DL/T 1942-2018.General specification for SFC-based starting system of gas turbine generator unit.
1范围
DL/T 1942规定了燃气轮发电机组用静止变频启动系统及其主要组成设备的工作条件、主要技术要求、试验方法、检验规则及对标志、包装、运输、贮存的要求。
DL/T 1942适用于采用晶闸管电流源型变流器的燃气轮发电机组静止变频启动系统，作为该类产品设计、制造、试验、验收的依据。
2规范性引用文件
下列文件中的引用是必不可少的。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(包括所有修改单)适用于本文件。
GB/T 191包装 储运图示标志
GB/T 1094 (所有部分)电力变压器
GB/T 1984高压交流断路 器
GB/T 1985高压交流隔离开关和接地开关
GB/T 2900.1电工术语 基本术语
GB/T 3859.1- 2013半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-1部分:基本要求规范
GB/T 3859.3半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-3部分:变压器和电抗器
GB/T 4798.2电工电子产 品应用环境条件第2 部分:运输
GB/T 6451油浸式电力变压器 技术参数和要求
GB/T9361-2011 计算机场地安全要求
GB/T 10228干式电力变压 器技术参数和要求
3术语和定义
GB/T 2900.1界定的及以下术语和定义适用于本文件。
3.1静止变频器 static frequency converter; SFC
由晶闸管换流桥、直流平波电抗器、冷却系统及控制保护单元等设备组成，具有变频功率输出能力的设备(见图1)。
3.2静止变频启动系统SFC-based starting system
以静止变频器为核心，以及由与之配套的输入断路器、隔离变压器、滤波器(可选)、输出切换开关等构成的系统，用于将燃气轮发电机组从静止状态或者盘车状态加速到自持速度(见图1)。

ICS29.240
备案号：68929-2019
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1942—2018
燃气轮发电机组静止变频启动系统通用技术条件
General specification for SFC-based starting system of gasturbinegeneratorunit
2018-12-25发布
国家能源局
2019-05-01实施
规范性引用文件
术语和定义
工作条件
配置要求
系统功能要求·
性能要求
试验要求，
标志、包装、运输和贮存
10其他
附录A（资料性附录）型式试验、出厂试验试验方法参考文献
DL/T1942-2018
DL/T1942-2018
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由中国电力企业联合会标准化中心提出。本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会（DL/TC15）归口并负责解释。本标准起草单位：南京南瑞继保电气有限公司、国网浙江省电力公司电力科学研究院、华北电力科学研究院有限责任公司、浙江大唐国际绍兴江滨热电有限责任公司、深圳能源集团股份有限公司、上海电气电站设备有限公司上海发电机厂、南京汽轮电机（集团）有限责任公司、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司、东方电机控制设备有限公司。本标准主要起草人：刘为群、石祥建、漫自强、吴跨宇、史扬、钟磊、冯桂青、石书华、曾凤清、梁文军、杨伟、赵希才、陈俊。本标准为首次发布。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761)。
1范围
DL/T1942—2018
燃气轮发电机组静止变频启动系统通用技术条件本标准规定了燃气轮发电机组用静止变频启动系统及其主要组成设备的工作条件、主要技术要求、试验方法、检验规则及对标志、包装、运输、贮存的要求。本标准适用于采用晶闸管电流源型变流器的燃气轮发电机组静止变频启动系统，作为该类产品设计、制造、试验、验收的依据。2规范性引用文件
下列文件中的引用是必不可少的。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（包括所有修改单）适用于本文件。包装储运图示标志
GB/T1911
GB/T1094（所有部分）电力变压器GB/T1984高压交流断路器
高压交流隔离开关和接地开关
GB/T1985
GB/T2900.1电工术语基本术语
GB/T3859.1一2013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分：基本要求规范GB/T3859.3
