1、勵磁系統建模試驗方案目 錄1.試驗目的12.試驗內容13.試驗依據14.試驗條件15.設備概況及技術數據26.試驗內容47.試驗分工58.環境、職業健康安全風險因素辨識和控制措施69.試驗設備6無錫藍天燃機熱電公司1號機組勵磁系統建模試驗方案1.試驗目的對被測試機組的勵磁系統進行頻率響應以及動態響應測試，確認勵磁系統模型參數和特性，為電力系統分析計算提供可信的模型數據。2.試驗內容2.1勵磁系統模型傳遞函數靜態驗證試驗。2.2發電機空載特性測量及空載額定狀態下定子電壓等各物理量的測量。2.3發電機時間常數測量。2.4 AVR比例放大倍數測量試驗。2.5系統動態響應測試（階躍試驗）。2.6 20

2、%大干擾階躍試驗。2.7對發電機進行頻率響應測試。3.試驗依據Q/GDW142-2012同步發電機勵磁系統建模導則設備制造廠供貨資料及有關設計圖紙、說明書。4.試驗條件4.1資料準備勵磁調節器制造廠應提供AVR和PSS模型和參數。電機制造廠應提供發電機的有關參數和特性曲線。4.2設備狀態要求被試驗發電機組勵磁系統已完成全部常規的檢查和試驗，調節器無異常，具備開機條件。5.設備概況及技術數據容量為135MW，勵磁系統形式為自并勵勵磁方式，勵磁調節器采用南瑞電控公司生產的NES6100型數字勵磁調節器。其勵磁系統結構框圖如圖1：圖1 勵磁系統框圖5.1勵磁調節器模型：圖2 勵磁調節器模型勵磁調節器

3、內部參數如下表：KpKiKdTdmaxmin5.2發電機： 生 產 廠 家：南京汽輪機電機廠型 號： QFR-135-2額定視在功率： 158.8 MVA額定有功功率： 135 MW額定定子電壓：13.8 kV額定定子電流：6645 A額定功率因數： 0.85額定勵磁電流： 893 A 額定勵磁電壓： 403 V 額定空載勵磁電流： 328 A 額定空載勵磁電壓： 147 V 額定轉速： 3000 r/min 發電機軸系（發電機+燃氣輪機）轉動慣量（飛輪轉矩）： 18.91t.m2轉子繞組電阻：0.3073（15 ） 0.3811(75), 0.4179(105試驗值) 轉子繞組電感：直軸同步

4、電抗Xd（非飽和值/飽和值）： 219.04/197.15 直軸瞬變電抗Xd（ 非飽和值/飽和值）： 30.02/27.02 直軸超瞬變電抗Xd”（ 非飽和值/飽和值）： 19.63/17.67 橫軸同步電抗Xq（非飽和值/飽和值）： 205.96/182.36橫軸瞬變電抗Xq（ 非飽和值/飽和值）： 36.03/32.42 橫軸超瞬變電抗Xq”（ 非飽和值/飽和值）：23.1/20.79直軸開路瞬變時間常數 Td0 : 9.8 秒橫軸開路瞬變時間常數 Tq0 : 1.089秒直軸開路超瞬變時間常數 Td0” : 0.06秒橫軸開路超瞬變時間常數 Tq0” : 0.054秒6.試驗內容本試驗為

5、空載動態試驗。在發電機3000轉額定轉速，保持空載額定狀態時進行，需時三小時。6.1發電機空載特性試驗：發電機維持額定轉速，發電機空載，將發電機定子電壓、勵磁電壓、勵磁電流接入電量記錄分析儀。逐漸改變磁電流，測量發電機定子電壓20%120%額定電壓（當發電機與主變壓器相連時發電機電壓不能超過105%額定電壓）上升和下降特性曲線。測量交流發電機空載情況下，勵磁電流和機端電壓的關系。6.2發電機時間常數測量在發電機空載條件下，勵磁調節器運行在“定控制角方式”：在調節器軟件中的可控硅觸發模塊中，斷開輸入的PID控制信號，直接設定觸發角，使發電機轉子電壓階躍，用電量記錄分析儀測錄發電機電壓上升的曲線，

