1、ICS 27.100 K 56 备案号： 63143-2018 中华人民共和国电力行业标准 DL / T 2023 2019 燃气轮发电机静止变频启动系统 现场试验规程 Field test code of SFC-based starting system for gas turbine generator unit 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局 发 布 DL / T 2023 2019 I 目 次 前言 .II 1 范围 . 3 2 规范性引用文件 . 3 3 术语与定义 . 3 4 基本规定 . 4 5 静态试验 . 4 6 动态试验 . 9 7 试验报
2、告 . 10 DL / T 2023 2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业电机标准化技术委员会（ DL/TC09）归口。 本标准起草单位：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院、中国电力科学研究 院、华北电力科学研究院、国网山东电力科学研究院、国网湖北电力科学研究院、国网河北电力科学研 究院、国网浙江电力科学研究院、国网安徽电力科学研究院、国电科学技术研究院成都电
3、力技术分院、 上海漕泾热电有限责任公司、广东大唐国际肇庆热电有限责任公司、浙江大唐国际绍兴江滨热电有限责 任公司、中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院、南京南瑞继保电气有限公司、国电南瑞科技股份有限公 司、大唐火力发电技术研究院。 本标准主要起草人：戴申华、盛明珺、陈延云、史杨、吴龙、曹志伟、王东阳、张建忠、蔡万里、 江建明、吴跨宇、钟磊、郭赉佳、熊鸿韬、王锐、石祥建、胡罡、张俊雄、何小伟、胡静、王劲松。 本标准为首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心 （北京市白广路二条 一号， 100761）。 DL / T 2023 2019 1 燃气轮发电机静止变频
4、启动系统现场试验规程 1 范围 本标准规定了燃气轮发电机静止变频启动系统现场试验的试验项目、试验方法及试验判据等。 本标准适用于燃气轮发电机静止变频启动系统现场试验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 15135 燃气轮机词汇 GB 50150 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准 DL/T 596 电力设备预防性试验规程 3 术语与定义 GB/T 15135 界定的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 静止变频器 static f
5、requency converter； SFC 由晶闸管换流桥、直流平波电抗器、冷却系统及控制保护等单元组成，具有变频功率输出能力的设 备。 3.2 静止变频启动系统 SFC-based starting system 由静止变频器、输入断路器、隔离变压器、滤波器（可选）、输出切换开关等组成，用于将燃气轮 发电机从盘车转速拖动到自持转速的系统。 3.3 输入断路器 Input circuit breaker 配置在静止变频器输入侧，连接静止变频启动系统供电电源和隔离变压器的断路器。 3.4 隔离变压器 Isolation transformer 配置在输入断路器和静止变频器之间的降压变压器，低
6、压侧绕组可采用单绕组，也可以采用不同相 位的双绕组。 3.5 输出切换开关 Output transfer switch 配置在静止变频器输出侧，具有切换功能的开关。 DL / T 2023 2019 2 4 基本规定 4.1 试验项目及周期 现场试验包括交接试验和定期试验 ,具体试验项目参见表 1、表 2，定期试验周期一般为 13 年。 表1 静态试验项目及要求 序号 试验项目 交接试验 定期试验 1 绝缘电阻试验 2 直流电阻试验 3 网桥及机桥试验 3.1 网桥及机桥过电压保护试验 3.2 网桥小电流试验 3.3 机桥小电流试验 4 冷却装置功能性试验 5 静止变频器控制保护单元试验 5