半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-3部分：变压器和电抗器GB/T4798.2
电工电子产品应用环境条件第2部分：运输油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T6451
GB/T9361—2011计算机场地安全要求GB/T10228
3干式电力变压器技术参数和要求6半导体变流器与供电系统的兼容及干扰防护导则GB/T10236
GB/T11287—2000电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：振动试验（正弦）
GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T14537—1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验电能质量公用电网谐波
GB/T14549
GB/T14598.26量度继电器和保护装置第26部分：电磁兼容要求GB/T14598.27量度继电器和保护装置第27部分：产品安全要求半导体器件第6部分：晶闸管
GB/T15291
电能质量三相电压不平衡
GB/T15543
GB/T18494.1
变流变压器第1部分：工业用变流变压器GB/T18494.3变流变压器第3部分：应用导则GB/T19520.12
电子设备机械结构482.6mm（19in）系列机械结构尺寸第3-101部分：插箱及其插件
GB/T15153.2
：远动设备及系统第2部分：工作条件第2篇环境条件（气候、机械和其他非电影响因素）
DL/T995继电保护和电网安全自动装置检验规程1
DL/T1942—2018
大型燃气轮发电机组继电保护装置通用技术条件DL/T1505—2016
3术语和定义
GB/T2900.1界定的及以下术语和定义适用于本文件。3.1
静止变频器staticfrequencyconverter；SFc由晶闸管换流桥、直流平波电抗器、冷却系统及控制保护单元等设备组成，具有变频功率输出能力的设备（见图1)。
静止变频启动系统SFC-basedstartingsystem以静止变频器为核心，以及由与之配套的输入断路器、隔离变压器、滤波器（可选）、输出切换开关等构成的系统，用于将燃气轮发电机组从静止状态或者盘车状态加速到自持速度（见图1)。网桥
（整流器）
低压侧
输入断路器
高压侧
传感器
低压侧
隔离变压器
直流平波电抗器
控制保护单元
冷却系统
静止变频器
（逆变器）
输出切换开关1启动隔离开关
传感器
输出切换开关nn号发电机
a）12脉动静止变频启动系统示例网桥
（整流器）
输入断路器
低压侧
高压侧
微被器
传感器
隔离变压器
直流平波电抗器
控制保护单元
冷却系统
静止变频器
（逆变器）
启动隔离开关
输出切换开关1
b）6脉动静止变频启动系统示例Q
传感器
输出切换开关n
图1静止变频启动系统
网桥rectifierbridge/sourcebridge静止变频启动系统中与电网侧相连的三相全控整流晶闸管换流桥（见图1）。3.4
机桥inverterbridge/loadbridge号发电机
静止变频启动系统中与同步电机相连的三相全控逆变晶闸管换流桥（见图1）。2
发电机
发电机
日loadcommutation
负载换相
机桥晶闸管两端由负载提供换相电压的一种换相方式。负载换相式变频器loadcommutatedinverter；LCI采用负载换相方式的一种变频器。强迫换相
forcedcommutation
DL/T1942—2018
机桥晶闸管因两端未建立起足够电压、不能实现负载换相而通过其他控制措施使其换相的方式。注：燃气轮机组启动初期，机桥晶闸管两端未建立起足够电压，控制保护单元控制网桥逆变实现回路电流下降为零，完成机桥导通晶闸管的关断。及（valve）thyristorlevel
（阀）晶闸管级
由一个晶闸管或并联的若干晶闸管及其辅助设备构成的阀的部件（见图2）。图2晶闸管级示例
晶闸管阀thyristorvalve
由晶闸管级组成，配有连接件、辅助部件和机械结构件的电气和机械联合体（见图3）。求
图3晶闸管阀示例
脉波数pulsenumber
在一个基本周期内，主臂间对称而不同时发生的、一个主臂到另一个主臂直接或非直接的换相次数。6脉动变流器6-pulseConverter
在一个基本周期内，主臂间换相脉波数为6的变流器。3.12
12脉动变流器
12-pulseConverter
在一个基本周期内，主臂间换相脉波数为12的变流器。注：一个12脉动变流器由两个6脉动换流器串联或并联组成，其中一个6脉动换流器由隔离变压器星形连接次级绕组供电，另一个6脉动换流器由隔离变压器三角形连接次级绕组供电（见图1)。3.13
均压系数coefficientofvoltagedistribution串联运行的各元件在不小于其最小导通电流的运行条件下所承受峰值电压的平均值与峰值电压中3
DL/T1942—2018
的最大值之比。
均压系数按公式（1）计算：
式中：
n——串联回路中的元件总数：
max(U,U2,.,U,.)
