發(fā)電系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)應(yīng)用

李勇 李繼文

摘 要：發(fā)電機(jī)在發(fā)電場(chǎng)應(yīng)用廣泛，通過調(diào)試運(yùn)行發(fā)電機(jī)，可為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保證。調(diào)試過程中，對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，同時(shí)完成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的判斷。調(diào)試內(nèi)容包括調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試、電氣保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試和勵(lì)磁系統(tǒng)測(cè)試等。本文主要對(duì)發(fā)電系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探討。

關(guān)鍵詞：發(fā)電系統(tǒng);調(diào)試;技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）02-0049-02

Brief Analysis of the Application of Power Generation?System Debugging Technology

Abstract： Generators are widely used in power generating places. Through the debugging and operation of the generator， the stable operation of the whole system is guaranteed. During the debugging process， the comparative tests of the operating status of each system are carried out. At the same time， the judgment of the operating status of the system is completed. The debugging contents include the debugging of the speed regulating system， the debugging of the electrical protection system and the testing of the excitation system. In this paper， the specific application of the debugging technology of power generation system was discussed in detail.

Keywords： power generation system;commissioning;technology

1 發(fā)電調(diào)試技術(shù)在大功率柴油發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用

1.1 柴油發(fā)電機(jī)調(diào)試意義

在核電廠中通常為了保證供電充足和核安全，在外部電源供電裝置外配備了柴油發(fā)電機(jī)作為重要的后備電源。這種電源在場(chǎng)外電源無法供電時(shí)投入應(yīng)用，在緊急情況下進(jìn)行負(fù)荷電源供給。其通常具有較高的容量及要求，可以輔助多個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用，具有較大的功率，但在正式投入應(yīng)用前需要進(jìn)行各項(xiàng)功能的系統(tǒng)調(diào)試，在發(fā)電功能滿足后才能正式應(yīng)用[1]。

1.2 調(diào)試的主要內(nèi)容

在進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，通過繼電器回路或者PLC的方式進(jìn)行電路控制。其中，電路中可以進(jìn)行大量的模擬信號(hào)處理，包括溫度信號(hào)、壓力信號(hào)和液位信號(hào)等。通過對(duì)機(jī)組進(jìn)行邏輯判斷，可實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器回路的控制。調(diào)試過程中，對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工作狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，同時(shí)完成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的判斷，根據(jù)不同的模擬信號(hào)情況，通過不同的模擬發(fā)生器進(jìn)行模擬試驗(yàn)。在進(jìn)行信號(hào)模擬時(shí)，需正確設(shè)定PLC及各種轉(zhuǎn)換模式，調(diào)試更正其中存在的一定誤差，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中邏輯模塊的認(rèn)真檢查，完成系統(tǒng)邏輯的調(diào)試，從而系統(tǒng)測(cè)驗(yàn)探頭工作，完成機(jī)組開啟。

1.2.1 調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試。當(dāng)柴油機(jī)正常工作時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行按照常規(guī)模式進(jìn)行。當(dāng)主調(diào)速器發(fā)生故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)備用調(diào)速檔自動(dòng)切換的現(xiàn)象，以保證機(jī)組正常運(yùn)行。如果在廠家調(diào)試過程中完成了調(diào)速設(shè)計(jì)要求內(nèi)容，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)及外部控制接口調(diào)試的控制項(xiàng)目，完成對(duì)機(jī)組的多種調(diào)節(jié)控制，如機(jī)組的增減轉(zhuǎn)速信號(hào)調(diào)節(jié)控制、停機(jī)保護(hù)信號(hào)控制、啟動(dòng)失敗停機(jī)信號(hào)控制等。因?yàn)檎{(diào)速器中光電隔離的存在，使得調(diào)速器信號(hào)為有源類型[2]。

1.2.2 電氣保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試。電氣保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試時(shí)通過數(shù)字保護(hù)裝置進(jìn)行系統(tǒng)微處理調(diào)試，主要的調(diào)試任務(wù)包括采集模擬量和斷路器的數(shù)字化處理控制。發(fā)電機(jī)的保護(hù)內(nèi)容包括差動(dòng)保護(hù)、低電壓保護(hù)、過頻和低頻保護(hù)等。對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)試的內(nèi)容包括對(duì)模塊安裝的保護(hù)、對(duì)屏內(nèi)接線的整體檢查、對(duì)保護(hù)柜受電前的絕緣檢查、保護(hù)定值的校驗(yàn)及保護(hù)出口正確性的校對(duì)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)各個(gè)保護(hù)環(huán)節(jié)的相關(guān)值的檢驗(yàn)矯正，同時(shí)對(duì)整體傳動(dòng)的試驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)的效果測(cè)試。

