大中型同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術(shù)要求

可編輯修改可編輯修改期望能幫到你期望能幫到你同步電機勵磁系統(tǒng)GB/T7409.3—1997大、中型同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術(shù)要求ExcitationsystemforsynchronouselectricalmachinesTechnicalrequirementsofexcitationsystemforlargeandmediumsynchronousgenerators1997-04-10批準(zhǔn)1998-04-01實施前言本標(biāo)準(zhǔn)是對GB7409—87的修訂。GB7409—87執(zhí)行七年來，技術(shù)已有的進展，其中有些內(nèi)容IEC已制定了國際標(biāo)準(zhǔn)。為適應(yīng)技術(shù)進展的要求和貫徹樂觀承受國際標(biāo)準(zhǔn)的精神，原標(biāo)準(zhǔn)需作修訂。為便于承受IEC標(biāo)準(zhǔn)和今后增補、修訂標(biāo)準(zhǔn)的便利，經(jīng)技術(shù)委員會爭論，將GB7409改編為系列標(biāo)準(zhǔn)：修訂后的GB7409.1等同承受IEC34-16-1：1991；GB7409.2等同承受IEC34-16-2：1991GB7409.3IEC目前還沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，此局部是依據(jù)GB7409執(zhí)行七年的狀況并參考了美國IEEEstd421.1—1986、421.A—1978、421.B—1979和原蘇聯(lián)ГОСТ21558—88等標(biāo)準(zhǔn)編寫的。本標(biāo)準(zhǔn)在編制中，在原標(biāo)準(zhǔn)的根底上，主要作了如下修改：——名詞術(shù)語與IEC標(biāo)準(zhǔn)盡量取得全都?！緲?biāo)準(zhǔn)對靜止和無刷勵磁系統(tǒng)內(nèi)容略有增加，對直流旋轉(zhuǎn)勵磁機系統(tǒng)相對略有減少?！b于國家經(jīng)濟的進展，某些應(yīng)在技術(shù)協(xié)議或在經(jīng)濟合同中表達(dá)的內(nèi)容，在本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)予以略去?！獎畲畔到y(tǒng)試驗及方法的標(biāo)準(zhǔn)，在國內(nèi)外觀點尚不能統(tǒng)一，IEC未出版此項標(biāo)準(zhǔn)的狀況下，有關(guān)試驗方面的標(biāo)準(zhǔn)編入了附錄內(nèi)。使用本標(biāo)準(zhǔn)涉及到的定義或有關(guān)問題請參照GB/T7409.1—1997和GB/T7409.2—1997兩項標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A是標(biāo)準(zhǔn)的附錄；本標(biāo)準(zhǔn)的附錄B是提示的附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由全國旋轉(zhuǎn)電機標(biāo)委會汽輪發(fā)電機分技術(shù)委員會提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：哈爾濱大電機爭論所。主要起草人：忽樹岳、孫輔晨、黎道成、劉增煌、焦毓炳。1987316日首次公布，1997年第一次修訂。本標(biāo)準(zhǔn)由哈爾濱大電機爭論所負(fù)責(zé)解釋。范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了同步發(fā)電機及調(diào)相機勵磁裝置的技術(shù)要求、試驗工程、標(biāo)志與包裝等，10MW及以上的水輪發(fā)電機、50MW及以上汽輪發(fā)電機和調(diào)相機的勵磁系統(tǒng)。