果朗河电站励磁系统-技术方案.pdf

果朗河电站发电机组励磁系统设备技 术 方 案制作单位：武汉洪山电工科技有限公司地址：武汉东湖高新华中科技大学科技园时间：二零一三年三月果朗河电站励磁系统 -技术方案制作单位：武汉洪山电工科技有限公司2： 027-87180089 目录目录 . 2 一、概述 . 1 二、引用标准及规范. 1 三、系统配置方案. 3 3.1 发电机参考参数 3 3.2 系统配置 3 3.3 励磁装置供货范围 4 3.4 我公司产品的技术特点简介 6 四、性能保证 10 4.1 技术要求 . 10 4.2 操作要求 . 12 五、系统性能参数描述 14 5.1 一般技术条件 . 14 5.2 励磁控制柜 . 15 5.3 可控硅功率整流装置 . 21 5.4 灭磁及过压保护装置 . 23 5.5 励磁变压器 . 27 5.6 保护和检测装置 . 27 六、我方提供的技术文件 28 6.1 概述 . 28 6.2 轮廓图和资料 . 30 6.3 设备详图和资料 . 31 6.4 柜体布置示意图 . 32 6.5 励磁系统相关原理图. 33 果朗河电站励磁系统 - 技术方案制作单位：武汉洪山电工科技有限公司1： 027-87180089 一、概述1.1 本技术方案书规定了果朗河电站发电机组励磁系统的设计、制造、检验、试验、技术资料、验收、供货及运输、现场调试、售后服务等各项工作。

1.2 洪山电工所提供产品为符合需方要求的优质产品1.3 洪山电工所提供产品为电力部和原国电公司推荐使用的产品1.4 供方所提供产品为性能稳定，运行可靠，广泛应用在全国各大中小型电厂并受到用户好评的产品二、引用标准及规范洪山电工提供的励磁系统涉及的技术条件均符合国家和电力行业以下最新标准和规范，如果标准之间有差异，以较高标准执行序号标准代号标准名称1.IEC60034.16.1-2011 《同步发电机励磁系统》第一章定义（ DEFINITIONS ）2.IEC60034.16.2-1991 《同步发电机励磁系统》第二章用于电力系统研究的模型(MODELS FOR POWER SYSTEM STUDIES) 3.IEC60034.16.3-1996 《 同 步 发 电 机 励 磁 系 统 》 第 三 章动 态 性 能 (DYNAMIC PERFORMANCES) 4.GB/T7409.1-2008 《同步电机励磁系统 -定义》5.GB/T7409.2-2008 《同步电机励磁系统 -电力系统研究用模型》6.GB/T7409.3-2007 《同步电机励磁系统 -大中型同步发电机励磁系统技术要求》7.GB/T10228-1997 《干式电力变压器技术参数和要求》8.GB191-2001 《包装储运标志》9.GB/T13384-1992 《机电产品包装通用技术条件》10.GB/T 7894-2001 《水轮发电机基本技术条件》11.GB1094-1996 《电力变压器》果朗河电站励磁系统 -技术方案制作单位：武汉洪山电工科技有限公司2： 027-87180089 序号标准代号标准名称12.GB6450-1986 《干式电力变压器》13.GB7261-1996 《电力系统二次回路控制 / 保护及柜基本尺寸系列》14.GB14285-1993 《继电保护和安全自动装置技术规程》15.GB50150-1991 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》16.GB50171-1992 《电气装置安装盘、柜及二次回路接线施工和验收规范》17.DL/T478-2001 《静态继电保护和安全自动装置通用技术条件》18.DL/T827-2002 《灯泡贯流式水轮发电机组起动试验规程》19.DL/T489-2006 《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程》20.DL/T490-2011 《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置安装、验收规程》21.DL/T491-2008 《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置运行、检修规程》22.DL/T583-2006 《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》23.DL/T507-2002 《水轮发电机组启动试验规程》24.DL/T 1013-2006 《大中型水轮发电机微机励磁调节器试验与调整导则》25.DL/T619-2005 《水电厂机组自动化元件及其系统运行维护与检修试验规程》26.DL/T 5081-05 《水力发电厂自动化设计技术规范》27.QGDW142-2006 《同步发电机励磁系统建模导则》28.QGDW143-2006 《电力系统稳定器整定试验导则》果朗河电站励磁系统 - 技术方案制作单位：武汉洪山电工科技有限公司3： 027-87180089 三、系统配置方案3.1 发电机参考参数名 称参数值名称参数值额定功率2160KW 额定电压6.3kV 额定励磁电压 82.8V 额定励磁电流283A 3.2 系统配置单套励磁系统配置序号设备名称数量配置1 HWJT －09CS 励磁调节柜1 面T320系列 32 位高端工业控制专用DSP 芯片；PSS2A 功率加频率型 PSS调节单元；双微机型双“自动 +手动”通道励磁调节器；双通道互为热备用，相互无扰动切换；7 寸彩色液晶触摸屏屏，中文显示友好人机界面，参数修改；配备与电站计算机监控系统接口的硬件和软件；三相全控整流桥，单柜单桥布置；优质可控硅元件，型号为KP-500A/1800V 单桥满足 1.8 倍强励能力；交、直流侧暂态过电压保护装置；整流元件分相组装，方便维修和维护；DW16G-630 磁场断路器；线性电阻灭磁；智能直流起励装置；自动控制电加热驱潮及门控自动照明装置。

