1.4 试验标准
试验参照标准如下: 1. GB/T 1029-93
《三相同步电机试验方法》
2. GB/T 7409.1-1997 《同步电机励磁系统定义》
3. GB/T 7409.3-1997 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》 4. GB/T 10585-1989 《中小型同步电机励磁系统基本技术要求》 5. DL/T 583-1995《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》 6. DL/T 489-92《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程》 7. DL/T 490-92《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置安装、验收规程》 8. DL/T 491-92《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置运行、检修规程》 9.
DL/T 650-1998
《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》。
《汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件》
第 2 部分:工作条件
第一篇:电源和电磁兼容性》
10. SD271-88
11. GB/T 15153.1-1998 《远动设备及系统
12. GB/T 2423.2-1989 《电力电子产品基本环境试验规程》 13. GB/T 15510-1995 《控制用电磁继电器可靠性试验通则》
14. GB/T 17950-2000 《半导体变流器 第 6 部分:使用熔断器保护半导体变流器
防止过电流的应用导则》
15. GB/T 15291-1994 《半导体器件 第 6 部分晶闸管》 16. GB/T 17468-1998 《电力变压器选用导则》 17. GB 6995
18. GB/T 998-1982
《电线电缆识别标志》 《低压电器基本试验方法》
《SAVR2000 励磁调节器技术说明书》
19.
1.5 试验阶段
试验阶段分型式试验,出厂试验,交接试验和大修试验 1.5.1 型式试验
型式试验的目的:产品定型,考验同一型号产品极限工作能力。 型式试验项目、手段、判断标准如下表: 序 号 1
励磁系统各部件的绝缘、介电强度试验
考验各部件介电 强度
试 验 项 目
试验目的 主要手段 绝缘电阻表; 工频耐压测试仪 高 /低温试验室(箱)
判断标准 GB/T7409.3-1997
DL 583-1995 DL/T 650-1998
GB/T
2423.2-1989 GB/T7409.3-1997
DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997
DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997
4
5 2 3
环境试验
自动励磁调节器各单元特性试验
考验抵御恶劣运 行环境的能力 各单元基本功能
检测
功率校验仪 动模试验室
同步发电机实时仿 真仪
动模试验室
励磁调节装置总体静态特性试验
总体功能检测
控制保护信号回路模拟 各回路动作是 手动模拟
动作试验
否正常
DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
绝缘电阻表; 升压变
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
测温仪
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
6 功率整流器均流、均压试
检验可控硅串、 并 大容量变压器; 联支路的均流、 均 升压变压器
压情况
验
7 转子过电压保护装置试 验
验证过电压保护 装置能可靠动作
8
励磁系统各部分的温升试验
验证各单元能正 常冷却,长期运行
9 噪声试验
测量励磁系统各 单元运行噪声 验证励磁调节装 置抗电磁干扰能
力
噪声仪
如综合波发生器、 静电放电试验仪、 高频干扰发生器、 快速瞬变电脉冲群 干扰发生器、连续
波发生器。 老化实验室 连续运行 72 小时
《工业企业噪声
卫生标准》 DL/T 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T 17950-2000
10 励磁调节装置抗电磁干
扰试验
11 励磁调节装置的老化试
检验调节器老化 后的工作能力
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
验
12 核相试验
检查接线是否正 确,并检查移相范
围
检查调节机端电
压的精度
现场试验
13 静差率测定
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
14 励磁系统顶值电压、标称
检查强励反应速 度和强励指标
现场试验 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
响应、强励电压倍数及电 压响应时间测定 15 手动调节范围测定
测定手动调节范
围
测定自动调节范
围
测定电压分辨率
动模试验室 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
16 自动调节范围测定
动模试验室 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
17 电压分辨率测定
动模试验室 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
18 调差率测定 测定调差率
动模试验室
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
19 调节器通道切换试验 考验调节器通道
现场试验 GB/T7409.3-1997
切换时应无扰动
DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
略
略
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
20 励磁控制系统电压
特性测定
/ 频率
测定励磁控制系统电压 /频率特性
现场试验
21 发电机空载电压给定阶
测定阶跃响应特
性
现场试验
跃试验
22 发电机零起升压试验
测试励磁调节器零起升压调节特
现场试验
性
23 灭磁试验(空载、空载强
励、额定工况下)
考验各种工况
下灭磁能力
现场试验
24 PSS 试验
检验 PSS 功能
现场试验
25 起励试验
测试励磁调节器起励相关特性
现场试验
26 甩无功负荷试验
测试甩无功时
的调节特性
现场试验
27 整流装置输出尖峰电压
测量
28 轴电压测量
测量整流装置输出尖峰电压
现场试验
略
测量励磁系统模
型参数
真仪;
29 励磁系统模型参数确认
同步发电机实时仿 现场试验。
试验
30 励磁调节器仿真试验
模拟调节器在特 殊工况下的反应
同步发电机实时仿 真仪
现场试验
31 励磁系统相频特性试验,
励磁系统幅频特性试验
测量励磁系统相 频特性、幅频特性
略 略
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
