發(fā)電機(jī)自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)

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(jī)自并勵(lì)靜止勵(lì)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(jī)停電檢修時(shí)勵(lì)磁系統(tǒng)的試驗(yàn)尤為重要。勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)康氖菣z驗(yàn)各部件運(yùn)行參數(shù)變化情況，驗(yàn)證勵(lì)磁系統(tǒng)功能及參數(shù)是否滿足發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，是否滿足電網(wǎng)對發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行要求，保證勵(lì)磁系統(tǒng)輸出連續(xù)可調(diào)的勵(lì)磁電流，從而保證發(fā)電機(jī)穩(wěn)定的機(jī)端電壓和穩(wěn)定的無功功率。

1 試驗(yàn)項(xiàng)目

UNITROL5000 自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目包括：風(fēng)機(jī)回路試驗(yàn)、跨接器試驗(yàn)、輸入/輸出信號模擬試驗(yàn)、邏輯功能試驗(yàn)、它勵(lì)小電流開環(huán)試驗(yàn)、功率柜投切試驗(yàn)、機(jī)組空載特性試驗(yàn)。

2 風(fēng)機(jī)回路試驗(yàn)

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

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

3 跨接器試驗(yàn)

（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?zé)?；電池?zé)糌?fù)極與外加直流電源負(fù)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(yīng)電池?zé)糸W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(diǎn)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?zé)?，滅磁開關(guān)閉合，在跨接器板6（+）、1（-）腳板間通過開關(guān)接入DC 220 V 電源，跳滅磁開關(guān)，電源燈閃亮，V2 及觸發(fā)回路正常，迅速退出外接電源開關(guān)。

（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?zé)簦瑴绱砰_關(guān)閉合，在跨接器板7（+）、3（-）腳板間通過開關(guān)接入DC 220 V 電源，跳滅磁開關(guān)，電源燈變亮，V3 及觸發(fā)回路正常，迅速退出外接電源開關(guān)。

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(yīng)FIO 板指示燈亮。在各個(gè)輸入端短接入+24 V，相應(yīng)開入燈亮。

（2）對外輸出信號模擬：對應(yīng)各個(gè)代碼強(qiáng)制12502，使接口開出，相應(yīng)燈亮，開出如FCB 等動(dòng)作。但注意FCB 重動(dòng)，不能時(shí)間太長，需馬上恢復(fù)。

5 邏輯功能試驗(yàn)

試驗(yàn)?zāi)康模罕ＷC勵(lì)磁系統(tǒng)安全地開停機(jī)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中正常的切換、報(bào)警和跳閘功能。

（1）遠(yuǎn)方/近方操作：通過CMT、SPA、LCP 檢驗(yàn)遠(yuǎn)/近方操作切換功能。

（2）滅磁開關(guān)操作：通過CMT、SPA、LCP 操作檢驗(yàn)滅磁開關(guān)分合閘動(dòng)作是否正常；測量滅磁開關(guān)輔助接點(diǎn)狀態(tài)；分別關(guān)閉1路直流電源和2 路直流電源，進(jìn)行滅磁開關(guān)分閘，檢驗(yàn)滅磁開關(guān)兩路跳閘回路工作是否正常；ECT 處于遠(yuǎn)控狀態(tài)，分別在端子上模擬遠(yuǎn)方保護(hù)跳閘信號輸入，滅磁開關(guān)應(yīng)能正常分閘。

（3）起勵(lì)回路：DC 220 V 起勵(lì)電源引入到起勵(lì)電源，設(shè)定參數(shù)311 t_FIREALL_FLASH 為0，參數(shù)901 應(yīng)設(shè)定為“shunt”模式，退出殘壓起勵(lì)功能，通過LCP 實(shí)現(xiàn)起勵(lì)操作，起勵(lì)接觸器應(yīng)可靠動(dòng)作。用多用表測量勵(lì)磁主回路直流正負(fù)極，起勵(lì)電壓及極性應(yīng)正常，因機(jī)端電壓未能升起，參數(shù)305 FLASH MAX TIME設(shè)定時(shí)間到后，滅磁開關(guān)跳閘，對外發(fā)起勵(lì)失敗信號。檢查LCP上顯示故障信息是否正常，檢驗(yàn)相應(yīng)的信號輸出。

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

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

（6）跳閘回路：當(dāng)勵(lì)磁內(nèi)部出現(xiàn)故障而跳滅磁開關(guān)時(shí)，應(yīng)通過端子核實(shí)勵(lì)磁跳閘命令是否送到發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置。

6 它勵(lì)小電流開環(huán)試驗(yàn)

試驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^試驗(yàn)所得整流橋輸出波形，驗(yàn)證整流橋和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及可控硅功能是否正常。

（1）PT 接至相應(yīng)的端子，兩路PT 并接，勵(lì)磁變副邊直接接至銅排上，滅磁開關(guān)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(lì)方式。

