После полного окончания всех монтажных и наладочных работ по всему комплексу турбоагрегата проводятся комплексные пусковые испытания, в которые входят:
- проверка системы возбуждения [8];
- снятие характеристик возбуждения;
- проверка релейных защит первичным током КЗ;
- проверка цепей напряжения (совмещается со снятием характеристик XX генератора);
- испытание междувитковой изоляции (совмещается со снятием характеристики XX генератора);
- испытание автоматического выключателя гашения поля (АГП) и измерение остаточного напряжения [8].
Пусковые испытания проводятся по специальной программе, в которой излагаются содержание испытаний, их последовательность, все операции по подготовке оборудования, необходимые для проведения испытаний наладочным персоналом с участием эксплуатационного персонала. Все оперативные переключения, связанные с подготовкой оборудования, производятся дежурным персоналом станции. Основные испытания генератора проводятся после того, когда полностью закончены все испытания на турбине и она готова к включению генератора в сеть. По в целях ускорения ввода генератора в эксплуатацию часть работ пускового комплекса производится в процессе опробования турбины и настройки ее регулирующих устройств. К ним относятся контрольная проверка чередования фаз, опробование возбудителя, находящегося на одном валу с генератором, и системы возбуждения. К ним же относится, но при устойчивых оборотах генератора (частота вращения не имеет значения), проверка устройств релейных защит током короткого замыкания.
В целях максимального сокращения времени пусковых испытаний вся подготовка к испытаниям делается заблаговременно: заранее заготавливаются закоротки, рассчитанные на длительное прохождение номинального тока статора генератора, и устанавливаются в местах, определяемых требованиями снятия характеристик КЗ и проверки релейных защит; заранее должны быть подловлены и размещены на столах и в местах, удобных для измерений во время испытаний и снятия характеристик, измерительные приборы; заранее должны быть подготовлены специальные формы протоколов, в которые заносятся результаты измерении; заранее устанавливается телефонная связь между основными местами производства операций и измерений для согласованных действии дежурного персонала и персонала, занятого на испытаниях (для этого могут быть использованы телефонные трубки и батарейки, которыми производят проверки цепей, подключаемые к резервным жилам контрольных кабелей).
Контрольные амперметры, включаемые для измерений во время испытаний, должны быть класса не ниже 0,5 (включаются во все фазы токовых цепей), вольтметры для измерения напряжения также во всех фазах — не ниже класса 0,5, контрольный шунт с милливольтметром в цепи ротора и приборы постоянного тока, необходимые для контроля системы возбуждения и снятия характеристик возбудителя, — также не ниже 0,5. В числе приборов должен быть предусмотрен осциллограф для записи процесса гашения поля ротора
При частоте вращения генератора 1500—2000 об/мин уже можно проверить чередование фаз на остаточном напряжении генератора. Как правило, на этом напряжении фазоуказатель, используемый для этой цели, уже вращается.
При тех же, но более или менее устойчивых оборотах в течение 1—2 ч может быть опробована система возбуждения с электромашинным возбудителем и проверено токораспределение в цепях релейных защит. Для этого реостат возбуждения ставится в положение «Ниже», собирается полностью система возбуждения, и проверяется работа возбудителя на холостом ходу. Затем включаются разъединитель и выключатель, за которым предварительно установлена закоротка, автомат гашения ноля АГП и постепенным увеличением тока возбуждения в роторе с помощью шунтового реостата устанавливается в обмотках статора ток, достаточный для проверки защит. Если ток возбуждения недостаточен из-за низкой частоты вращения турбины, его можно увеличить подачей в обмотку возбуждения возбудителя тока от постороннего источника или использованием устройства компаундирования из системы регулирования возбуждения.
При устойчивой номинальной частоте вращения турбины снимаются характеристики возбудителя, а затем характеристика установившегося трехфазного КЗ, представляющая собой зависимость тока в обмотке статора от тока ротора. Характеристика КЗ снимается при постепенном увеличении тока в роторе с помощью шунтового реостата ступенями и с одновременной записью установившихся значений токов в статоре и роторе на каждой ступени. Для дальнейшего построения характеристики КЗ достаточно снять четыре-пять точек ее, так как она всегда прямолинейная. Построенная характеристика сравнивается с заводской. Отклонения допускаются только в пределах погрешности измерений. При более значительных отклонениях и тем более, если характеристика не попадает в начало координат (что обязательно должно иметь место, если в роторе отсутствуют дефекты в виде короткозамкнутых витков), характеристика снимается повторно. Если результаты повторяются, об этом ставится в известность руководство станции и производятся специальные испытания по отысканию места повреждения в роторе.