32 励磁变压器试验
33 交流励磁机在额定工况
略 略
略 略
下带整流负载测定换弧 角
交流励磁机参数测
定
交流励磁机空载试
验
交流励磁机短路,及
励磁绕组时间常数试验 永磁副励磁机带可控整 流负载的外特性测定 试验
34
略
略
略
副励磁机空载试验,负载
35 36 37
串联变压器试验 励磁变流器试验 试验
略 略 略
略 略 略
略 略 略
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
略 略
磁场断路器及灭磁开关
38
脉冲变压器试验
考验脉冲变的耐 压水平以及频率
特性 略 略
耐压仪 频谱分析仪
略 略
39 40 1.5.2
非线性电阻试验 可控硅跨接器试验 出厂试验
出厂试验目的:各装置在出厂前的检查性试验,确保装置完好。 出厂试验项目、手段、判断标准如下表:
试
序
验
项
目
试验目的
主要手段
判断标准
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
号 1
2
3
4
5
励磁系统各部件的绝缘、 介电强度试验
考验各部件介 电强度
绝缘电阻表; 工频耐压测试仪 功率校验仪 动模试验室
自动励磁调节器各单元特性试验
各单元基本功
能检测 总体功能检测
励磁调节装置总体静态特性试验
同步发电机实时仿 真仪
动模试验室
控制保护信号回路模拟动作试验
各回路动作是
否正常
手动模拟
功率整流器均流、 均压试验 检验可控硅串、 并联支路的均 流、均压情况
大容量变压器; 升压变压器
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
6 转子过电压保护装置试验 验证过电压保 护装置能可靠
动作
绝缘电阻表; 升压变 测温仪
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
7 励磁系统各部分的温升试验
验证各单元能 正常冷却, 长期
运行
8 噪声试验 测量励磁系统 各单元运行噪
噪声仪 《工业企业噪声
卫生标准》
声
检验调节器老 化后的工作能
力
测定手动调节
范围
测定自动调节
9 励磁调节装置的老化试验
老化实验室 连续运行 72 小时
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
10 手动调节范围测定
动模试验室
11 自动调节范围测定 动模试验室
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
范围
12
调差率测定
测定调差率
动模试验室
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
13 调节器通道切换试验
考验调节器通 道切换时应无
扰动 略 略
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
14 励磁变流器试验
15 磁场断路器及灭磁开关试
略 略
略 略
验
16 非线性电阻试验
略 略
略 略
略 略
17 可控硅跨接器试验 1.5.3 交接试验
交接试验目的:完成产品的安装,调试及试运转。
交接试验项目、手段、判断标准如下表:
序 号 1
励磁系统各部件的绝缘、 介电强度试验
试
验
项
目
试验目的
主要手段 判断标准
考验各部件介 电强度
绝缘电阻表; 工频耐压测试仪 功率校验仪 现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
2
3
4
5
自动励磁调节器各单元特性试验
各单元基本功
能检测 总体功能检测
励磁调节装置总体静态特性试验
同步发电机实时仿 真仪 现场试验
控制保护信号回路模拟动作试验
各回路动作是
否正常
手动模拟
功率整流器均流、 均压试验 检验可控硅串、 并联支路的均 流、均压情况
大容量变压器; 升压变压器 绝缘电阻表; 升压变
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995
6 转子过电压保护装置试验 验证过电压保 护装置能可靠
动作
测量励磁系统 各单元运行噪
声
验证励磁调节 装置抗电磁干
扰能力
DL/T 650-1998
噪声仪
《工业企业噪声
卫生标准》
如综合波发生器、 静电放电试验仪、 高频干扰发生器、 快速瞬变电脉冲群 干扰发生器、连续
波发生器。 现场试验
7 噪声试验
8 励磁调节装置抗电磁干扰
试验
DL/T 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T 17950-2000
9 核相试验
检查接线是否 正确,并检查移
相范围 检查调节机端 电压的精度
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
10 静差率测定
现场试验 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
11 手动调节范围测定 测定手动调节 现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
范围
12
自动调节范围测定
测定自动调节
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
范围
13
调差率测定
测定调差率
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
14 调节器通道切换试验
考验调节器通 道切换时应无
扰动
/ 频率特
测定励磁控制 系统电压 /频率
特性
测定阶跃响应
特性
测 试 励 磁 调 节
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
15 励磁控制系统电压
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
性测定
16 发电机空载电压给定阶跃
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
试验
发电机零起升压试验
17 现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
器零起升压调 节特性
18
灭磁试验(空载、空载强励、 考验各种工况 额定工况下)
下灭磁能力
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
19 PSS 试验 检验 PSS 功能
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
20 起励试验 测试励磁调节
现场试验 GB/T7409.3-1997
器起励相关特
性
21
甩无功负荷试验
DL 583-1995 DL/T 650-1998
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
略
同步发电机实时仿 真仪; 现场试验。
同步发电机实时仿 真仪
略
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
略
略
测试甩无功时 的调节特性
22 整流装置输出尖峰电压测 量
测量整流装置 输出尖峰电压
略
测量励磁系统
模型参数
23 24
轴电压测量
励磁系统模型参数确认试 验
25 励磁调节器仿真试验
模拟调节器在 特殊工况下的
反应
26
励磁系统相频特性试验, 励磁系统幅频特性试验
