Q GDW 746-2012 同步发电机进相试验导则及编制说明.pdf
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1、Q/GDW 746 2012IIICS 29.240P备案号:国家电网公司企业标准Q/GDW 746 2012同步发电机进相试验导则Guide on LeadingPowerFactorOperationTest of Synchronous Generator2012-06-21发布2012-06-21实施国家电网公司发布Q/GDWQ/GDW 746 2012I目次前言 1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 发电机进相试验原则 25 发电机进相试验条件 25.1 机组运行状态 25.2 励磁调节器( AVR) 25.3 发电机变压器组保护 25.4 电网运行条件 35.5
2、试验仪器 36 进相试验内容 37 进相试验方法及注意事项 38 对试验方案的要求 49 试验报告主要内容 410 试验报告附录的内容 4附录 A(规范性附录) 发电机温度限值 5附录 B(资料性附录) 隐极发电机静稳极限的计算方法 6附录 C(资料性附录) 凸极发电机静稳极限的计算方法 9附录 D(资料性附录) 同步发电机功角计算 12编制说明 13Q/GDW 746 2012II前言发电机的进相运行能力是系统安全、经济运行的重要保障,其实际进相运行能力应通过不同有功负荷下的进相试验确定,为指导发电机进相试验工作的有序、有效开展,特制订本标准。本标准由国家电力调度控制中心提出并解释;本标准由
3、国家电网公司科技部归口;本标准起草单位:国家电网公司电力调度控制中心、中国电力科学研究院、华北电力科学研究院、河南电力试验研究院、西北电网调度控制中心、甘肃省电力调度控制中心、陕西省电力科学研究院、甘肃省电力科学研究院、四川省电力工业调整试验所;本标准主要起草人:晁晖、寇惠珍、周济、王劲松、陈强、何凤军、符阳林、张伟、刘增煌、朱方、李志强、濮均、牛栓宝、崔岗、郑伟、李晓霞、肖洋、夏潮、王述仲;本标准由国家电力调度通信中心负责解释;本标准首次发布。Q/GDW 746 20121同步发电机进相试验导则1范围本标准规定了同步发电机进相试验原则、试验条件、试验内容、试验方法、试验方案及试验报告的要求等
4、。 同步调相机及抽水蓄能电机进相试验可参照此标准执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 7894 2001 水轮发电机基本技术条件GB/T 7409.3 2007 同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求GB/T 7409.1 2008 同步电机励磁系统定义GB/T 755 2008 旋转电机定额和性能GB/T 22264 2008 安装式数字显示电测量仪表GB/T 7064 2008 隐极同步发电机技术要求DL/T 650 1998
5、 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件DL/T 755 电力系统安全稳定导则DL/T 5153 2002 火力发电厂厂用电设计技术规定DL/T 5164 2002 水力发电厂厂用电设计规程DL/T 843 2003 大型汽轮发电机交流励磁系统技术条件DL/T 970 2005 大型汽轮发电机非正常和特殊运行及维护导则DL/T 583 2006 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件DL/T 1040 2007 电网运行准则3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1进相运行发电机机端电流相位超前机端电压,从系统吸收无功的运行状态。3.2进相试验确定发电机组进相能力,检验发电机组调
6、压能力而进行的试验。3.3进相能力由定子端部发热、定子电流、发电机静态稳定极限及厂用电电压共同确定的不同有功功率下发电机安全进相运行能力。3.4进相深度限值由发电机励磁系统中低励限制曲线决定的不同有功功率下发电机吸收系统无功功率的最大值。3.5低励限制环节同 GB/T 7409.1 中“欠励限制器” 。即一种电压调节器的附加单元或功能,目的是在减少励磁时限制同步电机不超越静态稳定极限,或不超越由定子端部铁芯发热而要求的圆柱型电机的热容量。通常的输入量是:同步电机的有功功率、无功电流和端电压,或者是功角,或者是磁场电流(也许还综合其他变Q/GDW 746 20122量) 。3.6低励限制曲线在低
