励磁系统建模试验方案.doc

. . . . 专业资料 励磁系统建模试验方案 目 录 TOC \o 1-1 \h \z \u 10547 1.试验目的 1 10637 2.试验内容 1 23772 3.试验依据 1 10310 4.试验条件 1 20148 5.设备概况及技术数据 2 22357 6.试验内容 4 18404 7.试验分工 5 7249 8.环境、职业健康安全风险因素辨识和控制措施 6 7282 9.试验设备 6 PAGE 1 . . . . 专业资料 1.试验目的 对被测试机组的励磁系统进行频率响应以及动态响应测试，确认励磁系统模型参数和特性，为电力系统分析计算提供可信的模型数据。 2.试验内容 2.1励磁系统模型传递函数静态验证试验。 2.2发电机空载特性测量及空载额定状态下定子电压等各物理量的测量。 2.3发电机时间常数测量。 2.4 AVR比例放大倍数测量试验。 2.5系统动态响应测试（阶跃试验）。 2.6 20%大干扰阶跃试验。 2.7对发电机进行频率响应测试。 3.试验依据 Q/GDW142-2012《同步发电机励磁系统建模导则》 设备制造厂供货资料及有关设计图纸、说明书。 4.试验条件 4.1资料准备 励磁调节器制造厂应提供AVR和PSS模型和参数。 电机制造厂应提供发电机的有关参数和特性曲线。 4.2设备状态要求 被试验发电机组励磁系统已完成全部常规的检查和试验，调节器无异常，具备开机条件。 5.设备概况及技术数据 容量为135MW，励磁系统形式为自并励励磁方式，励磁调节器采用南瑞电控公司生产的NES6100型数字励磁调节器。其励磁系统结构框图如图1： 图1 励磁系统框图 5.1励磁调节器模型： 图2 励磁调节器模型 励磁调节器内部参数如下表： Kp Ki Kd Td αmax αmin 5.2发电机： 生 产 厂 家：南京汽轮机电机厂 型 号： QFR-135-2 额定视在功率： 158.8 MVA 额定有功功率： 135 MW 额定定子电压：13.8 kV 额定定子电流：6645 A 额定功率因数： 0.85 额定励磁电流： 893 A 额定励磁电压： 403 V 额定空载励磁电流： 328 A 额定空载励磁电压： 147 V 额定转速： 3000 r/min 发电机轴系（发电机+燃气轮机）转动惯量（飞轮转矩）： 18.91t.m2 转子绕组电阻：0.3073Ω（15℃ ） 0.3811Ω(75℃), 0.4179Ω(105℃试验值) 转子绕组电感： 直轴同步电抗Xd（非饱和值/饱和值）： 219.04/197.15 直轴瞬变电抗Xd’（ 非饱和值/饱和值）： 30.02/27.02 直轴超瞬变电抗Xd”（ 非饱和值/饱和值）： 19.63/17.67 横轴同步电抗Xq（非饱和值/饱和值）： 205.96/182.36 横轴瞬变电抗Xq’（ 非饱和值/饱和值）： 36.03/32.42 横轴超瞬变电抗Xq”（ 非饱和值/饱和值）：23.1/20.79 直轴开路瞬变时间常数 Td0’ : 9.8 秒 横轴开路瞬变时间常数 Tq0’ : 1.089秒 直轴开路超瞬变时间常数 Td0” : 0.06秒 横轴开路超瞬变时间常数 Tq0” : 0.054秒 6.试验内容 本试验为空载动态试验。在发电机3000转额定转速，保持空载额定状态时进行，需时三小时。 6.1发电机空载特性试验： 发电机维持额定转速，发电机空载，将发电机定子电压、励磁电压、励磁电流接入电量记录分析仪。 逐渐改变磁电流，测量发电机定子电压20%——120%额定电压（当发电机与主变压器相连时发电机电压不能超过105%额定电压）上升和下降特性曲线。测量交流发电机空载情况下，励磁电流和机端电压的关系。 6.2发电机时间常数测量 在发电机空载条件下，励磁调节器运行在“定控制角方式”：在调节器软件中的可控硅触发模块中，断开输入的PID控制信号，直接设定触发角，使发电机转子电压阶跃，用电量记录分析仪测录发电机电压上升的曲线，计算发电机转子时间常数。 6.