U,—串联回路中第i个元件所承受的峰值电压。4工作条件
4.1环境条件
4.1.1正常工作环境条件
在如下环境中系统应能正常工作：a）室内环境温度：一5℃～十40℃。(1)
b）冷却系统进风温度范围（风冷方式）：一5℃～十40℃：冷却系统进水温度范围（水冷方式：+5℃～+45℃。
c）相对湿度：0%～90%，应无凝露。d）海拔：≤1000m（当海拔超过1000m时，应校核静止变频启动系统的出力、绝缘是否满足燃气轮发电机组启动要求）。
4.1.2购存、运输环境条件
在排出冷却液情况下的环境温度：一25℃～十55℃。当存、运输环境条件超出上述范围时，由用户与制造商商定。4.1.3使用环境
系统的使用环境应符合以下要求：a）除隔离变压器外，其他设备应户内安装，安装场地应符合GB/T9361一2011中B类安全要求的规定；
b）控制保护单元的使用地点不出现超过GB/T11287一2000规定的严酷等级为1级的振动，运输贮存过程不出现超过GB/T14537一1993规定的严酷等级为1级的冲击和碰撞：c）无爆炸危险的介质，周围介质中不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面镀覆及涂覆层的介质及导电介质，不允许有明显的水汽，不允许有严重的霉菌存在：d)
安装场所有可靠的接地点，并符合相关标准的规定。4.2工作电源
4.2.1功率电源
功率电源应满足如下条件：
a）电压额定值：6kV～10kV：允许偏差：一10%~+10%b）额定频率：50Hz，频率波动范围不超过土1Hz。c）电压不平衡度符合GB/T15543的规定。4
d）谐波符合GB/T14549的规定。4.2.2
控制电源
4.2.2.1交流控制电源：
a）电压额定值：三相380V，单相220V：允许偏差：一20%～+15%。b）频率：50Hz，允许偏差土5%。c）波形：正弦，总谐波畸变率不大于5%。4.2.2.2直流控制电源：
a）电压额定值：110V，220V；允许偏差：一20%～+10%。b）纹波系数：≤5%。
配置要求
一般要求
5.1.1静止变频启动系统电压分布形式静止变频启动系统的主回路电压宜采用高一低形式。静止变频启动系统容量选择
DL/T1942—2018
静止变频器（负载换相式变频器）容量选择应满足燃气轮机正常启动要求，应具备分时启动多台机组能力，连续两次启动间隔时间为15min～30min为宜，完成电站所有机组单次启动后，宜停止2h后再次启动。
5.2静止变频器
晶闸管换流桥
5.2.1.1整体要求
网桥宜采用12脉动拓扑结构。
晶闸管换流桥应设置交流侧过电压吸收和保护器、晶闸管元件换相过电压保护器、冷却系统故障告警、晶闸管元件触发故障告警等单元。5.2.1.2晶闸管元件
晶闸管元件应满足GB/T15291的要求。晶闸管元件反向重复峰值电压的选择，应保证静止变频器在最大允许的交流电压下能够长期安全运行。晶闸管通态平均电流的选择，应保证在环境温度40℃和规定的冷却条件下，稳定结温不超过额定结温。5.2.1.3晶闸管级
每个晶闸管级应具有阻尼吸收回路、过电压保护功能。5.2.1.4晶闸管阀
晶闸管阀应包括散热器、均压及保护单元、触发、控制及监视单元等。晶闸管阀应根据系统故障和操作引起的最大过电压和过电流进行设计。当晶闸管阀采用串联结构5
DL/T1942—2018
时，应考虑晶闸管电压分布不均匀性，并留有适当的电压裕量，均压系数应不低于0.9。5.2.1.5
功率柜
功率柜防护等级应不低于IP20。功率柜各部件结构应便于安装、运行、试验、维护。5.2.2直流平波电抗器
