（江苏华电戚墅堰发电有限公司 213011）
摘要：LS2100型静态启动器（简称LCI）,作为 GE公司S109FA燃气机组（390MW，简称9F燃机）的配套启动装置，通过给发电机定子线圈加入变频电量来拖动机组启动。就国内电厂而言，由于其技术先进及自动化程度很高，成为了各电厂检修调试工作的难点。本文就公司两台9F燃机LCI检修调试及同类型电厂LCI的调试经验，介绍了LS2100型静态启动器作用、系统结构，阐述了LS2100型静态启动器的调试流程，以及与励磁装置的接口调试的方法。
关键词：LCI、静态启动、调试、参数设置
Summary: The static starter is a Load Commutated Inverter (LCI) which drives the generator. The generator is already coupled to the turbine and acts like a motor by change the stator current during this starting process. On account of advanced technology and high degree of automation, lci Maintenance debugging difficulty in our country power plant.This article describes the role of LCI and the system structure. Also descirbes debugging process and the interface debug to ex2100.
Key: LCI The static starter debug parameter change
一、引言
LS2100型静态启动器（LCI）是专为9FA燃气机组而设计的变频驱动系统。通过与励磁装置的配合把发电机转化为同步电动机操作，LCI以特定的速度曲线加速燃机，为燃机提供启动条件。
在启动期间，Mark VI透平控制提供运行命令和速度设定值信号给静态启动器控制。静态启动器控制将电力转换器运行在闭环模式以传送变频的电流到发电机定子。通过控制发电机转子电压和定子电流，静态启动器能够调整发电机产生的扭距并控制透平－发电机组的加速和转速。
二、LCI概述
1、典型的燃气轮机启动顺序（如图1）
（一）、控制电源的检查上电与冷却系统的检查启动。
1、通电前检查
1.1 根据LCI设备定值单确定LCI参数。
1.2 按照系统接线图纸，检查确认LCI机柜是按照接线图中描述的接地惯例接地。
1.3 使用有效的验电仪器对电压进行测试。
1.4 使用低压、压缩的、干燥空气或干净、干燥的擦布，去除聚积在静态启动器内部的灰尘。
1.5 检查线路，确认安装期间没有损坏或磨破。
1.6 检查装置的外观有无严重碰伤。
1.7 装置内部检查 ：
1) 检查机械结构，框架有无扭曲、变形，前后门有无合不上，锁不上的情况。
2) 拽端子内部线，检查装置内部端子配线是否有松动或脱落的现象。
3) 插箱内部插针线，特别是电流的线，检查插针线是否有松动或脱落的现象。
4) 检查所有柜体螺丝，并紧固。
5) 检查柜内所有元器件有无松动或脱落的现象。手动操纵每个电磁装置，确认所有活动部件活动自如。检查所有的电气联锁装置运行是否正常。
6）检查光缆末端是否完好，且端点要正确连接在所对应板件上。
7）检查静态启动器柜内的熔断器。
8） 确认LS2100 基本图纸中的硬件卡件跳线设置是正确的。
9）关于电桥，检查电桥可控硅阀组件的压紧装置压力，是否需要调整。
10） 打开所有的断路器。
11）在LCI控制机柜内，将所有的板件抽出一部分（无需完全抽出），使其不再与它们的插槽相连接即可。
1.8 装置外围回路检查
1）检查进线铜排/电缆，交流需检查A、B、C三相的相序是否正确，直流需检查正负极性是否正确。
2）检查机柜是否严格接地。
3）检查旁路线是否已经安装并且确认旁路电缆是否安装正确。
4）确认在电源分布模块上的所有控制电源开关状态，所有的电源隔离器和断路器均应是断开的。
5） 检查插针及电气终端连接是否牢固。
6） 用手操纵每个磁性装置，确认所有活动部件活动自如。
2、电源负载阻值测量
用电阻档测量交流电源负载电阻。对于标准的AC220V电源通常该电阻值为5-10欧姆。
用电阻档测量直流电源负载电阻，对于DC220V的直流电源负载电阻一般为9-20K欧姆。
3、 绝缘试验
3.1. 断开电源与负载电桥的电压反馈板（NATO）的带状电缆。
3.2. 拆去电压反馈板（NATO）的接地。
3.3. 断开负载电桥交流滤波器在负载电桥组件的中性点的接地。
3.4. 确认电源和负载侧的断路器是打开的。
3.5. 使用临时的跨线器，把母线连在一起。