本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于使用以下幾種型式勵磁機的勵磁系統(tǒng)。1.2.1直流勵磁機直流勵磁機的拖動方式可承受與主發(fā)電機同軸或非同軸方式。溝通勵磁機溝通勵磁機帶靜止整流器；注：整流器可以是可控或不行控的。溝通勵磁機帶旋轉(zhuǎn)整流器(無刷勵磁機)。靜止勵磁機a.電勢源靜止勵磁機；b.復(fù)合源靜止勵磁機。2引用標(biāo)準(zhǔn)以下標(biāo)準(zhǔn)包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時，所可能性。GB755—87旋轉(zhuǎn)電機根本技術(shù)要求GB1497—85低壓電器根本標(biāo)準(zhǔn)GB3797—89電控設(shè)備其次局部：裝有電子器件的電控設(shè)備GB/T7409.1—1997同步電機勵磁系統(tǒng)定義GB/T7409.2—1997同步電機勵磁系統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性爭論用模型GB6450—86干式變壓器GB1094—85電力變壓器3定義本標(biāo)準(zhǔn)所使用的術(shù)語定義及模型符合GB/T7409.1GB/T7409.2，補充定義見附錄A。4使用條件4.1環(huán)境溫度最高環(huán)境溫度不超過+4024h內(nèi)的平均溫度不超過+35℃，最低溫度+5℃(適用于水冷裝置)，-5℃(適用于其他冷卻方式)。工作環(huán)境的溫度變化率，應(yīng)不大于5℃/h。4.2環(huán)境空氣相對濕度運行地點的最濕月月平均最高相對濕度為90%，同時該月月平均最低溫度不高于25℃。4.3氣體污染運行地點應(yīng)無導(dǎo)電或爆炸塵埃，無腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體或蒸汽。4.4振動裝置安裝地點所允許的振動條件：振動頻率嚴(yán)酷度等級為(10Hz～150Hz)時，振動加速5m/s2。注：當(dāng)安裝地基的振動頻率與裝置的共振頻率一樣而產(chǎn)生明顯的共振時，應(yīng)對裝置實行減振措施。4.5海拔安裝使用地點的海拔高度不超過1000m。1000m或使用地點的冷卻介質(zhì)溫度隨海拔上升而下降時，應(yīng)按GB755—874.6廠用電條件發(fā)電廠廠用直流與溝通電源電壓偏差不超過+10%～-15%，頻率偏差不超過+4%～-6%。4.7安裝傾斜度對于垂直安裝的裝置，安裝傾斜度不得超過5%。根本性能當(dāng)同步發(fā)電機的勵磁電壓和電流不超過其額定勵磁電壓和電流的1.1倍時，勵磁系統(tǒng)應(yīng)保證能連續(xù)運行。5.2勵磁頂值電壓應(yīng)依據(jù)電網(wǎng)狀況與發(fā)電機在電網(wǎng)中的地位確定，但必需：5.2.1勵磁系統(tǒng)頂值電壓的倍數(shù)：a.100MW1.8倍；b.50MW2倍；c1.6倍。5.2.280%時計算。5.310s。5.4勵磁系統(tǒng)標(biāo)稱響應(yīng)50MW及以上水輪發(fā)電機和100MW及以上的汽輪發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的標(biāo)稱響應(yīng)不低于2單位/秒。1單位/秒。自動電壓調(diào)整器應(yīng)保證能在發(fā)電機空載額定電壓的70%～110%范圍內(nèi)進展穩(wěn)定、平滑地調(diào)整。勵磁系統(tǒng)的手動掌握單元，應(yīng)保證同步發(fā)電機磁場電壓能在空載磁場電壓的20%到額110%范圍內(nèi)穩(wěn)定地平滑調(diào)整。同步發(fā)電機在空載運行狀態(tài)下，自動電壓調(diào)整器和手動掌握單元的給定電壓變化速度10.3%。