發(fā)電機自并勵靜止勵磁系統(tǒng)試驗

冷紅升

（國能大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠，四川雅安 625304）

0 引言

發(fā)電機自并勵靜止勵磁系統(tǒng)工作在高溫大電流工況，元器件老化較快、故障率高，所以發(fā)電機停電檢修時勵磁系統(tǒng)的試驗尤為重要。勵磁系統(tǒng)試驗目的是檢驗各部件運行參數(shù)變化情況，驗證勵磁系統(tǒng)功能及參數(shù)是否滿足發(fā)電機勵磁系統(tǒng)設計標準，是否滿足電網(wǎng)對發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的運行要求，保證勵磁系統(tǒng)輸出連續(xù)可調(diào)的勵磁電流，從而保證發(fā)電機穩(wěn)定的機端電壓和穩(wěn)定的無功功率。

1 試驗項目

UNITROL5000 自并勵靜止勵磁系統(tǒng)試驗項目包括：風機回路試驗、跨接器試驗、輸入/輸出信號模擬試驗、邏輯功能試驗、它勵小電流開環(huán)試驗、功率柜投切試驗、機組空載特性試驗。

2 風機回路試驗

（1）參數(shù)說明：412 選擇廠用電供電模式。521 選擇要進行風機測試的功率柜號，范圍0～9。為0 時表示退出風機測試，為9 時表示所有功率柜同時進行測試，為1～8 時表示只進行該功率柜的風機測試。

（2）試驗步驟：521，0→9，選擇測試所有功率柜風機；5509，12501 →12502，5511，12501 →12502，開始1組風機測試；5511，12502→12501，5509，12502→12501，停止1 組風機測試；5510，12501→12502，5511，12501→12502，開始2 組風機測試；5511，12502→12501，5510，12502→12501，停止2 組風機測試。

3 跨接器試驗

（1）轉(zhuǎn)子正向過電壓觸發(fā)回路測試：斷開跨接器觸發(fā)板1～4、7 腳引線，跨接器V1 陽極A、陰極B 間加3 V 電池燈；電池燈負極與外加直流電源負極并接；短接BOD 元件V1000 兩極；在BOD 板1 腳上瞬間施加約DC 60～70 V 電壓，對應電池燈閃亮，表明觸發(fā)回路及V1 可控硅正常；如果燈不亮，可直接用電源正極點BOD 板上綠色電阻的右側(cè)。

（2）V2 及觸發(fā)回路測試：斷開跨接器觸發(fā)板3～7 腳引線，跨接器V2 陽極D 與陰極C 加3 V 電池燈，滅磁開關閉合，在跨接器板6（+）、1（-）腳板間通過開關接入DC 220 V 電源，跳滅磁開關，電源燈閃亮，V2 及觸發(fā)回路正常，迅速退出外接電源開關。

（3）V3 及觸發(fā)回路測試：斷開跨接器觸發(fā)板1、2、5～7 腳引線，跨接器V3 陽極D 與陰極C 加3 V 電池燈，滅磁開關閉合，在跨接器板7（+）、3（-）腳板間通過開關接入DC 220 V 電源，跳滅磁開關，電源燈變亮，V3 及觸發(fā)回路正常，迅速退出外接電源開關。

4 輸入/輸出信號模擬

（1）外部輸入信號模擬：U70，702～718 輸出，10701～10716 輸入；U71，802～818 輸出，10801～10816 輸入；U31（DII 板），12201～12216；U33（ROI 板），2201～2216；U34（ROI 板），3560～3575。信號輸入，對應FIO 板指示燈亮。在各個輸入端短接入+24 V，相應開入燈亮。

（2）對外輸出信號模擬：對應各個代碼強制12502，使接口開出，相應燈亮，開出如FCB 等動作。但注意FCB 重動，不能時間太長，需馬上恢復。

5 邏輯功能試驗

試驗目的：保證勵磁系統(tǒng)安全地開停機，實現(xiàn)運行中正常的切換、報警和跳閘功能。

（1）遠方/近方操作：通過CMT、SPA、LCP 檢驗遠/近方操作切換功能。

（2）滅磁開關操作：通過CMT、SPA、LCP 操作檢驗滅磁開關分合閘動作是否正常；測量滅磁開關輔助接點狀態(tài)；分別關閉1路直流電源和2 路直流電源，進行滅磁開關分閘，檢驗滅磁開關兩路跳閘回路工作是否正常；ECT 處于遠控狀態(tài)，分別在端子上模擬遠方保護跳閘信號輸入，滅磁開關應能正常分閘。

