发电机静态励磁系统技术协议(编辑修改稿)

发电机静态励磁系统技术协议(编辑修改稿)内容摘要：

+45 ℃；最低温度： 10℃ 工作电源波动范围 交流电压： 380/220V，波动范围 15% ～ +10%； （外供交流电源来自励磁变 副 边或者厂用电） 频率偏差： 6% ～ +4%； 直流电压： 220V，波动范围 15% ～ +10%； 功率整流装置技术条件 整流接线为三相全控桥，具有逆变能力。 主要器件选用高性能的进口部件。 额定输出电压和电流值及短时过电流值均应满足强励和 倍额定励磁的要求。 交流侧及直流侧均设置刀闸，以便故障的整流柜可安全地退出检修。 可控硅元件不采用串联设计，消除元件间的均压问题。 整流装置元件设有均流措施，功率 整流装置的均流系数不小于。 整流装置的交直流电源侧均应设置相应的过流、过压保护。 每柜交直流侧设浪涌吸收措施抑制尖峰过电压，并设有良好的抑制换向过电压的措施。 整流装置的每个功率元件都应有快速熔断器保护，以便及时切除短路故障电流。 并可检测熔断器熔断和给出熔断信号。 整流装置采用强迫风冷。 整流柜应密封，冷风经滤风器进入，通过风道引至室外。 强迫风冷整流柜应有良好的减噪措施，整流装置柜门 1 米远处噪音小于 70dB。 整流柜风机 采用可靠的互为备用的进口低噪音轴流冷却风机，具 有过热自动保护的功能，其平均无故障时间不小于 45000 小时。 采用两路冷却风机电源 （一路厂用电，一路自用电） ，两路电源能够 在柜内实现自动切换。 功率整流装置在运行情况下，能更换冷却风机， 功率整流元件或冷却风道内应有温度检测装置、有故障、启停信号接点输出远传。 三台 整流柜 （单柜出力 3000A） 在 环境温度 30℃的条件下， 停风单柜出力将降至800~900A，最长可 连续运行 30 分钟。 硅整流装置应能在 10℃～＋ 45℃的环境温度下连续运行。 可控硅整流装置单柜应有 必要 的备 用容量。 1 个 柜 退出运行应能满足发电机强励和 倍额定励磁电流运行要求 ； 2 个 柜 退出运行应能满足发电机额定工况下连续运行酒泉钢铁（集团）有限责任公司嘉峪关 2 350MW自备热电联产工程 发电机静态励磁系统技术协议 10 的要求。 整流柜报警信号有：任一个整流柜退出运行、可控硅熔丝熔断、散热器或空气过热、 AC 涌流熔丝动作、 DC 涌流熔丝动作、冷却 风机 故障等。 在发电机大修周期内，硅整流元件无疲劳损坏或明显特性改变。 整流元件在安装前须经严格检测，保证各并联元件性能一致。 整流柜结构保证安全可靠，并便于测试及检修，整流装置在发电机运行时能方便地检修和更换。 自动励 磁调节器（ DAVR）技术要求 DAVR 采用双通道数字式，采用 32 位或以上微处理系统，具有良好的抗震、抗冲击及电磁兼容能力（达到Ⅲ级 A 类抗干扰标准）， 并设有与 DCS 等系统进行通讯接口的设备。 DAVR 的 自动 调节模式为 PID， 手动调节模式为 PI， 并 至少具备以下 5 种运行方式： 机端恒压运行方式、恒励磁电流运行方式、恒无功功率运行方式、恒功率因数运行方式、空载跟踪网压运行方式。 DAVR 采用双通道冗余模式，各通道间可相互诊断、相互跟踪、相互通讯并实现自动跟踪无扰动切换。 每个通道功 能齐全，都具有独立工作的能力。 同时还设有独立的手动励磁调节单元，手动跟踪自动，切 换无扰动。 励磁调节器的保护动作后 可靠 切换到备用通道运行。 DAVR 应具备自诊断功能和检验各部分 功能的软件和接口，具有脉冲丢失及脉冲异常检测功能，断口自恢复式的软硬件双重 WATCHDOG 功能，可提供励磁参数在线显示及修改功能。 DAVR 应有串行通讯口，以便同上位机通讯，接受控制和调节指令，提供励磁系统状态和量值，具备记录功能，以提供故障分析和试验分析之用。 测量的分辨率不大于其额定值的 %，时间分辨率不大 于 2ms。 具有与电厂时间系统进行对时的功能。 自带显示屏可以方便地显示试验参数和动态特性，也可通过通讯接口把所记录的参数送到专用的维护工具以图形方式显示趋势。 