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GB/T 7409.3-1997

基本信息

标准号: GB/T 7409.3-1997

中文名称:同步电机励磁系统 大、中型同步发电机励磁系统技术要求

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:已作废

发布日期:1997-04-01

实施日期:1998-04-01

作废日期:2007-08-01

出版语种:简体中文

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标准分类号

标准ICS号:电气工程>>旋转电机>>29.160.20发电机

中标分类号:电工>>旋转电机>>K21同步电机

关联标准

替代情况:替代GB 7409-1987;被GB/T 7409.3-2007代替

采标情况:IEEE std 421.1-1986,REF;IEEE std 421.A-1978,REF;GOST 21558-1988,REF

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:10页

标准价格:12.0 元

相关单位信息

复审日期:2004-10-14

起草单位:全国旋转电机标委会

归口单位:全国旋转电机标准化技术委员会

发布部门:国家技术监督局

主管部门:中国电器工业协会

标准简介

本标准规定了同步发电机及调相机励磁装置的技术要求、试验项目、标志与包装等,本标准适用于与电力系统联结的10MW及以上的水轮电机、50MW及以上汽轮发电机和调相机的励磁系统。本标准仅适用于使用下列几种型式励磁机的励磁系统。 GB/T 7409.3-1997 同步电机励磁系统 大、中型同步发电机励磁系统技术要求 GB/T7409.3-1997 标准下载解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

