發(fā)電機動態(tài)試驗和調試

1、發(fā)電機動態(tài)試驗和調試一、空負荷調試1、發(fā)電機在升速過程中試驗1.1 測量發(fā)電機轉子繞組的絕緣電阻、 交流阻抗及 功率損耗本試驗目的是為了檢查發(fā)電機轉子繞組在升速過 程中人無不穩(wěn)定的匝間短路現(xiàn)象，并留下轉子繞組有 關交流阻抗和功率損耗的原始記錄。試驗時，將發(fā)電機轉子繞組同勵磁機回路完全斷 開，并采取安全措施保證給轉子所加的試驗電源不會 影響到勵磁回路的其它設備。若勵磁回路沒有明顯的 斷開點，可將發(fā)電機轉子滑環(huán)上的碳刷全部取下，試 驗電源利用帶有絕緣手柄的銅刷或碳刷作成接觸棒 與滑環(huán)相接。待試驗結束后，再將碳刷恢復原位。在 汽輪機升速過程中， 分別在盤車、 500 、1000 、1500 、 20

2、00 、2500 、3000 轉下進行測試。 超速試驗完成后， 應在額定轉速下再次測量。1.1.1 測量發(fā)電機轉子繞組絕緣電阻：用 500V 或 1000V M 表測量，絕緣電阻值 0.5M；水內(nèi)冷發(fā) 電機轉子繞組用 M 表或萬用表測量，絕緣電阻 5000。1.1.2 測量轉子繞組交流阻抗及功率損耗試驗電壓峰值不超過轉子繞組的額定勵磁電壓。 試 驗結果就及時整理，并與廠家資料對比。如果發(fā)現(xiàn)在 升速過程中，轉速升高而轉子繞組交流阻抗值突然減 小很多，功耗有明顯增加，應馬上重復核算，在確認 無誤后及時向試運指揮部報告，研究對策。1.2 檢查勵磁機的性能及相序在發(fā)電機低轉速（ 4001200 ）時，

3、檢查勵磁機的 性能及相序。副勵磁機為永磁機時， 測量其隨轉速升高的電壓曲 線和相序。三相電壓應對稱，正相序。交流勵磁機， 包括主勵磁機和副勵磁機， 可在其勵 磁繞組處外加直流電源增加勵磁，使勵磁機升壓，然 后測量。直流勵磁機，應在低轉速下檢查其自勵性能和輸出 端子的極性。若發(fā)電機采用機端變壓器勵磁方式，則無此試驗。1.3 利用發(fā)電機殘壓核對發(fā)電機相序試驗在 1200 轉進行。在發(fā)電機一次側測量電壓和相序。若為封母聯(lián)接， 也可考慮在出口 PT 處測量。發(fā)電機殘壓值從理論上 講雖不高，但應視為高壓對待，應特別注意測量時的 安全措施。2、發(fā)電機在額定轉速下的試驗2.1 主勵磁機空載特性試驗主要步驟：

4、2.1.1 檢查勵磁系統(tǒng)狀態(tài)，投入勵磁系統(tǒng)保護。2.1.2 投入勵磁系統(tǒng)，合上滅磁開關。2.1.3 手動緩慢增加勵磁，升高主勵磁機電壓， 最 高至額定電壓 1.1 倍為止， 其間分 78 點，作出 上 升曲線。2.1.4 當主勵磁機電壓升到額定時測量其相序。2.1.5 手動緩慢降低主勵磁機電壓， 作下降曲線 。2.1.6 退出勵磁。（主勵磁機輸出開關必須斷開， 具體接線根據(jù)現(xiàn)場 設計）2.2 發(fā)電機短路試驗 發(fā)電機短路試驗的目的是錄取發(fā)電機的短路特性， 與制造廠出廠數(shù)據(jù)相比較以判斷機組是否正常； 錄取短路滅磁時間常數(shù)，檢查滅磁開關的工作性能 ；同時 用一次電流檢查電流回路的完整性、正確性及相關