直流平波电抗器应满足GB/T1094.6、GB/T3859.3的要求，直流平波电抗器应选择干式电抗器。直流平波电抗器应能够限制直流回路中电压和电流的谐波分量及直流电流上升速度，保证晶闸管元件安全。
5.2.3冷却系统
晶闸管换流桥可采用强迫风冷或水冷冷却方式。采用强道风冷方式时，冷却系统应能监测自身的运行状况，具备完善的保护及告警功能：进风口应设置滤网，以保持柜内清洁。当采用水冷方式时，可采取水一风或水一水的热交换方式；冷却系统应能监测冷却介质状态，具备完善的保护及告警功能；密闭循环系统应有去离子回路，去离子水的电导率应小于2μS/cm。冷却系统应具备信号上传和远程控制功能。5.2.4控制保护单元
5.2.4.1一般要求
控制保护单元宜采用全数字式控制器。5.2.4.2机箱要求
机箱尺寸应符合GB/T19520.12的规定表面涂覆的颜色应均匀一致，无明显的色差和眩光，表面应无砂粒、趋皱和流痕等缺陷应采取必要的抗电气干扰措施，装置的不带电金属部分应在电气上连成一体，并具备可靠接地点。应有安全标志，安全标志应符合GB/T14598.27的规定。5.2.5传感器
机桥侧电压传感器的低频特性应满足静止变频器控制和保护的要求。5.3输入断路器
输入断路器应满足GB/T1984中的规定。5.4隔离变压器
隔离变压器宜采用干式变压器。隔离变压器应满足GB/T1094、GB/T18494.1、GB/T18494.3、GB/T3859.3的要求。隔离变压器应满足启动系统容量要求，应考虑谐波损耗对变压器容量造成的影响。隔离变压器的短路阻抗应能限制网桥短路引起的故障电流，避免损坏晶闸管。隔离变压器应设置非电量保护及信号告警功能。6
干式隔离变压器应带金属外壳，室内安装时，防护等级应不低于IP20。5.5滤波器
当采用滤波器时，滤波器应尽量安装在靠近谐波电流发生源的地方。滤波器应满足GB/T1094.6的要求。DL/T1942—2018
滤波器应确保流入电力系统的谐波电流及由此引起的谐波电压不超过GB/T14549、GB/T10236规定值。
滤波器应能承受正常的换相过电压及冲击涌流而不受到损坏。滤波器的投退不应使相应母线的电压波动过大或电压水平过高而危及设备的安全运行。滤波器的设计应能够避免与系统发生谐振。5.6输出切换开关
输出切换开关应满足GB/T1984、GB/T1985的要求。静止变频启动系统分时拖动多台机组时，其出口处应设置切换开关。6系统功能要求
6.1燃气轮发电机组自动启动功能静止变频启动系统收到启动命令后，应自动按照预先设定好的启动流程，将燃气轮发电机组拖动至设定工况或自标转速
静正变频器宜采用双闭环控制方式，外环为转速环，内环为电流环。静止变频器机桥应具有强迫换相控制功能。静止变频器应具有负载换相控制功能，能够实时跟踪电机定子电压频率变化。静止变频器应在电机初始启动、强迫换相、负载换相及变频器退出等各个控制阶段实现平稳转换。静止变频器应设置紧急停机按钮。静止变频器应能够准确测量电机转子位置，宜采用无位置传感器检测方式，应具备转子反转识别功能。
6.2试验功能
控制保护单元应具有晶闸管触发试验、定子通流试验、转子初始位置检测等功能及接口。通过控制保护单元定值选择，可以分别进行网桥试验、机桥试验及网桥与机桥的整流逆变联合试验等，以确保功率桥的正常工作和回路的正确连接。6.3保护功能
静止变频器保护单元保护功能配置见表1。保护动作时应能够快速闭锁晶闸管换流桥。隔离变压器保护应满足DL/1505—2016中4.10.28要求。表1静止变频器保护单元保护功能配置序