GB/T 7409.3-1997
本标准是对GB 7409-87的修订。前言
GB7409—87执行七年来,技术已有新的发展,其中有些内容IEC已制定了国际标准。为适应技术发展的要求和贯彻积极采用国际标的精神,源标准需作修订。为便于采用IEC标准和今后增补、修订标准的方便,经技术委员会研究,将GB7409改编为系列标准:修订后的GB7409.1等同采用IEC34-16-1:1991;GB7409.2等同采用IEC34-16-2,1991,至于GB7409.3,由于IEC目前还没有相应的标准,此部分是根据GB7409执行七年的情况并参考了美国FEEEstd421.1—1986、421.A—1978、421.B—1979和原苏联IYXCT21558—88等标准编写的。本标准在编制中,在原标准的基础上,主要作了如下修改,名词术语与IEC标准尽量取得一致。本标准对静止和无刷励磁系统内容略有增加,对直流旋转励磁机系统相对略有减少。鉴于国家经济的发展,某些应在技术协议或在经济合同中体现的内容,在本标准内予以略去。励磁系统试验及方法的标准,在国内外观点尚不能统一,IEC未出版此项标准的情况下,有关试整方面的标准缩人了附录内。使用本标准涉及到的定义或有关回题请参照GB/T7409.1-1997和GB/T7409.2—1997两项标准,
本标准的附录 A 是标推的附录;本标准的附录B是提示的附录。
本标准由全国旋转电机标委会汽轮发电机分技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位;哈尔滨大电机研究所。主要起草人:忽树岳、孙辅晟、黎道成刘增煌、焦毓炳。本标准1987年3月16日首次发布,1997年第一次修订。本标准由哈尔滨大电机研究所负责解释。..com1范围
中华人民共和国国家标准
同步电机励磁系统
大、中型同步发电机励磁系统技术要求Excitation system tor synchronous electrical machines-Fechnical requirements of excltation system for largeand medlium synchronaus generatorsGB/T 7409.3—1997
代者GB7409—87
1.1本标准规定了同步发电机及调相机励磁装置的技术要求、试验项目、标志与包装等,本标准适用于与电力系统联结的10MW及以上的水轮发电机、50MW及以上汽轮发电机和调相机的磁系统。1.2本标准仅适用于使用下列几种型式励磁机的厨磁系统。1.2.1直流励磁机
直流励磁机的拖动方式可采用与主发电机同轴或非同轴方式。1.2.2交流励磁机
,交流励磁机带静止整流器
注;整流器可以是可控或不可控的。5.交流励磁机带旋转整流器(无刷励磁机)。1.2.3静止励磁机
a.电势源静止励磁机;
b.复合源静止励磁机。
2引用标准
下列标准包含的条文,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。GB755—87旋转电机基本技术要求GB1497-85低压电器基本标摊
GB3797一89电控设备第二部分,装有电子器件的电控设备GB/T7409,1—1997同步电机励磁系统定义GB/T7409.2—1997同步电机励磁系统电力系统稳定性研究用模型GB6450—861式变压器
GB1094---85电力变压器
3定义
本标准所使用的术语定义及模型符合GB/T7409.1和GB/T7409.2,补充定义见附录A。4使用条件
4.1环境温度
国家技术监督局1997-04-10批准1998-04-01实施
GB/T 7409.31997
最高环境温度不超过+40℃,并且24h内的平均温度不超过+35℃,最低温度+5℃(适用于水冷装置),一5℃适用于其他冷却方式)。工作环境的温度变化率,应不大于5℃/h4.2环境空气相对度
运行地点的最湿月月平均最高相对湿度为90%,同时该月月平均最低温度不高于25℃。4.3气体污染
运行地点应无导电或爆炸尘埃,无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽。4.4振动
装暨安装地点所允许的振动条件:振动频率严醋度等级为(10Hz~150Hz)时,振动加速度不大于5m/s.
注:尚安装地基的镜动频率与装置的共振频率相同而产生明显的共振时、应对装胃采取减振措施。4.5游拨
安装使用地点的海拔高度不超过1000m。当使用地点海拔超过1000m或使用地点的冷却介质温度随海拔升高而下降时,应按GB755—87规定。
4.6厂用电条件
发电厂厂用直流与交流电源电压偏差不超过+10%~—15%,频率偏差不超过十4%~—6%。4.7安装颌斜度
对于垂直安装的装置,安装倾斜度不得超过5%。5基本性能
5.1当同步发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电压和电流的1.1倍时,励磁系统应保证能连续运行。
5.2励磁顶值电压应根据电网情况与发电机在电网中的地位确定,但必须5.2.1励磁系统项值电压的倍数:a.100MW及以上汽轮发电机不低于1.名倍;b.50M转及以上水轮发电机不低于2倍:c.其他不低于1.6倍。
5.2.2对于用电势源静止励磁机的系统,其励燃顶值电压倍数应按发电机端正序电压为额定值80%时计算。
5.3励系统充许强慰时间应不小于105.5.4励磁系统标称响应
5.4.150MW及以F水轮发电机和100MW及以上的汽轮发电机励磁系统的标称响应不低于2单位/秒。
5.4.2其他不低于1单位/秒。
5.5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。5.6励磁系统的手动控制单元,应保证同步发电机磁场电压能在空载磁场电压的20%到额定磁场电压110%范画内稳定地平滑调节。5.7同步发电机在空载运行状态下,自动电压调节器和手动控制单元的给定电压变化速度每秒不大丁发电机额定电压的1%,不小于0.3%。5.8励磁系统应保证向步发电机端电压调差率(光功电流补偿率):半导体型土10%