酒泉钢铁（集团）有限责任公司嘉峪关 2 350MW自备热电联产工程 发电机静态励磁系统技术协议 11 自动电压调节功能应能保证在发电机空载额定电压的 10130%范围内稳定平滑调节，电压分辨率应不大于额定电压的 %； 手动励磁调节功能应能保证在发电机空载励磁电流的 10130%范围内稳定平滑调节。 发电机调差率为177。 10%连续可调。 在发电机空载运行状态下， DAVR 调压速度应不大于 1%额定电压 /秒； 不小于 %额定电压 /秒。 DAVR 电压测量单元的时间常数应不大于 30 毫秒。 自动电压调整精度：≤177。 %。 DAVR 应装设下列辅助功能： 远方就地给定装置； 无功电流和有功电流补偿（无功电流和有功电流补偿率可在177。 15%内以 %步进调节）； 过励磁限制； 过励磁保护； 顶值电流瞬时限制； 低励磁限制； 低励磁保护； 定子过电流限制； 电力系统稳定 器（加速功率型 PSS2B，以防止发生反调。 具有 PSS 试验用模拟量输入接口）； 过流保护； PT 电压不平衡检测保护功能； V/Hz 限制（具有定时限和反时限两种功能）及保护； 发电机转子接地保护单元； 恒无功控制器； 误强励检测及保护； 失脉冲检测； 过励磁限制单元应能与发电机转子绕组发热特性匹配的反时限特性；低励限制特性酒泉钢铁（集团）有限责任公司嘉峪关 2 350MW自备热电联产工程 发电机静态励磁系统技术协议 12 应由系统静 稳定极限和发电机端部发热限制条件确定；电压频率比限制特性应与发电机和主变压器铁芯的过励磁特性匹配，发电机动态过程中的励磁调节不受此限制。 应设置至少二路相互独立的 AVR 工作电源，其中一路取自电厂直流系统 ,另一路取自机端励磁变低压侧。 自动励磁调节器内部任一元件故障时，不应造成发电机 负荷变化和 停机，其投入率（含附加单元）不应低于 99％。 自动励磁调节器应具有 AVC（自动电压控制）接口 ，有与 ASS、 DEH、 保护 、 DCS及 PMU 直接连接的硬接线接口，并留有通讯接口（ RS485 或以太网 ）与 DCS 系统实现数字接口。 AVR 柜 采用 自然 风冷 ， 柜体内的保护接地和工作接地分开。 AVR 柜体的防护等级为 IP32。 AVR 屏有转子平均温度就地显示功能，并可提供 4~20mA 信号接至 DCS 系统。 灭磁装置及转子过电压保护技术要求 励磁回路中，装设性能良好、动作可靠的自动灭磁装置。 试验维护简单，对发电机任何负载均能可靠灭磁，强励状态下灭磁时发电机转子过电压值不超过 4～ 6 倍额定励磁电压值。 发电 机灭磁应采用逆变灭磁和开关灭磁两种方式。 灭磁装置应在发电机正常或内部故障的情况下可靠动作灭磁。 正常停机时采用逆变灭磁， 事故停机时跳开磁场断路器，投灭磁电阻灭磁。 灭磁采用高性能的进口直流灭磁开关，灭弧容量足够，具有较高弧压水平，能满足发电机在各种工况下进行灭磁时，不会造成发电机、灭磁装置、灭磁开关等设备损坏。 灭弧性能良好，其性能符合国家和电力行业的最新标准，能与发电机组性能和励磁系统其他设备良好匹配。 灭磁开关在操作电压额定值的 80%时可靠合闸，在 30～ 65%之间可靠分闸，辅助触头不少于 8 常开 8 常 闭。 灭磁电阻采用线性 或非线性 电阻，灭磁电阻值可为磁场电阻热态值的 23 倍。 灭磁电阻容量 至少留 有 20%的裕度。 灭磁电阻分散性不大于177。 10%。 应保证在空载误强励时转子绕组无损坏，灭磁电阻能正常运 行。 酒泉钢铁（集团）有限责任公司嘉峪关 2 350MW自备热电联产工程 发电机静态励磁系统技术协议 13 在可控硅整流桥交流侧、直流侧及发电机转子侧应同时装设过电压保护装置，具有合适的能容值，用以保护可控硅及发电机转子。 发电机转子过电压保护装置应简单可靠，动作电压值应高于强励后灭磁时的过电压值及异步运行时的过电压值，低于出厂试验时转子绕组耐压试验幅值的 70%。 动作电压的分散性不大于177。 10%。 励磁装置的硅元件或可控硅元件以及其他设备应能承受直流侧短路故障、发电机滑极、异步运行等工况而不损坏。 灭磁主回路绝缘水平不低于发电机转子绕组的绝缘水平，二次回路绝缘水平按 条标准。 