保护配置
网桥侧过电流保护
网桥侧过电压保护
网桥侧低电压保护
网桥电流变化率保护
DL/T1942
2—2018
自诊断及监视功能
表1（续）
保护配置
机桥侧过电流保护
机桥侧过电压保护
机桥侧低电压保护
机桥侧V/Hz保护
欠速保护
功率单元差动保护www.bzxz.net
缺相保护
静止变频器控制保护单元应具有硬件及软件的自诊断功能。静止变频器控制保护单元应具有异常状态的告警功能，备
静止变频器控制保护单元应具有事件顺序记录功能，记录重要开关量变位及异常信息。静止变频器控制保护单元应具有录波功能，可录取启动过程全程波形、自动录取故障波形，可就地手动触发录波，录取任意时刻波形。6.5人机接口功能
静止变频器控制保护单元应具有人机界面。静止变频器控制保护单元应具有调试通信接口。6.6时钟同步功能
静止变频器控制保护单元应具有时钟同步功能，支持B码对时、秒脉冲对时等方式。6.7与其他系统接口功能
静止变频器控制保护单元与励磁系统、燃机控制系统应具有硬接线接口方式。静止变频器控制保护单元应具有通信接口。7性能要求
7.1电气性能
静止变频启动系统应提供满足燃机启动特性的输出转矩，在规定时间内将电机拖动到设定转速，满足运行或试验要求。
在燃气轮发电机组转子静止时，连续多次转子位置检测得到的转子位置电气角度最大值与最小值之差小于2°
在燃气轮机点火阶段，静止变频启动系统控制机组转速稳定时，转速的波动不大于土3r/min。7.2绝缘性能
1功率回路绝缘性能
绝缘性能要求参见GB/T3859.1—2013中7.2.2的要求。试验电压参见表2。8
在交流或直流电压试验后1min，应施加至少500V直流电压测量绝缘电阻。DL/T1942
2-—2018
对于额定工作电压小于1000V的，绝缘电阻不得小于1MQ2；对于额定工作电压大于或等于1000V的，绝缘电阻应大于1000Q/V。
表2试验电压
额定工作电压
交流（方均根值）
试验电压
注：当换流桥额定工作电压与上述标称电压不同时，采用相邻两档数据插值确定试验电压。7.2.2控制回路绝缘性能
单位：V
在试验的标准大气条件下，控制保护单元各独立电路与外露的可导电部分之间，以及各独立电路之间，用电压为500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，绝缘电阻值不应小于100MQ。在试验的标准大气条件下，控制保护单元各导电回路对地、各导电回路之间，对于额定绝缘电压大于63V的回路，应能承受工频交流2.0kV或直流2.8kV的耐压试验；对于额定绝缘电压小于或等于63V的回路，应能承受工频交流500V或直流710V的耐压试验，历时1min，控制保护单元应无击穿、闪络及元器件损坏现象。控制保护单元介质强度试验电压规定值按表3进行选择。表3控制保护单元绝缘试验规定值被试回路
脉冲输出回路
整机引出端子和背板线对地
直流输入回路对地
交流输入回路对地
信号输出触点对地
无电气联系的各回路之间
整机带电部分对地
电磁兼容
额定绝缘电压
126363636363U≤63
应满足GB/T14598.26电磁兼容要求。7.4可靠性
介质强度试验电压
单位：V
冲击试验电压
静止变频启动系统启动成功率应不小于99.6%，平均无故障时间不小于40000h。7.5
系统损耗
静止变频器损耗不应超过额定容量的2%。隔离变压器损耗应满足GB/T10228、GB/T6451要求。9
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