勵磁系統(tǒng)應(yīng)保證同步發(fā)電機端電壓調(diào)差率(無功電流補償率)：半導(dǎo)體型±10%電磁型±5%5.9勵磁系統(tǒng)應(yīng)保證同步發(fā)電機端電壓靜差率：半導(dǎo)體型±1%電磁型±3%5.10勵磁系統(tǒng)應(yīng)保證在發(fā)電機空載運行狀態(tài)下，頻率變化1%時，端電壓變化率：半導(dǎo)體型±0.25%電磁型±2%在空載額定電壓狀況下，當(dāng)發(fā)電機給定階躍為±10%時，發(fā)電機電壓超調(diào)量應(yīng)不大于50310s。當(dāng)同步發(fā)電機突然零起升壓時，自動電壓調(diào)整器應(yīng)保證其端電壓超調(diào)量不得超過額定15310s。自動電壓調(diào)整器按用戶要求可以全部或局部裝設(shè)以下附加功能：a.遠(yuǎn)方或就地給定裝置；b.電壓互感器斷線保護；c.負(fù)載電流(無功或有功)補償；d.過勵限制；e.欠勵限制；f.伏赫比(V/Hz)限制；g.電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)；h.過勵磁保護；i.其他附加功能。1.1倍額定值時，磁場繞組兩端所加的整流電壓最大瞬時值不應(yīng)大于規(guī)定的磁場繞組出廠試驗電壓幅值的30%。同步發(fā)電機磁場回路使用功率整流器的勵磁系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)轉(zhuǎn)子過電壓保護，并在運行中可能發(fā)生有害過電壓狀況下牢靠地動作。無刷勵磁系統(tǒng)可以不加裝轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置。勵磁系統(tǒng)應(yīng)有自動滅磁功能。能在下述工況牢靠的滅磁：a.發(fā)電機運行在系統(tǒng)中，其磁場電流不超過額定值，定子回路外部短路或內(nèi)部短路；b.發(fā)電機空載；c.發(fā)電機空載強勵。使用功率整流器的勵磁系統(tǒng)中的功率整流器，其并支路數(shù)等于或大于41/4支路退出運行時，應(yīng)保證包括強勵在內(nèi)的全部運行工況所需的勵磁電流，其1/2支路退出運行及并聯(lián)支路數(shù)小于4，而有一條支路退出運行時，應(yīng)保證同步發(fā)電機額定工況連續(xù)運行所需勵磁電流。靜止勵磁系統(tǒng)應(yīng)能牢靠起勵，起勵電源可承受直流或溝通整流電源。勵磁系統(tǒng)中設(shè)有必要的信號及保護裝置，以防止和監(jiān)視勵磁系統(tǒng)各種故障擴大。勵磁系統(tǒng)及其部件介電強度要求。與磁場繞組直接聯(lián)結(jié)或經(jīng)整流相聯(lián)結(jié)的電氣組件(旋轉(zhuǎn)勵磁機除外)，當(dāng)額定磁場電500V1015000V。而500V24000V?，F(xiàn)場交接試驗電壓為出廠試驗電壓的80%。試驗電壓以波形畸變系數(shù)不大于5%的工頻溝通正弦電壓有效值計。耐壓時間為1min其余不與磁場繞組直接連接的電氣與電子組件分別依據(jù)GB1497GB3797的規(guī)定。同步發(fā)電機在額定工況下運行時，勵磁系統(tǒng)各部位的溫升不得超過表1所列數(shù)據(jù)。其余依據(jù)GB6450GB3797GB10941勵磁系統(tǒng)各部位溫升限值K各部位名稱極限溫升測試方法A級絕緣B級絕緣干式油浸變壓器606580電阻法807085溫度計法母線35銅母線及連接處連接處455570鋁母線及連接處母線2530電阻元件30mm253020硅整流元件(與散熱器接合處)晶閘管(與散熱器接合處)454045勵磁系統(tǒng)掌握柜的噪聲應(yīng)不大于80dB(A)。勵磁系統(tǒng)平均強迫切除率應(yīng)不大于0.2%。試驗6.1試驗分為型式試驗、出廠試驗與交接試驗。6.22，在制造廠與用戶協(xié)商后可增加或略去某些試驗工程。