测量励磁系统 相频特性、 幅频
特性
测量励磁系统 相频特性、 幅频
特性 略
27
28
励磁系统相频特性试验, 励磁系统幅频特性试验
交流励磁机在额定工况下带整流负载测定换弧角
交流励磁机参数测定交流励磁机空载试验交流
励磁机短路, 及励 磁绕组时间常数试验 29
永磁副励磁机带可控整流负载的外特性测定
副励磁机空载试验, 负载试
略 略 略
验
30 串联变压器试验 31 励磁变流器试验
32 磁场断路器及灭磁开关试
验 33 脉冲变压器试验
略 略 略
略 略 略
略 略 略
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
略 略
考验脉冲变的 耐压水平以及
频率特性
略 略
耐压仪 频谱分析仪
略 略
34 非线性电阻试验
35 可控硅跨接器试验 1.5.4 大修试验
大修试验目的:提高设备健康水平,保证设备安全运行 大修试验项目、手段、判断标准如下表:
序 号 1
试
验
项
目
试验目的 主要手段 绝缘电阻表; 工频耐压测试仪
判断标准 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
励磁系统各部件的绝缘、 电强度试验
介 考验各部件介 电强度
各单元基本功
3
自动励磁调节器各单元 特性试验
功率校验仪 现场试验
能检测
总体功能检测
4
励磁调节装置总体静态 特性试验
同步发电机实时仿 真仪 现场试验
手动模拟
5 控制保护信号回路模拟
动作试验
各回路动作是
否正常
6
功率整流器均流、 均压试验
检验可控硅串、 并联支路的均 流、均压情况
大容量变压器; 升压变压器
7
转子过电压保护装置试验 验证过电压保 护装置能可靠
动作
测定手动调节
范围
绝缘电阻表; 升压变
15 手动调节范围测定
现场试验
16 自动调节范围测定 测定自动调节 现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
范围
18
调差率测定
测定调差率
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
19 调节器通道切换试验
考验调节器通 道切换时应无
扰动
测试励磁调节 器零起升压调 节特性
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
22 发电机零起升压试验
现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
23 灭磁试验(空载、空载强励、 考验各种工况 额定工况下)
下灭磁能力
检验 PSS 功能
现场试验 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
24 PSS 试验
现场试验 GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
25 起励试验 测试励磁调节 现场试验
GB/T7409.3-1997 DL 583-1995 DL/T 650-1998
器起励相关特
性
28 轴电压测量 32 励磁变压器试验
33 交流励磁机在额定工况下
略 略 略
略 略 略
略 略 略
带整流负载测定换弧角
交流励磁机参数测定 交流励磁机空载试验 交流励磁机短路, 及励
磁绕组时间常数试验 34 永磁副励磁机带可控整流
负载的外特性测定
副励磁机空载试验, 负载试 验
35 串联变压器试验 36 励磁变流器试验
37 磁场断路器及灭磁开关试
略
略
略
略 略 略
略 略 略
略 略 略 略 略
验
39 非线性电阻试验 40 可控硅跨接器试验
略 略
略 略
2.试验项目
2.1 绝缘试验、介电强度试验
2.1.1
试验目的:
保证励磁系统回路对地的绝缘水平能承受在任何可能的工况下励磁系统相应回路与 地之间的电压,而不致于发生绝缘击穿。保证各回路与地的绝缘,保证励磁系统的可
靠工作。
2.1.2
试验条件:
励磁系统各设备电气回路配线正确、通电正常以后,对回路进行介电强度试验。
2.1.3
试验方法:
使用兆欧表测量绝缘电阻,确认该回路对地或回路对回路之间有足够的绝缘,用耐压 仪做耐压试验,检验介电强度,之后再测量绝缘电阻值。
2.1.4
参照标准:
DL 489-92
大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程。
2.1.5
试验步骤: 绝缘电阻的测定
(1)
1) 绝缘电阻的测量部位
a、不同带电回路之间。
b、各带电回路与金属支架或大地之间。
2) 测量绝缘电阻的仪表
a、 3000V 以下的电气设备或回路,使用 b、 3000V 以上的电气设备或回路,使用
1000V 兆欧表。 2500V 兆欧表。
3) C、绝缘电阻值,不同电压等级及用途的回路,其绝缘电阻值有不同,应根据制造
厂的数据进行判断,但都不应小于1MΩ 。
( 2) 介电强度试验
1) 与励磁绕组回路电气上直接连接的所有设备及回路。 ① 额定励磁电压为 500V 及以下者:
a、 出厂试验电压为 10 倍额定励磁电压,且最小值不得低于
1500V 。 1200V 。
1000V 。
b、 交接试验电压为 85% 出厂试验电压,但最小值不得低于
c、 定期检验试验电压为
85%的交接试验电压,但最小值不得低于
② 额定励磁电压为 500V 以上者:
a、 出厂试验电压为 2 倍额定励磁电压 +4000V 。
b、 交接试验电压为
85%出厂试验电压。
85%的交接试验电压。
(如励磁变压器、 串联变压器、 高压侧
c、 定期检验试验电压为
2)
与发电机定子回路电气上直接连接的设备和电缆
熔断器、隔离开关、励磁交流器等)
——(本文略。 )
3) 与励磁绕组电气上不直接连接的设备与回路。a、出厂试验电压不小于 1500V 。b、交接试验电压不小于 1200V 。
c、定期检验试验电压不小于
1000V 。
2.1.6
交流耐压试验方法与要求
励磁系统在承受交流耐压试验电压值(有效值)的时间内,不应产生绝缘损坏或闪 络现象。交流试验电压为正弦波,频率为
45~55HZ ,在试验电压值下的持续时间为
(1)
1min 。
( 2) 对设备或回路进行绝缘电阻测试或进行交流耐压试验时,非被试回路及设备应可靠
短接并接地,被试电子元件,电容器的各电极在试验前应短接。
2.2 环境试验
环境试验为型式试验的一部分,非常规试验。它主要包括防潮、防霉、防震试验,试
验标准参照 GB2423 《电工电子产品基本环境试验规程》
。
略
2.3 单元特性测定
2.3.1
试验目的:
保证励磁调节器基本功能以及其他辅助功能都能正常工作。 2.3.2
试验条件:
励磁调节器通电正常。 2.3.3
试验方法:
以试验仪器和设备模拟输入进行测试。
2.3.4
参照标准:
DL 489-92 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程。 DL/T 650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件。 2.3.5 (1)
试验步骤及要求 辅助单元
1) 基本单元测定
调节器送入正常 AC220 和 DC220 电源后,通过转接板测量各单板上各电压等级电源的电压值要满足要求。
2)
测量单元测试(模拟量测试)
从励磁调节器模拟量输入端子上接入模拟量,
(PT 电压以及 CT 电流信号),用示波器
检查模拟量板输出的各波形是否正确,以及工控机显示的采集值与实际送入值是否一致。
3)
4)