（3）起勵回路：DC 220 V 起勵電源引入到起勵電源，設定參數(shù)311 t_FIREALL_FLASH 為0，參數(shù)901 應設定為“shunt”模式，退出殘壓起勵功能，通過LCP 實現(xiàn)起勵操作，起勵接觸器應可靠動作。用多用表測量勵磁主回路直流正負極，起勵電壓及極性應正常，因機端電壓未能升起，參數(shù)305 FLASH MAX TIME設定時間到后，滅磁開關跳閘，對外發(fā)起勵失敗信號。檢查LCP上顯示故障信息是否正常，檢驗相應的信號輸出。

（4）LCP 操作檢驗：在LCP 上進行通道切換、自/手動方式切換、增減磁、開停機、給定上下限制等操作，檢查是否正常執(zhí)行并檢驗相關信號是否正常輸出。

（5）報警回路：檢查每一路內(nèi)部報警信號及是否在LCP 上顯示；核實所有電源報警電路。

（6）跳閘回路：當勵磁內(nèi)部出現(xiàn)故障而跳滅磁開關時，應通過端子核實勵磁跳閘命令是否送到發(fā)電機保護裝置。

6 它勵小電流開環(huán)試驗

試驗目的：通過試驗所得整流橋輸出波形，驗證整流橋和勵磁調(diào)節(jié)器及可控硅功能是否正常。

（1）PT 接至相應的端子，兩路PT 并接，勵磁變副邊直接接至銅排上，滅磁開關輸出端接21.6 Ω 線繞電阻及示波器。

（2）改變調(diào)節(jié)器參數(shù)901（SUPPLY MODE）→LINE or PE，使系統(tǒng)處于它勵方式。

（3）改變調(diào)節(jié)器參數(shù)504 使得Usyn=100%，此值應為試驗機組勵磁變副邊電壓值。

（4）修改參數(shù)5502→3308，3308 初始設置為-10 000，使門極控制器處于開環(huán)模式。

（5）勵磁輸出端連接示波器。

（6）修改參數(shù)5902→12502，閉鎖“Aux.AC Fail”報警信號。

（7）倒送電（給陽極加電）。

（8）投入勵磁（依次按下F2，LOCAL，START 后開始觸發(fā)）。

（9）改變參數(shù)3308 由-10 000，-5000，-2000，0，1000，…，10 000，核實輸出電壓線性度和六相波頭。F4 功能鍵為看波形、錄波、另存；F2 切換菜單。

（10）修改參數(shù)515、516，即觸發(fā)角限制，檢驗限制情況。

（11）分別檢驗各功率柜輸出波形。

7 功率柜投切試驗

（1）P BLK CONV n（n 為1～8，代表功率柜號）：閉鎖功率柜脈沖信號，默認12501；RST PBLK CONV n：功率柜閉鎖復位信號，默認12501；每個功率柜對應一組“脈沖閉鎖/閉鎖復位”信號，對應于參數(shù)組GROUP 55，5519、5520 為第一組功率柜脈沖閉鎖、復位。

（2）退出功率柜運行：修改對應功率柜的參數(shù)P BLK CONV n→12502（閉鎖功率柜n）即可。

（3）投入功率柜運行：RES BLK CONV n→12502，P BLK CONV n→12501，RES BLK CONV n→12501。5519 一號功率柜，5526 二號功率柜，5533 三號功率柜，5540 四號功率柜，各功率柜閉鎖后解除閉鎖必須用RES BLK CONV n→12502 復歸。