电磁型士5%
5.9励磁系统应保证同步发电机端电压静差率:..com半导体型±1%
电磁型土3%
GB/T 7409.3—1997
5.10励髓系统应保证在发电机空载运行状态下,频率变化1%时,端电压变化率;平导体型土0.25%
电磁型士2%
5.11在空载额定电压情况下,当发电机给定阶嵌为土10%时,发电机电压超调量应不天于阶跃量的50%,摆动次数不超过3次,调节时间不超过10s。5.12当同步发电机突然岑起升压时,自动电压调节器应保证其端电压超调量不得超过额定值的15%,电压摆动次数不超过3次,调节时间应不超过10s。5.13自动电压调节器按用户要求可以全部或部分装设以下附加功能;2.远方或就地给定装置:
b.电压互感器断线保护:
c,负载电流(无功或有功)补偿;d.过励限制;
e.欠励限制;
f.伏赫比(V/Hz)限制,
g.电力系统稳定器(PSS);
h.过励磁保护
1.其他树加功能。
5.14当磁场电流小于1.1倍额定值时,磁场绕组两端所加的整流电压最大瞬时值不大于规定的磁场绕组出厂试验电压幅值的30%。5.15同步发电机磁场回路使用功率整流器的励麟系统应装设转子过电压保护,并在运行中可能发生有害过电压情况下可靠地动作。无刷励磁系统可以不加装转了过电压保护装置。5.16励磁系统应有自动灭功能,能在下述工况可靠的突磁。a.发电机运行在系统中,其磁场电流不超过额定值,定子回路外部短路或内部短路;b、发电机空载:
c、发电机空载强励。
5.17使用功率整流器的励磁系统中的功率整流器.其并支路数等于或大于4,而有1/4支路退出运行时,应保证包括强励在内的所有运行工况所需的励磁电流,其1/2支路退出运行及并联支路数小于1,面有一条支路退出运行时,应保证同步发电机额定工况连续运行所需励磁电流。5.18静止励磁系统应能可靠起厕,起励电源可采用直流或交流整流电源。5.19励系统中设有必要的信享及保护装置,以防止和监视励磁系统务种故障扩大。5.20:励磁系统及其部件介电强度要求5.20.1与磁场绕组直接联黏戴经整流相联钻的电气组件(旋转慰磷机除外),当额定磁场电压等于或小于500V时,其出厂试验电压值为10倍额定磁场电压,最低不小于15000V。而当额定磁场电压大于500V时:其上试验中压为2倍额定磁场电压期4000V5.20.2现场交接试验电压为出广试验电压的80%5.20.3试验电压以波形略变系数不大于5%的工频交流正弦电压有效值计。耐压时为1 min。5.20.4其余不与磁场绕组直接连接的电气与电子组件分别按照GB1497与GB3797的规定,5.21同步发电机在额定工况下运行时,励磁系统各部位的温升不得超过表1所列数据。其余按照GB6450、GB3797、GB 1094三项标准规定。..com莲
妞级处
各部位名称
变压器
逆接处
GB/T 7409.3—1997
表1励磁系统各部位温升限值
极限温升
A级绝缘
无保护层
有镐和铜保护层
有银保护屋
连接处
册外表面 30 mm 处的空气
电路板上的电阻表面
墨料、胶皮、漆布绝缘寻线
硅整流元件(与散热器接合处)晶谢管(与散热器接合处)
熔断器连接处
5.22励磁系统控制柜的噪声应不大于80 dB(A)5.23励磁系统平均强迫切除率应不大于0.2%。6试验
试验分为型式试验、出厂试验与交接试验:6.1
电阻法
试验项目见表2,在制造厂与用户协商活可增加或略去某些试验项日。参考试验导则见附录B。6.2
表2试验项日
试验琐目
励磁系统各部件的介电强度试验自动电压调节器各单元及附加单元静态特性试验以及总体静态特性试验操作控制回路动作试验
励磁系统各部件温升试验
功率整流器均压试验
功率整流器均流试验
噪声的测定
CB/T7409.3—1997
表2(完)
试验项目
整流器故障模识试验
用模拟方法检验保护及监视装售励磁系统的相频特性试验
自动电压调节器电压整定范国的测定动磁手动单元调节范围的测定
动磁控制系统静类率的测定
带自动电压调节器的同步电机调差率的测定自动/手动切换试验
转子过电压保护装置试验
同步电机在空载及额定工沉下进行灭磁试验用负荷试验
发电机空载状态下,10%阶肤响应试验励磁变压帮和/或串联变压器试验交流励验机在额定工况下,带整流负载测定换弧角永磁副尚机带可控整负载的外特性测定带自动电压调节器的同指发电机频率变化1%时,端电压变化率的测定
检测各附加单元整定与动作正确性励磁系统顾值电压,标称响应与电压响应时间的测定在空戴强励工说下的灭避试验
越励试验
注:有*号标志者,可在现场进行试验,也可与交接试验合并进行。标志、包装、运输及贮存
7.1标志
7.1.1产品标志
产品铭牌内容应包括:bzxz.net
a.产品名称,
b.产品型号+
c.技术条件编号:
d.出厂编号:
e. 制造年月;
f制造厂名。
7.1.2包装标志
包装箱外部应注明下列标志
电。收货单位名称:
b.收货单位地址,
心:产品名称
d.出厂编号;
e.制造厂名称:
f、制造厂地址:
GB/T 7409.3-1997
g、标注防雨、防振、防捶击位置等标记:h、产品净重、毛重(kg)
I、索位置。
7.2包装
7.2.1产品包装必须保证产品在存、运输过程中不受机械报伤,并有防雨、防尘、防潮能力。产品包装期从出厂发运之日起为一年。
7.2.2随机技术文件
a。随机文件清单;
b.产品合格证:
c.产品说明书(包括使用.原理、维护等项);d.产品装配图(包括安装图);e产品接线图:
t:电气原理图;
g、交货明细表;
h.产品出厂试验记录。
7.3运输与蜓存
7.3.1产品运输过程中,不应有激烈动、撞击和倒置。某些部件对运输温度有特殊要求时应注明,以便运输时采取措施。
7.3.2产品运到工地后,应按制造厂规定贮存。无制造厂规定的,应贮存在有掩蔽的下燥库房内,库房条件应符合4.1,4.2、4.3、4.4的规定。长期件放时应按产品技术条件进行维修。8产品质量保证期