5、保 護的正確性。 K2K1K3K42.2.1 試驗前的準備及注意事項（1）短路點應事先在方案中寫明。對于發(fā)變組接 線方式，其短路點可在機端和主變高側各設一個。（2）事先安排好試驗用的短路排，短路排應能承 受試驗時（10min 以上）的大電流， 并派人就近監(jiān)視。（3）發(fā)電機保護處置 ：投入斷水保護、 勵磁回路 保護、轉子接地保護 、發(fā)電機轉子過負荷保護。為避 免電流回路檢查過程中保護誤動， 應將其余保護全部 置于信號或斷開位置。（4）通常使用相位伏安表檢查電流回路，繪制六 角相量圖 。測量時注意卡鉗的極性，為防止電流回路 開路，應專門將測量處的端子螺絲上緊并預留出供卡 鉗測量的空隙。（5）試驗中

6、需要接入的儀表和錄波裝置事先應經(jīng) 檢驗合格，并已按要求接好，復查接線正確牢固，各 項記錄表格準備齊全 。（ 6） 發(fā)電機 、變壓器的 冷卻系統(tǒng)均已投入運行 。2.2.2 試驗步驟（1）檢查三相短路排（ K1 ）已安裝好。一次系統(tǒng) 狀態(tài)符合試驗要求。（2）檢查發(fā)電機、變壓器冷卻系統(tǒng)運行正常。（3）投入發(fā)電機的斷水保護和勵磁回路保護、投 入發(fā)電機轉子接地保護、轉子過負荷保護。（4）合滅磁開關（5）略加勵磁，觀察電流表有無指示。 將發(fā)電機 定子電流升至二次電流為 0.5A ，檢查各電流回路有無 開路。用相位伏安表進行檢查并記錄。 在檢查過程中， 如有電流開路，有火花或放電聲，測量數(shù)據(jù)不準確， 應立即

7、滅磁并查明原因。（6）將發(fā)電機定子電流升至約互感器二次額定電 流的 20% ，檢查發(fā)電機差動保護各相電流的數(shù)值及相 位。判斷電流二次回路接線的正確性。 繼續(xù)增加勵磁， 將定子電流加至額定值 ，用高內(nèi)阻表測量差動保護的 差電壓或差電流， 應符合要求。（現(xiàn)在多為數(shù)字保護， 可直接在保護中檢查）（7）錄取發(fā)電機三相短路特性曲線。在上述增加 電流的過程中，分 5 6 點記錄各點下的定子三相電 流、勵磁電流、勵磁電壓以及勵磁機的勵磁電流和勵 磁電壓，同時核對定子三相電流的標準表、盤表，勵磁電壓標準表、盤表，勵磁機勵磁電壓、電流表等。 匯總各項數(shù)據(jù)進行整理，并將短路曲線在事先準備的 畫有制造廠出廠曲線的紙

8、上，進行比較，誤差在允許 范圍內(nèi)。若相差過大應查明原因。有些情況下可能是 由于轉子電流表接線不正確或勵磁繞組有匝間短路 等原因造成的。（8）緩慢減少勵磁至最低，錄制下降曲線。（9）測定發(fā)電機定子短路狀態(tài)下的滅磁時間常數(shù)。增加勵磁升發(fā)電機電流至額定后滅磁并記錄 。（10）測量發(fā)電機差動保護動作值。 在保護盤端子 排短接其中電流互感器，并斷開其每相至盤內(nèi)的邊接 片；在另一組電流互感器及差動回路中接入低內(nèi)阻電 流表。合上滅磁開關，緩慢加勵磁，測量差動繼電器 動作電流應與整定值相符。（？多余）（11）派人到滅磁小間檢查滅磁開關消弧觸頭和主 觸頭的情況，檢查滅弧回路電阻有無燒損，同時分析 錄波圖是否完好

