新能源公司水电厂励磁系统技术管理

新能源公司水电厂励磁系统技术管理1 范围本细则规定了新能源公司（以下简称“公司”）新能源公司水电厂励磁系统技术管理各阶段的监督内容、技术要求、管理要求、评价与考核。

本细则适用于新能源公司水电厂励磁系统技术管理工作。

2 规范性引用文件下列文件的条款通过本细则的引用而成为本细则的指导性条款，凡是注日期的引用文件，仅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 7409.1 同步电机励磁系统定义GB/T 7409.2 同步发电机励磁系统电力系统研究用模型GB/T 7409.3 同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求DL/T 294.1 发电机灭磁及转子过电压保护装置技术条件第1部分：磁场断路器DL/T 294.2 发电机灭磁及转子过电压保护装置技术条件第2部分：非线性电阻DL/T 489 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程DL/T 490 发电机励磁系统及装置安装、验收规程DL/T 491 大中型水轮发电机静止励磁系统及装置运行、检修规程DL/T 583 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件DL/T 596 电力设备预防性试验规程DL/T 1049 发电机励磁系统技术监督规程DL/T 1166 大型发电机励磁系统现场试验导则DL/T 1167 同步发电机励磁系统建模导则DL/T 1231 电力系统稳定器整定试验导则DL/T 1523 同步发电机进相试验导则DL/T 1627 水轮发电机励磁系统晶闸管整流桥技术条件DL/T 1628 水轮发电机励磁变压器技术条件NB/T 35010 水力发电厂继电保护设计规范集团有限公司发电企业技术监控管理办法（集团制〔2019〕18号）3 总则3.1 发电企业应贯彻落实国家、行业和集团公司、分子公司技术标准、规章制度要求，以安全和质量为中心，保证励磁系统技术管理工作有效开展。

3.2 励磁系统技术管理应通过技术监督手段在各个相关单位和各个管理阶段建立起科学有效的联系，确保发电机励磁系统满足技术标准和技术合同的规定，满足发电企业和电网的技术要求，并减少励磁系统故障，提高发电机和电力系统安全稳定性。

3.3 励磁系统技术管理的工作包括发电机励磁系统性能及指标，整定参数和运行可靠性。

3.4 从事励磁系统技术管理的人员，应熟悉和掌握本细则。

3.5 励磁系统技术管理工作应贯彻“安全第一，预防为主”的方针，严格按照国家标准及规程、规定，对发电企业从设计选型和审查、监造和出厂验收、安装和投产、运行、检修到技术改造实施全过程技术管理。

3.6 公司依据本标准基本原则，编制本企业运行规程、检修规程和检验及试验规程等支持性文件；以科学、规范的监督管理，保证励磁管理工作目标的实现和持续改进。

3.7 发电企业励磁技术管理的范围包括：a)励磁变压器；b)励磁调节器；c)晶闸管整流桥；d)灭磁和过电压保护装置；e)起励装置；f)励磁设备的通风及冷却装置；g)励磁系统相关测量、控制、保护及信号等二次回路。

4 技术监控标准4.1 励磁系统总体性能要求4.1.1 应能长期连续提供1.1倍发电机额定励磁电流。

4.1.2 励磁系统强励特性应满足以下要求：4.1.2.1 励磁顶值电压倍数不应低于2.0。

4.1.2.2 励磁系统在输出顶值电流情况下，允许持续时间不小于10s。

4.1.2.3 励磁系统电压响应时间不应大于40ms。

4.1.3 与电压稳定相关的性能要求：4.1.3.1 励磁系统应保证发电机机端调压精度或静差率优于±0.5%。

4.1.3.2 发电机空载运行时，频率每变化1%，发电机端电压的变化应不大于额定值的±0.25%。

4.1.3.3 励磁系统应保证同步发电机无功电流补偿率（无功电流调差率）的整定范围不小于±15%，级差不大于1%，调差特性应有较好的线性度。

4.1.3.4 发电机空载电压阶跃响应特性：a)空载时，从90%额定机端电压开始阶跃到100%额定机端电压或从100%额定机端电压开始阶跃到90%额定机端电压，电压超调量不应大于阶跃量的20%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于3s；b)空载时，从90%空载额定励磁电流开始阶跃到100%空载额定励磁电流或从100%空载额定励磁电流开始阶跃到90%空载额定励磁电流，电流超调量不应大于阶跃量的20%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于3s；c)发电机空载运行，转速在0.95～1.05额定转速范围内，突然投入励磁系统，使发电机端电压从零上升至额定值，电压超调量应不大于额定电压的10%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于5s；d)在额定功率因数下，当发电机突然甩掉额定负载后，振荡次数不超过3次，调节时间不大于5s。

4.1.4 静止整流励磁系统应能在起励电源提供的初励电流不大于发电机空载励磁电流的5%时可靠起励。

4.1.5 当励磁电流小于1.1倍额定值时，励磁绕组两端所加的整流电压最大瞬时值不应大于规定的励磁绕组出厂试验电压幅值的30%。

4.1.6 励磁系统可靠性要求：4.1.6.1 励磁系统在受到现场任何电气操作、雷电、静电及无线电收发信机等电磁干扰时不应发生误调、失调、误动、拒动等情况。

4.1.6.2 励磁系统年强迫切除率应不大于0.2%。

4.1.6.3 自动电压调节器的投入率应不低于99%。

4.1.7 晶闸管整流桥应具有脉冲闭锁、快速熔断器熔断等报警功能。

4.1.8 励磁系统应具有软起励和对时功能。

4.1.9 应设起励装置，起励装置具有自动投退和起励失败报警功能。

4.1.10 励磁系统应装设励磁回路直流侧转子过电压保护装置。

过电压保护动作整定值原则如下：4.1.10.1 在任何运行情况下，应高于最大整流电压的峰值，低于整流桥的最大允许电压值；4.1.10.2 在任何运行情况下，应高于灭磁装置正常动作时产生的过电压值；4.1.10.3 在任何运行情况下，应保证励磁绕组两端过电压时瞬时值不超过出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的70%。