3.6. 使用1000 V 的兆欧表，测量任意母线的对地电阻，测得的电阻应该大于5 MΩ。
3.7. 如果静态启动器有一个负载断路器，它的输出端（用临时跨接线引出）对地电阻应该大于100 MΩ。
3.8. 去掉临时跨接线并且重新连接带状电缆和地线。
4、电源检查
4.1. 确认电路中没电，证实所有的断路器都处于断开状态。
4.2. 拔出电流反馈板(FCSA-L)上的LEMPS。
4.3.拔去3 个负荷换向逆变器的电源熔断器。
4.4控制变压器二次侧电源
检查AC控制电源电压是否正常
检查VPBL板电子元件DC控制电源电压是否正常
检查FCSA-L板正确的电压
5、键盘检查和调整
位于静态启动器控制柜前门上的操作界面是LS2100 的诊断及指令模块，见图3。
7.5确认所有外部的连接管子都连接好并做了防泄露试验。
7.6按照图2-7确定的正确防冻比例，将去离子水或蒸馏水和丙二醇混合液加注到储液箱，一直加到盛满标记处。
7.7把泵板上的所有阀门都打到“ON”位置。
7.8如果温度调节阀不通，或者环境温度低于27℃（80℉），那么该阀有一只人工手动装置，可迫使冷却液流到热交换器，把3 路（3-way）分流阀门调整到“手动”（MANUAL）位置。
7.9调整马达启动器M1 到“自动”位置，打开泵1（主泵） 排出系统中的空气。
7.10检验系统渗漏，特别检查热交换器的连接部位。
7.11停掉泵并再次加注储液箱，记录下加注储液箱所需的冷却液容积。
7.12从系统中排出水量的一半，用丙二醇代替。
7.13重复加注和启动泵，直到所有的空气都已从系统中排出，且储液箱水位已趋于稳定。
7.14空气从泵和去离子器排到储液槽，转换桥和热交换器可能有通到储液箱的手动或连续的出气口，应打开这些口子加速空气排出。
7.15慢慢关闭主泵出口阀，证实压力表读数在15和40 psi，确保冷却剂充分流动，压力不能降到12 psi之下，在LS2100运行之前，压力必须提高到这个水平之上。
7.16当主泵停下时，系统应该自动启用备用泵。
7.17检查键盘的“转换泵”控制功能：
7.18检查所有的管件和软管连接是否有泄漏。
7.19核实水与丙二醇混合液的浓度。
7.20把3 路分流阀扭向“自动”位置。
7.21在控制柜上的键盘显示器界面检查冷却剂电阻率监视器，电阻率必须在0.2 MΩ/cm 上，静态启动器才能运行，电阻率小于0.2M欧/cm跳闸，电阻率小于1.0M欧/cm应报警。
（二）、设置硬件抑制功能的过流水平的门限值。
通过测量FCGD卡件上OCSP与ACOM测试点的电压，调整OCSET旋钮。使测量值与定值相等，一般电源桥为设置为6V，负载桥设置为6.2V（其中3V为1PU）。电源桥定值的校验可以在短路试验时完成，负载桥定值校验可以在LCI冷拖时完成（通过调小定值使LCI跳闸，跳闸时LCI负载桥输出稍大于定值电流）。
（三）、桥的硬件检查与调整
1. 确认LCI 52SS与89MD是断开的。
2. 在toolbox工具箱中，从左侧的树形项目窗口视图中选择“diagram”，打开系统控制框图概览。
3. 从系统控制框图概览中选择“startup tests”下的“gate test”图表。从这一界面上可以进行如下门触发试验：
- 电源A 电桥中的所有桥臂
- 电源B 电桥中的所有桥臂
- 负载电桥的所有桥臂
重复下述步骤4和5 进行每个电桥的门极触发测试。
4. 把参数值P.Ut_Gate_per 设置为100 毫秒。
5. 检查可控硅整流器的门极通道
6. 从toolbox工具框中，把测试结果录波与示波器图形保存。
（四）、桥的电压反馈检查调整
电源桥电压反馈检查。
1.合上52SS，对隔离变压器送电。
2. 从工具箱的控制框图中选择SbCelTst 表。
3. 点击框图中的Start Src B Cel Stat 按钮，证实电源电桥A中的所有SCR可控硅整流器都是关断的。
4. 点击“停止试验”钮，结束测试。
5. 连接一台示波器，同步观察在底板测试点SAVA，SAVB 和SAVC 的波形。
6. 证实相位顺序是正相序，并幅值平衡相等，约为1.73V。
7. 使用万用表，在SA-电桥界面板的测试点VBA，VCB 和VAC 测量电压偏置（同一电桥界面板（FCGD板）上的w.r.t.ACOM）。该值必须少于5 mV。
8. 连接一台有效值测量仪到SA-电桥界面板（FCGD板）的测试点FBAR。
9. 从工具箱，建立与控制器的通信。在工具条，点击“go on/offline” 。
10. 从工具箱，改变参数P.sa_scale_vba 使测量点电压如下：
9.使用参数la_scale_vcb，重复第6 步，测量FCBR 测试点，获得相同的rms 电压。
10.使用参数la_scale_vac，重复第6步测量FACR 测试点获得相同的rms 电压。
11.检查键盘获得正确输出电压显示。
