在主变高压侧A相(或B相、C相)同时迭加基波和二次谐波电流;亦可在发电机机端加基波,在主变高压侧加二次谐波,此时要注意平衡系数和变压器的接线方式。二次谐波制动有“闭锁三相”制动方式和“闭锁单相”制动方式,如果二次谐波制动方式选择为“闭锁三相”制动方式,还需要在发电机机端相应相加平衡作用的基波电
22、流,这是因为软件校Y相位时,在每相差流中会派生相当的二次谐波,先将测试相闭锁。以A相二次谐波制动特性为例,在发电机机端A相加基波,在主变高压侧A相加二次谐波,先将测试相闭锁。以A相二次谐波制动特性为例,在发电机机端A相加基波,在主变高压侧A相加二次谐波,那么我们还需要在机端C相加一个平衡作用的基波,且I2wI1wc,保证C相不会抢先A相被制动。外加基波电流(必须大于启动电流),差动出口灯亮,增加二次谐波电流使差动出口灯可靠熄灭,记录数据。3) 比率动作时间测试在发电机机端侧、主变高压侧或高厂变高压侧任一相突然加1.5Iq电流,记录动作时间。5.5.11.4 速断特性测试1) 速断电流定值测试将
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