给定值检查
分别模拟空载和负载状态下进行手动增减磁,检查给定值是否随之变化。 开关量检查
在端子上模拟开关量输入信号,检查调节器装置的采集值及相应动作是否正确,模拟各种故障、限制、告警状态,观察调节器的相关输出是否正确,其他辅助功能可通过工控
5)
6)
机在调节器监控状态下强制输出。 脉冲单元测定
模拟开机条件,使调节器进入运行,用示波器检查脉冲输出波形。 通讯单元
调节器的两个自动通道之间有通讯功能, 实现两通道之间的相互跟踪。 在调节器人机界面上,观察两通道的给定值、输出脉冲角度值是否相同,如相同,通讯环节正确,否则
有问题。
(2)
基本单元
1)
测量单元
◆
测试测量单元静态输入输出特性,计算其放大倍数。
测量单元时间常数:在测量单元的输入端输入阶跃信号,录波分析从阶跃开始到采集值达变化量 0.632 处的时间即测量单元时间常数。
◆
2)
PID 调节单元
PID 调节单元的传递函数为: ——不需要测试
W ( s) K P K D S K I / S
3)
移相触发单元
置调节器的运行方式为定角度方式,模拟调节器进入运行的条件,使调节器输出脉冲,
用示波器观察脉冲与同步信号之间的相差是否时触发角值。
4)
稳压电源单元
① 稳压范围:稳压单元带相当于实际电流的等值负载,根据稳压范围的要求,改变输
入电压,测量输出电压的变化。
② 外特性曲线: 输入电压为额定值, 改变负载电阻, 使负载电流在规定的范围内变化,
测量输出电压的变化。
③ 短路特性:对有过载保护和短路保护的稳压单元,测量外特性时可以短时将输出电
流调到最大值,直至短路,检查过载保护及短路保护的动作情况。
④ 输出纹波系数: 输入、输出电压和负载电流均为额定值,
测量输出纹波电压峰峰值。
电压纹波系数为直流电源电压波动的峰峰值与电压额定值之比。
5)
低励限制单元
① 模拟动作试验: 在装置的定子电压和定子电流的输入端, 接入模拟电压和电流信号,得
到有功和无功值,无功值应位负值;
方法一:改变其幅值及相位大小,使得在一定的有功功率下其无功值低于限制曲线
的整定值。
方法二:不改变输入的模拟信号值,调整欠励限制曲线,使有功无功点进入限制
范围,应有低励限制动作。
② 实际动作试验: 低励限制单元投入运行, 在一定的有功功率时 (如 P=PN 或 P=1/2PN ),
降低励磁电流使低励限制动作,此动作值应与整定曲线相符。低励限制动作时发电
机无功功率应无明显摆动。
6)
过励限制单元
① 模拟动作试验: 在装置的定子电压和定子电流的输入端, 接入模拟电压和电流信号,得
到有功和无功值,无功值应为正值;
方法一:改变其幅值及相位大小,使得在一定的有功功率下其无功值高于限制曲线
的整定值。延时一定的时间应有过励限制动作。
方法二:不改变输入的模拟信号值,调整过励限制曲线,使有功无功点进入限制范
围,延时一定的时间应有过励限制动作。
② 实际动作试验: 过励限制单元投入运行, 在一定的有功功率时 (如 P=PN 或 P=1/2PN ),
增加励磁电流使输出无功超过过励限制动作值,延时一定的时间应有过励限制动作。
7)
顶值电流瞬时限制单元
◆ 顶值电流瞬时限制动作值和限制值的整定在静态试验中进行,
◆ 在转子电流输入回路,输入模拟的转子电流
CT 信号,当其值超过顶值励磁电流时,
顶值电流瞬时限制功能动作
8)
电压 /频率比率限制单元
◆ 静态调试时通过改变电压和频率测定其单元特性和整定动作值。
9)
◆ 开机试验时视发电机组转速可调范围决定是否实测。
电力系统稳定器( PSS) (现场试验项目 ) PSS 整定应在电压环参数调整好以后进行。
PSS 试验工况为发电机接近额定有功功率,
功率因数约为 1。
① 测量励磁控制系统滞后特性
(相频特性),整定 PSS 相位补偿。 或在已知励磁系统
的传递函数的条件下, 计算励磁控制系统滞后特性 (相频特性),整定 PSS 相位补 偿值。
② 整定 PSS 输出限幅值。
③ PSS 增益调整: PSS 投入, PSS 增益 K P 从零逐渐增大,测录
PSS 输出及调节器输 1/3 到 1/5 为 PSS 增益。
出直至其开始振荡,该增益即为临界增益,取临界增益的
也可以测 PSS 开环频率特性,调整 K P,使增益裕量 Gm 为 9~14dB 。
PSS 环节的相频和幅频特性。
④ 增益及相位补偿整定后测
⑤ 通过励磁调节器做负载时的阶跃试验,记录有
PSS 及无 PSS 两种状态下发电机有
功功率波动。 计算有 PSS 下的阻尼比 ξ P 和无 PSS 下的阻尼比 ξO。ξ P 应大于 0.1, 有功功率波动次数不大于
5 次。
10) 励磁调节装置的老化试验(只作为型式试验和出厂试验项目)
励磁调节装置整机或主机部分放置在规定的环境中,持续通电时间不小于
96h 之后,
其功能应正常,参数的变化量在规定的范围之内。
11) 励磁系统模型和参数确认试验
——(本文略)
2.4
2.4.1
总体静特性测定
试验目的
保证励磁装置的调节可靠性以及可控硅的导通良好性。
2.4.2
试验条件
励磁调节装置通电正常,整流装置可控硅配置正确。 2.4.3
试验方法
小电流开环调试、高压小电流调试、大电流开环调试。
2.4.4
参照标准
DL489-92 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程。
2.4.5
试验步骤
(1)小电流开环试验
1) 以一可调三相交流电压作为功率单元的阳极电压,以 50~100Ω 电阻器作为功率部
分负载,同时输入满足调节装置同步电压等级要求的电压信号。
2) 调节装置置开环状态(定角度)工作,给入开机令后进行手动增减磁操作。
3) 用示波器观察负载上的电压波形。
◆ 每周波内有 6 个波头,各波头对称一致。 ◆ 增减磁时波形变化平滑,无跳变。 4) 测量功率部分的交、直电压值,根据
正确性。
U直
arccos 验证调节装置触发角的
1.35U 交
(2)高压小电流试验
1) 以功率单元额定交流电压的1.3 倍作为试验阳极电压, 输入满足调节装置同步电压等级
的电压作为同步电压信号,以阻值较大的电阻作为功率部分模拟负载。
2) 调节器置开环状态(定角度) ,手动调节使功率单元输出达额定励磁电压的 3) 观察输出波形。 ( 3)大电流开环试验
1)
投入整流装置的冷却系统。 (开启风机)
整流装置交流侧连接至大电流试验变压器,直流侧用铜排短接;
2 倍。
2)
3)
调节装置置为开环状态(定角度) ,手动调节使整流装置输出电流达到该装置的
额定励磁电流,或使励磁系统的输出为发电机的额定励磁电流。
4)
观察输出波形正常。 5)
监视可控硅元件温升。
2.5 控制保护信号模拟动作试验和监视测量量检查。
2.5.1
试验目的:
验证控制保护信号模拟动作和监视测量的正确性。
2.5.2
试验条件:
励磁系统各级设备通电运行正常情况下,进行控制保护信号模拟动作试验和监视测量 量检查。
2.5.3
试验方法:
对调节器模拟量信号和开关量信号输入进行人为改变,模拟至各类保护、监视动作情 况。
2.5.4
参照标准:
DL/T 650-1998 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》
。
2.5.5 试验步骤
(1)
低励限制单元
同前:
(2)
过励限制单元
同前
(3)
顶值电流瞬时限制单元。
同前
(4)
电压 /频率比率限制单元
同前
(5)
监视测量量试验
我公司数字式微机励磁调节器可以通过励磁和仪用 PT 比较判 PT 断线,在静态试验时模拟 PT 断线会发生双机切换,并报
PT 断线故障。
