大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件

中华人民共和国电力行业标准大型汽轮发电机自并励静止DL/T650—1998 励磁系统技术条件neq IEC34—16—1:1991neq IEC34—16—3:1996 Specification for potential source static excitersystems for large turbine generators中华人民共和国电力工业部1998—03—19批准1998—08—01实施前言同步发电机自并励静止励磁系统由于其运行可靠性高、技术和经济性能优越，已成为大型汽轮发电机的主要励磁方式之一。

为统一和明确汽轮发电机自并励静止励磁系统的基本技术要求，根据电力工业部科学技术司技综［1996］51号文《关于下达1996年制定、修订电力行业标准计划项目(第二批)的通知》的安排，依据GB/T7409—1997《同步电机励磁系统》的基本原则，参考IEC34—16系列和IEEE Std.421系列标准，在广泛征求各方意见的基础上，结合我国发电机和控制设备设计、制造、运行、维护的实际情况制定了《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》，为设计选型、调试验收及运行改造提供依据。

电力行业标准《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》为第一次制定。

本标准的附录A和B是标准的附录。

本标准的附录C是提示的附录。

本标准由浙江省电力工业局提出。

本标准由电力工业部电机标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：浙江省电力试验研究所。

主要起草人：竺士章、戚永康、方思立。

本标准由电力工业部电机标准化技术委员会负责解释。

1范围本标准规定了大型汽轮发电机自并励静止励磁系统的使用条件、基本性能、试验项目、提供用户使用的技术文件、设备上的标志、包装、运输、储存以及保证期等。

本标准适用于200MW及以上汽轮发电机自并励静止励磁系统。

200MW以下汽轮发电机自并励静止励磁系统可参照执行。

2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB1094—1996电力变压器GB3797—89电控设备第二部分装有电子器件的电控设备GB/T3859—93半导体变流器GB4064—83电气设备安全设计导则GB4208—93外壳防护等级(IP代码)GB6162—85静态继电器及保护装置的电气干扰试验GB6450—86干式电力变压器GB/T7064—1996透平型同步电机技术要求GB/T7409—1997同步电机励磁系统GB13926—92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性GB14285—93继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14598.9—1995量度继电器和保护装置的电气干扰试验：辐射电磁场干扰试验GB50150—91电气装置安装工程电气设备交接试验标准JB/T7828—1995继电器及其装置包装贮运技术条件DL478—92静态继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T596—1996电力设备预防性试验规程3使用条件3.1使用环境：3.1.1海拔高度不超过1000m。

3.1.2最高环境温度为40℃。

3.1.3最低环境温度：对于直接水冷的整流器为5℃；对于采用其他冷却方式的装置为-5℃。

3.1.4最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度不高于25℃。

3.1.5安装地点周围空气应清洁干燥，无爆炸危险及足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体。

励磁调节装置及整流装置安装地点应有防尘及通风措施。

3.1.6当振动频率为10Hz～150Hz时，振动加速度不大于5m/s2。

3.2工作电源条件：交流电压允许偏差为额定值的-15%～+10%，频率允许偏差为额定值的-6%～+4%。

直流电压允许偏差为额定值的-20%～+10%。

3.3当使用环境条件不符合以上规定时，对有关参数的修正应按各部件相应的标准规定执行。

特殊情况下，由需方与供方商定。

4系统性能4.1当发电机的励磁电压和电流不超过其额定值的1.1倍时，励磁系统应保证能连续运行。

4.2励磁设备的短时过负荷能力应大于发电机转子绕组短时过负荷能力。

4.3励磁系统强励电压倍数一般等于2。

当所在电力系统的暂态稳定对励磁系统强励电压倍数有更高要求时，由计算确定。

强励电流倍数等于2。

强励电压倍数在发电机电压为额定值时确定。

励磁系统允许强励时间应不小于10s。

4.4励磁系统电压响应时间不大于0.1s。

4.5励磁系统应保证发电机电压静差率±1%。

4.6自动电压调节器对发电机电压的调差采用无功调差。

调差率范围应不小于±10%。

调差率的整定可以是连续的，也可以在全程内均匀分档。

4.7励磁系统稳态增益应保证发电机电压静差率达到要求。

励磁系统动态增益应保证发电机电压突降15%～20%时可控桥开放至允许最大值。

4.8励磁控制系统电压给定阶跃响应应满足以下要求：发电机空载时阶跃响应：阶跃量为发电机额定电压的5%，超调量不大于阶跃量的30%，振荡次数不大于3次，上升时间不大于0.6s，调节时间不大于5s。

发电机额定负载时阶跃响应：阶跃量为发电机额定电压的2%～4%，有功功率波动次数不大于5次，阻尼比大于0.1，调节时间不大于10s。

4.9励磁控制系统开环频率特性的增益裕量G m≥6dB，相角裕量φm≥40°。

4.10发电机零起升压时，自动电压调节器应保证发电机电压最大值不大于额定值的110%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于10s。

