冷红升

（国能大渡河瀑布沟水力发电总厂，四川雅安 625304）

0 引言

发电机自并励静止励磁系统工作在高温大电流工况，元器件老化较快、故障率高，所以发电机停电检修时励磁系统的试验尤为重要。励磁系统试验目的是检验各部件运行参数变化情况，验证励磁系统功能及参数是否满足发电机励磁系统设计标准，是否满足电网对发电机励磁系统的运行要求，保证励磁系统输出连续可调的励磁电流，从而保证发电机稳定的机端电压和稳定的无功功率。

1 试验项目

UNITROL5000 自并励静止励磁系统试验项目包括：风机回路试验、跨接器试验、输入/输出信号模拟试验、逻辑功能试验、它励小电流开环试验、功率柜投切试验、机组空载特性试验。

2 风机回路试验

（1）参数说明：412 选择厂用电供电模式。521 选择要进行风机测试的功率柜号，范围0～9。为0 时表示退出风机测试，为9 时表示所有功率柜同时进行测试，为1～8 时表示只进行该功率柜的风机测试。

（2）试验步骤：521，0→9，选择测试所有功率柜风机；5509，12501 →12502，5511，12501 →12502，开始1组风机测试；5511，12502→12501，5509，12502→12501，停止1 组风机测试；5510，12501→12502，5511，12501→12502，开始2 组风机测试；5511，12502→12501，5510，12502→12501，停止2 组风机测试。

3 跨接器试验

（1）转子正向过电压触发回路测试：断开跨接器触发板1～4、7 脚引线，跨接器V1 阳极A、阴极B 间加3 V 电池灯；电池灯负极与外加直流电源负极并接；短接BOD 元件V1000 两极；在BOD 板1 脚上瞬间施加约DC 60～70 V 电压，对应电池灯闪亮，表明触发回路及V1 可控硅正常；如果灯不亮，可直接用电源正极点BOD 板上绿色电阻的右侧。

（2）V2 及触发回路测试：断开跨接器触发板3～7 脚引线，跨接器V2 阳极D 与阴极C 加3 V 电池灯，灭磁开关闭合，在跨接器板6（+）、1（-）脚板间通过开关接入DC 220 V 电源，跳灭磁开关，电源灯闪亮，V2 及触发回路正常，迅速退出外接电源开关。

（3）V3 及触发回路测试：断开跨接器触发板1、2、5～7 脚引线，跨接器V3 阳极D 与阴极C 加3 V 电池灯，灭磁开关闭合，在跨接器板7（+）、3（-）脚板间通过开关接入DC 220 V 电源，跳灭磁开关，电源灯变亮，V3 及触发回路正常，迅速退出外接电源开关。

4 输入/输出信号模拟

（1）外部输入信号模拟：U70，702～718 输出，10701～10716 输入；U71，802～818 输出，10801～10816 输入；U31（DII 板），12201～12216；U33（ROI 板），2201～2216；U34（ROI 板），3560～3575。信号输入，对应FIO 板指示灯亮。在各个输入端短接入+24 V，相应开入灯亮。

（2）对外输出信号模拟：对应各个代码强制12502，使接口开出，相应灯亮，开出如FCB 等动作。但注意FCB 重动，不能时间太长，需马上恢复。

5 逻辑功能试验

试验目的：保证励磁系统安全地开停机，实现运行中正常的切换、报警和跳闸功能。

（1）远方/近方操作：通过CMT、SPA、LCP 检验远/近方操作切换功能。

（2）灭磁开关操作：通过CMT、SPA、LCP 操作检验灭磁开关分合闸动作是否正常；测量灭磁开关辅助接点状态；分别关闭1路直流电源和2 路直流电源，进行灭磁开关分闸，检验灭磁开关两路跳闸回路工作是否正常；ECT 处于远控状态，分别在端子上模拟远方保护跳闸信号输入，灭磁开关应能正常分闸。

（3）起励回路：DC 220 V 起励电源引入到起励电源，设定参数311 t_FIREALL_FLASH 为0，参数901 应设定为“shunt”模式，退出残压起励功能，通过LCP 实现起励操作，起励接触器应可靠动作。用多用表测量励磁主回路直流正负极，起励电压及极性应正常，因机端电压未能升起，参数305 FLASH MAX TIME设定时间到后，灭磁开关跳闸，对外发起励失败信号。检查LCP上显示故障信息是否正常，检验相应的信号输出。

（4）LCP 操作检验：在LCP 上进行通道切换、自/手动方式切换、增减磁、开停机、给定上下限制等操作，检查是否正常执行并检验相关信号是否正常输出。

（5）报警回路：检查每一路内部报警信号及是否在LCP 上显示；核实所有电源报警电路。

（6）跳闸回路：当励磁内部出现故障而跳灭磁开关时，应通过端子核实励磁跳闸命令是否送到发电机保护装置。

6 它励小电流开环试验

试验目的：通过试验所得整流桥输出波形，验证整流桥和励磁调节器及可控硅功能是否正常。

（1）PT 接至相应的端子，两路PT 并接，励磁变副边直接接至铜排上，灭磁开关输出端接21.6 Ω 线绕电阻及示波器。

（2）改变调节器参数901（SUPPLY MODE）→LINE or PE，使系统处于它励方式。

（3）改变调节器参数504 使得Usyn=100%，此值应为试验机组励磁变副边电压值。

（4）修改参数5502→3308，3308 初始设置为-10 000，使门极控制器处于开环模式。

（5）励磁输出端连接示波器。

（6）修改参数5902→12502，闭锁“Aux.AC Fail”报警信号。

（7）倒送电（给阳极加电）。

（8）投入励磁（依次按下F2，LOCAL，START 后开始触发）。

（9）改变参数3308 由-10 000，-5000，-2000，0，1000，…，10 000，核实输出电压线性度和六相波头。F4 功能键为看波形、录波、另存；F2 切换菜单。

