唐存香

摘 要：結(jié)合皖能馬鞍山發(fā)電有限責任公司660MW發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，介紹了NES5100型勵磁調(diào)節(jié)器的雙通道構(gòu)成及調(diào)節(jié)方式，闡述了限制功能的參數(shù)整定，以及在機組設(shè)計調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題和不足，并提出解決措施。

關(guān)鍵詞：NES5100 現(xiàn)場應用 問題及處理

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0128-02

皖能馬鞍山發(fā)電有限責任公司2X660 MW超臨界發(fā)電機組擴建工程于2012年中期竣工投產(chǎn)，機組采用機端自并激勵磁方式，配置了NES5100型勵磁調(diào)節(jié)器。

1 NES5100勵磁調(diào)節(jié)器

NES5100調(diào)節(jié)器由A、B兩個控制單元組成，每個控制單元均作為一個獨立的調(diào)節(jié)通道，可獨立承擔勵磁調(diào)節(jié)任務，互不干擾，組成雙通道冗余系統(tǒng)。

NES5100調(diào)節(jié)器自動通道有電壓給定和電流給定兩個單元，分別用于恒機端電壓調(diào)節(jié)和恒勵磁電流調(diào)節(jié)，即AVR和FCR調(diào)節(jié)方式。AVR為正常調(diào)節(jié)方式，其以發(fā)電機的機端電壓作為調(diào)節(jié)變量，維持發(fā)電機的機端電壓與電壓參考值一致；FCR調(diào)節(jié)方式主要在勵磁試驗或故障時使用，以發(fā)電機勵磁電流作為調(diào)節(jié)變量，維持發(fā)電機勵磁電流與電流參考值一致，兩種方式的給定參考值都可以用增、減磁命令來改變。發(fā)電機起勵建壓后，各方式之間相互跟蹤，可實現(xiàn)無擾切換。

2 勵磁限制功能的現(xiàn)場應用

2.1 低勵（欠勵）限制

該公司660 MW發(fā)電機經(jīng)進相試驗，綜合考慮發(fā)電機機端電壓、廠用母線電壓及功角700等邊界條件，實測參數(shù)后整定的無功欠勵曲線為五點折線，見圖1（a）。發(fā)電機運行超出0ABCDE區(qū)域，欠勵限制動作：NES5100實時檢測發(fā)電機有功功率和無功功率，判斷實際允許點離欠勵限制曲線的遠近和內(nèi)外，當運行點越過欠勵限制曲線，裝置即以無功功率作為被調(diào)節(jié)量，調(diào)節(jié)偏差，將發(fā)電機拉回到安全允許區(qū)域。欠勵動作時間整定為0.06 s，返回時間1 s。

2.2 過勵磁限制

2.2.1 無功功率過勵限制

在NES5100調(diào)節(jié)器中，無功功率過勵限制亦是通過P/Q限制來實現(xiàn)的。該660 MW發(fā)電機綜合考慮過流過熱、過負荷等影響，其無功過勵限制曲線亦為五點折線，如圖2（b）所示，圖中0ABCDEF區(qū)域為實際運行允許范圍。無功功率過勵限制現(xiàn)場整定延時動作5 s，動作時間25 s，無功功率過勵限制的動作過程與低勵（欠勵）限制基本一致，不再贅述。

2.2.2 瞬時強勵限制

即強勵頂值限制，其定值是強勵允許值，不是長期允許值；動作是瞬時的，不是按發(fā)熱積累考慮的。該機組根據(jù)發(fā)電機轉(zhuǎn)子過勵磁能力曲線，考慮與發(fā)電機轉(zhuǎn)子反時限過負荷保護的配合，整定強勵倍數(shù)：；強勵允許時間：；長期允許勵磁電流：

2.2.3 伏赫茲（V/HZ）限制。

發(fā)電機運行時，發(fā)電機端電壓與頻率的比值在一個安全范圍，當V/HZ比值超出安全范圍時，磁通也隨之變的過大，從而導致發(fā)電機與相連接的主變壓器的過激磁和過熱現(xiàn)象。該公司發(fā)電機V/HZ限制整定為1.06，伏赫茲限制動作后，將調(diào)低發(fā)電機端電壓并預留一定的安全裕度。發(fā)電機空載時，當發(fā)電機頻率低于45 Hz時將發(fā)出逆變脈沖，逆變滅磁。