4.1.11 励磁系统应具有转子过电压动作记录功能及磁场断路器动作记录功能。

4.2 励磁装置技术要求4.2.1 供电电源要求4.2.1.1 在下述供电电源电压及频率偏差范围内，励磁系统应能保证发电机在额定工况下长期连续稳定运行；4.2.1.2 交流380V/220V系统，电压允许偏差为额定值的-20%～＋15%，频率允许偏差为±5%；直流220V/110V系统，电压允许偏差为额定值的-20%～＋15%。

4.2.1.3 励磁系统交流工作电源电压在短时间内、波动范围为55%～130%额定值的情况下，励磁系统应能维持正常工作；当工作电压波动超出上述范围时，应采用备用工作电源保证上述要求。

4.2.1.4 励磁系统应能在机端频率为40Hz～82.5Hz范围内维持正常工作。

4.2.1.5 自动电压调节器直流稳压电源应由至少两路独立的电源供电，其中至少一路应取自电站厂用直流系统。

4.2.2 自动励磁调节器4.2.2.1 励磁系统应设置至少两套独立的调节通道。

每个调节通道应具备AVR+FCR功能。

4.2.2.2 励磁系统采用的两套调节通道应互为热备用、相互自动跟踪，应能手动切换，运行通道故障时能自动切换和电压互感器（TV）断线自动切换至备用通道。

自动跟踪部件应具有防止跟踪异常情况或故障情况的措施，以保证当运行调节通道故障时，能正确、自动地切换到备用调节通道。

4.2.2.3 具备AVR与FCR运行方式的调节器，应具有双向跟踪、切换功能。

跟踪部件应能正确、自动地进行跟踪。

切换应具有手动和TV断线自动切换能力。

正常切换与一般故障切换时发电机端电压波动应小于±0.5%，TV断线切换后稳定值与原值差不大于0.5%。

4.2.2.4 发电机解列后，频率不低于45Hz时，应能自动返回至空载额定电压。

4.2.2.5 自动电压调节器和励磁电流调节器均可在10%～110%额定值范围内整定。

4.2.2.6 自动电压调节器应配置电力系统稳定器或具有同样功能的附加控制单元。

4.2.2.7 电力系统稳定器或具有同样功能的附加控制单元应具有下列功能：a)低功率闭锁；b)手动投退；c)输出值限幅；d)常用PSS模型参见DL/T 583的附录B。

4.2.2.8 励磁调节器应具有下列辅助功能：a)应具有最大励磁电流限制功能。

应能限制励磁电流不超过允许的励磁顶值电流：晶闸管整流桥并联支路部分退出或冷却系统故障时，应能将励磁电流限制到整定值内；b)应具有强励反时限限制功能。

在强行励磁到达允许持续时间时，限制器应自动将励磁电流减到长期连续运行允许的最大值。

强励允许持续时间和强励电流值按反时限规律确定。

限制器应当和发电机转子热容量特性相匹配；c)应具有过无功限制功能。

发电机迟相运行情况下，调节器应能保证发电机运行在P-Q限制曲线范围内。

当发电机运行点因为某种原因超出限制范围时，调节器应能限制励磁输出并闭锁增磁，确保自动将发电机运行点拉回到P-Q限制曲线内。

过无功原因消失后应能自动返回到过无功前状态，过无功限制器应延时动作；d)应具有欠励磁限制功能。

发电机在进相运行情况下，调节器应能保证发电机运行在P-Q曲线（整定值应根据不同发电机端电压水平进行修正）限制范围内。

当发电机运行点因为某种原因超出限制范围时，调节器应能立刻自动地将发电机运行点限制到P-Q限制曲线内，欠励磁限制器应瞬时动作；e)应具有定子过流限制功能。

励磁系统进相或滞相运行过程中，发电机定子电流不应超出发电机的出力极限。

定子过流限制不应该限制机组强励能力发挥。

定子过流限制应该与发电机定子过负荷保护相配合。

f)其他限制、保护功能：1)TV断线保护。

在单TV（单相、两相、三相）断线、双TV断线、高压熔丝慢熔等情况下，均应能准确判断出TV断线；2)伏/赫限制器。

在空载情况下，当机组转速下降时，伏/赫限制器应能自动调节发电机机端电压，使电压与频率的比值等于整定值；3)系统电压跟踪单元。

空载时，系统电压跟踪单元投入后应能将发电机机端电压与系统电压的电压偏差控制在0.5%以内。

g)电力系统稳定器（PSS）。

应能在0.1Hz～2.0Hz范围内有效抑制低频振荡，有功功率振荡的阻尼比不小于0.1。

发电机快速调节有功功率时无功功率变化不超过30%，应具有PSS试验输入、输出测试口。

4.2.2.9 励磁调节器必须通过相应等级的电磁兼容试验，并满足GB/T 17626规定。

4.2.2.10 励磁调节器应具有发电机并网状态自动判断功能，不能仅以并网开关辅助接点判断发电机为空载或负载状态。

4.2.2.11 励磁调节器应有开关量的直接输出/输入，同时还应具有通信接口。