6、計算發電機轉子時間常數。6.3 20%大干擾階躍試驗發電機維持額定轉速，使用自動勵磁方式。用自動勵磁調節器調整發電機電壓為50%額定電壓，進行20%階躍（上階躍）試驗，用電量記錄分析儀測錄發電機電壓、轉子電壓、轉子電流。6.4 AVR比例放大倍數測量發電機維持額定轉速，發電機空載，使用自并勵方式。將發電機定子電壓、勵磁電壓、勵磁電流接入電量記錄分析儀。退出調節器積分環節，降低比例放大倍數，逐漸改變給定電壓，同時測量發電機定子電壓、勵磁電壓、給定電壓。AVR比例放大倍數記錄表：給定參考電壓機端電壓測量值發電機勵磁電壓勵磁機勵磁電壓6.5電壓給定階躍試驗測量勵磁系統整體特性。發電機維持額定轉速，使

7、用自動勵磁方式。試驗方法：用自動勵磁調節器調整發電機電壓為95%額定電壓，進行5%階躍（上、下）試驗，用電量記錄分析儀測錄發電機電壓、轉子電壓、轉子電流。7.試驗分工7.1 研究院有限公司應做的工作7.1.1負責編制試驗的具體方案及進行技術交底匯報。7.1.2試驗儀器端的接線。7.1.3試驗的具體實施。7.1.4負責配合發電廠進行試驗結束后的交接驗收。7.1.5負責出具試驗報告。7.2發電廠應做的工作7.2.1在試驗前半個月內將設備技術資料提供給研究院有限公司。7.2.2負責協調和聯系試驗有關各方（調度，制造廠等）和安排試驗并配合試驗。7.2.3負責提供現場試驗臺及現場設備端的試驗接線。7.2

8、.4擔任試驗工作負責人并負責安全措施的實施和檢查。7.2.5調節器內的操作由熟悉設備的發電廠人員或制造廠人員進行，其他操作由運行人員進行。均一人操作一人監護，防止對勵磁系統的誤操作。7.2.6負責試驗后的驗收工作。7.3設備制造廠應做的工作7.3.1負責勵磁調節器內部參數的修改并確保修改后調節器能正常運行。7.3.2負責提供試驗用臨時噪聲輸入通道。7.3.3負責按照研究院有限公司試驗人員要求進行試驗。8.環境、職業健康安全風險因素辨識和控制措施8.1 本試驗可能造成不良環境因素：廢棄的電線、電纜、電工膠布等。對可能造成不良環境因素所采取的對策：工作完成后及時清理現場。8.2 本試驗可能出現的現

9、場危險源辨識如下：220V交流電源，380V交流電源，電壓階躍試驗可能產生的過電壓，量測轉子電壓時需接觸的整流柜銅板（高壓），實驗過程中可能出現接線錯誤造成PT短路、CT開路在二次側產生高電壓。現場危險源可能造成的情況及后果：人體接觸電源或量測轉子電壓時接觸整流柜銅板而引起觸電事故，試驗可能產生過電壓導致發電機燒毀，設備接線錯誤導致的短路使電線燒毀造成火災和設備損壞，試驗接線錯誤造成的PT短路、CT開路可能引起觸電事故。8.3 對可能出現的危險源采取的控制方法以及安全措施：8.3.1 嚴格按照部頒“電業安全工作規程”做好試驗時的安全工作。8.3.2現場工作人員應該熟悉現場電源的分布情況，穿著工作服，佩戴安全帽，正確使用電源，嚴禁煙火，現場必備消防滅火器。8.3.3做好測量信號，測量儀器之間的電氣隔離措施，防止產生共地干擾和設備損傷。8.3.4臨時降低發電機過壓保護的整定值，115%額定電壓，0秒跳開滅磁開關。本試驗結束后退出過壓保護。8.3.5在接線