3 現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題及解決

3.1 調(diào)節(jié)器故障跳發(fā)電機回路設(shè)計問題的處理

現(xiàn)場審查調(diào)節(jié)器施工圖紙時發(fā)現(xiàn)，“調(diào)節(jié)器A套故障”接點送至發(fā)變組保護A柜， “調(diào)節(jié)器B套故障”接點送至發(fā)變組保護B柜。實際上，單套調(diào)節(jié)器故障，可以實現(xiàn)無擾切換，完全不需要將發(fā)電機跳閘。發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題后，立即對圖紙做了修改，將兩套調(diào)節(jié)器的故障接點串接形成與門，然后分別送至發(fā)變組的A、B柜。

但是，考慮到當發(fā)電機機端兩組PT斷線時，調(diào)節(jié)器應能切換至手動狀態(tài)繼續(xù)運行，仍不需要聯(lián)跳發(fā)電機，故此對組態(tài)必須進行修改，要求廠家將故障區(qū)分為跳閘和信號兩類，將電源故障、相序故障等作為重故障，出口跳閘；其它仍作為綜合信號出口，不跳閘，解決了調(diào)節(jié)器所有故障信號都出口跳閘的弊病。

3.2 低勵（欠勵）限制與失磁保護配合問題的解決

該發(fā)電機失磁保護采用阻抗原理，整定值計算：

圓心：

半徑：

考慮發(fā)電機與系統(tǒng)失步時不誤動，以endprint

摘 要：結(jié)合皖能馬鞍山發(fā)電有限責任公司660MW發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，介紹了NES5100型勵磁調(diào)節(jié)器的雙通道構(gòu)成及調(diào)節(jié)方式，闡述了限制功能的參數(shù)整定，以及在機組設(shè)計調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題和不足，并提出解決措施。

關(guān)鍵詞：NES5100 現(xiàn)場應用 問題及處理

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0128-02

皖能馬鞍山發(fā)電有限責任公司2X660 MW超臨界發(fā)電機組擴建工程于2012年中期竣工投產(chǎn)，機組采用機端自并激勵磁方式，配置了NES5100型勵磁調(diào)節(jié)器。

1 NES5100勵磁調(diào)節(jié)器

NES5100調(diào)節(jié)器由A、B兩個控制單元組成，每個控制單元均作為一個獨立的調(diào)節(jié)通道，可獨立承擔勵磁調(diào)節(jié)任務，互不干擾，組成雙通道冗余系統(tǒng)。

NES5100調(diào)節(jié)器自動通道有電壓給定和電流給定兩個單元，分別用于恒機端電壓調(diào)節(jié)和恒勵磁電流調(diào)節(jié)，即AVR和FCR調(diào)節(jié)方式。AVR為正常調(diào)節(jié)方式，其以發(fā)電機的機端電壓作為調(diào)節(jié)變量，維持發(fā)電機的機端電壓與電壓參考值一致；FCR調(diào)節(jié)方式主要在勵磁試驗或故障時使用，以發(fā)電機勵磁電流作為調(diào)節(jié)變量，維持發(fā)電機勵磁電流與電流參考值一致，兩種方式的給定參考值都可以用增、減磁命令來改變。發(fā)電機起勵建壓后，各方式之間相互跟蹤，可實現(xiàn)無擾切換。

2 勵磁限制功能的現(xiàn)場應用

2.1 低勵（欠勵）限制

該公司660 MW發(fā)電機經(jīng)進相試驗，綜合考慮發(fā)電機機端電壓、廠用母線電壓及功角700等邊界條件，實測參數(shù)后整定的無功欠勵曲線為五點折線，見圖1（a）。發(fā)電機運行超出0ABCDE區(qū)域，欠勵限制動作：NES5100實時檢測發(fā)電機有功功率和無功功率，判斷實際允許點離欠勵限制曲線的遠近和內(nèi)外，當運行點越過欠勵限制曲線，裝置即以無功功率作為被調(diào)節(jié)量，調(diào)節(jié)偏差，將發(fā)電機拉回到安全允許區(qū)域。欠勵動作時間整定為0.06 s，返回時間1 s。