7、.1 信号回路传动试验 5.2 模拟量单元试验 5.3 开关量单元试验 5.4 护功能试验 5.5 通讯接口测试试验 表2 动态试验项目及要求 序号 试验项目 交接试验 定期试验 1 转子通流试验 2 转子初始位置一致性检测试验 3 定子通流试验 4 发电机初转试验 5 点火拖动试验 注：一套静止变频启动系统拖动多台发电机的交叉工作模式时每台机组均需开展动态试验。 4.2 试验准备 4.2.1 试验前应按照机组基建或检修计划制定 试验大纲，试验大纲包括试验目的、试验依据、试验条 件、试验项目、试验步骤、注意事项、安全措施、时间计划及组织措施。 4.2.2 试验前应由试验各参与单位细化安全措施，
8、做好安全隔离及应急预案。 4.3 试验标准 静止变频启动系统设备交接试验在 GB 50150 涵盖的按 GB 50150 执行。 5 静态试验 5.1 绝缘电阻试验 DL / T 2023 2019 3 绝缘电阻试验要求如下： a) 试验条件：被测试设备表面应整洁，静止变频启动系统各设备电气回路接线应正确。 b) 试验方法：选择与测试电压相适应的绝缘电阻测试仪，测试电压见表 3。 c) 根据 DL/T596 的规定，试验判据见表 3。 表3 绝缘电阻试验内容和评判标准 试验部位 测试电压 V 绝缘电阻 M 隔离变压器高压绕组对外壳（输入断路器断开） 2500 1）与前一次试验结果相比应无明确变
9、化； 2）吸收比不低于1.3或极化系数不低于1.5。 输入电源母线（输入断路器断开）对外壳 2500 2.5 隔离变压器低压绕组对外壳 1000 1）与前一次试验结果相比应无明确变化； 2）吸收比不低于1.3或极化系数不低于1.5。 隔离变压器低压侧母线对机柜外壳 1000 1.0 直流母线对机柜外壳 1000 1.0 输出交流母线对机柜外壳 1000 1.0 端子排对机柜外壳（断电情况下） 500 1.0 控制电源回路对地（断电情况下） 500 1.0 TA、TV回路对地 500 1）与前一次试验结果相比应无明确变化 5.2 直流电阻试验 直流电阻试验要求如下： a) 试验条件：被测试设备表
10、面应整洁，静止变频启动系统各设备电气回路接线应正确。 b) 试验方法：选择合适的直流电阻测试仪。 c) 根据 DL/T596 的规定，试验判据见表 4。 表4 直流电阻试验内容和评判标准 试验部位 要求 输入断路器 测试结果应符合制造厂规定 隔离变压器 1）各相绕组相互之间偏差不超过平均值2%； 2）与前一次试验结果偏差不超过 2%。 直流平波电抗器 1）各相绕组相互之间偏差不超过平均值2%； 2）与前一次试验结果偏差不超过2%。 5.3 网桥及机桥试验 5.3.1 过电压保护试验 过电压保护试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动设备已正确安装且验收合格，断开晶闸管过电压保护装置与静止变
11、频 启动设备的连接，做好试验录波准备。 b) 试验方法：在晶闸管过电压保护装置两侧并联施加试验电压，逐步升高试验电压至装置动作， 测录装置动作时刻的试验电压曲线。 c) 试验判据：动作电压与设计值的偏差不超过 10%设计值。 5.3.2 网桥小电流试验 DL / T 2023 2019 4 网桥小电流试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动设备已正确安装且验收合格，断开网桥与隔离变压器的连接、断开网 桥与机桥的连接。 b) 试验方法：在网桥输入端经三相空气断路器接入试验适应的三相电压，网桥输出端接一适当的 电阻性负载，使用示波器观察网桥输出波形。启动静止变频启动系统，逐步改变触发角度，记
12、录对应的输出直流电压值。输出直流电压可按以下公式计算： 1.35 cos , 60 ; 1.35 (1 cos( 60 ),60 120 . dab dab UU UU = =+ (1) 式中： U d 整流桥输出直流电压， V； U ab 整流桥输入交流侧线电压， V； 整流桥触发角，（）。 c) 试验判据：输出电压波形应正确，输出直流电压满足公式（ 1）。 5.3.3 机桥小电流试验 机桥小电流试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动设备已正确安装且验收合格，断开机桥输出隔离开关、断开网桥与机 桥的连接。 b) 试验方法：在机桥输出端经三相空气断路器接入试验适应的三相电压，机桥直流端接