參考試驗導(dǎo)則見B。2試驗工程序號試驗工程型式試驗出廠試驗交接試驗勵磁系統(tǒng)各部件的介電強度試驗√√√自動電壓調(diào)整器各單元及附加單元靜態(tài)特性試驗以及總體靜態(tài)特性試驗√√√操作掌握回路動作試驗√√√勵磁系統(tǒng)各部件溫升試驗√功率整流器均壓試驗√√√功率整流器均流試驗√√√噪聲的測定√整流器故障模擬試驗√用模擬方法檢驗保護及監(jiān)視裝置√√√勵磁系統(tǒng)的相頻特性試驗√*自動電壓調(diào)整器電壓整定范圍的測定√√√勵磁手動單元調(diào)整范圍的測定√√√勵磁掌握系統(tǒng)靜差率的測定√* √*帶自動電壓調(diào)整器的同步電機調(diào)差率的測定√* √*自動/手動切換試驗√*√√*轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置試驗√√同步電機在空載及額定工況下進展滅磁試驗√*√*甩負(fù)荷試驗√*√*發(fā)電機空載狀態(tài)下，10%階躍響應(yīng)試驗√*√*勵磁變壓器和/或串聯(lián)變壓器試驗√√√溝通勵磁機在額定工況下，帶整流負(fù)載測定換弧角√*√*永磁副勵磁機帶可控整流負(fù)載的外特性測定√帶自動電壓調(diào)整器的同步發(fā)電機頻率變化1%時，端電壓變化率的測定√*√*檢測各附加單元整定與動作正確性√* √*√*勵磁系統(tǒng)頂值電壓、標(biāo)稱響應(yīng)與電壓響應(yīng)時間的測定√*在空載強勵工況下的滅磁試驗√*起勵試驗 √*√*注：有*號標(biāo)志者，可在現(xiàn)場進展試驗，也可與交接試驗合并進展。7標(biāo)志、包裝、運輸及貯存7.1標(biāo)志7.1.1產(chǎn)品標(biāo)志產(chǎn)品銘牌內(nèi)容應(yīng)包括：a.產(chǎn)品名稱；b.產(chǎn)品型號；c.技術(shù)條件編號；d.出廠編號；e.制造年月；f.制造廠名。7.1.2包裝標(biāo)志包裝箱外部應(yīng)注明以下標(biāo)志：a.收貨單位名稱；b.收貨單位地址；c.產(chǎn)品名稱；d.出廠編號；e.制造廠名稱；f.制造廠地址；g.標(biāo)注防雨、防振、防撞擊位置等標(biāo)記；h.產(chǎn)品凈重、毛重(kg)；i.吊索位置。7.2包裝。產(chǎn)品包裝期從出廠發(fā)運之日起為一年。隨機技術(shù)文件a.隨機文件清單；b.產(chǎn)品合格證；產(chǎn)品說明書(包括使用、原理、維護等項)；產(chǎn)品裝配圖(包括安裝圖)；產(chǎn)品接線圖；f.電氣原理圖；g.交貨明細(xì)表；h.產(chǎn)品出廠試驗記錄。7.3運輸與貯存應(yīng)注明，以便運輸時實行措施。房內(nèi)，庫房條件應(yīng)符合4.1、4.2、4.3、4.4的規(guī)定。長期存放時應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)條件進展修理。產(chǎn)品質(zhì)量保證期在用戶依據(jù)本技術(shù)要求和制造廠有關(guān)技術(shù)文件規(guī)定正確保管、安裝和使用條件下，裝置投運之后一年內(nèi)或從制造廠起運日算起不超過二年內(nèi)或不能正常工作時，制造廠應(yīng)無償?shù)貫橛脩粜蘩?、更換零部件或更換裝置。用戶的特別要求假設(shè)用戶對勵磁系統(tǒng)有特別要求時，應(yīng)由制造廠與用戶協(xié)商確定。附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)補充定義GB/T7409.1《同步電機勵磁系統(tǒng)定義》中未包含的定義在此附錄中加以補充。A1勵磁掌握系統(tǒng)excitationcontrolsystem包括同步電機及其勵磁系統(tǒng)的反響掌握系統(tǒng)。