2.2 過勵磁限制

2.2.1 無功功率過勵限制

在NES5100調(diào)節(jié)器中，無功功率過勵限制亦是通過P/Q限制來實現(xiàn)的。該660 MW發(fā)電機綜合考慮過流過熱、過負荷等影響，其無功過勵限制曲線亦為五點折線，如圖2（b）所示，圖中0ABCDEF區(qū)域為實際運行允許范圍。無功功率過勵限制現(xiàn)場整定延時動作5 s，動作時間25 s，無功功率過勵限制的動作過程與低勵（欠勵）限制基本一致，不再贅述。

2.2.2 瞬時強勵限制

即強勵頂值限制，其定值是強勵允許值，不是長期允許值；動作是瞬時的，不是按發(fā)熱積累考慮的。該機組根據(jù)發(fā)電機轉(zhuǎn)子過勵磁能力曲線，考慮與發(fā)電機轉(zhuǎn)子反時限過負荷保護的配合，整定強勵倍數(shù)：；強勵允許時間：；長期允許勵磁電流：

2.2.3 伏赫茲（V/HZ）限制。

發(fā)電機運行時，發(fā)電機端電壓與頻率的比值在一個安全范圍，當V/HZ比值超出安全范圍時，磁通也隨之變的過大，從而導致發(fā)電機與相連接的主變壓器的過激磁和過熱現(xiàn)象。該公司發(fā)電機V/HZ限制整定為1.06，伏赫茲限制動作后，將調(diào)低發(fā)電機端電壓并預留一定的安全裕度。發(fā)電機空載時，當發(fā)電機頻率低于45 Hz時將發(fā)出逆變脈沖，逆變滅磁。

3 現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題及解決

3.1 調(diào)節(jié)器故障跳發(fā)電機回路設(shè)計問題的處理

現(xiàn)場審查調(diào)節(jié)器施工圖紙時發(fā)現(xiàn)，“調(diào)節(jié)器A套故障”接點送至發(fā)變組保護A柜， “調(diào)節(jié)器B套故障”接點送至發(fā)變組保護B柜。實際上，單套調(diào)節(jié)器故障，可以實現(xiàn)無擾切換，完全不需要將發(fā)電機跳閘。發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題后，立即對圖紙做了修改，將兩套調(diào)節(jié)器的故障接點串接形成與門，然后分別送至發(fā)變組的A、B柜。

但是，考慮到當發(fā)電機機端兩組PT斷線時，調(diào)節(jié)器應能切換至手動狀態(tài)繼續(xù)運行，仍不需要聯(lián)跳發(fā)電機，故此對組態(tài)必須進行修改，要求廠家將故障區(qū)分為跳閘和信號兩類，將電源故障、相序故障等作為重故障，出口跳閘；其它仍作為綜合信號出口，不跳閘，解決了調(diào)節(jié)器所有故障信號都出口跳閘的弊病。

3.2 低勵（欠勵）限制與失磁保護配合問題的解決

該發(fā)電機失磁保護采用阻抗原理，整定值計算：

圓心：

半徑：

考慮發(fā)電機與系統(tǒng)失步時不誤動，以endprint

摘 要：結(jié)合皖能馬鞍山發(fā)電有限責任公司660MW發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，介紹了NES5100型勵磁調(diào)節(jié)器的雙通道構(gòu)成及調(diào)節(jié)方式，闡述了限制功能的參數(shù)整定，以及在機組設(shè)計調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題和不足，并提出解決措施。

關(guān)鍵詞：NES5100 現(xiàn)場應用 問題及處理

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0128-02

皖能馬鞍山發(fā)電有限責任公司2X660 MW超臨界發(fā)電機組擴建工程于2012年中期竣工投產(chǎn)，機組采用機端自并激勵磁方式，配置了NES5100型勵磁調(diào)節(jié)器。

1 NES5100勵磁調(diào)節(jié)器

NES5100調(diào)節(jié)器由A、B兩個控制單元組成，每個控制單元均作為一個獨立的調(diào)節(jié)通道，可獨立承擔勵磁調(diào)節(jié)任務，互不干擾，組成雙通道冗余系統(tǒng)。

NES5100調(diào)節(jié)器自動通道有電壓給定和電流給定兩個單元，分別用于恒機端電壓調(diào)節(jié)和恒勵磁電流調(diào)節(jié)，即AVR和FCR調(diào)節(jié)方式。AVR為正常調(diào)節(jié)方式，其以發(fā)電機的機端電壓作為調(diào)節(jié)變量，維持發(fā)電機的機端電壓與電壓參考值一致；FCR調(diào)節(jié)方式主要在勵磁試驗或故障時使用，以發(fā)電機勵磁電流作為調(diào)節(jié)變量，維持發(fā)電機勵磁電流與電流參考值一致，兩種方式的給定參考值都可以用增、減磁命令來改變。發(fā)電機起勵建壓后，各方式之間相互跟蹤，可實現(xiàn)無擾切換。