13、一适当的 电阻性负载，使用示波器观察机桥输出波形。启动静止变频启动系统，逐步改变触发角度，记 录对应的输出直流电压值。输出直流电压可按公式（ 1）计算。 c) 试验判据：输出电压波形应正确，输出直流电压满足公式（ 1）。 5.4 冷却装置功能性试验 冷却装置功能性试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动设备已正确安装且验收合格。 b) 试验方法：启动冷却装置，检查冷却风机或冷却水泵辅助触点和转动方向。 c) 试验判据：冷却风机或冷却水泵的辅助触点状态反馈、冷却风机或冷却水泵转动方向正确，电 机无异常。 5.5 静止变频器控制保护单元试验 5.5.1 信号回路传动试验 信号回路传动试验要求如
14、下： a) 试验条件：静止变频启动系统已上电，无异常报警，相关接线无错误，各开关元件在开路状态。 b) 试验方法：对静止变频启动系统的全部操作、保护、限制及信号回路按照设计逻辑进行传动检 查。 c) 试验判据：确保符合设计逻辑及供货要求。 5.5.2 模拟量单元试验 模拟量单元试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动系统已上电，且无异常报警。三相交流电压源（输出 0V150V， 10Hz55Hz，误差不大于 0.5%），三相交流电流源（输出 0V10A， 10Hz55Hz，误差不大 于 0.5%）。将三相交流电压源和电流源接入静止变频启动设备，模拟网侧电压、网侧电流、 DL / T 202
15、3 2019 5 机侧电压、机侧电流。 b) 试验方法： 1）网侧电压：在额定电压的 0120%范围内改变输入电压源输出值，设置 510 个测试点，记 录静止变频启动系统的显示值，偏差小于 0.5%； 2）网侧电流：在额定启动电流的 0120%范围内改变输入电流源输出值，设置 510 个测试点， 记录静止变频启动系统的显示值，偏差小于 0.5%； 3）机侧电压：在额定电压的 0120%范围内改变输入电压源输出值，设置 510 个测试点，记 录静止变频启动系统的显示值，偏差小于 0.5%；电压保持额定值不变，在 10Hz50Hz 范 围内改变输入电压频率，设置 510 个测试点，记录静止变频启动
16、系统的显示值，电压频率 偏差小于 0.1Hz； 4）机侧电流：在额定启动电流的 0120%范围内改变输入电流源输出值，设置 510 个测试点， 记录静止变频启动系统的显示值， 偏差小于 0.5%； 电流保持额定启动值不变， 在 10Hz50Hz 范围内改变输入电流频率，设置 510 个测试点，记录静止变频启动系统的显示值，电流频 率偏差小于 0.1Hz。 c) 试验判据：网侧电压幅值偏差小于 0.5%；网侧电流幅值偏差小于 0.5%；机侧电压幅值偏差小 于 0.5%、频率偏差小于 0.1Hz；机侧电流幅值偏差小于 0.5%、频率偏差小于 0.1Hz。 5.5.3 开关量单元试验 开关量单元试验
17、要求如下： a) 试验条件：静止变频启动系统已上电，且无异常报警。 b) 试验方法：通过静止变频系统画面显示或板卡指示逐一核对静止变频启动系统输入输出信号。 c) 试验判据：开关量单元的信号符合设计要求。 5.5.4 保护功能试验 5.5.4.1 网桥侧过电流保护试验 网桥侧过电流保护试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动系统已上电，无异常报警。三相交流电流源（输出 0V10A，误差不 大于 0.5%）。 b) 试验方法： 1）在静止变频器控制保护单元的网桥侧电流采样输入端通入模拟启动时的网桥侧电流，其大 小相应于网桥侧过电流保护定值的 1.05 倍，使网桥侧过电流保护动作，记录对应的保