（4）功率柜試驗：本試驗結(jié)合開環(huán)小電流試驗一起進行，主要進行功率柜故障模擬試驗。分別拔掉各個功率柜的溫度檢測線，功率柜柜門CDP 顯示報警，LCP 顯示對應功率柜故障信號。多功率柜系統(tǒng)中，當同時拔掉兩個或更多柜的溫度檢測線，LCP顯示對應功率柜故障信號；檢查對應的“整流橋一橋故障”、“整流橋二橋故障”、“整流橋三橋故障”等信號是否正常輸出到對應端子。分別模擬各功率柜快熔熔斷，功率柜及LCP 應顯示報警信號。分別拉開阻容保護裝置的開關，功率柜及LCP 應顯示報警信號。關掉功率柜風機電源開關Q11，風機組1 停止運行，風機組2 投入運行。

8 機組空載特性試驗

8.1 試驗接線

PT、CT 接至相應的端子，兩路PT 并接；兩路CT 需串接。將試驗機組勵磁變副邊的A、C 相從銅排上解下，分別接至兩相電流互感器原邊輸入端，原邊輸入端另一端分別相應接至A、C 相銅排上，電流互感器輸出四根線作為勵磁電流測量用，滅磁開關輸出側(cè)接試驗機組轉(zhuǎn)子。

8.2 自動電壓調(diào)節(jié)器（自動通道）試驗

第一次自動方式起勵，修改電壓下限值AVR、給定值下限參數(shù)1902、電壓預置值1903。1902 一般可設為5%，1903 第一次起勵時設為15%左右，如果起勵后正常，再次起勵可設為100%。由CMT 觀察參數(shù)10201（Ug）、10501（IL）、12110（Uc）（通道控制電壓輸出）波形，并錄波。

8.3 勵磁電流調(diào)節(jié)器（手動通道）試驗

第一次手動方式起勵，修改電流預置值參數(shù)2107，第一次起勵一般設為15%左右，再次起勵可設為40%。如果起勵時超調(diào)過大，可調(diào)整積分時間常數(shù)參數(shù)2114、比例放大系數(shù)2115。2114 越小則上升速度越快，2115 越大則超調(diào)減小。由CMT 觀察參數(shù)10201（Ug）、10501（IL）、12110（Uc）波形，并錄波。

8.4 滅磁試驗

滅磁方式有兩種：逆變滅磁，保持滅磁開關閉合，發(fā)滅磁命令，記錄10201（Ug）、10501（If）、12110（Uc）波形；分滅磁開關投入非線性電阻滅磁，跳滅磁開關，記錄Ug、If、Uc波形。檢查滅磁時間10 s 內(nèi)機端電壓應小于10%。

8.5 V/f 限制

V/f 曲線用來防止發(fā)電機在低頻下的過電壓。11907 變?yōu)椤?1”表示V/f 動作。降低發(fā)電機轉(zhuǎn)速至90%轉(zhuǎn)速，機端電壓則降至96%，V/f 限制器動作。將給定增至107%，V/f 限制限制器正確動作。切換到手動方式，以同樣的方法核實V/f 限制功能。記錄參數(shù)10201（Ug）、10501（IL）、11907、12108、12110。

8.6 風機故障切換試驗

外接兩相廠用電至風機變壓器副邊，原邊拆掉，412 改為自用電供電模式（SHUNT），用雙極開關控制外接風機電源的投切。起勵后，檢查風機電源是否取自自用電。切斷外接電源，風機電源應自動切到廠用電運行，并報“自用電故障”。再把外接電源開關閉合，斷開廠用電開關Q91，風機電源應切到自用電運行，并報“輔助電源故障”。

9 結(jié)束語

勵磁系統(tǒng)檢修試驗人員應熟悉UNITROL5000 系統(tǒng)接線原理及指令代碼和參數(shù)設置方法。作業(yè)前做好安全技術(shù)措施，拉開滅磁開關，拆開勵磁變低壓側(cè)與勵磁系統(tǒng)三相連接母排，拆開滅磁電阻柜內(nèi)轉(zhuǎn)子繞組勵磁引線，并做好絕緣隔離，防止試驗電壓串入轉(zhuǎn)子繞組，造成人身觸電事故。試驗過程中防止誤接線及參數(shù)設置錯誤，造成設備誤動作及設備損壞。保證試驗方法正確和數(shù)據(jù)準確，通過試驗結(jié)果綜合分析判斷勵磁系統(tǒng)存在的缺陷和隱患，并及時消除，保證并網(wǎng)發(fā)電機勵磁系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。