中国华能集团公司水力发电厂励磁系统监督技术标准

HB 中国华能集团公司企业标准Q/HB—J—08.L16—2009 水力发电厂励磁系统监督技术标准2009—12—20发布 2010—01—01实施中国华能集团公司发布目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 总则 (1)4 励磁系统技术监督的范围 (1)5 设计、选型监督 (2)6 励磁系统的性能监督 (3)7 交接验收阶段的监督 (5)8 运行、维护监督 (5)9 检修、试验监督 (7)附录A（规范性附录）励磁系统试验项目 (11)参考文献 (13)前言本标准对华能集团水力发电厂励磁系统监督的范围、内容、方法作出了明确的要求，并对励磁系统监督工作的内涵进行了延伸。

本标准依据国家、行业的有关标准、规程和规范，结合发输变电设备实际运行情况和运行经验而制定。

本标准是中国华能集团公司所属水电厂技术监督工作的主要技术依据。

本标准由中国华能集团公司提出。

本标准由中国华能集团公司归口并解释。

本标准起草单位：华能澜沧江水电有限公司。

本标准协作单位：云南省电力试验研究院、华能四川水电公司。

本标准主要起草人：马红升、李胜男、向泽江、张诚、钏毅民、郭朝晖、文华、李贻博、郑雪筠、张卫民、李俊。

本标准审核单位：中国华能集团公司技术工作管理委员会。

本标准批准人：乌若思。

1 范围本标准规定了中国华能集团公司(以下简称“集团公司”) 所属水力发电厂励磁系统监督相关的技术标准内容。

本标准适用于集团公司水力发电厂的励磁系统技术监督工作。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 7409 同步电机励磁系统GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB 50171 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GBJ 147 电气装置安装工程高压电器施工及验收规范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 490 大中型水轮发电机静止整流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整流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 730 进口水轮发电机（发电/电动机）设备技术规范DL/T 838 发电企业设备检修导则DL/T 1013 大中型水轮发电机微机型励磁调节器试验与调整导则3 总则3.1 发电机励磁系统是发电机组的重要组成部分，对控制电网中枢点电压，调节无功具有重要意义。

发电机励磁系统技术监督工作对机组和电网的稳定运行有着极其重要的作用。

为加强集团公司发电机励磁系统技术监督工作，提高发电机励磁系统可靠性，保证电网安全稳定运行，特制定本标准。

3.2 发电机励磁系统技术管理工作应贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，实行技术责任制，按照依法监督、分级管理的原则，对发电机励磁系统的规划、设计、选型、制造、安装、调试、生产运行、检修维护、改造等实行全过程的技术监督管理。

3.3 发电机励磁系统技术管理工作要依靠科技进步，采用和推广先进的有成熟运行经验的励磁系统及试验设备，不断提高励磁系统的安全、可靠运行水平。

3.4 在水力发电励磁系统设计、制造、安装、调试过程中应执行国家、行业、企业有关技术反措要求。

4 励磁系统技术监督的范围发电机励磁系统技术监督的内容包括规划设计、设备选型、安装调试、试验、运行管理、检修、设备改造等，对电力建设和生产的全过程实施技术监督。

发电机励磁系统技术监督的设备包括：a）励磁系统专用的各种变压器、变流器、互感器；b）励磁调节装置及励磁系统专用的各种盘柜；c）功率整流器及发电机励磁回路直流母排（或电缆）、转子滑环及电刷；d）灭磁系统的开关（或磁场断路器）和灭磁电阻；e）转子过电压保护装置；f）起励设备；j）励磁变压器高低压侧的母线电缆及隔离开关、断路器；h）励磁系统的有关测量、控制及信号二次回路；i）励磁设备的冷却装置；j）励磁系统使用的交、直流工作电源；k）励磁系统的各种测量仪表、变送器、指示灯；l）非励磁专用屏盘柜上与励磁系统有关的元器件。

5 设计、选型监督5.1 励磁系统选型应执行发电机励磁系统标准GB/T 7409、DL/T 583、DL/T 730以及相关部件的技术标准。

新建及改造励磁系统宜采用通过型式试验、成熟可靠、技术先进的产品。

5.2 新建、扩建、技改工作设计中，装置的设计选型、配置方案应不低于有关标准、反措要求，所有条款必须符合有关标准和规定。

5.3 励磁系统主回路和设备应满足以下要求：a)转子绕组、励磁主回路各元件的电流和电压参数应匹配；b)整流元件电流裕度和电压裕度满足以下要求：1)元件电流额定值应大于3～3.5倍额定励磁电流时的电流；2)与快速熔断器匹配。

c)发电机额定运行时出口三相短路和发电机空载误强励两种情况下能可靠灭磁；d)直流侧短路时其灭磁开关和快速熔断器分断能力应满足要求；e)自并励静止励磁系统的励磁变压器额定容量应满足GB/T 7409.3中的要求。

5.4 励磁系统送往控制室的信号至少应包括下列各项：a)自动励磁调节器各通道工作状态指示；b)自动励磁调节器故障；c)自动励磁调节器切换动作；d)低励限制和保护动作；e)过励限制和保护动作；f)过磁通(伏/赫)限制和保护动作；g)脉冲丢失；h)功率整流器熔丝熔断；i)整流装置冷却系统故障；j)励磁变压器故障。

