励磁系统试验-余振

负载主要实验项目
过/欠励限制实
验
调差实验
甩负荷实验
PSS实验
自动生压
空载试验
DLT583-4.2要求：发电机空载，突然投入励磁系统，使发电机机端电压从零上升至 额定值时，电压超调量不大于额定电压的10%，振荡次数不超过3次，调节时间不大 于5s
逆变灭磁
空载试验
DLT583/DLT650要求：自动方式下逆变灭磁时，可控硅整流器的控制 角α应达到最大值，且调节过程应平滑连续 试验波形分析：逆变灭磁后，触发角达到最大值，机端电压及转子 电流平稳下降
AVR
Ugref1 ＋ Uvfg

＋

＋ Uuel
Uc

－
PID
IFMark
Unoise
Uess Uts ＋ ＋
Upss
or
IFlimMark
Байду номын сангаас
ILmaxmark Ukmax-KCIFS

－
LV
HV
Efd
Ukmin-KCIFS
Urcl IFlimMark Ifref or IExcRotref 0.95*IFlim Iref ＋
功率柜阳极加入电压，改变触发角测直流输出电压 开机至空载发脉冲状态 在调节器具备“就地、远方切换”功能时，需要置“就地控制”位。 按“就地建压”按钮，观察调节器为“A套空载”状态，定角度初值 通常为110度。按增磁钮将角度增加到60度，观察输出电压波形是否正确 。波形应如下图显示： 对于工频系统，上述6个波头在示波器X轴上应为20ms；对于500Hz 中频系统，上述6个波头在示波器X轴上应为2ms；对于400Hz中频系统， 上述6个波头在示波器X轴上应为2.5ms；对于350Hz中频系统，上述6个 波头在示波器X轴上应为2.86ms；
2.励磁系统静态试验
2.6.2 电流闭环控制功能模拟
确保NES6100在“电流闭环”控制方式。 通过X101端子模拟加入发电机PT二次侧额定电压。 通过X102端子模拟加入发电机转子CT二次侧空载额定电流。 通过主界面观察转子电流测量值。 在转子电流小于电流给定时，通过减磁令使得转子电流大于 电流给定，此时应该观察到触发角度从空载最小角逐渐变化 到空载最大角。 在转子电流大于电流给定时，通过增磁令使得转子电流小于 电流给定，此时应该观察到触发角度从空载最大角逐渐变化 到空载最小角。
√ √
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1. 励磁标准针对励磁试验的要求
17 18
19 20 21 22 23 24
电压分辨率测定 调差率测定或检查
励磁调节装置调节通道切换试验 励磁控制系统电压/频率特性 发电机空载电压给定阶跃响应试验 发电机零起升压试验 发电机灭磁试验 PSS试验
Uilmin
FCR
Ukmin

－ Ifs or
IExcRot
PID
2.励磁系统静态试验
2.6.1 电压闭环控制功能模拟
通过X101端子模拟加入发电机PT二次侧额定电压。 通过X102端子模拟加入发电机转子CT二次侧空载额定电流。 通过主界面观察机端电压测量值。 在机端电压小于电压给定时，通过减磁令使得机端电压大于电压 给定，此时应该观察到触发角度从空载最小角逐渐变化到空载最 大角。 在机端电压大于电压给定时，通过增磁令使得机端电压小于电压 给定，此时应该观察到触发角度从空载最大角逐渐变化到空载最 小角。
1. 励磁标准针对励磁试验的要求
1.1 励磁试验分型式试验、出厂试验、交接试验和定期检查试验。 1.2 励磁装置在下列情况下应进行型式试验，以全面考核设备性能 和质量。 a)新产品试制定型时； b)已定型的产品当设计、工艺或关键材料更改有可能影响到产 品性能时； c)出厂或现场试验结果与上次型式试验有较大差异时。 1.3 每套励磁装置出厂时必须经过出厂试验，并提供合格证书。 1.4 发电机投产前，励磁系统应在现场进行交接试验，核对厂家提 供的功能、参数和指标，并按电厂具体情况和系统要求整定参数。 1.5 发电机定期检查（大修）时应对励磁系统进行大修试验以检查 各部分是否正常，定期检查试验的内容可根据设备具体情况确定。
2.励磁系统静态试验
2.2 电源负载阻值测量