9、，然后拆除 K1 短路線。2.3 發(fā)變組短路試驗對于某些大容量發(fā)電機， 發(fā)電機與變壓器連線為封 閉母線，沒有明顯的斷開點，因而在短路點 K1 處安裝短路排較為困難。這樣發(fā)電機的短路特性就無法錄 制，此時可只錄制發(fā)電機變壓器的短路特性曲線。本試驗的目的是檢查電流回路的完整性及相序、 相 位的正確性，檢查繼電保護回路并錄制發(fā)變組短路特 性曲線，留下原始資料供以后定期試驗對比。2.3.1 準備工作及注意事項（1）短路點 K2（主變高壓側） 如條件許可最好用 接地開關。 但在大電流試驗時要抓緊時間， 速度要快。（2）檢查主變中性點接地開關在斷開位置。（？）（3）檢查主變瓦斯繼電器安裝正確，符合要求，

10、輕重瓦斯傳動正確。（4）檢查二次回路所接入的儀表接線正確，記錄 表格齊全。（5）保護投入同上，同時投入瓦斯保護。2.3.2 試驗步驟基本同 2.2 。參考執(zhí)行。2.4 高廠變電流回路檢查試驗目的是檢查高廠變及其分支的電流回路。 如果 高廠變電流回路已在機組啟動前用外加一次電流檢查完畢，而且與發(fā)電機變壓器組構成的大差接線經(jīng)試驗證明正確時，也可將該項省去，待并網(wǎng)后帶負荷后 用負荷電流復查廠用分支的電流回路。2.4.1 準備工作及注意事項（1）在 K3K4 點短路時，由于廠用母線已帶電， 在裝拆短路線時應先做好安全措施。（2）K3K4 短路點可直接裝在斷路器的一次觸頭 處，而將和母線相聯(lián)的一次觸頭拆

11、除。這樣裝短路線 只需把小車開關推進或拉出即可。（3）檢查 K2 短路點已拆除。（4）檢查廠變瓦斯繼電器安裝正確，符合要求， 輕重瓦斯傳動正確。（5）保護投入同上，同時投入瓦斯保護。2.4.2 試驗步驟基本同 2.2。參考執(zhí)行。 注意不能讓廠用分支過載。2.5 發(fā)電機空載試驗 發(fā)電機空載狀態(tài)下的主要試驗項目為錄制發(fā)電機 空載特性；檢查電壓回路；檢查繼電保護回路； 測定 發(fā)電機空載狀態(tài)下的滅磁時間常數(shù)。2.5.1 準備工作及注意事項（1）檢查發(fā)電機本體、勵磁設備、滅磁室、出線間及高壓一次回路的情況，檢查以前試驗時短路線是 否全部拆除，并派人至準備升壓的主要設備處監(jiān)視， 并配有聯(lián)系電話。（2）將發(fā)

12、電機的保護全部投入。 為防止保護誤動 切機停爐，需將發(fā)電機出口至機爐連接片解除。（3）發(fā)電機出口隔離開關在斷開位置。若無此裝 置，則需要將發(fā)電機出口連接母線拆除。（4）根據(jù)圖紙選定適當位置接入儀表和錄波裝置， 測量并記錄波形；測量發(fā)電機定子三相電壓、轉子電 壓、轉子電流；主副勵磁機勵磁電壓和電流。各項試 驗記錄表齊全。（ 5）整個試驗過程中， 監(jiān)盤人員及讀表人員應密 切監(jiān)視表計指示，并做好記錄 。各處設備監(jiān)視人員應 注意設備有無放電聲和異?，F(xiàn)象。若有緊急情況應立 即報告指揮人員滅磁。2.5.2 試驗步驟（1）檢查發(fā)電機出口隔離開關在斷開位置或出口 連接母線已招聘會。（2）投入發(fā)電機全部保護（3

13、）全發(fā)電機滅磁開關（4）電壓回路及帶電設備檢查：利用手動調節(jié)勵 磁將發(fā)電機電壓緩慢升至 0.3 倍額定電壓。檢查各帶 電設備是否正常，無異常后再分別將電壓升至 0.5、 1.0 倍，并對各帶電設備進行檢查， 記錄各級 PT 電壓 和開口電壓。（5）錄制發(fā)電機空載特性和匝間耐壓試驗。最高 升至 1.3 倍額定電壓。在發(fā)電機逐步升壓過程中分幾點讀取各表計數(shù)值， 作發(fā)電機空載特性曲線。匯總各項數(shù)據(jù)進行整理，并 將短路曲線在事先準備的畫有制造廠出廠曲線的紙 上，進行比較，誤差在允許范圍內(nèi)。對有匝間絕緣的發(fā)電機， 應進行發(fā)電機匝間耐壓試 驗，即在錄制發(fā)電機空載特性過程中， 當電壓升至 1.3 倍時持續(xù)