在用户按照本技术要求和制造厂有关技术文件规定正确保管、安装和使用条件下,装置投运之后年内或从制避厂起运日算起不超过二年内,因制造或元器件质最不良而发生损坏或不能正常工作时,制造厂应无偿地为用户修理、更换零部件或更换装置。9用户的特殊要求
若用产对励微系统有特殊要求时,应出制造厂与用户协商确定。..comGB/T 7409.3—1997
附录A
(标准的附录)
补充定义
CB/T7409.1《同步电机励磁系统定义》中未包含的定义在此附录中加以补充。A1励磁控制系统excitation control system包括同步电机及其励磁系统的反馈控制系统。A2 励磁控制系统精度accuracy of excitation control systen在规定条件下(如负荷变化、环境温度、混度,频率及电源电压变动等),被控量与给定值之间的不相符程度,数值上用给定值和被控变量之差值与给定值的比值的口分数来表示。A3励磁控制系统的静差率(即:同步电机负载变化时的励磁控制系统精度)staticerrorratioofex-citation conirol system
无功补偿单元切除、原动机转速及功率因数在规定范围内变化,发电机负载从额定变化到零时端电压变化率,即:
E(%) =
额定工况下的发电机端电压:
式中.Uy—
U。空载额定时发电机端电压。
A4电压调差率(无功电流补偿率)reactive curret compensativeratio同步电机在功率因数等于零的情况下,无功负荷从零变化到额定值时,发电机端电压的变化率,即:U-
无功电流补偿率(%)
式中:U。——空载额定工况下的发电机端电压;U—发电机无功电流等于额定值时发电机端电压。A5励磁控制系统的超调量和调节时间uvershootand settlingtimeof excitation control system发电机在空载额定.1况下,突然收变电压给定值,使同步发电机端电压初始值由Uu变为U2,初始阶跃量U一。|=10%初始值,发电机端电压的最大值与稳态值之差与阶跃量之比的百分数为超调量,从阶跃信号开始到发电机端电未与新的稳态值的差值对阶跃量之比不超过2%时,所需时间为调节时间。(见图A1)
=编差;
5——调节时间:
即—味值时间,
_峰值电压
U。—稳态电压。
超调量(%)=
GB/T 7409. 3—1997
图A1励磁控制系统阶跃响应曲线×100
A6励磁控制系统零起升压时的超调量和调节时间overshoot and settliag tirme of excitation controlsystem when terminal voltage rises from zero发电机在额定转速下,突然投入励磁系统,使同步发电机端电压从零变为额定值时,发电机端电压的最大值与稳态值之差对稳态值之比的百分数为零起升压的超调量,从给定信号到发电机端电压与稳态值之差不超过稳态值的2%所需时间为调节时间(见图A2)注+静止勋藏系统的调节时间(f)的起点,从发电机端电压稳态值的30%算起。A7励磁系统电压响应时间voltage response time of excitation system在规定条件下,励磁系统达到项值电压与额定负载时磁场电压之差的95%所需时间的秒数。A8高起始响应系统,电压响应时间等于或小于 0.1s的励磁系统。A9 励磁系统强行切除cxctation system forced cut-ofr 是指由于励磁系统故障导致同步发电机跳。
A10 厨磁系统强行切除率。excitation system forced cut-off ratio是在计算的间隔时间内,用百分数米表示的励磁系统强行切除小时数与投运小时数之比。附录B
提示的附录
可参照的试验导则
B1励磁系统各部件介电强度试验可按5.20规定进行。
自动电压调节器电压整定范围的测定B2
同步发电机在空载额定工况下运行,改变自动电压调节器给定值,测定同步发电机端电压变化范围。
B3励磁电流调节器调节范围的测定GB/T7409.3-1997
同步发电机在空载额定工况下运行,改变励磁电流调节器给定值,测定同步发电机端电压变化范围。
B4静差率的测定
励磁控制系统在额定负载状态卜运行,自动电压调节器的无功补偿单元退出,电压给定值不变,将同步发电机负载从额定减到零,测定发电机端电压的变化(计算方法见附录A中的A3)。B5频率变化时同步发电机端电压变化率的测定同步发电机在空载工况下运行,自动电压调节器投入,改变同步发电机转速,使频率变化为士3Hz,测定同步发电机端电压对频率的变化最大值,并以此变化值与空载额定电压之比的百分数来表示。B6电压调差率的测定(无功电流补偿率)同步发电机带负载并网运行,自动电压调节器的电压给定值不变,投入无功补偿单元。调整系统或并联机组无功,测定被试发电机端电压与无功电流变化关系曲线(计算方法见附录A中的A4)。B7阶跃响应时的超调量与调节时间的测定同步发电机在空载额定工况下运行,自动电压调节器投入,电压给定量阶嵌变化士10%,录取发电机端电压变化曲线(计算方法见附录A中的A5)。8零起升压时的超调量与调节时间的测定同步发电机在空转额定转速下运行,突然入励磁系统,使同步发电机端电压从零升至额定值,录取发电机端电压变化曲线,确定超调量和调节时间(计算方法见附录A中的A6)B9励磁系统顶值电压、标称响应和电压响应时间的现场试验励磁系统负载顶值电压、标称响应和电压响应时间可在下述情况下确定:同步发电机在额定工况下运行,励磁系统起始电压为同步发电机额定磁场电压,待磁场绕组温度稳定后,突然将电压调节器的测量单元从100%降到80%(如在不影响试验结果的条件\下,叫将测量单元电压给定值从100%降到0),录取励磁系统输出电压时间响应曲线,在实际可能的情况下,励磁控制系统中的所有反馈、限制、补偿,稳定(但不包括电力系统稳定器)回路均应按实际运行条件整定。对高起始响应励磁系统只测量顶值电压与电压响应时间。
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