4.11励磁控制系统应保证在发电机甩额定无功功率时发电机电压最大值不大于额定值的115%。

4.12自动电压调节器应保证能在发电机空载额定电压的70%～110%范围内进行稳定、平滑地调节。

电压分辨率应不大于额定电压值的0.2%。

4.13手动励磁控制单元应保证发电机励磁电压能在空载额定励磁电压的20%到额定励磁电压的110%进行稳定、平滑地调节。

4.14在发电机空载运行情况下，频率每变化额定值的±1%，发电机电压的变化不大于额定值的±0.25%。

4.15在发电机空载运行状态下，自动电压调节器的给定电压调节速度应不大于1%额定电压/s；不小于0.3%额定电压/s。

4.16励磁系统在发电机近端发生对称或不对称短路时应保证正确工作。

4.17励磁系统设备应能经受发电机任何故障和非正常运行冲击而不损坏。

4.18励磁调节装置应具有过励限制、低励限制、电压/频率比率限制、电力系统稳定器(PSS)等附加功能单元。

励磁调节装置的各项限制和不正常运行时的调节通道切换应与发电机变压器组继电保护协调。

4.19工频耐压试验标准4.19.1与发电机转子绕组在电气上相连的部件及回路：4.19.1.1与发电机转子绕组在电气上直接相连的灭磁开关、转子放电器及其回路出厂工频试验电压：发电机额定励磁电压不大于500V时，10倍额定励磁电压，但最低不小于1500V；发电机额定励磁电压大于500V时，2倍额定励磁电压加4000V。

4.19.1.2其他电气组件及回路出厂工频试验电压为：发电机额定励磁电压不大于350V时，10倍额定励磁电压，但最低不小于1500V；发电机额定励磁电压大于350V时，2倍额定励磁电压加2800V。

4.19.1.3交接试验电压为出厂工频试验电压的80%。

4.19.1.4大修试验电压按DL/T596执行。

4.19.2不与发电机转子绕组在电气上连接的电气组件：电压互感器和电流互感器二次回路工频试验电压为2000V。

其他电气组件工频试验电压为：额定工作电压在12V～60V范围时，500V；额定工作电压大于60V时，2倍额定工作电压加1000V，但最低不小于1500V。

4.19.3试验电压以波形畸变系数不大于5%的工频交流正弦波电压有效值计，耐压时间为1min。

4.20当励磁电流不大于1.1倍额定值时，发电机转子绕组两端所加的整流电压最大瞬时值应不大于转子绕组出厂工频试验电压幅值的30%。

4.21励磁控制系统在受到现场任何电气操作、雷电、静电及无线电收发讯机等电磁干扰时不应发生误调、失调、误动、拒动等情况。

4.22自并励励磁系统引起的轴电压应不破坏发电机组轴承油膜，否则应采取措施。

4.23因励磁系统故障引起的发电机强迫停运次数不大于0.25次/年。

励磁系统强行切除率不大于0.1%。

4.24自动电压调节器(包括PSS)应保证投入率不低于99%。

4.25控制4.25.1能够进行就地、远方的灭磁开关分合，调节方式和通道的切换以及增减励磁操作。

4.25.2能够接受自动准同期装置的调节信号，能够按用户要求接受无功功率自动成组调节信号，能够实现起停的自动控制。

4.25.3励磁装置在一路工作电源失去和恢复时应保持发电机工作状态不变，且不误发信号。

4.26监视4.26.1励磁系统至少应装设下列故障及动作信号：a)励磁变压器故障信号；b)功率整流装置故障信号；c)起励故障信号；d)电压互感器断线保护动作信号；e)励磁控制回路电源消失信号和励磁调节装置工作电源消失信号；f)励磁调节装置故障信号；g)稳压电源消失或故障信号；h)触发脉冲消失信号；i)调节通道自动切换动作信号；j)PSS故障信号；k)强励动作信号；l)低励限制动作信号；m)过励限制动作信号；n)电压/频率比率限制动作信号。

4.26.2励磁系统应有表明运行状态的信号，如励磁调节装置调节方式选择、通道选择、PSS 投切、灭磁开关分合、励磁给定值增减及通道跟踪平衡状态等。

4.26.3励磁系统应向远方控制中心提供必要的测量信号、状态信号、报警和故障信号。

4.26.4励磁装置应设有发电机电压和无功功率(双向)，励磁电压和励磁电流等表计。

4.27励磁系统应配置直流侧短路、整流元件换相过电压、功率整流装置交流侧过电压、励磁变压器保护等必要的保护装置。

励磁变压器保护的配置按GB14285—93中2.3执行。

4.28结构4.28.1励磁系统各部件的结构应便于安装、运行、试验、维护，对有冗余设计的部分可以实现在线更换故障部件；应有进行功能特性试验及现场开机试验所需的测点和信号加入点；调试时需要进行调整的参数应有明确的指示。

4.28.2励磁设备的外壳防护等级，包括防止人体接近危险部件、防止固体异物进入和防水，应根据现场环境条件，按照GB4208—93确定。

4.28.3二次回路的设计、安装和抗电磁干扰措施参照GB14285—93第4章和GB3797—89附录A执行。

4.29励磁系统各部分温升限值见表1。

4.30各元部件应有充分裕度。

电子元件应采用军级或工业级元件，并应经过严格的老化筛选。

4.31励磁系统的设计应考虑能方便地实现发电机短路试验。

5部件性能5.1励磁变压器5.1.1励磁变压器安装在户内时应采用干式变压器，安装在户外时可采用油浸自冷式变压器。