7、励限制环节中整定的、发电机允许的最小无功功率与有功功率关系曲线。3.7发电机功角发电机空载感应电动势相对于机端电压或规定母线电压的相角差。4发电机进相试验原则4.1 所有接入电网的同步发电机均应按照电网运行要求,进行进相试验,确定其进相能力。4.2 当下列条件发生变化时,应校核或重新进行进相试验a) 发电机组增容或通风等冷却系统改造后。b) 发电机组接线方式等运行条件发生重大改变时。4.3 励磁系统升级、改造后,应进行进相运行深度限值及低励限制功能的校核试验。4.4 进相试验应在系统电压较高的运行方式下进行。4.5 机组进相试验前应根据系统计算结果编制试验方案,按照 DL/T 755、 DL/
8、T 970、 DL/T 1040 中的相关规定确定发电机安全进相运行范围。4.6 通过发电机端部结构件的温度测量,确定按端部发热条件所限制的运行范围,温度的测量和发热条件限制按 GB/T 755 或机组运行规程的规定执行。4.7 发电机进相深度限值应与发电机失磁保护定值相配合,即发电机进相运行时不应进入发电机失磁保护动作区。4.8 进相试验原则上在发电机自带厂用电源的方式下进行,对系统特别要求的电站可考虑在自带厂用电和备用电源两种方式下进行试验。4.9 进相试验应在自动电压调节方式下运行。5发电机进相试验条件5.1机组运行状态a) 发电机组在自带厂用电方式下能满负荷运行,且可在机组正常运行范围
9、内平稳调整有功功率。b) 机组在满负荷正常运行时,主变高压侧母线电压、高 /低压厂用电源母线电压应在合理范围内。否则,应在试验前将主变及厂用变压器分接头调到合适位置。c) 发电机组电气量、非电气量等状态量的指示均应完整、准确。如定子端部铁芯和金属结构件的温度测点不完整,试验前应按规定埋设。d) 发电机冷却系统运行正常。e) 自动发电控制( AGC)等其它调节发电机有功功率的功能组件退出运行。f) 自动电压控制( AVC)退出,励磁调节器以外的其它影响发电机无功功率调整的功能组件及限制环节应退出或取消,无功功率应能平滑、稳定调节。5.2励磁调节器(AVR)a) 励磁调节器性能指标应符合 GB/T
10、 7409.3、 DL/T 583、 DL/T 650、 DL/T 843 规定的技术要求。b) 励磁调节器低励限制环节模型框图、逻辑说明、参数计算及调整方法等相关技术资料齐全。c) 励磁调节器低励限制功能完好,整定值可在线修改。d) 励磁调节器低励跳闸功能退出,其它调节、限制、保护功能正常投入。e) 其它影响进相试验的限制条件退出。f) 励磁建模及 PSS 试验已完成5.3发电机变压器组保护a) 发电机变压器组保护运行正常。Q/GDW 746 20123b) 保证进行试验中的最大进相深度不会启动发电机失磁保护,试验期间失磁保护投入方式根据具体情况确定,确保试验期间机组安全。5.4电网运行条件
11、a) 由调度安排试验所需的运行工况。b) 同厂陪试机组 AVC 应退出。c) 涉网安全稳定措施已按调度批复方案执行。5.5试验仪器a) 试验仪器应能实时显示发电机组运行状态。b) 试验仪器应能完整记录低励限制动作波形,记录的波形可以进行后台分析。c) 试验仪器应满足 GB/T 22264 对计量精度的相关要求。6进相试验内容6.1 进行发电机不同有功功率下的进相能力测试,要求发电机功角、机端电压、端部铁芯和金属结构件温度、高 /低压厂用电源母线电压、主变高压侧母线电压在 DL/T 5153、 DL/T 5164 及运行规程规定的范围内。6.2 在实测的进相能力范围内,整定低励限制曲线。6.3
12、检验低励限制环节的静态限制特性,验证低励限制定值。6.4 检验低励限制环节的动态限制特性。7进相试验方法及注意事项7.1 机组的进相过程可以通过逐渐提高系统电压使被试机组自然进相实现。7.2 当采用 7.1 所述方法无法测定进相能力时,可采用人为减磁使被试机组进相的方法实现。7.3 试验机组选择的有功工况应包括机组正常运行功率的最大值和最小值, 中间点可根据机组稳定运行情况选定。通常汽轮发电机组进相试验工况为 50%、 75%、 100% 额定有功功率;水轮发电机组进相试验工况为 0%、 50%、 75%、 100% 额定有功功率。7.4 每一种工况下的试验应包括滞(迟)相、零无功、进相三种状
