某发电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案.doc
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1、免责声明:图文来源于网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本上传人联系,我们将及时更正删除。第 1 页 共 20 页某发电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案某发电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案某电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案某发电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案1、试验目的目前,我省电力系统已进入大机组、大电网、特、超高压输电时代,220kv 及其 500kv 输电线路的大幅度增加,大机组的不断投运,系统容量的逐步扩大,带之而来的电网局部无功不平衡、电压调整问题日益复杂。特别是负荷低谷时期,电压偏高问题较为严重,直接影响到发电厂、变电站和用户电气设备的安全
2、稳定运行,影响着电能质量指标。采用并联电抗器等其他调节手段,不仅耗资较大,增加占地,而且调节幅度有限,满足不了系统增容、发展的要求。故而利用发电机组进相运行来吸收系统的过剩无功,使系统电压能够维持在规定范围之内是经济、有效并且确实可行的方法。这种方法是基于不影响发电机组正常出力和各项安全稳定运行指标以及不超出机组本身参数的最大允许值的基础之上的。电力系统中调压手段很多,采用发电机组进相运行的手段从而达到调整系统电压的目的,此种方法不失为一种调整系统电压水平的优选方案。这种调压手段不需要添加附加设备,充分利用发电机组本免责声明:图文来源于网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本
3、上传人联系,我们将及时更正删除。第 2 页 共 20 页身的调压能力,只需通过理论计算和现场试验来确定发电机的进相深度。当前我国大型发电机组设备的装备制造水平业已使发电机组本身具备了一定的进相能力,一般来讲机组应具备在功率因数超前 0.95的工况下进相运行的能力,但接入电网运行的发电机组接入短路容量不同,在实际运行中受极端电压影响,进相能力不尽相同,需要通过试验确定发电机组进相1某电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案运行能力,为低励曲线的整定、avc 定值的整定提供依据。2、试验原理及标准依据通常发电机的正常运行状态是既向系统输送有功功率又向系统输送无功功率,我们称发电机在滞相运行状态,这时
4、功率因数角为正值。而发电机的进相运行指的是发电机向系统发出有功功率,并从系统吸收无功功率的运行状态。此时,功率因数角为负值,发电机由滞相运行变为进相运行的过程,表现在无功功率由发出到吸收,一正一反,变化很大,我们就是利用它的这一特点来吸收系统局部的无功过剩,解决电压偏高问题。发电机进相运行有各种限制因素,只有确定了这些限制条件,才能保证发电机组的安全稳定运行,达到既不影响机组有功出力,又能有效调节系统电压水平的目的。发电机进相运行时,发电机定子电压下降,定子电流增大,机组静稳定极限降低,暂态稳定性减弱,发电机定子端部铁芯温度的升高,厂用电电压的降低,励磁调节系统的调节范围等都是制约发电机进相运
5、行的限制条免责声明:图文来源于网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本上传人联系,我们将及时更正删除。第 3 页 共 20 页件。本次进相运行试验的目的就是为了从这些限制条件中找出它们的规律以确定发电机的进相深度。本试验依据之相关标准如下:q/gdw7462021 同步发电机进相试验导则 gb/t7552021 旋转电机定额和性能dl/t9702021 大型汽轮发电机非正常和特殊运行及维护导则dl/t10402021 电网运行准则gbt70642021 隐极同步发电机技术要求 q/gdw212-2021 电力系统无功补偿配臵技术原则国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规
6、定2某电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案3、试验条件及电气接线系统在正常运行方式下即可进行试验,要求山西中部电网500kv、220kv 主网正常运行,试验机-企元热电厂发电机组处于正常运行状态。3.1 企元热电厂电气接线简介企元热电厂装机容量为 250mw 汽轮发电机组汾西#1 机、汾西#2机,通过一回110kv输电线路接入河东110kv变电站(两渡220kv建成之前)。企元热电厂1 机、2 机均为中国长江动力公司(集团)生产的型号为qf-50-2的发电机组,额定功率50mw,额定定子电压10.5kv,免责声明:图文来源于网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本上传人联系