励磁调节器交流直流输入电源负载值； 开出隔离继电器电源负载电阻； 脉冲电源负载电阻； 同步变压器输入和输出电阻； 整流柜风机电源负载； 灭磁装置操作电源负载电阻； 起励电源负载电阻值。
2.励磁系统静态试验
2.3 小电流试验
调节器设置
励磁系统试验
国电南瑞科技股份有限公司
目
录
1. 励磁标准针对励磁试验的要求
2. 励磁系统静态试验
3. 励磁系统动态试验
4. 励磁试验性能与电力系统稳定性
1. 励磁标准针对励磁试验的要求
IEEE同步电机励磁系统用标准定义 IEEE励磁控制系统动态性能 的鉴别、试验和评估指南 IEEE推荐的电力系统稳定研究用 励磁系统数学模型 IEEE励磁系统规范准备指南 IEEE Std 421.1-1986 IEEE Std 421.2-1990 IEEE Std 421.5-1992 IEEE Std 421.4-1990
√ √
√
√
√
目
录
1. 励磁标准针对励磁试验的要求
2. 励磁系统静态试验
3. 励磁系统动态试验
4. 励磁试验性能与电力系统稳定性
2.励磁系统静态试验
系统装置通电前检查 电源负载阻值测量 小电流试验 模拟量校验 开关量校验及现场传动试验 励磁调节器功能模拟试验等
2.励磁系统静态试验
2.1 系统装置通电前检查 系统装置内部检查； 1）检查装置内部端子配线是否有松动或脱落的现象 2）检查装置内部焊点是否有明显的脱落或短路 3）拽插箱外部端子的线，特别是电流的线，检查插针线是否有松动或脱落 的现象 4）检查柜内所有元器件上的配线有无松动或脱落的现象 系统装置外围回路检查。 1）根据系统图检查端子外部接线 2）打开PT回路和CT回路的短接片，测量外部PT应不短路。确认CT应不开 路
电压阶跃试验
转子电流阶跃试验 控制方式切换试验 通道切换试验 PT断线试验 逆变灭磁试验 V/F限制试验 带负荷跳灭磁开关试验等
通道切换试验
低励试验 过励试验 均流试验 甩负荷试验 PSS试验等
空载主要实验项目
自动升压 逆变灭磁 跳灭磁开 关封脉冲 控制模式 切换 PT断线实 验 V/Hz限制 实验
2.励磁系统静态试验
2.6.3 控制方式切换和通道切换试验
分别在电压闭环和电流闭环下，进行A、B套主从切换，观察 触发角度和直流输出电压应无明显波动。 分别对A、B套进行“电压闭环”/“电流闭环”切换，观察触 发角度和直流输出电压应无明显波动。
2.6.4 PT断线模拟试验
2.6.5 起励异常封脉冲
分别以A、B套为主，做每个整流柜的小电流试验，并记录相关数据 。在60º 做两套调节器相互切换，记录切换时直流输出电压波动，如果有 偏差修改补偿角度，使得偏差在允许的范围内（阳极电压为100V时，允 许偏差为0.5V）。
常见问题
1.开机无反应，不能进入空载状态。 a).检查灭磁开关是否合上（即有无逆变令）； b).水电厂检查转速令是否短接。 2.开机后调节器发脉冲，直流无输出。 a).脉冲把手手否在投入位，灭磁开关封脉冲节点是否短接； b).脉冲灯很亮的情况下检查同步回路； c).检查负载电阻阻值是否合适，建议在50-100欧姆。 3.波形缺相 a).检查三相电源是否平衡; b).检查整流桥回路（快熔，刀闸等回路）； 4.波形畸变，波形存在毛刺 a).检查三相电源波形，尤其是三机中频电源； b).检查功率柜阻容吸收回路
2.励磁系统静态试验
2.4 模拟量校验

