1. 总则
本试验方案适用于在电厂发电机组上进行的电力系统稳定器(PSS)现场试验。根据系统稳定的要求,需对电站机组进行PSS现场试验,请有关部门编制相关的调度方案、现场试验运行操作方案和安全措施。 2. 试验目的
通过对发电机组PSS的现场试验,验证PSS的功能,考核PSS抑制低频振荡的作用。 3. 试验对象
试验对象为电厂发电机组的自动励磁调节器(AVR)及PSS。 4. 编制依据
4.1 《大、中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程》DL489-92 4.2 《电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)》DL408-91 4.3 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB14285-93 4.4 《SAVR2000发电机励磁调节器技术说明书》南瑞电控公司 5. AVR及PSS框图 电厂励磁系统采用的自动励磁调节器(AVR)为南瑞电控公司生产的SAVR-2000微机励磁调节器,配有PSS功能。PSS采用发电机电功率增量(△Pe)作为输入信号,经过超前-滞后环节和放大环节后,输出控制电压VPSS 至AVR的电压相加点。 AVR及PSS框图见图1。 UG+UF11+0.03S--UPSS5%KPSS-5%KPK1/SKDS1+T1S1+T2S+++ULmax=5.00ULmin=-4.031+T3S1+T4S4S1+4SPe 1 图中:Vf──发电机电压 Vg──给定电压
ΔPe──电功率增量 UPSS──PSS输出的控制电压 T1──超前时间常数 T2──滞后时间常数 T3──超前时间常数 T4──滞后时间常数 KPSS──PSS放大倍数 6. 试验时对运行方式的要求
进行PSS试验时,要求被试机组尽可能满负荷运行。此外,对系统运行方式没有特殊要求。 7. 试验前应具备的条件
7.1 AVR及PSS已经过静态调试,检验合格。 7.2 被试机组调速系统性能正常。
7.3 被试机组励磁调节器的调节性能及限制、保护功能均正常。 7.4 单机试验时,被试机组不供厂用电。 7.5 已做好事故预想,拟定有相应的处理措施。
7.6 系统安全措施已落实,被试电站各项安全措施已落实。 7.7 所需录波量已正确接入录波装置。
7.8 具备有效的组织措施,以保证试验的顺利进行。
7.9 具备有效的通讯手段,保证试验指挥与各处试验人员的联络畅通。 8. 试验录波要求
8.1 进行PSS试验前,将被试机组的有功功率、无功功率、机端电压、励磁电流、
PSS输出电压以及被试电站有功功率和无功功率等测量量接入录波装置,用于试验时录波。
8.2 试验过程中,使用励磁调节器配备的录波功率,记录被试机组的有功功率、
无功功率、机端电压、励磁电流及PSS输出电压。 9. 安全措施
9.1 试验前,应由电站负责对各台被试机组分别进行过电压保护的整组试验,发
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电机过电压保护的正确性和可靠性,并适当降低过电压保护定值(电压整定值和时间整定值);核定励磁电流设备保护的正确性和可靠性,并验证机组解列灭磁保护功能的正确性和可靠性。
9.2 被试机组满负荷运行时的电压整定值阶跃试验应严格按照±1%至±6%的
顺序进行,并要保证无功功率及电压的变化在机组及系统的允许范围以内。各种电压阶跃试验时均按照先降低电压给定值,后增加电压给定值的顺序进行。
9.3 试验时的系统方案,严格按调度部门制定的方案执行。
9.4 工作人员要熟悉试验方案及有关技术资料,提前做好试验前的各项准备工
作。
9.5 试验接线在核实正确无误后方可通电,防止损坏生产设备和试验仪器。 9.6 试验过程中,若被试机组出现不正常情况或有关电气量出现大幅度摆动,则
应快速将该机组的PSS功能切除。
9.7 试验中的操作应由电站的运行操作人员执行。
9.8 试验过程中若出现机组或系统某一线路跳闸或其它事故,应立即停止试验,
并根据事故情况迅速按运行规程规定及时进行处理;若危及机组安全,应将机组解列灭磁。
