6励磁系统试验

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。
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
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 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
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
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பைடு நூலகம்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
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
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
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
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8
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 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
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。
1. 励磁标准针对励磁试验的要求
编号 1 试 验 项 目 励磁系统各部件绝缘试验 型式试 验 √ 出厂试 验 √ 交接试 验 √ 大修试 验 √
2
3 4
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
√
√ √ √ √ √ √ √ √
5
6 7
控制保护信号模拟动作试验
功率整流装置均流试验 转子过电压保护单元试验
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
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
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。
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 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
■并网试验部分
负载下测量校验 调差投入试验 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
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
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
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