7、,我们将及时更正删除。第 4 页 共 20 页额定定子电流 3235a。企元热电厂发电机励磁采用自并励励磁方式。与企元热电厂发电机相连的升压变为沈阳华美变压器制造有限公司生产的 s1075000/110 型变压器,接线组别为 yndll,额定容量为 75000kva,其变比为 12122.5%kv/10.5kv,分头位臵为 3 分头;实际运行变比为 121/10.5kv。企元热电厂发电机对应的厂高变为江苏中电输配电设备有限公司生产的 s1016000/10.5 型变压器,额定容量为 16/16mva,变比为(10.522.5%)/6.3kv,分头位臵为 3 分头;实际运行变比为10.5/6.3
8、kv。试验机相关参数见附录。3.2 发电机进相运行试验条件 3.2.1 机组运行状态1)发电机组在自带厂用电方式下能满负荷运行,且可在机组正常运行范围内平稳调整有功功率。2)机组在满负荷正常运行时,主变高压侧母线电压、高/低压厂用3某电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案电源母线电压应在合理范围内。否则,应在试验前将主变及厂用变压器分接头调到合适位臵。发电机组升压变压器分头位臵由省调确定,接入山西电网 500kv 电压等级的发电机组,原则上升压变高压侧分头位臵确定为 522.5 或 525,接入山西外送通道附近的机组可以确定为 538 或 536 位臵;接入 220kv 系统机组,原则上升压变
9、高压侧免责声明:图文来源于网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本上传人联系,我们将及时更正删除。第 5 页 共 20 页分头位臵确定为 236kv。厂用变分头位臵原则上确定为 u1n/u2n*1.05,在试验前应检查厂用电各级电压标幺值差别不应超过 2,否则应调整相应厂用变的变比位臵。(厂用系统各级额定电压分别为 10kv,6kv,0.38kv)3)发电机组电气量、非电气量等状态量的指示均应完整、准确。如定子端部铁芯和金属结构件的温度测点不完整,试验前应按规定埋设。4)发电机冷却系统运行正常。5)自动发电控制(agc)等其它调节发电机有功功率的功能组件退出运行。6)自动电压
10、控制(avc)退出,励磁调节器以外的其它影响发电机无功功率调整的功能组件及限制环节应退出或取消,无功功率应能平滑、稳定调节。3.2.2 励磁调节器(avr)1)励磁调节器性能指标应符合gb/t7409.32021 同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求、dl/t5832021大 中 型 水 轮 发 电 机 静 止 整 流 励 磁 系 统 及 装 臵 技 术 条 件 、dl/t6501998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件、dl/t8432021 大型汽轮发电机交流励磁系统技术条件规定的技术要求。2)励磁调节器低励限制环节模型框图、逻辑说明、参数计算及调免责声明:图文来源于
11、网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本上传人联系,我们将及时更正删除。第 6 页 共 20 页4某电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案整方法等相关技术资料齐全。3)励磁调节器低励限制功能完好,整定值可在线修改。4)励磁调节器低励跳闸功能退出,其它调节、限制、保护功能正常投入。5)其它影响进相试验的限制条件退出。6)励磁建模及 pss 试验已完成 3.2.3 发电机变压器组保护1)发电机变压器组保护运行正常。2)保证进行试验中的最大进相深度不会启动发电机失磁保护,试验期间失磁保护投入方式根据具体情况确定,确保试验期间机组安全。3.2.4 电网运行条件1)由调度安排试验所需的
12、运行工况。2)同厂陪试机组 avc 应退出。3)涉网安全稳定措施已按调度批复方案执行。4、试验内容及试验准备 4.1 试验内容a)发电机并网前在额定空载工况下进行发电机零功角(即发电机参考功角)的测量。进行发电机不同有功功率下的进相能力测试,要求发电机功角、机端电压、端部铁芯和金属结构件温度、高/低压厂用电源母线电压、主变高压侧母线电压在dl/t51532021 火力发电厂厂用电设计技术规定及运行规程规定的范围内。b)在实测的进相能力范围内,整定低励限制曲线。c)检验低免责声明:图文来源于网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本上传人联系,我们将及时更正删除。第 7 页 共