14、5 分鐘，然后再逐步降低電壓。（6）在發(fā)電機電壓上升和下降過程中，注意觀察 并記錄各電壓繼電器的動作值和返回值，應符合要 求。（7）測量發(fā)電機定子空載狀態(tài)下的滅磁時間常數(shù)。 將發(fā)電機重新升至額定電壓，滅磁錄波。在示波圖中 測定由滅磁開關斷開至發(fā)電機電壓降至 0.368 倍時所 需的時間。（ e-t/t0 ，當 t t0 時即 e-1）（8）測定發(fā)電機殘壓及相序：發(fā)電機滅磁開關斷 開后，先在機端 PT 二次測量， 然后在機端直接測量。 測量時要注意安全，一次側線間電壓小于 300V 時， 直接在一次測量發(fā)電機的相序，應與待并電網(wǎng)相序一 致。2.6 發(fā)電機空載下自動勵磁調節(jié)器的試驗 目的：檢查自動

15、勵磁調節(jié)器的調節(jié)性能及自動勵磁 調節(jié)器的安裝、調試質量，同時對自動 勵磁調節(jié)器 回路進行全面檢查。2.6.1 主要試驗項目如下：（1）手動電壓調整范圍的檢查（2）手動、自動切換試驗（3）空載穩(wěn)定性檢查（4）自動高壓范圍檢查（5）自動手控切換試驗（6）手控高壓范圍檢查（7）10%階躍響應（8）調節(jié)器頻率特性試驗（9）發(fā)電機程序開機升壓試驗2.7 主變和廠變零起升壓試驗并錄取發(fā)變組的空 載特性目的：在比較安全的條件下檢查變壓器的帶電情況 及各部絕緣；錄制發(fā)電機變壓器組空載特性取得原始 數(shù)據(jù)，以便以后定期檢驗時比較。2.7.1 準備工作及注意事項（1）檢查發(fā)電機出口隔離開關在合上位置或出口 連接線已

16、恢復良好。檢查主變出線隔離開關及斷路器 均在斷開位置。檢查高廠變低側隔離開關及斷路器均 在斷開位置。（2）主變高側中性點接地開關在合閘位置。（3）主變及廠變油系統(tǒng)運行正常，所有保護均投 入，發(fā)電機所有保護也均投入。（4）帶電各主要設備應派專人監(jiān)視，并與集控之 間有電話聯(lián)系。試驗期間如果設備出現(xiàn)異常應立即通 知總指揮，降低發(fā)電機電壓，跳開滅磁開關，分析并 排除故障。（5）根據(jù)圖紙，選定適當位置接入錄波裝置，測 錄各電量波形。2.7.2 試驗步驟基本同發(fā)電機空載試驗。在檢查正常后保持主變及高廠變在額定電壓下運 行 30min 后，短時將電壓發(fā)電機壓升高至 1.1 倍，然 后再逐步降低電壓至最低。二

17、、發(fā)電機與系統(tǒng)并列帶初負荷 發(fā)電機與系統(tǒng)并列可以采用準同期方式和自同期 方式。準同期是在并網(wǎng)在發(fā)電機已勵磁，當發(fā)電機的 頻率、電壓大小及相位分別與系統(tǒng)的頻率電壓大小及 相位接近時將發(fā)電機出口斷路器合上，完成并列操 作；自同期方式是將未加勵磁，轉速接近系統(tǒng)同步轉 速的發(fā)電機出口斷路合上同時給發(fā)電機勵磁，在原動 機力矩和同步轉矩等作用下將發(fā)電機拖入同步，完成 并列操作。對于大容量發(fā)電機組一般都采用準同期方 式以手動或在同期裝置控制下自動將發(fā)電機并入系 統(tǒng)。為了保障發(fā)電機組的安全及系統(tǒng)的穩(wěn)定， 通常要求 如下：（1）并列合閘瞬間，發(fā)電機所承受的沖擊電流應 不超過其允許值。（2）并列后發(fā)電機應能迅速進