（3）改變調(diào)節(jié)器參數(shù)504 使得Usyn=100%，此值應(yīng)為試驗(yàn)機(jī)組勵(lì)磁變副邊電壓值。

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

（5）勵(lì)磁輸出端連接示波器。

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

（7）倒送電（給陽極加電）。

（8）投入勵(lì)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(shí)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(yàn)限制情況。

（11）分別檢驗(yàn)各功率柜輸出波形。

7 功率柜投切試驗(yàn)

（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(rèn)12501；RST PBLK CONV n：功率柜閉鎖復(fù)位信號，默認(rèn)12501；每個(gè)功率柜對應(yīng)一組“脈沖閉鎖/閉鎖復(fù)位”信號，對應(yīng)于參數(shù)組GROUP 55，5519、5520 為第一組功率柜脈沖閉鎖、復(fù)位。

（2）退出功率柜運(yùn)行：修改對應(yīng)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(yùn)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(fù)歸。

（4）功率柜試驗(yàn)：本試驗(yàn)結(jié)合開環(huán)小電流試驗(yàn)一起進(jìn)行，主要進(jìn)行功率柜故障模擬試驗(yàn)。分別拔掉各個(gè)功率柜的溫度檢測線，功率柜柜門CDP 顯示報(bào)警，LCP 顯示對應(yīng)功率柜故障信號。多功率柜系統(tǒng)中，當(dāng)同時(shí)拔掉兩個(gè)或更多柜的溫度檢測線，LCP顯示對應(yīng)功率柜故障信號；檢查對應(yīng)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(yīng)端子。分別模擬各功率柜快熔熔斷，功率柜及LCP 應(yīng)顯示報(bào)警信號。分別拉開阻容保護(hù)裝置的開關(guān)，功率柜及LCP 應(yīng)顯示報(bào)警信號。關(guān)掉功率柜風(fēng)機(jī)電源開關(guān)Q11，風(fēng)機(jī)組1 停止運(yùn)行，風(fēng)機(jī)組2 投入運(yùn)行。

8 機(jī)組空載特性試驗(yàn)

8.1 試驗(yàn)接線

PT、CT 接至相應(yīng)的端子，兩路PT 并接；兩路CT 需串接。將試驗(yàn)機(jī)組勵(lì)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(yīng)接至A、C 相銅排上，電流互感器輸出四根線作為勵(lì)磁電流測量用，滅磁開關(guān)輸出側(cè)接試驗(yàn)機(jī)組轉(zhuǎn)子。

8.2 自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（自動(dòng)通道）試驗(yàn)

第一次自動(dòng)方式起勵(lì)，修改電壓下限值A(chǔ)VR、給定值下限參數(shù)1902、電壓預(yù)置值1903。1902 一般可設(shè)為5%，1903 第一次起勵(lì)時(shí)設(shè)為15%左右，如果起勵(lì)后正常，再次起勵(lì)可設(shè)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(lì)磁電流調(diào)節(jié)器（手動(dòng)通道）試驗(yàn)

第一次手動(dòng)方式起勵(lì)，修改電流預(yù)置值參數(shù)2107，第一次起勵(lì)一般設(shè)為15%左右，再次起勵(lì)可設(shè)為40%。如果起勵(lì)時(shí)超調(diào)過大，可調(diào)整積分時(shí)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(yàn)

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

8.5 V/f 限制

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

8.6 風(fēng)機(jī)故障切換試驗(yàn)

外接兩相廠用電至風(fēng)機(jī)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(guān)控制外接風(fēng)機(jī)電源的投切。起勵(lì)后，檢查風(fēng)機(jī)電源是否取自自用電。切斷外接電源，風(fēng)機(jī)電源應(yīng)自動(dòng)切到廠用電運(yùn)行，并報(bào)“自用電故障”。再把外接電源開關(guān)閉合，斷開廠用電開關(guān)Q91，風(fēng)機(jī)電源應(yīng)切到自用電運(yùn)行，并報(bào)“輔助電源故障”。

9 結(jié)束語

勵(lì)磁系統(tǒng)檢修試驗(yàn)人員應(yīng)熟悉UNITROL5000 系統(tǒng)接線原理及指令代碼和參數(shù)設(shè)置方法。作業(yè)前做好安全技術(shù)措施，拉開滅磁開關(guān)，拆開勵(lì)磁變低壓側(cè)與勵(lì)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(lì)磁引線，并做好絕緣隔離，防止試驗(yàn)電壓串入轉(zhuǎn)子繞組，造成人身觸電事故。試驗(yàn)過程中防止誤接線及參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，造成設(shè)備誤動(dòng)作及設(shè)備損壞。保證試驗(yàn)方法正確和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，通過試驗(yàn)結(jié)果綜合分析判斷勵(lì)磁系統(tǒng)存在的缺陷和隱患，并及時(shí)消除，保證并網(wǎng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。