18、护动 作时间。 2）在静止变频器控制保护单元的网桥侧电流采样输入端通入模拟启动时的网桥侧电流，其大 小相应于网桥侧过电流保护定值的 0.95 倍，网桥侧过电流保护应不动作。 c) 试验判据：动作值、动作时间与设置相符，网桥侧过电流保护动作信号正确发出。 5.5.4.2 网桥侧过电压保护试验 网桥侧过电压保护试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动系统已上电，无异常报警。三相交流电压源（输出 0V150V，误差 不大于 0.5%）。 b) 试验方法： 1）在静止变频器控制保护单元的网桥侧电压采样输入端通入模拟启动时的网桥侧电压，其大 小相应于网桥侧过电压保护定值的 1.05 倍，使网桥侧过电
19、压保护动作，记录对应的保护动 作时间。 DL / T 2023 2019 6 2）在静止变频器控制保护单元的网桥侧电压采样输入端通入模拟启动时的网桥侧电压，其大 小相应于网桥侧过电压保护定值的 0.95 倍，网桥侧过电压保护应不动作。 c) 试验判据：动作值、动作时间与设置相符，网桥侧过电压保护动作信号正确发出。 5.5.4.3 网桥侧低电压保护试验 网桥侧低电压保护试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动系统已上电，无异常报警。三相交流电压源（输出 0V150V，误差 不大于 0.5%）。 b) 试验方法： 1）在静止变频器控制保护单元的网桥侧电压采样输入端通入模拟启动时的网桥侧电压，其
20、大 小相应于网桥侧低电压保护定值的 0.95 倍，使网桥侧低电压保护动作，记录对应的保护动 作时间。 2）在静止变频器控制保护单元的网桥侧电压采样输入端通入模拟启动时的网桥侧电压，其大 小相应于网桥侧低电压保护定值的 1.05 倍，网桥侧低电压保护应不动作。 c) 试验判据：动作值、动作时间与设置相符，网桥侧低电压保护动作信号正确发出。 5.5.4.4 机桥侧过流保护试验 机桥侧过流保护试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动系统已上电，无异常报警。三相交流电流源（输出 0V10A，误差不 大于 0.5%）。 b) 试验方法： 1）在静止变频器控制保护单元的机桥侧电流采样输入端通入模拟启动
21、时的网桥侧电流，其大 小相应于机桥侧过电流保护定值的 1.05 倍，使机桥侧过电流保护动作，记录对应的保护动 作时间。 2）在静止变频器控制保护单元的机桥侧电流采样输入端通入模拟启动时的机桥侧电流，其大 小相应于机桥侧过电流保护定值的 0.95 倍，机桥侧过电流保护应不动作。 c) 试验判据：动作值、动作时间与设置相符，机桥侧过电流保护动作信号正确发出。 5.5.4.5 机桥侧过电压保护试验 机桥侧过电压保护试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动系统已上电，无异常报警。三相交流电压源（输出 0V150V， 10Hz55Hz，误差不大于 0.5%）。 b) 试验方法： 1）在静止变频器控制
22、保护单元的机桥侧电压采样输入端通入模拟启动时的机桥侧电压，其大 小相应于机桥侧过电压保护定值的 1.05 倍，使机桥侧过电压保护动作，记录对应的保护动 作时间。 2）在静止变频器控制保护单元的机桥侧电压采样输入端通入模拟启动时的机桥侧电压，其大 小相应于机桥侧过电压保护定值的 0.95 倍，机桥过电压保护应不动作。 c) 试验判据：动作值、动作时间与设置相符，机桥侧过电压保护动作信号正确发出。 5.5.4.6 机桥侧 V/Hz 保护试验 机桥侧 V/Hz 保护试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动系统已上电，无异常报警。三相交流电压源（输出 0V150V， 10Hz55Hz，误差不大于
23、0.5%）。 DL / T 2023 2019 7 b) 试验方法： 1）在静止变频器控制保护单元的机桥侧电压采样输入端通入模拟启动时的机桥侧电压，其频 率在 10Hz 至 50Hz 之间随机取 36 个点，使电压、频率的比值相应于机桥侧 V/Hz 保护定 值的 1.05 倍，使机桥侧 V/Hz 保护动作，记录对应的保护动作时间。 2）在静止变频器控制保护单元的机桥侧电压采样输入端通入模拟启动时的机桥侧电压，其频 率在 10Hz 至 50Hz 之间随机取 36 个点，使电压、频率的比值相应于机桥侧 V/Hz 保护定 值的 0.95 倍，机桥侧 V/Hz 保护应不动作。 c) 试验判据：动作值、