18、入穩(wěn)定的同步運行， 暫態(tài)過渡應盡可能短為了滿足上述要求， 發(fā)電機與系統(tǒng)實現(xiàn)同期并列必 須滿足以下條件：（1）發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓接近相等：電壓差不 大于 5%10% ，對于大型機組，要求壓差小于 5%UN。（2）發(fā)電機頻率與系統(tǒng)頻率接近一致，限制在0.1 0.25Hz 以內(nèi)。（一般發(fā)電機頻率應大于系統(tǒng)頻 率）。（3）發(fā)電機相序與系統(tǒng)相序相同， 相位接近相等， 合閘命令在兩側電壓相量重合前（同相前）一定時間 發(fā)出，超前時間為斷路器合閘時間，使斷路器主觸頭 閉合時兩側電壓正好同相位。發(fā)電機與系統(tǒng)并列試驗的目的： 檢查同期系統(tǒng)的正 確性和完整性，保證發(fā)電機與系統(tǒng)實現(xiàn)同期并列。試驗項目：定相、假同期、

19、手動同期并網(wǎng)及自動準 同期試驗。1 注意事項（1）試驗前應對同期裝置、同期繼電器、同期回 路及轉角變進行檢查，同期裝置的信號指示應完好無 誤。（2）試驗過程中同期閉鎖開關應置于閉鎖位置。（3）對選定作并列操作的斷路器控制回路進行檢 查，確保斷路器操作正常， 燈光監(jiān)視和音響監(jiān)視完好。 并測定其合閘動作時間及主觸頭與其輔助觸頭間在 合閘時的時間差。（4）檢查升壓站及升壓站設備具備投入運行條件。（5）準備并熟悉有關二次回路圖紙，檢查待用儀 器并做好準備工作。2 定相試驗 發(fā)電機定相試驗就是要測定待并發(fā)電機相序與系 統(tǒng)相序一致、相別吻合 ；發(fā)電機的轉角變壓器的轉角 性能與主變壓器的接線級別相匹配。定相

20、試驗是利用發(fā)電機帶主變和高壓空母線的 PT 零起升壓進行的。在一次系統(tǒng)由同一電源供電的情況 下，通過測定發(fā)電機和高壓母線的 PT 二次電壓達到 定相試驗的目的。試驗步驟應根據(jù)現(xiàn)場一二次系統(tǒng)配置情況編寫。3 假同期試驗為 了防止發(fā)電機在第一次接入系統(tǒng)的過程中出現(xiàn) 異常，防止由于設備缺陷或操作人員的過渡緊張引起 的操作失誤而造成非同期合閘，在發(fā)電機第一次并網(wǎng) 前，應先進行假同期并網(wǎng)試驗。假同期并網(wǎng)試驗是在發(fā)變組高側出口隔離開關都斷開的情況下，通過短接 隔離開關的輔助觸頭，模擬發(fā)電機和系統(tǒng)并列。4、手動準同期并列通過定相和假同期試驗之后， 對發(fā)電機并入系統(tǒng)的 過程中可能出現(xiàn)的問題已進行了全面檢查和處

21、理，發(fā) 電機具備并入系統(tǒng)的條件。5 自動準同期裝置的檢驗 在發(fā)電機通過手動準同期實現(xiàn)和系統(tǒng)并列后即可 帶負荷運行。自動準同期裝置的檢驗和并列， 可根據(jù)現(xiàn)場情況安 排適當?shù)臅r間進行。自動準同期裝置盡管型號繁多， 但一般都由合閘命 令形成單元，高壓單元，調頻單元等組成。合閘命令 形成單元的作用是檢查發(fā)電機與系統(tǒng)母線電壓之間 的壓差和頻差，在滿足要求時發(fā)出合閘命令。合閘命 令發(fā)出一般有兩種方式，一種為恒定導前時間式，另 一種為恒定導前相角式，用以調整合閘命令提前發(fā)出 時間。檢驗目的就是對自動準同期裝置的性能進行核查， 對各主要組成單元的功能進行檢驗，以確保自動準同 期裝置的正確使用。檢驗是在發(fā)電機斷