对主机 5V 、 12V 的测量可判调节器故障、静态试验时,切断电源即可模拟。
2.6
均流均压试验
由可半导体元件制造工艺发展,
电压等级提高, 励磁系统功率回路已不采用元件串联的方式
,
无均压问题,下面只涉及均流问题
2.6.1
试验目的:
保证励磁系统功率柜在多支路并联情况下,各功率单元负荷平均,安全可靠地工作。
2.6.2
试验条件:
励磁系统各级设备电气回路通电正常,单柜小电流,大电流实验通过后,对各功率柜 并柜实验。
2.6.3
试验方法:
测量均流实验用钳形电流表。
2.6.4
参照标准: SD299 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件。 实验步骤:
2.6.5
( 1) 均流实验:在发电机额定励磁电流下,测量每个整流桥壁的支路电流,并计算
均流系数。其公式为:
M
m
I i
Ki
i 1
式中: i 1
I i
m Im ax
—— M 条并联支路电流的和; —— 并联支路数;
m
Imax ——并联支路中的电流最大值。
2.6.6
试验要求:
各支路电流测量值稳定时测量, 在励磁电流额定值所测得均流示数应符合 SD299《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》 第 3、4、6 条规定,不小于 85%。
2.7 转子过电压保护单元试验
2.7.1
试验目的:验证过电压保护装置能可靠动作,验证其信号和复归回路的逻辑。 试验条件:过电压保护装置回路接线正确,过电压计数回路通电正常运行。
试验方法:用调压器和升压变压器给过电压回路施加单相交流电压,用串联分压电
2.7.2
2.7.3
阻和示波器观察过电压回路的电压波形、用分压电阻和万用表测量动作电压。
2.7.4
参照标准: SD271-88 《汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件》
试验步骤:
(试行本)。
2.7.5
( 1)、过电压回路测试
1) 试验前切断过电压回路与转子、灭磁电阻及功率单元等其它回路的联系。 2) 过电压测试接线如下图:
示波器
AC380V
RD
B2
B1
R
图中 RD 为熔丝(可用梅兰开关) , B1 为调压器, B2 为升压变压器。 3) 调整调压器的输出在某值, 调整示波器上的波形使之峰值点在座标线上,
R 为分压电阻。
确认实际值与
测量值之间的折算系数。
4)
迅速升压直到波形出现平台, 观察示波器波形, 记录波形峰值值及平台电压值, 正确波形见下图,其中 V1 与 V2 值应相等,为过电压回路导通后,对应于相应导通电流下的 电压值。
V1
V2
5)
当过压回路有触发回路存在时,波形如下图。其中 动作后的电压值。
V1 值为过电压动作整定值,
V2 为
V2 V3
V1
( 2)、过电压计数回路
1) 投入操作电源,做过电压回路试验,当过电压回路动作时,装置应有过电压指示
灯点亮,计数器自动累加,过电压信号节点报出。
2) 过电压指示和计数可在就地复归或远方复归。
2.7.6
试验要求:
试验时需加的高压测量和整定动作电压值,其动作电压峰值一般可为转子额定电压值
的 4~5 倍,但应高于灭磁关动作时最大电压值,
低于功率整流装置的最大允许电压值。
2.8 温升试验
2.8.1
试验目的:保证励磁系统在完全投入稳定运行时,功率单元正常冷却,长期运行。
2.8.2
试验条件:励磁系统投入运行,励磁电流工作在
试验方法:选用热偶和测量计测试、风速计测试风速。
100%额定。
2.8.3
2.8.4
参照标准:大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程。 试验步骤:
2.8.5
( 1) 检查装置滤尘网安装情况,用风速计风道进口出口风速是否符合功率柜整流元件和
散热器设计要求。 (具体风速值应根据供货厂的设计要求定)
( 2) 在可控硅与散热器接触面出布置试验用侧温热电偶。
( 3) 做整流柜低电压大电流试验,每隔10 分钟记录各测点温度一次,直至温度稳定。
2.8.6
试验方法与要求
试验过程中密切关注温升情况,一般我公司产品在海拔高度不大于
2000M ,最高温
950C。
度+40 0C,最大相对湿度为 90%情况下,功率柜温度稳定后测点温度不大于
2.9 噪声试验
2.9.1
试验目的:检验励磁系统在运行过程中噪声是否符合国家标准《工业企业噪声卫生
标准》。
2.9.2
试验条件:励磁系统投入运行,正常稳定工作条件下。 试验方法:用噪声计测量噪声。
参照标准:大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程。 实验步骤:
2.9.3
2.9.4
2.9.5
( 1) 励磁系统各功率柜投入运行,风机运转,达到励磁系统总额定电流运行。
( 2) 噪声计置于合适量程,在距机柜1 米离地面 1.6 米处,环绕机柜测试四点噪声值,
取平均值。
2.9.6
实验要求
整流功率柜应在冷却系统全部投运状态下测量噪声。测得噪声不应大于
80dB ( A )。
测量方法,按国家标准《工业企业噪声卫生标准》进行。
2.10 抗电磁干扰试验
2.10.1
试验目的:检验励磁调节装置在国家标准范围内电磁干扰情况下的工作稳定性。
2.10.2 试验条件:微机励磁调节装置通电正常,运行正常。 2.10.3 试验方法:此试验是型式试验项目,方法按标准执行。
2.10.4 参照标准: DL/T 650-1998 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统》
。
2.10.5 试验步骤:型式试验时,励磁调节装置的抗电磁干扰试验包括冲击电压试验、高频
干扰试验、辐射电磁场试验、静电放电和电快速瞬变试验。参考的标准见表
C1 。
表 C1
名 称 冲击电压试验
励磁调节装置的抗电磁干扰试验
其他名称
1.2/50~8/20 μ s 电压冲击试验
参考标准
DL478-92 4.6.5
GB6162-85
高频干扰试验
衰减振荡波试验
DL478-92 中 7.1 GB/T13926.3-92 GB3797-89 中 4.14
辐射电磁场试验
无线电干扰试验
DL478-92 中 4.7.2 GB/TT14598.9-1995
GB/T13926.2-92
静电放电试验
GB3797-89 中 4.14.2
GB/T13926.4-92
电快速瞬变试验
快速瞬变电脉冲群试验
GB3797-89 中 4.14.1
2.11 老化试验
2.11.1 试验目的:验证调节器的抗老化能力。
2.11.2 试验条件:二台调试后运行正常的微机励磁调节装置。 2.11.3 试验方法:本试验为型式试验,参照国家标准执行。
2.11.4 参照标准: DL/T650-1998 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》 2.11.5 试验步骤:
。
励磁调节装置整机或主机部分放置在规定环境中,持续通电时间不小于 96h 之后,
其功能应正常,参数的变化量在规定的范围之内,励磁装置的老化试验的要求,按制造厂的技术条件规定执行。
2.12 核相试验
2.12.1 试验目的:检查励磁系统安装后励磁变压器,同步信号、触发脉冲,功率整流装置
接线的正确性,验证可控整流元件的移相范围。
2.12.2 试验条件:励磁系统接线查对完毕,通电正常。
2.12.3 试验方法:采用通过由电力系统倒送电(或模拟机端电压)
,让励磁系统带电作试
验,用示波器观察小电流试验波形验证相位正确性。