9.9 单机试验时,被试机组不供厂用电。
9.10 试验过程中,应控制被试机组及线路的有功功率和无功功率振荡幅度均不
超过20%当前运行值,并应防止振荡发散及失步。
9.11 进行机组电压整定值阶跃试验时,特别要注意防止机组强励或失磁。 9.12 作好事故预想,拟定机组误强励、失磁、单机或系统发生异步振荡的处理
措施。
9.13 参加试验的工作人员要听从现场试验总指挥的指挥。
9.14 试验过程中试验人员不能操作运行设备,与试验有关的操作应由电站指定
专人配合执行。
9.15 参加试验的运行人员要明确试验步骤及方法,试验过程中要加强联系,并
根据当时的运行情况做好事故预想;要做好应急反应的准备,特别是要对被试机组的运行情况进行监视,有异常情况及时处理。
9.16 试验开始与终止都应及时向调度部门汇报,配合调度部门做好系统安全工
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作。
9.17 试验过程中严格执行安全规程。 9.18 试验结束后,应正确恢复原有接线。 10.试验项目及内容 10.1 PSS初始参数设定
根据分析计算的结果,设定被试机组PSS初始参数(KPSS、T1、T2、T3、T4),并输入励磁调节器中。 10.2 投、切PSS试验
分别在投入PSS及切除PSS时进行录波,观察被试机组有关各量的情况,比较有、无PSS的效果。根据试验情况,可调整PSS参数(KPSS、T1、T2、T3、T4)。
10.3 电压整定值阶跃试验
对被试机组进行满负荷时的(±1%-±4%)电压阶跃试验,以检验PSS抑制振荡的效果。首先进行±1%电压阶跃试验,根据试验情况确定是否进行±2%-±6%电压阶跃试验。试验过程中进行录波,并可根据试验情况调整PSS参数。 10.3.1 无PSS时,进行±1%(或±2%-±4%)电压阶跃试验。测量电压波动
时引起机组功率振荡的振荡幅值、振荡周期及振荡持续时间。
10.3.2 有PSS时,进行与前项试验同等大小的电压阶跃试验。将所得测量结果
与无PSS时的测量结果进行比较,检验PSS的阻尼作用。 10.4 “反调”现象检查
被试机组PSS投入运行时,调整机组出力变化20%,在增、减负荷过程中进行录波,观察有无“反调”现象。若“反调”明显,则应采用“闭锁PSS”功能,即在机组增、减出力过程中,暂闭锁PSS的输出。 10.5 “闭锁PSS”试验
若前项“反调”现象明显方进行该项试验。投入“闭锁PSS”功能,当机组出力变化±20%过程中,应无“反调”现象。 11.主要试验设备 11.1 录波装置一套
11.2 调节器配套的辅助设备(笔记本电脑、打印机等)
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附:PSS实验准备工作及试验工作
1.如有条件,可在实验前,通过对系统仿真分析,计算出低频振荡发生时,该厂低频振荡频率及各种不同振荡模式下振荡频率的大概范围,并通过计算稳定分析,设计出PSS的增益、超前滞后时间,该数据供PSS参数整定和试验参考。 2.试验
2.1 如有条件,准备一台频率响应分析测试仪,以测试励磁系统的延迟时间,即在电压测量上,人为迭加不同频率的小干扰信号,测出对应于该干扰信号的有功扰动信号,并分析输入与输出信号之间的相位差,这样可以获得励磁系统关于扰动频率的相位滞后曲线,该曲线作为PSS环节整定超前滞后的依据。 2.2 试验
一般如无上述条件,则直接根据经验数据整定PSS环节的超前滞后时间,增益放大倍数,后在试验中检验PSS环节的效果,试验方法如下:
(1)在并网情况调整好工况,即设定好试验时的有功和无功功率,一般有功设
定在75%-100%Pn之间,无功设定在0以上。
(2)做机端电压阶跃响应试验,阶跃量从1%开始向上逐步调整,直至有功功
率产生明显的振荡为止。该阶跃量就作为后面试验的阶跃量。
(3)分别在不投入和投入PSS情况下,做阶跃响应试验,录波分析有功的振荡
情况。
(4)调整PSS的有关参数,重复上面的试验,并录波分析有功振荡情况直至所
选择的参数在PSS投入时能对有功振荡产生明显的抑制作用。
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