1.2.3 勵(lì)磁系統(tǒng)測(cè)試。在進(jìn)行相關(guān)的勵(lì)磁系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，按照規(guī)定步驟進(jìn)行各工序的完成，主要內(nèi)容包括靜態(tài)功能檢查、短路實(shí)驗(yàn)、空載試驗(yàn)和滿負(fù)荷試驗(yàn)等。在進(jìn)行柴油機(jī)靜態(tài)功能檢查時(shí)，檢查勵(lì)磁設(shè)備的外觀及各項(xiàng)基準(zhǔn)，檢查發(fā)電機(jī)的各項(xiàng)基礎(chǔ)功能，測(cè)試并記錄發(fā)電機(jī)各試驗(yàn)點(diǎn)的電流及電壓，分析其中勵(lì)磁機(jī)的各項(xiàng)電壓、電流參數(shù)，檢查發(fā)電機(jī)定子繞組溫度，同時(shí)完善發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)和勵(lì)磁常數(shù)測(cè)量[3]。

2 發(fā)電廠電氣系統(tǒng)調(diào)試

2.1 發(fā)電廠電氣系統(tǒng)調(diào)試內(nèi)容

發(fā)電廠中常見的發(fā)電形式為火力發(fā)電。目前，這種發(fā)電方式在國(guó)民生活及生產(chǎn)過程中被廣泛應(yīng)用。隨著電力工程網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，發(fā)電廠的建設(shè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提升有著重要的促進(jìn)作用。電力系統(tǒng)是電廠基礎(chǔ)建設(shè)中的重要組成環(huán)節(jié)，如果出現(xiàn)相關(guān)的質(zhì)量問題，將嚴(yán)重威脅員工安全。同時(shí)，需要嚴(yán)格控制電氣系統(tǒng)的質(zhì)量，按照不同電氣系統(tǒng)的調(diào)試要求進(jìn)行調(diào)試，整體提升調(diào)試水平，促進(jìn)電氣調(diào)試向規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展。

2.2 電氣單體調(diào)試流程

對(duì)電廠發(fā)電電力系統(tǒng)的調(diào)試，包括對(duì)發(fā)電機(jī)組、變壓器、廠用配電系統(tǒng)和電機(jī)組的調(diào)試。調(diào)試的環(huán)節(jié)類似，其中調(diào)試分為對(duì)繼電保護(hù)調(diào)試、高壓?jiǎn)误w調(diào)試和儀器儀表調(diào)試等相關(guān)內(nèi)容。調(diào)試工作在具體執(zhí)行過程中會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。在進(jìn)行調(diào)試時(shí)，應(yīng)該檢查工作人員的相關(guān)工作水平，使其完成二次回路測(cè)試、接線檢查、圖紙校對(duì)等工作。繼電保護(hù)的調(diào)試主要實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置內(nèi)的保護(hù)項(xiàng)目校驗(yàn)，確保保護(hù)裝置的可靠性、正確性等。單體調(diào)試指電氣設(shè)備及元件的本體試驗(yàn)和調(diào)校。其能檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試效果，并促使相關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行調(diào)試[4]。

2.3 發(fā)電系統(tǒng)電氣專業(yè)調(diào)試

2.3.1 發(fā)電系統(tǒng)調(diào)試工作分為系統(tǒng)受電、分部試運(yùn)、整套啟動(dòng)和機(jī)組考核期等內(nèi)容。首先，廠用系統(tǒng)完成對(duì)廠用電源的受電工作，在受電調(diào)試范圍內(nèi)完成各項(xiàng)工作的有序安排，同時(shí)完成對(duì)相關(guān)裝置的保護(hù)。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)電壓等級(jí)進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)傳動(dòng)和聯(lián)鎖傳動(dòng)調(diào)試，然后根據(jù)配電系統(tǒng)變壓器、發(fā)電機(jī)本體試驗(yàn)完成電流、電壓、操作回路試驗(yàn)及整體傳動(dòng)的相關(guān)試驗(yàn)。工作時(shí)，需要注意對(duì)傳動(dòng)試驗(yàn)的電流、電壓回路等情況進(jìn)行保護(hù)傳動(dòng)，同時(shí)在一定情況下完成整體的回路通流試驗(yàn)，并配合機(jī)、爐、電、儀、化完成分系統(tǒng)整套啟動(dòng)調(diào)試[5]。