13、20 页励限制环节的静态限制特性,验证低励限制定值。5某电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案d)检验低励限制环节的动态限制特性。4.2 试验准备1)试验前,对发电机进相运行时的典型工况进行计算分析,给现场试验提供技术参考。2)电厂提供发电机一次系统、厂用系统图纸(包括相应设备的技术参数),检查发电机低压厂用变压器的分头位臵及低压厂用各段电压情况,找出电压最低的厂用段,确定是否应该调整该段低厂变的分头位臵。3)在发电机启动前检查发电机鉴相信号是否正确、完好,以备测量功角使用。4)在发电机启动前,利用发电机启动的机会,在机组额定空载工况下,测量试验发电机的初始功角值(零功角)。5)试验开始前用高
14、精度仪表核实 500kv、6kv、380v 各段电压指示值,确保其指示精度满足试验要求(0.5 级)。6)试验机在调试启动时应对励磁调节器与低励限制单元认真检查,试验前将机组励磁调节器的低励限制放低,机组励磁调节器内部设有低励保护,将其退出运行。7)试验机应提供励磁调节器的静态测试、动态校验的测试报告或试验记录(低励限制单元认真检查,确保其达到设计要求),励磁免责声明:图文来源于网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本上传人联系,我们将及时更正删除。第 8 页 共 20 页调节器低励限制功能具备在线修改功能。8)对试验机失磁保护单元进行认真检查,试验前将发电机失磁保护动作压板
15、退出、保留失磁保护的发信功能。9)进相试验前应检查发电机定子铁芯端部测温元件,确认其处于完好状况。6某电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案10)如有必要可加装反向无功表,量程依据进相计算报告提供的进相深度设定。11)检查值长调度电话和自动电话、以及各主要岗位上的电话与试验点的电话,要求保证畅通、清晰,或准备对讲机作试验联络用。12)试验当班运行人员应认真学习试验方案,详细了解试验过程。应根据本试验方案的要求拟定试验期间的运行方式、操作程序及紧急事故处理措施,各专业运行人员作好事故预想,制定本专业的安全措施。5、试验步骤5.1 发电机进相能力试验从热工 tsi 系统取发电机转子鉴相信号(频率为
16、 50hz、幅值为2v 以上的脉冲信号)接入发电机功角测试仪,同时从故障录波器屏取发电机定子电压信号一并接入功角仪以对发电机功角进行监测。选取试验发电机在有功出力为机组额定功率的 50、75、100下的三个工况点进行试验。试验具体步骤为:免责声明:图文来源于网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本上传人联系,我们将及时更正删除。第 9 页 共 20 页1)首先调整好试验机组的出力,保持机组有功功率为某一指定试验工况。调节无功出力使试验发电机机端电压维持在较高水平(至少超过 1.0pu)。2)试验机在指定的一个有功出力下维持不变,厂用电由厂高变自带,自动励磁调节器投入。3)调节
17、励磁电流,逐步降低励磁,使机组无功出力下降,在q=+60mvar 附近开始记录初始运行参数;在 q=0mvar 时,记录运行参数,以后每当无功出力下降 2 万千乏左右记录一次运行参数,每点稳定 510 分钟。7某电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案4)继续以缓慢速度调节励磁电流,读取各点数据,直至达到试验限制条件为止。5)在进相试验中应注意以下限制条件。a.试验发电机定子电压不得低于 0.9pu(9.45kv)。b.试验发电机功角应限制在 70以内。c.400v 厂用电电压下降限制在 360v 以上。d.6kv 厂用电电压下降限制在 5.7kv 以上e.试验中发电机定子电流的限制值为 1.0
18、pu,即不超过其额定电流值(3381a)。6)发电机进行试验中发生机组失去同步后的紧急应对措施:试验中,如果万一发生发电机失去同步,应立即采取措施迅速增加励磁电流,把发电机拉回同步状态,若不能将机组拉回同步,则应同时减免责声明:图文来源于网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本上传人联系,我们将及时更正删除。第 10 页 共 20 页小机组有功出力,直至拉回同步,再恢复有功。如果仍然不成功,则由试验总指挥下令将机组解列。7)由于在机组进相试验过程中机端电压的降低将导致机组厂用段母线电压的下降,因此需派专人监视厂用电压的下降情况。8)在试验中应密切注意发电机各温度测点的温度变化
19、情况,当发电机温度升高较快时需特别注意。达到限制值后,应立即增加励磁将发电机拉回迟相运行状态。试验发电机定子铁心温度限制值按运行规程及相关规定执行。9)在每一试验工况下做完进相试验后,必须首先增加励磁电流,将发电机拉入迟相运行状态,然后才可以调节试验机组有功出力,进入下一个试验工况。8某电厂发电机调压及低励限制器整定试验方案10)试验中利用机组 dcs 系统(或 ecs 系统)的信号监测机组及电网的各相关电气参数。进相试验过程中需记录如下数据:三相定子电压 uab、ubc、uac(kv)三相定子电流 iab、ibc、iac(ka)发电机有功功率 p(mw)发电机无功功率 q(mvar)功率因数
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