2 柜体共 1屏尺寸均为： 800×800×2260mm （W ×D×H）果朗河电站励磁系统 -技术方案制作单位：武汉洪山电工科技有限公司4： 027-87180089 3.3 励磁装置供货范围序号设备名称及型号单位数量备注1 HWJT-09CS 励磁控制柜面2 2 辅助设备套1 励磁柜间电缆及附件3 备品备件套1 见备件清单4 专用工具套1 见专用工具清单3.3.1 规定备品备件清单序号名称规格型号单位数量备注1 指示灯CJK22 只2 2 开关LA38 只2 3 熔芯2A 个2 4 可控硅KP-500A/1800V 只2 3.3.2 专用工具序号名称规格型号单位数量备注1 专用调试工具\ 套1 2 专用调试软件HWJT-09CS 套1 3.3.3 主要元器件配置表序号设置名称设备配置产地厂家1 可控硅KP 西安西整2 AD转换器ADS8314 美国AD 3 接插件HARTIN 德国哈丁4 大规模集成电路-- 美国AD 5 接触器3TF3001 德国西门子果朗河电站励磁系统 - 技术方案制作单位：武汉洪山电工科技有限公司5： 027-87180089 序号设置名称设备配置产地厂家6 保护电容1μf/1200V 美国CDE 7 开关电源NES-75-24 台湾明纬8 磁场断路器DW16G-630 沈阳永兴9 人机界面触摸屏TPC7062 北京昆仑通态10 线性电阻RXG20 安徽安徽蚌埠11 32 位微机控制核心及主机板TMS320F 美国TI 12 变送器PAS 北京柏艾斯13 继电器MK 日本欧姆龙14 端子 保险-- 德国菲尼克斯15 空气开关C65 法国施耐德16 风机S4D350 德国EBM 17 励磁变压器ZLSC10 中国国内知名18 过电压保护非线性电阻MYN 合肥合肥科聚19 通信接口RS485/RS232 武汉洪山电工20 盘柜材料冷轧钢武汉全通21 盘面表盘厂家80mm ×80mm 浙江康立果朗河电站励磁系统 -技术方案制作单位：武汉洪山电工科技有限公司6： 027-87180089 3.4 我公司产品的技术特点简介3.4.1 励磁系统的高可靠性分析励磁调节器性能不稳定通常表现在以下几个方面：（1） 元器件质量不可靠，性能差；（2） 接插件不可靠问题；（3） 硬件设计， EMI/EMC 性能不能满足运行要求；（4） 软件冗余及误差处理导致程序运行不稳定；（5） CPU运行速度、响应速度低，采样及A/D 转换精度不高，不能响应实时调节控制需要；（6） 电源吸收及保护设计、抗冲击能力不够。