Включение в работу генератора с наличием коротко- замкнутых витков в роторе не допускается во избежание увеличения размеров повреждения, что может привести к серьезной аварии генератора.
При удовлетворительных результатах продолжаются испытания по программе. После проверки устройств релейных защит с машины снимается возбуждение полностью, отключается АГП и производится подготовка к подъему напряжения на генераторе — снимается закоротка, отключаются выключатель, соответствующий разъединитель для исключения случайного включения генератора, когда он будет под напряжением, на действующие шины без обязательно требующейся для этого проверки чередования и синхронизации.
Если генератор предназначен для работы в блоке с трансформатором, характеристика КЗ снимается при накоротке, установленной за трансформатором.
Характеристика XXt представляющая собой зависимость ЭДС статора от тока возбуждения ротора, снимается при постепенном увеличении (восходящая ветвь), а затем уменьшении (нисходящая ветвь) тока возбуждения ротора с помощью шунтового реостата возбудителя. Так же как и в случае снятия характеристики XX возбудителя, при снятии характеристики XX генератора изменение возбуждения следует производить только в одном направлении; при снятии характеристики контролируется частота вращения турбины, так как ЭДС генератора сильно зависит от последней. Если частота нестабильна, то при построении характеристики XX делается пересчет ЭДС на основании показаний тахометра, которые фиксируются во время снятия характеристик наравне с другими показаниями в связи с тем, что между измеряемой ЭДС и частотой вращения имеется прямо пропорциональная зависимость.
Характеристика XX снимается до значения 1,3ном, а для блока генератор—трансформатор — до 1,15, так как для трансформатора заводом установлено ограничение по максимально допустимому напряжению.
По результатам измерении строится характеристика XX, которая, так же как и характеристика КЗ, сравнивается с заводской или при эксплуатационных проверках с предыдущей характеристикой.
На рис. 110 представлены характеристики XX и КЗ синхронного генератора и показано построение диаграммы Потье, которое делается для определения параметров возбуждения в нормальном режиме в дальнейшем при обработке результатов испытаний генератора.
Построение диаграммы производится в последовательности, показанной на рисунке цифрами в скобках
Рис. 110 Характеристики XX и КЗ синхронного генератора и построение диаграммы Потье:
F— МДС рассеяния статора: F" — МДС якоря; Г** — МДС потока в воздушном зазоре: F — полная МДС
При построении, если нет данных по xS, оно может быть принято равным (0,9—0,95)хд. По диаграмме определяются:
ток возбуждения поминального режима генератора,
реактивные сопротивления в отношение короткого замыкания.
В процессе снятия характеристики XX при 50 % UHом производят осмотр и прослушивание генератора и всего оборудования, связанного с его работой. Одновременно со снятием характеристики XX производится испытание междувитковой изоляции обмоток статора при напряжениях, указанных выше, в течение 5 мин, при этом генератор повторно прослушивается.
За искомую характеристику XX принимается средняя между восходящей и нисходящей, и она и сравнивается с заводской или предыдущей.
При снятии характеристики XX проверяется одновременно симметрия напряжения по фазам. Оно должно быть симметричным. Кроме того, проверяется наличие напряжения, чередование фаз и синфазность во всех цепях напряжения вторичных устройств, а также форсировка возбуждения.
Пусковые испытания генераторов с тиристорным или высокочастотным возбудителем проводятся, как правило, от резервного возбудителя, так как они могут быть закончены наладкой только на уже работающем генераторе.
Способы построения характеристик КЗ и XX для генераторов, работающих в блоке с трансформаторами и не имеющих выключателя между генератором и трансформатором, по результатам снятия характеристики КЗ при закоротке за трансформатором и XX при работе генератора на трансформатор, а также способы проверки релейных защит на неподвижном генераторе от постороннего источника подробно описаны в [9].