2.12.4 参照标准: DL/T 650-1998 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》。 2.12.5 试验步骤:
(1)由电力系统倒送电至励磁系统,让励磁变压器,励磁调节柜,功率整流装置、
励磁电压互感器带电,励磁输出接小电流负载。
(2)按机组正常开机逻辑模拟开机条件,
使调节器进入运行, 用示波器观察可控硅
(从强减角到强励角)在全程
输出波形与控制角是否一致,改变移相触发角, 范围内检查输出波形与控制角一致性。
(3)观察调节器模拟量各项测量值。
核相试验的要求
2.12.6
在试验过程中,功率装置输出波形的角度变化应与调节器显示一致,波形连续变化而无颠覆。调节器测量值准确,检测相序正确。
2.13 静差率测定
2.13.1 试验目的:检验发电机励磁调节器在负载变化时调节机端电压的精度。 2.13.2 试验条件:发电机在空载和负载运行状态。
2.13.3 试验方法:在不同状态时,测量机端电压值进行计算。
2.13.4 参照标准: DL/T583-1995 大中型水轮发电机整流励磁系统及装置技术条件。 2.13.5 试验步骤:
( 1) 励磁调节器退出调差单元。
( 2) 功率因素在额定状态下,电压给定值不变使负载从额定视在功率减少到零,分别测
量。
发电机空载电压 Ugo
发电机带额定负荷时的电压 Ug 发
电机额定电压 Ugn
( 3) 计算发电机调压静差率
E(%)
Ugn
Ugo Ug
100%
2.13.6 技术要求
自动励磁调节器应保证发电机机端调压精度优于
0.5 %。
2.14 励磁系统顶值电压,标称响应,强励电压倍数及电压响应时间测定。
2.14.1 2.14.2 2.14.3 2.14.4 2.14.5 试验目的:检查自动励磁系统强励反应速度和强励指标数据。 试验条件:发电机并网后运行,退出
PSS 功能。
试验方法:模拟条件使励磁系统进入强励,通过录波器记录强励时参数,并进行计
算。
参照标准:
DL489-92 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程。
试验步骤:
1)退出 PSS 功能,发电机并网运行。
将调节器设置为 “电压闭环” 方式,记录励磁电流, 励磁电压和励磁绕组温度。 2)使调节器的电压测量值突降 20%U FN,使励磁系统进入强励。在励磁电压稳定后,
立即恢复电压测量值使励磁系统强励推出;
3)录制励磁电压响应曲线,测出励磁顶值电压,励磁系统电压响应时间。 4)其测量及计算方法如图 1。
Ufc
Uf
Ufn
Tres t(s)
图:励磁控制系统强励时励磁电压响应曲线
Uf =0.95(Ufc-Ufn) +Ufn
Ufc ——最大励磁电压。
(
(
((
Ufn ——额定励磁电压。
Tres——励磁系统电压响应时间。
2.14.6 试验要求:
( 1) 模拟发电机电压突然下降的时间,应持续到励磁电流达顶值电流,之后应及时
将其自动或手动切除;
( 2) 进行强励试验一定要考虑到机组的状况及其承受能力,机组状况不良的机组应
不进行强励试验。
2.15 手动调节范围测定
2.15.1 试验目的:检测微机励磁调节器在不同的工作方式下都能够可靠满足发电机运行要
求,同时也限制运行范围保证机组的安全。
2.15.2 试验条件:微机励磁调节器各单板都正常,程序配置正确,装置通电正常。
2.15.3 试验方法:分别在空载状态时、负载状态时进行增减磁手动调节,记录给定值的范
围。
2.15.4 参照标准: DL/T 650-1998
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件。
2.15.5 实验步骤及要求:
( 1) 检查励磁调节器的给定值设定范围是否正确,
(一般为 5%Ufn ~ 120%Ufn )
( 2) 励磁调节器工作在“电压闭环” 方式下, 进行手动增减磁操作。记录给定值的范
围。
2. 16 自动调节范围测定
1.试验目的:
发电机励磁调节器一般均具备恒发电机定子电压闭环调节方式以及恒发电机转子
电流闭环调节方式,本试验目的即为了测试这两种主要控制方式下的调节器调节范围。
2.试验原理:
UG +
Kp+Ki/S+Kd*S
G(S)
UF -
+
I G
+
I L
Kp+Ki/S+Kd*S G(S)
-
+
测试调节器在发电机空载带电压及并网带负荷下的 3.试验条件:
UG、 IG 调节范围。
发电机励磁调节器工作电源上电,调节器静态工作正常。
4.试验方法:
通过模拟发电机空载带电压及并网带负荷两种不同状态,在恒发电机定子电压闭环
调节方式以及恒发电机转子电流闭环调节方式下分别对调节器进行增、
减给定值操作, 以确
定调节器具体调节范围,并判断调节范围是否合理。
5.参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998
6、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
发电机励磁调节器。
7.试验步骤:
(1)
空载给定值上下限检查
模拟调节器工作在空载状态, 分别在恒发电机定子电压闭环调节方式以及恒发电机转子
电流闭环调节方式下,通过对发电机励磁调节器进行增、 减(磁)给定值操作观测发电机定子电压给定值、转子电流给定值的上下限,并做记录。
(2) 负载给定值上下限检查
模拟油开关投入信号或有功无功信号,令调节器工作在负载状态,分别在恒发电机定 子电压闭环调节方式以及恒发电机转子电流闭环调节方式下,
通过对发电机励磁调节器进行
并做记录。
增、减(磁)给定值操作观测发电机定子电压给定值、
转子电流给定值的上下限,
8 .判断标准及注意事项:
发电机在空载状态时,调节器设定的发电机定子电压给定值
UG以在 5%-130%UN相当的
范围为宜,转子电流设定值
IG 以在 1%-110%ILO相当的范围为宜;
UG以在 90%-110%UN相当的
发电机在负载状态时, 调节器设定的发电机定子电压给定值
范围为宜,转子电流设定值
IG 以在 90%ILO-110%ILN 相当的范围为宜; (UN: 发电机定子电
ILN :发电机转子电流负载额定值
) ,具体调
压额定值; ILO:发电机转子电流空载额定值;
节范围可根据实际情况进行适当调整。
2.17 自动电压给定调节速度测定
1.试验目的:
测试发电机励磁调节器自动电压给定调节速度。
2.试验原理:
通过对发电机励磁调节器(微机励磁调节器)进行增减给定值操作,调节器利用数
字软电位器对操作量进行内部处理,计算出给定值调整量赋于调节器程序中电压给定值。
3.试验条件:
发电机励磁调节器工作电源上电,调节器静态工作正常。
4.试验方法:
通过模拟发电机空载带电压及并网带负荷两种不同状态,在恒发电机定子电压闭环
调节方式下分别对调节器进行增、减给定值操作,确定调节器自动电压给定调节速度。
5.参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998 6、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
发电机励磁调节器。
7.试验步骤:
(1)
发电机空载下自动电压给定调节速度测定
通过对发电机励磁
模拟调节器工作在空载状态, 在恒发电机定子电压闭环调节方式下,
调节器进行增、减(磁)给定值操作观测发电机定子电压给定值变化量,并做记录。
(2) 发电机负载下自动电压给定调节速度测定
模拟油开关投入信号或有功无功信号,令调节器工作在负载状态,在恒发电机定子电 压闭环调节方式下, 通过对发电机励磁调节器进行增、减