2.3.2 在分部試運(yùn)中，電氣調(diào)試配合單機(jī)試運(yùn)和分系統(tǒng)試運(yùn)，從廠用電系統(tǒng)受電開始，配合鍋爐、汽機(jī)、化學(xué)單體設(shè)備和系統(tǒng)試運(yùn)，調(diào)整試運(yùn)設(shè)備電氣保護(hù)和聯(lián)鎖的正確性及控制回路完整性和可靠性。

①單機(jī)試運(yùn)是電氣設(shè)備安裝完成后聯(lián)動(dòng)無負(fù)荷試運(yùn)，是設(shè)備受電的首次運(yùn)行操作，其中包括很多設(shè)備的正反轉(zhuǎn)、限位裝置、電器柜和設(shè)備正常運(yùn)行的調(diào)試。在單機(jī)試運(yùn)中，電氣專業(yè)主要調(diào)整設(shè)備的保護(hù)與設(shè)備的匹配，滿足運(yùn)行和工藝的要求。

②分系統(tǒng)試運(yùn)是單體試運(yùn)完成后工藝系統(tǒng)帶負(fù)荷試運(yùn)，其中包括設(shè)備運(yùn)行中的水、氣和各種介質(zhì)的運(yùn)行是否滿足設(shè)計(jì)要求。分系統(tǒng)試運(yùn)中，電氣專業(yè)在電氣設(shè)備最大出力的情況下對(duì)其進(jìn)行保護(hù)和聯(lián)鎖的調(diào)整，以滿足試運(yùn)設(shè)備的工藝要求。最后，考核設(shè)計(jì)中電氣設(shè)備的測(cè)點(diǎn)、閥門、擋板、開關(guān)的聯(lián)鎖保護(hù)邏輯的正確性和可靠性[6]。

2.3.3 在整套啟動(dòng)中，電氣調(diào)試完成發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的以下試驗(yàn)調(diào)試：①短路特性試驗(yàn)，主要調(diào)試保護(hù)電流回路和發(fā)電機(jī)滿載能力;②發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)，主要調(diào)試電壓回路的完整性和發(fā)電機(jī)過壓試驗(yàn);③同期系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)整同期回路的正確性和根據(jù)波形調(diào)節(jié)并網(wǎng)斷路器導(dǎo)前時(shí)間。整套啟動(dòng)是考核發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行安全和發(fā)電量是否滿足設(shè)計(jì)要求，然后經(jīng)過電氣調(diào)試滿足電氣設(shè)計(jì)要求。

2.3.4 在機(jī)組考核中，主導(dǎo)的涉網(wǎng)試驗(yàn)包括電氣項(xiàng)目和配合性能試驗(yàn)項(xiàng)目。在涉網(wǎng)試驗(yàn)中，主要調(diào)試勵(lì)磁系統(tǒng)特性試驗(yàn)、發(fā)電機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)、機(jī)組一次調(diào)頻和PSS功能的涉網(wǎng)試驗(yàn)。性能試驗(yàn)的項(xiàng)目配合鍋爐、汽機(jī)完成鍋爐的最大出力、汽輪機(jī)的最大出力等調(diào)試項(xiàng)目。發(fā)電機(jī)組考核期是機(jī)組對(duì)系統(tǒng)電網(wǎng)影響的試驗(yàn)調(diào)整，是進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行前的最后考核。

3 結(jié)語

發(fā)電機(jī)的調(diào)試過程涉及多方面內(nèi)容，具體包括機(jī)械、儀控、電氣和工藝等多環(huán)節(jié)內(nèi)容。在進(jìn)行調(diào)試時(shí)完成統(tǒng)籌控制，按照試驗(yàn)方案嚴(yán)格執(zhí)行。發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試技術(shù)為發(fā)電過程的穩(wěn)定進(jìn)行提供了保證。本文主要分析發(fā)電系統(tǒng)調(diào)試在大功率柴油發(fā)電機(jī)和發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用，介紹實(shí)際的調(diào)試過程，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供參考，提升整體的發(fā)電調(diào)試水平。

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