24、动作时间与设置相符，机桥侧 V/Hz 保护动作信号正确发出。 5.5.5 通讯接口测试试验 通讯接口测试试验要求如下： a) 试验条件：静止变频启动系统已上电，无异常报警，静止变频启动系统与燃气轮机控制系统之 间通讯线已连接，燃气轮机控制系统已按静止变频启动系统提供的点表完成配置。 b) 试验方法：分别在静止变频启动系统和燃气轮机控制系统侧逐一修改信号状态，检查对应侧的 信号变化情况。 c) 试验判据：燃气轮机控制系统与静止变频启动系统对应的信号变化情况一致。 6 动态试验 6.1 一般试验条件 一般试验条件如下： a) 静止变频启动系统静态试验均已完成且合格。 b) 静止变频启动系统已上电，
25、无异常报警。 c) 输入断路器在分闸位置，切换开关、输出隔离开关在分闸位置。 d) 励磁系统静态调试已完成且合格。 e) 励磁系统已上电，无异常报警。 f) 隔离变压器低压侧电压三相相序已通过核相试验验证正确。 6.2 转子通流试验 转子通流试验要求如下： a) 试验条件：输出隔离开关在分位、输入断路器已合闸、灭磁开关已合闸。 b) 试验方法： 1）检查确认机组励磁系统电流给定值为 0，启动励磁系统。 2）启动静止变频启动系统。静止变频启动系统给定的励磁电流不超过空载额定励磁电流，通 流时间不超过 10 秒，记录励磁电流上升曲线，同时记录静止变频启动系统显示的励磁电流 值。 c) 试验判据：机
26、组励磁系统与静止变频启动系统显示的励磁电流偏差不超过 1%。静止变频启动 系统显示值与给定值偏差不超过 5%。 6.3 转子初始位置一致性检测试验 转子初始位置一致性检测试验要求如下： a) 试验条件：发电机转子静止状态，输出隔离开关在分位、输入断路器已合闸、灭磁开关已合闸。 b) 试验方法：检查确认机组励磁系统电流给定值为 0，启动励磁系统。启动静止变频启动系统， 静止变频启动系统给定的励磁电流不超过空载额定励磁电流，通流时间不超过 10s。记录静止 DL / T 2023 2019 8 变频启动系统显示的转子位置角度。试验重复 3 次。 c) 试验判据：三次试验得到的转子初始位置角度偏差不
27、大于 5 度。 6.4 定子通流试验 定子通流试验要求如下： a) 试验条件：输入断路器在合位、灭磁开关在分位。将发电机定子电压、发电机定子电流、网桥 侧电压、网桥侧电流接入录波仪，临时降低网桥、机桥保护功能定值，输出隔离开关在合闸位 置。 b) 试验方法：启动静止变频启动系统。按设定频率设置机桥侧输出频率，逐步增大机桥侧电流至 目标值，一般不超过 10%额定启动电流，记录发电机定子电压、发电机定子电流、网侧电流、 网侧电压。 c) 试验判据：发电机定子三相电流幅值、相位正确，静止变频启动系统与发电机定子连接正常。 6.5 发电机初转试验 发电机初转试验要求如下： a) 试验条件：发电机在盘车
28、状态，输入断路器在合位、灭磁开关在合位。将发电机定子电压、发 电机定子电流、励磁电流、网桥侧电压、网桥侧电流接入录波仪，恢复网桥、机桥保护功能定 值，输出隔离开关在合闸位置。 b) 试验方法：启动静止变频启动系统，给发电机定子绕组、转子绕组通入电流。待发电机转动后 立即停止静止变频启动系统。 c) 试验判据：发电机转动方向正确。 6.6 点火拖动试验 点火拖动试验要求如下： a) 试验条件：发电机在盘车状态，输入断路器在合位、灭磁开关在合位。将发电机定子电压、发 电机定子电流、励磁电流、网桥侧电流、网桥侧电压接入录波仪，恢复网桥、机桥保护功能定 值，输出隔离开关在合闸位置。 b) 试验方法：将
29、静止变频启动系统置为远方控制模式，由燃气轮机控制系统发开机令，启动变频 启动系统，将燃气轮发电机拖动至点火转速，使燃气轮发电机成功点火。发电机冲转至自持转 速后，发静止变频启动系统停止令。 c) 试验判据：通过录波图确认整个过程中静止变频启动系统符合设计要求，工作正常。 7 试验报告 试验报告应包括以下内容： a) 试验机组的发电机、静止变频启动系统、励磁系统、所接启动电源变压器的技术数据； b) 试验仪器、时间、地点、环境以及试验项目； c) 试验相关数据、曲线； d) 静止变频启动系统相关定值以及输入输出信号表； e) 试验结论应提出投运建议； f) 一套燃机静止变频启动系统拖动多台发电机的交叉工作模式时每台机组对应一份报告。
