下坊水电站机组带主变零起升压浅析

摘 要： 修河流域为鄱阳湖水系五大河流之一，发源于宜春市铜鼓县与湖南省浏阳市交界的黄龙山东麓，流经铜鼓、修水、武宁等县后与赣江会合，在永修县吴城镇注入鄱阳湖。修河流域面积14493Km2，主河全长道全长386km。下坊水电站作为九江电网所辖装机容量最大的水电站，建于修河流域下游第7座水电站，在电网中承担调峰的重要任务。励磁系统采用的是武汉陆水生产的SWL-Ⅲ型微机励磁装置，采用的自并励静止可控励磁控制系统。就励磁系统在实际应用中遇到的问题进行分析讨论，最终找到解决办法。

关键词： 励磁调节器；零起升压；起励；逆变灭磁；发电机出口开关

中图分类号：TV734 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1210131－01

1 概述

下坊水电站机组采用的单机-单变单元接线，发电机出口设有断路器，110kV侧采用单母线接线。1号机组及主变单元小修结束后，测试发电机组及主变绝缘合格后，对机组及主变进行零起升压。零起升压试验是用递升加压的方法，检查发电机、变压器的绝缘是否符合要求，PT接线、相别、相序是否符合要求，及一、二次接线是否有误，以便能及时发现缺陷并及时消除，避免用全电压一次加压造成设备损坏及扩大事故。

2 SWL-Ⅲ型微机励磁装置特点

SWL-Ⅲ型双通道微机励磁装置采用先进的全数字交流采样技术，调节器软件功能强大，励磁系统的调节、控制功能全部实现数字化、智能化，包括交流采样计算、纯无功调差、励磁限制与保护，触发脉冲移相与输出，开关量采集、逻辑判断、故障自诊断等。通讯规约齐全、全面支持远方微机监控。液晶屏全汉化显示，可在线整定、修改各种参数并能储存与固化，极大地方便了人机对话。电路简洁，抗干扰性能好，容错能力强，运行安全可靠。

本调节器的同步范围非常宽而稳定，具有自动零起升压功能，在新机组投运或检修后，最好不要一次将机断电压升到额定，而从零开始慢慢升压，本调节器可起励在5%-130%范围内的任意给定点并稳定运行。实测稳定的下限≤1.8%的额定值，该指标大大优于国家标准“下限应≤10%的额定电压”的指标。

1）调节范围：10%－130%额定发电机电压；2）电压调整精度：≤0.4%；3）频率特性：在50HZ±5HZ范围内，≤±0.1%/0.5HZ；4）零起升压：无超调，无振荡，起励时间≤3S；5）±10%阶跃：超调量＜2%，振荡次数＜1次，调节时间＜1S；6）调差率整定范围：±25%，1%分档；7）重复调节时间：10ms；8）励磁系统电压响应时间：上升≤0.08S，下降≤0.15S；9）触发脉冲移相范围：5-175，脉冲列，对称度≤1°；10）抑制过电压能力：突甩100%负荷，发电机电压上升率≤5%额定；11）甩负荷：超调量≤5%，调节时间≤3S，振荡次数≤3次；12）供电电源：厂用电源AC220±15%；直流控制电源：DC220V（110V）±10%。

4 零起升压操作指南及注意事项

4.1 零起升压操作指南

1）上位机将1号机组空转（检查线路开关111在合位、110kV母线带电，1号主变低压隔离开关6011在合、主变高压断路器101手车在工作位置，控制方式为远方）。2）修改励磁调节器参数：在励磁控制面板修改机端电压给定值（由6000修改为600）。3）将励磁调节柜上的“远方”把手切至“现地”，手动合上“灭磁开关”——励磁调节柜上按下“起励”按钮——转子电流、转子电压有输出——监视机端电压。4）合上发电机出口开关610（选择“无压合闸”），对1号主变进行升压试验。5）在励磁调节柜上按“增磁”按钮缓慢增加励磁（按5S即可），分别在10%、25%、50%、75%、100%额定电压下观察发电机、主变的运行情况。如有异常情况应立即停止加励磁操作。6）电压加至额定电压，发电机及主变运行正常时，现地或上位机解列停机。7）合上主变高压侧断路器101，检查主变运行情况。8）把励磁的给定值修改为额定值。9）向调度申请1号机组并网令。10）汇报机组并网发电。

4.2 注意事项

1）自动励磁调节器必须投入。2）发变组阻抗保护、零序过电流保护、过电压保护、低励限制保护应投入，失磁保护、强励停用。3）监视机组、设备运行情况，尽量缩短时间。4）机组GCB引至励磁的保险取下。5）将励磁变为直流或它励启励保险取下。6）调速器切至手动。

5 实际操作中遇到的问题及解决

5.1 机组无法正常起励

在零起升压操作中，我们都是按照操作步骤进行的。机组发空转令、合灭磁开关、起励建压、合发电机出口开关，但是结果就是不能正常起励。操作过程中的现象：调速器转速达到额定后，会送给励磁调节器一个“频率正常”信号，励磁调节器显示“频率正常”后才能进行起励建压操作，可是当按下起励的瞬间，频率正常的信号消失，励磁调节器进行逆变灭磁（没有按照给定执行），电压给定值变为额定值（额定值：6000）。

5.2 探讨问题、探索解决办法

在几次反复试验失败后我们开始思索一个问题：调速器切换至手动时，转速不稳定造成“频率正常”信号不稳定，从而导致起励失败。为了解决这个问题，咨询了调速器（南瑞）及励磁厂家（武汉陆水）厂家，在厂家及安装单位的技术人员的帮助下，我们查阅了图纸、说明书及调速器的PCC程序。第一种方法：将调速器送给励磁的频率正常信号短接，待试验结束后恢复；第二种方法：机组配置的齿盘测速有问题（齿盘设计15齿，实际安装只有13齿），调试阶段没有办法，只能将PCC程序修改为齿盘旋转一周测量一次，发送一个方波脉冲（正常应该是每一个齿测量一次并发送一次方波脉冲），更换调速器厂家提供的与调速器相匹配的齿盘彻底解决这个问题。

在机组做试验过程中，发现机组的出口断路器的存在拒动现象，出口断路器为上海华银开关厂生产的真空断路器。经过检查发现断路器的微动开关损坏和合闸机械机构有卡死现象，与厂家技术人员沟通解决了上述问题。但是发电机出口断路器的故障问题依然存在安全隐患，对安全生产造成很大的威胁。需要彻底地解决出口断路器的隐患问题，成为一个新的问题。

1号机组更换新的齿盘测速后，机组零起升压试验成功，证实了我们之前所做的分析是正确的，并将此问题彻底地解决。

6 结语

以上主要阐述了我站零起升压试验过程中，SWL-Ⅲ励磁系统和调速系统暴露出的问题，运行维护人员并针对此问题进行了分析谈论，最终找到了问题的所在，并彻底地解决了零起升压的问题，保证了我站励磁系统零起升压功能的使用。也为检查发电机及主变绝缘是否符合要求，提供了一套有力的保障措施。

参考文献：

[1]武汉陆水生产的SWL-Ⅲ型微机励磁装置说明书.