13、态(进相工况应达到进相限制条件) ,在三种状态下分别选择停留点记录发电机状态量。7.5 温度记录应待温度稳定后进行。7.6 试验过程中至少应记录如下发电机变压器组状态量:发电机有功功率、无功功率、功角、机端电压、机端电流、励磁电压、励磁电流、端部铁芯和金属结构件(如阶梯齿、压指、压圈等)温度、进出水温度、冷热风温度,高、低压厂用电源最低母线电压,主变高压侧母线电压,同厂陪试机组出线潮流。另外,试验过程中同厂陪试机组的无功功率总和应尽可能保持不变。7.7 进相深度限制条件包括:发电机功角、机端电压、机端电流、高 /低压厂用电源母线电压、主变高压侧母线电压、端部铁芯和金属结构件温度(如阶梯齿、压指
14、、压圈等,温度限制可参考附录 A) 、发电机进出水温差、冷热风温差等。进相限制值应根据机组运行规程确定,规程中无明确规定的参考如下条款:a) 通常汽轮发电机功角(发电机空载感应电动势相对于机端电压之间的相角)不大于 70;对于水轮发电机,在带不同有功功率时,其极限功角不同,因此,试验前应根据水轮发电机及主变参数计算极限功角,在试验过程中功角相对于极限功角留有一定的安全裕度( 15 -20) 。发电机极限功率、功角计算公式见附录 B、 C、 D。b) 机端电压不小于 90%额定电压。c) 机端电流不大于额定电流。Q/GDW 746 20124d)端部铁芯和金属结构件 (如阶梯齿、 压指、 压圈等
15、) 温升不超过机组运行规程或 GB/T 7064、 GB/T7894 中的相关规定。e) 火电机组厂用电母线电压不低于负载额定电压的 95%,水电机组厂用电母线电压限值按机组运行规程执行。f) 主变高压侧母线电压不低于试验方案要求的电压下限值。g) 发电机进出水温差、冷热风温差不超出机组运行规程的允许范围。7.8 在线整定低励限制值应在确保发电机安全运行的状态下进行。7.9 低励限制环节的静态限制特性检验应在机组缓慢进相过程中使低励限制环节正常动作, 并发出报警信号。7.10 低励限制环节的动态特性应进行功能性校核检验。通过给定电压下阶跃的方法进行检验,阶跃量一般不大于 4%,发电机有功功率不
16、应出现等幅或发散振荡,无功功率波动次数不能大于 5 次。该过程需要对有功功率、无功功率、机端电压、机端电流、转子电压、转子电流等进行录波。8对试验方案的要求8.1 进相试验方案应包括试验项目、试验目的、试验步骤、测试内容、安全技术措施、试验组织机构,以及主要设备参数(发变组参数、厂用变参数、励磁调节器型号及参数等) 、低励限制曲线及设置方式、试验要求的机组工况和条件、进相深度限制条件等。8.2 进相试验方案应由试验单位和相关电厂共同编写,并经电网调度部门审核、确认。9试验报告主要内容9.1 系统条件及机组概况,包括系统接线方式、电厂名称、机组编号、发变组参数、励磁系统参数(含励磁系统低励限制环
17、节整定参数及低励限制曲线设置方式等) 、制造厂家等。9.2 试验时间、试验采用的运行方式、试验内容,采用的试验仪器。9.3 简述试验过程。9.4 试验结果分析,主要包括如下内容:a) 机组的进相能力及限制条件。b) 低励限制曲线、整定值和实测动作值。c) 对主变高压侧母线调压的分析评价。9.5 结论和建议,应包括如下内容:a) 进相能力(包含各有功工况下发电机进相深度的限制条件) ;b) 低励限制特性;c) 主变高压侧母线调压效果;d) 问题和建议。10试验报告附录的内容10.1 发电机进相试验记录数据。10.2 发电机组低励限制动作录波图。Q/GDW 746 20125附录A(规范性附录)发
18、电机温度限值发电机定子端部铁芯和金属结构件的温度限值如表 A.1 所示 .表A.1发电机定子端部铁芯和金属结构件的温度限值序号 部 位 允许温度限值1 定子端部铁芯及压指1)有制造厂预埋测温元件,以制造厂规定为准2)后埋测温元件,最高允许温度 1303)若发电机使用的绝缘漆允许温度低于 130,则以绝缘漆允许温度为准2 压圈 2003 电屏蔽磁屏蔽1)以制造厂规定为准2)以不危及绝缘及结构件为准Q/GDW 746 20126附录B(资料性附录)隐极发电机静稳极限的计算方法假设 为发电机内电势, 为发电机同步电抗, 为发电机端电压, 为主变电抗, 为线路qEdXFVbXxtX电抗, 为系统电压。
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