(磁) 给定值操作观测发电机定子
电压给定值变化量,并做记录。
8 .判断标准及注意事项:
在发电机空载运行的状态下,
自动电压调节器的给定速度应不大于 1%额定电压 /s, 不
小于 0.3%额定电压 /s, 另外自动电压调节器的给定速度应与运行人员在负载状态下调整无
功操作及 DCS、监控系统调整机组无功的速度相匹配。
2.18 电压分辨率测定
1.试验目的:
测试发电机励磁调节器电压测量分辨率,以确定调节器调压精度。
2.试验原理:
新型发电机励磁调节器(微机励磁调节器)对外部模拟量采集后进行
A/D 转换,一
般 A/D 转换器位数以及调节器对应于发电机定子电压额定值所设定的信号电压幅值将决定调节器的电压分辨率。
3.试验条件:
发电机励磁调节器工作电源上电,调节器静态工作正常。
4.试验方法:
针对新型微机励磁调节器,通过其模拟量输入口送入额定的
PT电压值,然后在调节器
人机界面窗口中观察其对应的测量码值,由此在经过计算即可确定电压分辨率。
5 .参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998 6、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
发电机励磁调节器。
7 .判断标准及注意事项:
调节器电压分辨率越高, 说明此调节器调节精度越高, 当然,要保证高的电压分辨率,
必须有强有力的软件、 硬件支持。如南瑞电气控制公司生产的
SAVR-2000 发电机励磁调节器,
其电压分辨率可达
0.025%, 与 DSP硬件的采用及交流采样的软件匹配是分不开的。
2.19 调差率测定
1.试验目的:
测定发电机励磁调节器的调差率,以确定机组的无功分配。
2.试验原理:
新型发电机励磁调节器(微机励磁调节器)对于调差功能的实现,一般采用了如下
算法原理:
取无功Q
U
UF
Kδ <0 Kδ =0 Kδ >0
FM
取调差系数Kδ
求KδXQ
UF+KδQ→UF
QC
调差计算流程
0
调差原理
QL
可通过 UF、 Q及 UG的值,确定调节器的调差率。
3.试验条件:
( 1)发电机励磁调节器工作电源上电,调节器静态工作正常。
( 2)发电机并网运行正常,调节器调差功能投入,且功能正常。
4.试验方法:
( 1)在静态条件下,通过对调节器送入一定的无功值,并投入调差系数,检查调节器的给定值变化量,利用上述公式进行计算,即得出调节器的调差率。
( 2)发电机并网运行正常,调节器调差功能投入,同样利用公式进行计算,以确定调节器的调差率。
( 3)若具备条件,在发电机并网运行时,保持给定值不变,在功率因数等于
0 的情况
下,甩 50%-100%额定的无功功率, 测量甩负荷前后发电机机端电压, 5 .参照标准:
通过计算求得调差率。
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998 6、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
发电机励磁调节器。
2. 20 调节器通道切换试验
1.试验目的:
测定发电机励磁调节器双套的相互跟踪情况,
是否可实现快速跟踪并能够实现无扰
切换。
2.试验原理:
新型发电机励磁调节器(微机励磁调节器)采用双套或以上时,为保证主从通道之
间的无扰切换, 应用了控制角度跟踪或给定值跟踪等方法。 从通道通过跟踪主运行通道的控
制角度或(和) 给定值,当从通道切换为主运行通道时,从通道以跟踪的角度及给定值进行
调节,可保证无扰动切换的实现。
3.试验条件:
( 1)发电机励磁调节器工作电源上电,调节器带可控硅导通小电流正常,调节器工作在恒电压闭环方式下,控制角度为强励角或强减角,用示波器观测可控硅导通角度。
( 2)发电机空载运行正常,调节器双通道工作正常。
( 3)发电机并网运行正常,调节器双通道工作正常。以上三种状态下均需进行试验。
4.试验方法:
在试验条件( 1)下,对调节器做主从通道切换试验,通过示波器观测可控硅导通角度
是否变化,并测量可控硅输出直流侧电压值。
在试验条件( 2)下,对调节器做主从通道切换试验,观测机组机端电压是否出现波动
及波动量,并做记录。
在试验条件( 3)下,对调节器做主从通道切换试验,观测机组无功是否出现波动及波
动量,并做记录。
5 .参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998 6、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
发电机励磁调节器,可控硅三相整流桥,假负载,示波器,三相调压器等设备。
7、判断标准及注意事项
在切换时, 发电机机端电压及无功功率均不应有明显的波动;
调节通道切换应进行
无故障切换和模拟运行通道故障时切换两种方式。
2.21 励磁控制系统电压 / 频率特性测定
1.试验目的:
测定励磁控制系统的电压
/ 频率特性
2.试验原理:
励磁调节器控制发电机电压与发电机频率有相应的关系,当调节器自动电压给定值
不变, 而发电机频率变化时,调节器通过控制角度的调节,使发电机转子电流相应变化,以
保证发电机电压不变化。
3.试验条件:
发电机工作在空载条件下,
励磁调节器动态工作正常, 机组调速系统稳定且能正常调整
转速,转速调整时原动机应能避免振动。
4 参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件 5 试验设备:
发电机励磁调节器。
6 试验方法:
发电机在空载状态下,通过机组调速系统改变机组转速,测定发电机机端电压变化值。
7、判断标准及注意事项
在发电机空载运行情况下,频率值每变化
1%,自动励磁调节系统应能保证发电机电压
的变化值不大于额定值的±
0.25%。
2.22 发电机空载电压给定阶跃试验
1.试验目的:
发电机励磁调节器一般以恒发电机定子电压闭环调节方式为主要调节方式,
本试验
目的即为了测试这这种方式下的调节器调节性能。
2.试验原理:
UG +
Kp+Ki/S+Kd*S G(S)
U
F
-
+
调节器在对应于发电机
G( S)环节时调节器的调节性能由本身 P、 I 、 D 等参数调整
来确定。
3.试验条件:
发电机空载运行稳定,调节器动态工作正常。
4.试验方法:
通过调节器试验调试界面做励磁调节器空载电压给定值阶跃试验,直接改变给定
值,观测定子电压变化情况。
5.参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998 6、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
发电机励磁调节器。
7.试验步骤:
发电机在空载状态,调节器以恒发电机定子电压闭环调节方式运行,发电机带定子
电压 100%UN。
通过调节器试验调试界面做励磁调节器空载电压给定值±
10%UN、± 5%UN阶跃试验,
分析波形,修改 PID 参数,重做阶跃试验,直到参数合适为止,并做好记录。
8 .判断标准及注意事项:
.阶跃响应参数
空载时, 5%UFN阶跃量,超调量 振荡次数 调节时间 上升时间
≤ 30%阶跃量 ≤ 3 次 ≤ 5s ≤ 0.6s
2. 23 发电机零起升压试验
1.试验目的:
测试励磁调节器零起升压调节特性。
2.试验原理:
UG +
Kp+Ki/S+Kd*S G(S)
U
F
-
+
如上图, 首先调整给定值至额定值, 然后通过对调节器进行开机起励操作,
器通过电压闭环控制方式实现零起升压。
励磁调节
3.试验条件:
发电机转速达到额定,具备升压条件,励磁调节器工作正常。