（10）修改参数515、516，即触发角限制，检验限制情况。

（11）分别检验各功率柜输出波形。

7 功率柜投切试验

（1）P BLK CONV n（n 为1～8，代表功率柜号）：闭锁功率柜脉冲信号，默认12501；RST PBLK CONV n：功率柜闭锁复位信号，默认12501；每个功率柜对应一组“脉冲闭锁/闭锁复位”信号，对应于参数组GROUP 55，5519、5520 为第一组功率柜脉冲闭锁、复位。

（2）退出功率柜运行：修改对应功率柜的参数P BLK CONV n→12502（闭锁功率柜n）即可。

（3）投入功率柜运行：RES BLK CONV n→12502，P BLK CONV n→12501，RES BLK CONV n→12501。5519 一号功率柜，5526 二号功率柜，5533 三号功率柜，5540 四号功率柜，各功率柜闭锁后解除闭锁必须用RES BLK CONV n→12502 复归。

（4）功率柜试验：本试验结合开环小电流试验一起进行，主要进行功率柜故障模拟试验。分别拔掉各个功率柜的温度检测线，功率柜柜门CDP 显示报警，LCP 显示对应功率柜故障信号。多功率柜系统中，当同时拔掉两个或更多柜的温度检测线，LCP显示对应功率柜故障信号；检查对应的“整流桥一桥故障”、“整流桥二桥故障”、“整流桥三桥故障”等信号是否正常输出到对应端子。分别模拟各功率柜快熔熔断，功率柜及LCP 应显示报警信号。分别拉开阻容保护装置的开关，功率柜及LCP 应显示报警信号。关掉功率柜风机电源开关Q11，风机组1 停止运行，风机组2 投入运行。

8 机组空载特性试验

8.1 试验接线

PT、CT 接至相应的端子，两路PT 并接；两路CT 需串接。将试验机组励磁变副边的A、C 相从铜排上解下，分别接至两相电流互感器原边输入端，原边输入端另一端分别相应接至A、C 相铜排上，电流互感器输出四根线作为励磁电流测量用，灭磁开关输出侧接试验机组转子。

8.2 自动电压调节器（自动通道）试验

第一次自动方式起励，修改电压下限值AVR、给定值下限参数1902、电压预置值1903。1902 一般可设为5%，1903 第一次起励时设为15%左右，如果起励后正常，再次起励可设为100%。由CMT 观察参数10201（Ug）、10501（IL）、12110（Uc）（通道控制电压输出）波形，并录波。

8.3 励磁电流调节器（手动通道）试验

第一次手动方式起励，修改电流预置值参数2107，第一次起励一般设为15%左右，再次起励可设为40%。如果起励时超调过大，可调整积分时间常数参数2114、比例放大系数2115。2114 越小则上升速度越快，2115 越大则超调减小。由CMT 观察参数10201（Ug）、10501（IL）、12110（Uc）波形，并录波。

8.4 灭磁试验

灭磁方式有两种：逆变灭磁，保持灭磁开关闭合，发灭磁命令，记录10201（Ug）、10501（If）、12110（Uc）波形；分灭磁开关投入非线性电阻灭磁，跳灭磁开关，记录Ug、If、Uc波形。检查灭磁时间10 s 内机端电压应小于10%。

8.5 V/f 限制

V/f 曲线用来防止发电机在低频下的过电压。11907 变为“-1”表示V/f 动作。降低发电机转速至90%转速，机端电压则降至96%，V/f 限制器动作。将给定增至107%，V/f 限制限制器正确动作。切换到手动方式，以同样的方法核实V/f 限制功能。记录参数10201（Ug）、10501（IL）、11907、12108、12110。

8.6 风机故障切换试验

外接两相厂用电至风机变压器副边，原边拆掉，412 改为自用电供电模式（SHUNT），用双极开关控制外接风机电源的投切。起励后，检查风机电源是否取自自用电。切断外接电源，风机电源应自动切到厂用电运行，并报“自用电故障”。再把外接电源开关闭合，断开厂用电开关Q91，风机电源应切到自用电运行，并报“辅助电源故障”。

9 结束语

励磁系统检修试验人员应熟悉UNITROL5000 系统接线原理及指令代码和参数设置方法。作业前做好安全技术措施，拉开灭磁开关，拆开励磁变低压侧与励磁系统三相连接母排，拆开灭磁电阻柜内转子绕组励磁引线，并做好绝缘隔离，防止试验电压串入转子绕组，造成人身触电事故。试验过程中防止误接线及参数设置错误，造成设备误动作及设备损坏。保证试验方法正确和数据准确，通过试验结果综合分析判断励磁系统存在的缺陷和隐患，并及时消除，保证并网发电机励磁系统安全稳定运行。