2 勵磁限制功能的現(xiàn)場應用

2.1 低勵（欠勵）限制

該公司660 MW發(fā)電機經(jīng)進相試驗，綜合考慮發(fā)電機機端電壓、廠用母線電壓及功角700等邊界條件，實測參數(shù)后整定的無功欠勵曲線為五點折線，見圖1（a）。發(fā)電機運行超出0ABCDE區(qū)域，欠勵限制動作：NES5100實時檢測發(fā)電機有功功率和無功功率，判斷實際允許點離欠勵限制曲線的遠近和內(nèi)外，當運行點越過欠勵限制曲線，裝置即以無功功率作為被調(diào)節(jié)量，調(diào)節(jié)偏差，將發(fā)電機拉回到安全允許區(qū)域。欠勵動作時間整定為0.06 s，返回時間1 s。

2.2 過勵磁限制

2.2.1 無功功率過勵限制

在NES5100調(diào)節(jié)器中，無功功率過勵限制亦是通過P/Q限制來實現(xiàn)的。該660 MW發(fā)電機綜合考慮過流過熱、過負荷等影響，其無功過勵限制曲線亦為五點折線，如圖2（b）所示，圖中0ABCDEF區(qū)域為實際運行允許范圍。無功功率過勵限制現(xiàn)場整定延時動作5 s，動作時間25 s，無功功率過勵限制的動作過程與低勵（欠勵）限制基本一致，不再贅述。

2.2.2 瞬時強勵限制

即強勵頂值限制，其定值是強勵允許值，不是長期允許值；動作是瞬時的，不是按發(fā)熱積累考慮的。該機組根據(jù)發(fā)電機轉(zhuǎn)子過勵磁能力曲線，考慮與發(fā)電機轉(zhuǎn)子反時限過負荷保護的配合，整定強勵倍數(shù)：；強勵允許時間：；長期允許勵磁電流：

2.2.3 伏赫茲（V/HZ）限制。

發(fā)電機運行時，發(fā)電機端電壓與頻率的比值在一個安全范圍，當V/HZ比值超出安全范圍時，磁通也隨之變的過大，從而導致發(fā)電機與相連接的主變壓器的過激磁和過熱現(xiàn)象。該公司發(fā)電機V/HZ限制整定為1.06，伏赫茲限制動作后，將調(diào)低發(fā)電機端電壓并預留一定的安全裕度。發(fā)電機空載時，當發(fā)電機頻率低于45 Hz時將發(fā)出逆變脈沖，逆變滅磁。

3 現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題及解決

3.1 調(diào)節(jié)器故障跳發(fā)電機回路設(shè)計問題的處理

現(xiàn)場審查調(diào)節(jié)器施工圖紙時發(fā)現(xiàn)，“調(diào)節(jié)器A套故障”接點送至發(fā)變組保護A柜， “調(diào)節(jié)器B套故障”接點送至發(fā)變組保護B柜。實際上，單套調(diào)節(jié)器故障，可以實現(xiàn)無擾切換，完全不需要將發(fā)電機跳閘。發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題后，立即對圖紙做了修改，將兩套調(diào)節(jié)器的故障接點串接形成與門，然后分別送至發(fā)變組的A、B柜。

但是，考慮到當發(fā)電機機端兩組PT斷線時，調(diào)節(jié)器應能切換至手動狀態(tài)繼續(xù)運行，仍不需要聯(lián)跳發(fā)電機，故此對組態(tài)必須進行修改，要求廠家將故障區(qū)分為跳閘和信號兩類，將電源故障、相序故障等作為重故障，出口跳閘；其它仍作為綜合信號出口，不跳閘，解決了調(diào)節(jié)器所有故障信號都出口跳閘的弊病。

3.2 低勵（欠勵）限制與失磁保護配合問題的解決

該發(fā)電機失磁保護采用阻抗原理，整定值計算：

圓心：

半徑：

考慮發(fā)電機與系統(tǒng)失步時不誤動，以endprint