12.从工具箱趋势记录仪，显示Lapll_频率（负荷/马达频率），La_Vmag（负荷Apu 电压幅值）和La_Fmag（负荷A pu 磁通幅值）。证实工具箱趋势记录仪的数值是正确的。
13.分开52SS。
14.从工具箱，恢复参数Flt_Msk_3原始数值。
15.从工具箱，保存配置文件到个人电脑硬盘中去。
16.关掉控制电源。
17.恢复LAJV 和SAJV 到原来的位置。
（五）、EX2100 励磁控制接口检查
1.把EX2100放在SIM模拟器运行方式。
2.在EX2100强置L4EXSS为1，使励磁处于静态启动模式。
3.从LCI工具箱，选择ExRefTst 图表。
4.从工具箱，设置参数P.Exc_Tst_Ref 到0v。
5.点击Start Exc Ref 钮，这就开始用户对励磁器的测试，使得励磁器触发起始角（firing angle）被设为alpha=90°。
6.从工具箱，改变励磁参考电压参数P.Exc_Tst_Ref 从0到10，再从10到0，记录过程中励磁电流电压的变化趋势。
7.点击表中的“停止试验”钮，结束用户的试验。
（六）、短路试验
1.清除全部现存故障。
2.合上52SS给隔离变压器送电。
3.从工具箱的左侧项目视图列表中中选择“diagram”。从LS2100 静态启动器控制框图中“startup.Tests”目录下选择CrwbrTst框图，能够进行短路试验。
4.从工具箱，修改下列参数
□ crmin=0
□ srcll=0
5.连接示波器第一通道（触发通道）到SA-电桥界面板(FCGD)的测试点0FC1。
6.连接示波器第二通道到SA-电桥界面板(FCGD)达到试验点IA。
7.点击“START CROWBAR”钮（在表中），开始试验。
8.从工具箱，改变参数srcll=0.1（10%电流控制）。
9.检查在SA-电桥界面板(FCGD)试验点IFB 的电流反馈为0.3±0.1Vdc（近似3.0Vdc=1pu）。在观看示波器时，电流信号IFB 必须是稳定的。
10.从工具箱，修正参数srcll=0.2（20%电流控制）。
11.观察下述试验点组合：电源A 电桥（SA-电桥界面板FCGD）和电源B 电桥（SB-电桥界面板FCGD）为0FC1/IA，0FC5/IC。
12.检查桥A、桥B的A相应超前C相240度，且A桥超前B桥对应相30度。
13. 进行硬件过流跳闸试验。
（七）、相序试验
1.励磁变压器送电，强制L4EXSS=1，使EX2100在静态启动器模式下。
2.强制合上89SS与89MD刀闸。检查52SS开关在分位。
3.摁下EX2100的启动摁纽。
4.从工具箱，设置参数P.Exc_Tst_Ref 到0v。
5.点击Start Exc Ref 钮，这就开始用户对励磁器的测试，使得励磁器触发起始角（firing angle）被设为alpha=90°。
6.在励磁控制界面，改变励磁参考电压参考值Exc_Tst_Ref 直到流过的励磁电流达到100Amps。
7.连接记录仪到LA-FCGD板。
8.这些信号是在低频率（大约0.1 赫兹）和低幅值下产生的。检查正确的相位顺序。
9.从工具箱，设置励磁电压参考P.Exc_Tst_Ref 到0v。
10.点击停止试验钮（在表中），结束用户试验。
11.从工具箱，保存配置文件到个人电脑中去。
12.打开89SS与89MD。
至此，LCI启动调试都已完成。
四、总结
LCI作为一种新的变频启动装置，可应用与燃气轮机与抽水蓄能电站。虽然国内对此项技术研究还不深入，但作为燃机电厂检修维护人员，只有在不断学习和实践中逐步掌握了原理和特性，并与同行业、同类型机组技术人员交流心得，才能积累检修、维护、试验经验，分析处理运行中出现异常问题，消化吸收国外机组先进技术，为企业创造更好的效益。本文中不妥之处，希望各专家各同行多提宝贵建议。
参考文献
[1]GEH-6678 LS2100 static starter control installation and startup guide;
[2]GEH-6679 LS2100 static starter control user guide;
[3]GEH-6680 LS2100 static starter control troubleshooting guide;
收稿日期：2017年9月
作者简介
王建军，（ 1975-），男，电气工程师，高级技师，长期从事燃机发电厂二次设备检修维护工作，近年主要从事390WM燃气机组电气设备检修、调试、技改及技术管理工作。
论文作者:王建军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/23
标签：电桥论文; 启动器论文; 电压论文; 工具箱论文; 电源论文; 静态论文; 负载论文; 《电力设备》2017年第26期论文;