4.参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998 5、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
发电机励磁调节器。
6.试验方法:
机组转速至额定,调节器工作正常,首先调整调节器电压给定值至额定值,然后对
调节器进行开机起励操作。
7.判断标准及注意事项:
超调量
≤ 10%额定
振荡次数
≤ 3 次
调节时间
≤ 10s
2.24 灭磁试验
1.试验目的:
检测发电机励磁调节器逆变灭磁能力;
检测发电机励磁回路灭磁开关(若回路设计具备灭磁开关时)及灭磁回路在发电机
空载、空载强励、额定工况下的灭磁能力。
2.试验原理:
( 1) 励磁调节器逆变灭磁原理;
( 2) 线性灭磁原理;
( 3) 非线性灭磁原理等。
3.试验条件:
发电机带空载额定电压,励磁调节器工作正常,灭磁回路正常。
4.参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998 5、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
发电机励磁调节器、励磁回路灭磁设备等。
6 .试验方法:
灭磁试验在发电机空载额定电压下进行:
1)
单逆变灭磁;
正常停机操作灭磁; 继电保护动作灭磁。
2)
3)
灭磁试验记录发电机定子电压和励磁电压,测定灭磁时间常数等,并检查灭磁开关
和灭磁电阻。
2.25 PSS 试验
1.试验目的:
检测发电机励磁调节器
PSS功能;
补偿系统的弱阻尼及快速励磁调节器所带来的负阻尼。
2.试验原理:
为抵消快速励磁调节器所带来的负阻尼,
采用附加控制输入 - pe 经过一定的超前或
滞后的相位校正, 再按一定的增益倍数放大后, 叠加到励磁调节环节, 该附加控制分量在发电机中产生一附加转矩, 通过设计和计算, 使该附加转矩与 Δω 同相,则该附加转矩即对低频振荡起阻尼作用。
励磁调节系统传递函数框图如下图所示:
Pe
TrS
Kpss1
1+T1S 1+T3S
Upss
1+TrS 1+T2S 1+T4S
Upss
UG +
+
Kp+Ki/S+Kd*S
Vf
+
+
G(S)
U
F
-
3.试验条件:
发电机在负载额定工况,励磁调节器工作正常,且具备
PSS功能。
4.参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998 5、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
发电机励磁调节器,试验录波仪。
6 .试验步骤:
( 1) 首先调整好调节器。
( 2) 然后对励磁系统做频率特性测试,获得励磁系统在
0.1 ~ 2.5Hz 范围内的相频特
性。
( 3) 根据前述的 PSS原理,针对励磁系统的相频特性,整定
PSS环节的相频特性,也
即整定二阶超前和滞后时间及增益。
( 4) 做机组的电压扰动试验, 使机组产生振荡, 投入 PSS检验其抑制低频振荡的效果。 ( 5) PSS设置投入和切除开关,用于PSS的投入和退出。
2.26 起励试验
1.试验目的:
测试励磁调节器起励相关特性。
2.试验原理:
针对自并激系统,采用交流、直流电源起励功能,在调节器进行开机起励时,自动投
入起励交流(或直流)电源,当起励完成后起励电源自动退出;
针对它励系统,励磁系统将根据调节器设定的控制方式进行起励,一般包括自动给定
值起励(电压闭环控制方式)及软起励(恒控制角度方式结合电压闭环控制方式)
。
3.试验条件:
励磁调节器工作正常;机组转速稳定在额定转速;发电机励磁系统准备就绪。
4.参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998 5、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
励磁调节器及励磁系统控制机柜等,调节器录波装置或其他录波装置。
6.试验方法:
设置调节器工作在自动方式,对于自并激系统,投入起励电源,励磁回路开关均合
好,调节器工作正常,通过操作调节器开机起励按钮,调节器应能可靠起励,测定发电
机电压超调量、摆动及超调时间并记录;
设置调节器工作在自动方式,对于它励系统,首先确认它励电源正常,励磁回路开
关均合好,调节器工作正常,通过操作调节器开机起励按钮,调节器应能可靠起励,测
定发电机电压超调量、摆动及超调时间并记录(对于调节器软起励,测定发电机电压上
升至额定值的上升时间) ;
设置调节器工作在手动方式,调节器应能按照调节器所设定的起励方式进行正常起
励。
2.27 甩无功负荷试验
1.试验目的:
测试励磁调节器在发电机甩无功时的调节特性,通过试验确定调节器能否满足发电机
甩无功时将机端电压控制在一定的水平。
2.试验原理:
根据电压闭环控制原理,当调节器检测到发电机甩负荷时,自动将电压给定值降低
至额定值位置,通过电压闭环调节,以控制机端电压不致大幅上升。
3.试验条件:
发电机并网带额定无功功率负荷,励磁调节器动态工作正常。
4.参照标准:
GB/T7409.3-1997 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/T 650-1998 5、试验设备:
大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
发电机励磁调节器及录波装置。
6.试验方法:
负荷运行时,使发电机带额定无功功率负荷,机组负荷开关断开,突甩负荷,对发电
机机端电压、 发电机转子电流、 发电机机组频率等进行录波,
测试调节器超调量并记录。
7.判断标准及注意事项:
励磁控制系统应能保证发电机甩额定无功功率时发电机电压最大值不大于额定值的
115%。
2.27 2.28 2.29 2.30 2.31 2.32 2.33
整流装置输出尖峰电压测量 轴电压测量
励磁系统模型参数确认试验 励磁调节器仿真试验
励磁系统相频特性试验,励磁系统幅频特性试验 励磁变压器试验
交流励磁机在额定工况下带整流负载测定换弧角 交流励磁机参数测定 交流励磁机空载试验
交流励磁机短路,及励磁绕组时间常数试验
2.34 永磁副励磁机带可控整流负载的外特性测定 副励磁机空载试验,负载试验
2.35 串联变压器试验 2.36 励磁变流器试验
2.37 磁场断路器及灭磁开关试验 2.27-2 .37 部分略
2.38
脉冲变压器试验
1、试验目的(原理)
脉冲变压器作为隔离一次与二次设备的主要元件, 承受着较高的过电压冲击 (尖峰可达阳极电压的 3~4 倍),这就要求脉冲变压器必须有较高的绝缘水平以保证运行的安全性;由
于晶闸管元件门极参数较分散, 触发脉冲陡峭的前沿可使触发延迟角稳定, 为此,强触发方式亦要求脉冲变压器次级上升沿具有陡峭性,以保证并联晶闸管良好的均流性。
2、 试验内容
在脉冲变原边加脉冲信号,付边与晶闸管的 G·K 相连,晶闸管无须加交流电压,测得强触发电流波形如下图:
i G
I
GFM
I
GT
t 1 t
t
2
t 3
附图:晶闸管门极信号
要求:
t1 1 ~ 2 s t 2 50 s t3
0.5 ~ 1ms
( 2 ~ 5) I GT
门极峰值电流 I GFM
I GT 为门极触发电流
2.39 非线性电阻及跨接器
——略
2.40 灭磁开关
——略
2.41 调节器的仿真试验
——略
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