A2勵磁掌握系統(tǒng)精度accuracyofexcitationcontrolsystem在規(guī)定條件下(如負(fù)荷變化、環(huán)境溫度、濕度、頻率及電源電壓變動等)，被控量與給定值之間的不相符程度，數(shù)值上用給定值和被控變量之差值與給定值的比值的百分?jǐn)?shù)來表示。A3勵磁掌握系統(tǒng)的靜差率(即：同步電機負(fù)載變化時的勵磁掌握系統(tǒng)精度)staticerrorratioofexcitationcontrolsystem無功補償單元切除、原動機轉(zhuǎn)速及功率因數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)變化，發(fā)電機負(fù)載從額定變化到零時端電壓變化率，即：ε(%)=Uo.UN×100UN式中：UN——額定工況下的發(fā)電機端電壓；U0——空載額定時發(fā)電機端電壓。Δ=偏差；ts—調(diào)整時間；tp—峰值時間；Um—峰值電壓；U0—穩(wěn)態(tài)電壓A1勵磁掌握系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線A4電壓調(diào)差率(無功電流補償率)reactivecurrentcompensativeratio同步電機在功率因數(shù)等于零的狀況下，無功負(fù)荷從零變化到額定值時，發(fā)電機端電壓的U0.U變化率，即：無功電流補償率(%)=U0×100式中：U0——空載額定工況下的發(fā)電機端電壓；U——發(fā)電機無功電流等于額定值時發(fā)電機端電壓。A5勵磁掌握系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)整時間 overshootandsettlingtimeofexcitationcontrolsystem發(fā)電機在空載額定工況下，突然轉(zhuǎn)變電壓給定值，使同步發(fā)電機端電壓初始值由U01U02，初始階躍量｜U02-U01｜=10%初始值，發(fā)電機端電壓的最大值與穩(wěn)態(tài)值之差與階2%時，所需時間為調(diào)整時間(見圖A1)。超調(diào)量Mp(%)=Um-U02×100U02-U01A6勵磁掌握系統(tǒng)零起升壓時的超調(diào)量和調(diào)整時間 overshootandsettlingtimeofexcitationcontrolsystemwhenterminalvoltagerisesfromzero發(fā)電機在額定轉(zhuǎn)速下，突然投入勵磁系統(tǒng)，使同步發(fā)電機端電壓從零變?yōu)轭~定值時，發(fā)電機端電壓的最大值與穩(wěn)態(tài)值之差對穩(wěn)態(tài)值之比的百分?jǐn)?shù)為零起升壓的超調(diào)量到發(fā)電機端電壓與穩(wěn)態(tài)值之差不超過穩(wěn)態(tài)值的2%所需時間為調(diào)整時間(見圖A2)注：靜止勵磁系統(tǒng)的調(diào)整時間(ts)的起點，從發(fā)電機端電壓穩(wěn)態(tài)值的30%算起。A7勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間voltageresponsetimeofexcitationsystem在規(guī)定條件下，勵磁系統(tǒng)到達(dá)頂值電壓與額定負(fù)載時磁場電壓之差的95%所需時間的秒數(shù)。A8高起始響應(yīng)系統(tǒng)，電壓響應(yīng)時間等于或小于0.1s的勵磁系統(tǒng)。A9勵磁系統(tǒng)強行切除exctationsystemforcedcut-off發(fā)電機跳閘。A10勵磁系統(tǒng)強行切除率excitationsystemforcedcut-offratio內(nèi)，用百分?jǐn)?shù)來表示的勵磁系統(tǒng)強行切除小時數(shù)與投運小時數(shù)之比。附錄B(提示的附錄)可參照的試驗導(dǎo)則B1勵磁系統(tǒng)各部件介電強度試驗5.20規(guī)定進展。B2