额定和强励电流下的灭磁过电 压峰值不应超过出厂绝缘耐压有效值的 40%。 灭磁开关设有相互独立的双跳闸线圈。 两套跳闸回路的电源及接线完全独立。 励磁变压器技术要求 励磁变压器采用三相干式变压器。 一次绕组按 35kV 等级考虑绝缘，绝缘等级为F 级， 按 B 级温升考核 ,变压器 一次侧冲击耐压不低于 125kV，工频耐压（ 1 分钟）不低于 55kV。 其容量满足 倍额定容量长期连续运行 、 磁场强励和发电机的全部工况要求。 励磁变压器装于变压器柜内，制造厂在设计变压器时充分考虑变压器的散热要 求。 初级额定电压必须与发电机机端电压等级相符， 并按 105%额定电压设计。 次级额定电流应满足发电机可能低功率因数运行，按 倍额定励磁电流设计。 励磁变压器与封闭母线接口在励磁变压器柜进出线端子。 高压侧套管间距不小于分支母线套管尺寸。 连接方式由 供方 与封闭母线供 应商在设计联络会上协调。 为防止高次谐波反馈到电力系统，初次级绕组间应设可靠的屏蔽层并引出接地。 励磁变压器设计充分考虑整流负载电流分量中高次谐波所产生的热量，使励磁变压器温升在允许范围内，并能承受出口三相短路和不对称短路，而不产生有害变形。 励磁变带外壳，防护等级为 IP21。 励磁变压器能满足汽轮发电机空载试验时 130％额定机端电压的要求和发电机短路试验 110%额定电流的要求。 励磁变压器的容量 选择原则如下： ① 励磁变二次电压满足机组 倍强励电压的要 求； 酒泉钢铁（集团）有限责任公司嘉峪关 2 350MW自备热电联产工程 发电机静态励磁系统技术协议 14 ② 励磁变二次电流满足机组 倍额定励磁电流长期连续运行要求； ③ 励磁变二次电流满足机组 倍强励电流 20 秒的要求； ④ 二次电压满足机组试运行期间升压、升流的要求； ⑤ 励磁变容量确定考虑励磁变电感负载情况下谐波影响、集肤效应等附加损耗，将励磁变的温升限制在允许范围内； ⑥ 考虑换相、整流元件、线路、开关及转子滑环等对阳极电压的影响。 该励磁变压 器应能通过 或 厂用电，对发变组进行空载、短路特性试验。 应设如下信号和保护装置 ： 变压器过热保护； 过电流保护（发变组保护实现）； 励磁变压器有测温装置，包括每相两个测温元件，既可就地显示温度，亦可提供 超温报警及超温跳闸 信号干接点各 3 付供用户使用。 温度就地显示采用数字显示并提供4～ 20mA 模拟信号将温度送至 DCS 系统。 励磁变压器安装有冷却 风机 和自动温度控制装置 ,测温元件采用 Pt100 铂电阻。 电源为交流 220V。 变压器柜底部应采用辐流式风机， 风机 马达满足低噪音、无振动、长寿命的使用要求。 风机 能够手动或自动控制，并可通过操作开关实现不同运行 状态。 单个风机 故障退出运行不影响其他风机运行。 自动温度控制装置具备抗无线电干扰的能力，且固定在变压器的外罩上，显示屏露在外罩外，以便观测显示屏上信息。 温控器除显示三相绕组温度变化外，还具有故障报警、超温报警、超温跳闸及自动启、停风机功能和风机过载保护功能。 自动温度控制装置具有与 DCS 系统接口的功能，能提供 4～ 20mA 或与上位机的通讯接口，以便从上位机对变压器各相绕组温度输出、超温报警、冷却 风机 启停状态等信号进行监控，同时提供二对超温报警辅助接点，信号接至接线盒内端子排。 温控箱启动风机的温度可整定，温控 器超温报警及超温跳闸的定值可整定，超温报警及超温跳闸输出采用继电器触点输出（触点容量 5A/250VAC 或 10A/24VDC）。 冷却风机启停控制采用继电器触点输出（触点容量 5A/250VAC）。 励磁变压器容量按 自然冷却方式 设计且满足温升要求，励磁变压器的容量为自冷容酒泉钢铁（集团）有限责任公司嘉峪关 2 350MW自备热电联产工程 发电机静态励磁系统技术协议 15 量，风机不开启时能在 100%的额定容量下长期运行，风机开启时，干式变能在 140%额定容量下长期稳定运行。 励磁变参数 型式 三相干式 容量 3600kVA 满载时的二次线电压 750V 一次线电压 20kV 频率 50Hz 连接方式 Y/11 阻抗 8% 安装环境。