5.5 发电机励磁系统模型（包括电力系统稳定器模型在内）应采用GB/T 7409规定的励磁系统模型，供货商提供的发电机励磁系统模型应符合实际，模型及其算例应公开，可核实。

5.6 发电机停机和灭磁的逻辑设计应正确。

5.7 发电机励磁系统的限制和保护的配置应符合标准和发电机特性的要求。

5.8 应按照发电机励磁系统技术标准通过励磁设备全部的型式试验。

5.9 发电机励磁系统设备应经过产品鉴定和运行考核。

5.10 励磁调节柜和功率柜允许的使用环境条件应符合实际要求。

5.11 励磁调节装置应具备与计算机监控系统通讯的接口功能。

6 励磁系统的性能监督6.1 励磁系统应保证当发电机励磁电流和电压为发电机额定负载下励磁电流和电压的1.1倍时，能够长期连续运行。

6.2 励磁系统强励特性应满足以下要求：励磁系统顶值电压倍数一般为1.5～2倍。

励磁顶值电压倍数小于2时，励磁顶值电流倍数与励磁顶值电压倍数相同。

励磁顶值电压倍数超过2时，励磁顶值电流倍数为2。

当系统稳定要求更高励磁顶值电压倍数时，按计算要求确定。

励磁系统在输出顶值电流情况下，允许持续时间不小于20s。

6.3 励磁系统电压响应时间不大于0.1s。

6.4 励磁系统应保证发电机机端调压精度优于±0.5%。

6.5 励磁系统应保证发电机端电压调差率整定范围为±15％，级差不大于1%。

调差特性应有较好的线性度。

6.6 励磁系统应保证在发电机空载运行情况下，频率值每变化1%时，发电机电压的变化值不大于额定值的±0.25%。

6.7 励磁系统应满足以下要求：a）空载±10%阶跃响应，电压超调量不大于额定电压的10%，振荡次数不大于3次，调节时间不大于5s；b）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，使发电机机端电压从零上升至额定值时，电压超调量不大于额定值的10%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于5s；c）在额定功率因数下，当发电机突然甩掉额定负载后，发电机电压超调量不大于15%额定值。

振荡次数不超过3次，调节时间不大于5s。

6.8 励磁调节装置的调压范围应能满足以下要求：自动电压调节装置应能在发电机空载电压10%～110%额定值范围内进行稳定、平滑地调节。

手动励磁调节单元应保证在发电机空载电压10%～110%额定值范围内进行稳定、平滑地调节。

6.9 在发电机空载运行状态下，自动电压调节器和手动调节单元的电压给定值变化速度，应不大于1%U N/秒，不小于0.3%U N/秒。

6.10 功率整流器不应采用串联元件。

在发电机额定励磁电流情况下，均流系数应不小于0.85。

6.11 励磁系统的功率整流器应满足下列要求：a）并联运行的支路数冗余度一般应按照不小于N+1的模式配置。

在N模式下要求保证发电机所有工况的运行，包括强行励磁在内；b）风冷功率整流器如有停风情况下的特别运行要求时，并联运行支路的最大连续输出电流容量值，应按停风情况下的运行要求配置；c）风冷功率整流装置风机的电源应为双电源，工作电源故障时，备用电源应能自动投入。

如采用双风机，则两台风机接在不同的电源上，当一台风机停运时应能保证励磁系统正常运行。

冷却风机故障时应发信号。

6.12 励磁系统应装设励磁回路直流侧过电压保护装置。

整定原则按DL/T 583的要求进行。

6.13 励磁系统的灭磁装置应满足：灭磁过程中，励磁绕组反向电压应控制在不低于出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的30%，不超过出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的50%。

6.14 起励电源的容量配置：应不大于发电机空载励磁电流的10%。

6.15 励磁系统应设置两套独立的调节通道。

可以是双自动通道，也可以是一个自动通道加一个手动通道。

两套通道互为热备用、相互自动跟踪，应能手动切换。

通道设有自动/手动运行方式时，应具有双向跟踪、切换功能。

切换时发电机机端电压或无功功率应无明显波动。

6.16 独立运行的自动通道电压给定器或励磁电流给定器应带有限位功能，发电机解列后应能自动返回至空载额定电压给定位置。

6.17 功率整流器应具有切除脉冲控制功能及风机停风、快速熔断器熔断、脉冲故障检测等报警功能。

6.18 励磁系统应具有转子过电压动作记录功能及磁场开关动作记录功能，对励磁调节器故障、异常均应有记录功能，记录信息应有同步电压、励磁电压、励磁电流、磁场开关位置等完整信息，便于事故分析。

6.19 励磁调节器应具备以下限制功能：a）最大励磁电流限制器；b）强励反时限限制器；c）过励磁限制器；d）欠励磁限制器；e）其他限制、保护功能：1）电压互感器断线保护；2）电压/频率限制器；3）系统电压跟踪单元；4）无功功率成组调节单元。

6.20 励磁调节器应具有电力系统稳定器PSS附加控制。

电力系统稳定器应具有必要的保护、控制和限制功能。

其数学模型应符合所在电网的相关规定。

其一般有效抑制低频振荡的频率范围为0.2-2.0Hz。

如有特殊要求可根据系统计算和仿真进行整定。

并配有PSS试验用输入、输出测试口。