水轮发电机基本技术条件

水轮发电机基本技术条件

Fundamental technical requirements for

hydraulic turbine generators

GB7894—87

1987-05-12发布1988-01-01实施

国家标准局发布

1适用范围

本标准适用于与水轮机直接或间接连接的3相、50Hz立式或卧式凸极同步发电机(以下简称水轮发电机)。

凡本标准未规定的事项，均应符合GB755《电机基本技术要求》中有关规定。

2技术要求

2.1水轮发电机应能在下列使用条件下连续额定运行：

a.海拔不超过1000m；

b.冷却空气温度不超过40℃；

c.水内冷水轮发电机直接冷却部分的进水温度应在35～45℃，水的导电率不大于2～5μs/cm；

d.空气冷却器、油冷却器和水内冷水轮发电机的热交换器的进水温度，根据用户要求在订货协议中规定；12500kVA及以下的水轮发电机冷却器的进水温度不超过28℃；

e.安装在掩蔽的厂房内。

当水轮发电机的使用条件与上述各条件有差异时，应在专用技术条件中说明。

2.2在下列情况下，水轮发电机应能输出额定功率：

a.在额定转速和额定功率因数时，电压与其额定值的偏差不超过±5%；

b.在额定电压时，频率与其额定值的偏差不超过±1%；

c.在电压与频率同时发生偏差(两者偏差分别不超过±5%和±1%)且均为正偏差时，两者偏差之和不超过6%；若电压和频率不同时为正偏差时，两者偏差的百分数绝对值之和不超过5%。

当电压与频率偏差超过上述规定值时应能连续运行，此时输出功率以励磁电流不超过额定值、定子电流不超过额定值的105%为限。

2.3水轮发电机的额定功率因数为：

a.额定功率为125000kVA及以下者不低于0.8(滞后)；

b.额定功率大于125000kVA但不超过350000kVA者不低于0.85(滞后)；

c.额定功率大于350000kVA者不低于0.9(滞后)。

根据制造厂和订货方协议，允许制造其他功率因数的水轮发电机。允许用提高功率因数的方法把水轮发电机的有功功率提高到额定视在功率。

2.4根据用户要求，并经用户与制造厂共同协商，制造厂可在产品设计中考虑满足在不超过1.15倍额定功率下连续过载运行的要求(12500kVA及以下的发电机除外)。此时的电抗值与允许温升限值以及与连续运行有关的产品性能可由制造厂与用户商定。连续过载运行的要求应在专用技术条件中说明。

2.5水轮发电机的额定电压应符合GB156《额定电压的规定》。

2.6水轮发电机的额定转速(r/min)在下列转速中选择：

1500，1000，750，600，500，428.6，375，333.3，300，250，214.3，200，187.5，166.7，150，142.8，136.4，125，115.4，107.1，100，93.8，88.2，83.3，75，71.4，68.2，62.5，60，57.7，55.6，53.5，50，46.9。

根据制造厂和订货方协议，允许制造其他转速的水轮发电机。

2.7额定负载时的效率或加权平均效率应在专用技术条件中规定。

2.8根据用户要求，水轮发电机可兼作调相机运行。当作过励调相机运行时，其无功功率应按转子额定电流确定；当作欠励调相机运行时，其无功功率应在专用技术条件中指明，并经新机鉴定试验确认。

2.9水轮发电机定子绕组接成正常工作接法时，在空载及额定电压下，线电压波形正弦性畸变率应不超过下列数值：

a.额定功率大于300kVA者为5%；

b.额定功率在300kVA及以下者为10%。

2.10水轮发电机在空载额定电压和额定转速时，线电压的电话谐波因数(THF)应不超过：

a.额定功率在300～1000kVA者为5%；

b.额定功率大于1000～5000kVA者为3%；

c.额定功率大于5000kVA者为1.5%。

2.11水轮发电机在不对称的系统上运行时，如果任何一相的电流都不超过额定电流(I N)且负序电流分量(I2)与额定电流之比(标么值)为下列数值，应能长期运行：

a.额定功率为125000kVA及以下的空气冷却水轮发电机，不超过12%；

b.额定功率大于125000kVA的空气冷却水轮发电机，不超过9%；

c.定子绕组采用水内冷的水轮发电机，不超过6%。

2.12水轮发电机在事故情况下短时不对称运行时，应能承受的负序电流分量与额定电流之比(标么值)的平方与允许不对称运行时间t之积(I2/I N)2t应为下列数值：

a.空气冷却的水轮发电机，不超过40s；

b.定子绕组采用水内冷的水轮发电机，不超过20s。

2.13空气冷却水轮发电机转子绕组应能承受2倍额定励磁电流，时间为50s。

水内冷和加强空气冷却转子绕组应能承受2倍额定励磁电流，时间为20s。

2.14水轮发电机在事故条件下允许短时过载，定子过电流倍数与相应的允许过载时间按表1确定，但达到表中允许过载时间的对应过载次数平均每年不应超过两次。

表1

定子电流允许过载时间(min)

定子额定电流定子绕组空气冷却定子绕组水内冷

1.1 60

1.15 15

1.20 6

1.25 5

1.30 4

1.40 3 2

1.50 2 1

2.15水轮发电机在计算工作温度时绕组对机壳或绕组间的绝缘电阻应不低于下式所求得的数值：

R

U

P

=

+ 1000100

/

式中：R——绝缘电阻，MΩ；

U——水轮发电机绕组的额定电压，V；

P——水轮发电机的额定功率，kVA。

计算工作温度在专用技术条件中规定。

若温度低于计算工作温度时，按上式计算的绝缘电阻应按计算工作温度与测量时的温度之间每相差20℃或不足20℃时增加一倍。