实践证明可靠性是励磁产品的生命线，针对以上这些问题， 我司研发、设计、生产、调试、老化等各环节都进行了针对性的处理具体方案如下：PID 和 PSS全面符合国标和行标要求应华北电网公司要求，我公司微机励磁调节器的PID、PSS模型及相关保护和限制功能在华北电科院全面通过了目前国际上最先进的RTDS （实时数字仿真）系统构建的300MW 自并激励磁及三机励磁两种方式的单机对无穷大系统、以及单机对 20 台机群系统的模型辨识和比对测试， 各项技术指标及 PSS稳定补偿性能满足或优于国标和行标技术要求DSP主处理器：采用 32 位定点 DSP TMS320F2812，外频为 25MHz 晶振，主频为 125MHz，可升级到 150MHZ主要功能： A/D 采样采用交流采样输入、丰富的输入输出量接口、完善的通讯口功能、脉冲输出专用模块；其专业性，可靠性稳定性相当高，在励磁控制应用上属国内领先可靠性设计理念 ： “高可靠性是励磁产品生命线” 我公司生产的励磁系统各元件均有充分裕度电子元件采用军级或工业级元件，并经过严格的老化筛选失效设计产品的设计和生产参照了MIL －HDBK —217C 的标准，根据励磁设备中的半导体器件、电阻、电容、电感及变压器等元器件在各种运行方式下的温度和电应力的工况，果朗河电站励磁系统 - 技术方案制作单位：武汉洪山电工科技有限公司7： 027-87180089 分析其基本失效率、失效机理，选择基本失效率的数学模型，据此精心设计。

减额使用设计我公司在励磁产品设计中采用了三点式减额曲线原则选取最佳减额区，元器件在这个区域工作不会引起可靠性的降低，这个区域也是可靠性与费用之比的最佳区域电磁兼容性和抗干扰能力我公司的微机励磁调节器通过国家级试验室的电磁兼容性检验3.4.2 调节柜特点简洁专业是提高可靠性的重要手段：设计的专用性、保证了控制单元的最小化，表现为控制的专用性 . 专用硬件平台，自行研制设计专用的微机励磁控制系统：不存在因“通用性 - 功能全面、适用范围宽”隐藏的“可靠性降低和底层软件不可控”等隐患；专业性硬件平台在重要且实时性要求很高的励磁控制系统中更合适智能化的附加控制功能, 提高设备运行效率的必要手段: 励磁控制的基本功能由运行稳定、抗干扰性强、可靠性高的专用控制器（前台）来实现；可实现友好全面的界面显示、多规格的通讯功能、励磁系统各环节的智能监控、试验录波、事件顺序纪录（故障录波）、静态实验仿真等智能化的附加控制功能完全电气隔离智能检测监控单元，友好人机界面：兼顾系统的可靠性又实现了系统功能的智能化检测监控单元与励磁主控单元完全电气隔离，不参与励磁系统的调节，不影响励磁系统的及时性和可靠性双输入信号（功率加频率）PSS功能（可选择）： 我公司微机励磁采用PSS2A模型的电力系统稳定器，已通过RDTS 仿真测试， 0.1 ～2Hz 范围内补偿性能良好，无单功率反馈型 PSS的“反调”问题。

完全独立隔离，完全冗余结构设计：双微机通道，完独立的电源供电系统，保证调节控制装置供电的可靠性3.4.3 功率装置特点功率散热部分每个功率桥六只可控硅平面布置，采用敞开式安装布置方式，大大提高了停风运行能力果朗河电站励磁系统 -技术方案制作单位：武汉洪山电工科技有限公司8： 027-87180089 独立双风机电源每个整流功率柜设独立的风机电源、双电源控制单元双电源采用两路厂用电源，电源互为备用，调节器自动选择工作电源，并能无扰动切换3.4.4 灭磁装置特点灭磁其实就是一种故障情况下的重要保护，在特殊状态下对主机设备（发电机定转子、变压器及高压电缆）提供可靠的保护！我公司在灭磁及过电压保护装置。