发电机定子PT二次侧额定线电压＝UFN／发电机定子PT变比； 系统PT二次侧额定线电压＝USN／系统PT变比； 发电机定子CT二次侧额定相电流＝IFN／发电机定子CT变比； 发电机转子CT二次侧额定负载相电流＝ILN×0.816／CT变比； 同步变压器二次侧额定线电压＝U2N／同步变压器变比。
1. 励磁标准针对励磁试验的要求
编号 1 2 3 4 5 6 试 验 项 目 励磁系统各部件绝缘试验 环境试验 励磁调节装置各单元特性测定 励磁调节装置总体静特性测定 控制保护信号模拟动作试验 功率整流装置均流试验 型式试 验 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 出厂试 验 √ 交接试 验 √ 大修试 验 √
GB/T7409.3—大、中型同步发电机励磁系统技术条件 DLT650-1998大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件 DLT843-2003大型汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件
DL/T583-2006 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件
DL489-2006大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置的试验规程等
空载10%电压阶跃
空载试验
DLT583-4.2要求：发电机空载±10%阶跃响应，电压超调量不大于额定电 压的10%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于5s
& G2
2.6.12 硅柜故障限制模拟
2.6.13 最大励磁电流限制模拟
2.6.14 最小励磁电流限制模拟
目
录
1. 励磁标准针对励磁试验的要求 2. 励磁系统静态试验 3. 励磁系统动态试验 4. 励磁试验性能与电力系统稳定性
3. 励磁系统动态试验
■空载试验部分 短路升流试验 零起升压试验 ■并网试验部分 负载下测量校验 调差投入试验
2.6.6 起励控制
2.6.7 调节器状态转变
2.6.8 低励限制模拟试验
2.6.9 过励磁限制模拟试验
2.6.10 V/HZ限制模拟试验
2.6.11 强励反时限限制模拟试验
强励反时限动作 IL > 强励启动值 热量累计为1 & 切换为电流闭环 G1 电流给定设为强励限制值
IL < IP 热量累计为0 强励反时限复归 切换为电压闭环
注意：加入电压最大值不能超过150V，电流最大值不能超过5A，电 流需防止开路，并谨防电压电流倒送入系统。
2.励磁系统静态试验
2.5 开关量校验及现场传动试验
开关量校验； 功率柜信号检查； 灭磁开关动作试验； 现场信号传动试验。
2.励磁系统静态试验
2.6 励磁调节器功能模拟试验
Ug_step Ugref ＋ ＋ ＋ Uoel ＋ Uref ＋ LimVFmark
1.将调节器置“定角度”控制方式 2.观察主界面，机组状态为“A套等待”状态，无故障、告警和限制 信号，“闭环方式”显示为“定角度”。观察“AVR”控件“数据显 示”“频率”同步频率应为50Hz，同步相位应为120º ，同步相序 应为563。 3.如果调节器同步频率是工频且为水电机组，则通常将端子1003-7 ，1003-22短接，以模拟输入“转速令”。 4.需要将灭磁开关停机的常闭节点打开。 5.需要将保护停机令或中控停机令解开。 6.对于ABB、UR或HPB灭磁开关，通常采用硬件封脉冲，需要确认 NES6100的1104-52、1104-55应导通。（可以合灭磁开关的合灭磁开 关，不能和灭磁开关的临时短接这两个端子）。 7.合上整流柜的脉冲投切开关。
7
8
转子过电压保护单元试验
励磁系统部件温升试验
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1. 励磁标准针对励磁试验的要求
9 10
11 12 13 14 15 16
功率整流装置噪声试验 励磁调节装置抗电磁干扰试验
励磁调节装置的老化试验 核相试验 静差率测定 强励电压倍数及电压响应时间测定 手动励磁控制单元调节范围测定 自动电压调节器调节范围测定
60°
60° 60° 60° 60°
◆测量电压，计算补偿角 测量交流电压U2、直流电压Ud，在“监控”“参数设置”“ 系统参数”栏，双击“补偿角度”，输入用户名和密码（均为1），调整 补偿角度，使得U2、Ud和触发角度α满足关系式：Ud =1.35×U2×COS(α)，并确认波形正确。（对于标准的波形以波形为准 ，一般在实际开机空载时，再次用以上公式校核） 通常情况下，若是工频系统，补偿角应在-10～10º 之间；若是中 频系统，补偿角应在0～20º 之间。
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1. 励磁标准针对励磁试验的要求
25 26 27 发电机起励试验 发电机甩无功负荷试验 功率整流装置输出尖峰电压测量 √ √ √ √ √ √ √
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29 30
发电机轴电压测量
励磁系统模型和参数的确认试验 励磁调节装置的仿真试验
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