22、路器操作電源斷開的情況下進 行的，即使在檢驗的過程中發(fā)出錯誤合閘命令，也不 會造成斷路器合閘。試驗時應測量調壓、 調頻脈沖寬度及間隔， 調整伺 服電機緩慢調整汽輪機的轉速。6 自動假同期試驗 目的：測量從自動準同期裝置從合閘命令發(fā)出到斷 路器的合閘時間是否一致，同時檢查自動準同期裝置 的工作性能。錄波：系統(tǒng)電壓和發(fā)電機電壓， 斷路器的常開接點， 裝置的合閘脈沖。7 自動準同期并列 經(jīng)上述檢查后，對合閘脈沖超前時間的整定值進行 了復核，而后即可進行自動準同期并列。三、 發(fā)電機帶負荷發(fā)電機與系統(tǒng)并列帶上初負荷后， 需要進行的電氣 試驗主要有： 發(fā)電機軸電壓測量 、廠用電源切換、電 流回路的檢查、檢

23、查各種帶方向性有保護（逆功率、 阻抗、失磁等）接線正確性、在不同負荷下測量差動 不平衡電壓、 自動勵磁調節(jié)器的試驗 。1 發(fā)電機軸電壓測量發(fā)電機在運行時， 由于某些原因引起發(fā)電機轉軸上 產(chǎn)生交變電動勢，此電壓產(chǎn)生流經(jīng)機組軸承的電流。 如果安裝和運行中沒有采取足夠的措施，當軸電壓達 到一定的水平足以擊穿與軸承間的油膜時，便產(chǎn)生放 電。放電將造成潤滑油質逐漸劣化，嚴重時會使軸瓦 燒毀，使發(fā)電機組被迫停機而造成事故。 所以在發(fā)電 機帶負荷后，要在不同負荷下測量其軸電壓 ，以檢查 在安裝和運行中采取的措施是否有效可靠。通常發(fā)電機安裝時， 在發(fā)電機的軸承與機座的底板 間墊有絕緣板，軸承冷卻潤滑油導管的法

24、蘭間墊有絕 緣墊，以保持應有的絕緣水平。1.1 軸電壓產(chǎn)生的原因1.1.1 發(fā)電機磁通的不對稱。由于發(fā)電機磁通的不 對稱導致軸電壓產(chǎn)生，磁通不對稱主要有以下原因：（1）定子鐵芯局部磁阻較大，如定子鐵芯的銹蝕 或定子鐵芯組裝接合不好，造成局部磁阻過大。（2）定子與轉子間氣隙不均勻造成磁通不對稱（3）分數(shù)槽電動機的電樞反應不均勻，引起轉子 磁通的不對稱。1.1.2 高速蒸汽產(chǎn)生的靜電。由于與發(fā)電機同軸的 汽輪機軸封不好，沿軸的高速蒸汽泄漏或蒸汽在汽缸內(nèi)高速噴射等原因使軸帶電荷。這種性質的軸電壓有 時很高， 在汽輪機側有可能破壞油膜和軸瓦，通常在 汽輪機軸上接引地碳刷來消除。1.1.3 轉子繞組匝間短路引起電壓。轉子繞組匝間 短路造成兩極下安匝數(shù)不平衡而形成單極電動勢，此 時采取在大軸上接地措施。1.2 軸電壓的測量方法測量前應將軸上原有的 接地保護電刷提起 ，發(fā)電機 兩側軸與軸承支座間用銅刷短接，消除油膜壓降，先 測量發(fā)電機軸電壓 U1, 再測量勵磁機側軸承支座與地 之間的電壓 U2 。測量應用高內(nèi)阻交流電壓表，其精 度