大、中型同步发电机励磁系统基本技术条件 GB 7409-87
中华人民共和国国家标准
大、中型同步发电机励磁系统基本技术条件
UDC 621.313.322
GB 7409-87
Fundamental requirements of excitation systems
for large and medium synchronous generator
国家标准局 1987-03-16批准
1987-11-01实施
本标准仅适用于与电力系统联接的 10000kW及以上水轮发电机和
6000kW及以上汽轮发电机励磁系统。
1 一般要求
励磁系统除满足本标准规定之外,应符合 GB755—81《电机 基本
技术要求》 、GB7064—86《汽轮发电机通用技术条件》 、 GB1497—85《低压
电器基本标准》、GB3797—83《电控设备 第二部:装有电子器件的电控
设备》等标准。
2 励磁系统型式
2.1 本标准仅适用于下列几种励磁系统:
a.直流励磁机励磁系统;
b.交流励磁机励磁系统;
c.静止励磁系统。
2.2 直流励磁机励磁系统可分为:
a.他励直流励磁机励磁系统;
b.并励直流励磁机励磁系统。
注: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。
2.3 交流励磁机励磁系统可分为:
a.交流励磁机—静止整流器励磁系统;
b.交流励磁机—静止可控整流器励磁系统;
c.交流励磁机—旋转整流器励磁系统。
2.4 静止励磁系统可分为:
a.电压源—可控整流励磁系统;
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b.复励—可控整流器励磁系统。
根据供电电源组合方式,复励—可控整流器励磁系统又可分为:
交流侧串联复励—可控整流器励磁系统;
交流侧并联复励—可控整流器励磁系统;
直流侧串联复励—可控整流器励磁系统;
直流侧并联复励—可控整流器励磁系统。
3 使用条件
3.1 海拔高度不超过1000m。
3.2 周围空气温度。
3.2.1 最高空气温度为40℃。
注:不同海拔高度时的环境温度的限值参照相应标准执行。
3.2.2 最低空气温度
a. +5℃(适用于水冷装置);
b. -10℃(适用于其他冷却方式的装置 )。
3.3 空气相对湿度。
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
为25℃。
3.4 环境。
在无爆炸危险及干净的环境中,且空气中无足以腐蚀金属和破坏绝
缘的气体及导电尘埃以及在无较大振动或颠簸的地方。
3.5 其他。
不包括在本标准规定中的特殊要求由制造厂与用户协商确定。
4 对励磁系统的性能要求
4.1 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。
4.2 10万kW及以上的汽轮发电机励磁系统顶值电压倍数一般不低于
1.8,5万 kW及以上水轮发电机一般不低于 2,其他一般不低于1.6。另有
特殊要求时由制造厂与用户协商确定。
4.3 励磁系统允许强励时间应不小于 10s,但不得超过:
a.空气冷却励磁绕组的同步发电机, 2倍额定励磁电流,时间为
50s;
b.水冷却或加强空气冷却励磁绕组的水轮发电机, 2倍额定励磁电流,
时间为20s;
c.内冷汽轮发电机励磁绕组短时过电压的能力按 表1规定。
4.4 当励磁电流小于1.1倍额定值时,磁场绕组两端所加的整流电压最大
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瞬时值不应大于规定磁场绕组出厂试验电压幅值的 30%。
4.5 励磁系统电压响应比。
水轮发电机及10万kW及以上的汽轮发电机常规励磁系统电压响应比
一般不低于2单位/s,其他不低于1单位/秒。
注:如有特殊要求时由制造厂与用户协商确定。
4.6 当发电厂厂用直流和交流电电压偏 差不超过+10%~15%,频率偏差
不超过+4%~-6%时,励磁系统应保证同步发电机能在额定工 况下连续
运行。
4.7 励磁系统及其部件 介电强度要求。
4.7.1 与磁场绕组直接或 经整流器相联的电气组件 (旋转励磁机除外),当
额定励磁电压为500V及以下时,其出厂试验电压值为 10倍额定励磁电压,
最低不小于1500V,而当额定励磁电压超过 500V时,其出厂试验电压值
为2倍额定励磁电压 +4000V。
4.7.2 现场验收试验电压为出厂试验电压的 75%,允许反复的试验电压及
维修后的试验电压为出厂试验电压的 65%。
4.7.3 试验电压以 波形畸变系数不大于10%的工频交流正弦电压均方根值
计。耐压时间为1min。
4.7.4 不与励磁绕组直接连接的其 余电气组件参照GB 1497—85《低压电
器基本标准》执行。
5 对励磁系统部件的要求
5.1 自动电压调节器应保证同步发电机能 从空载电压额定值的70%~
110%的范围内 稳定地平滑调节。
5.2 励磁系统可设 手动控制单 元,该单元应保证同步发电机励磁电压能
从空载励磁电压的20%到额定励磁电压的110%范围内稳定地平滑调节。
5.3 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于发电机额定电压的 1%,不小于0.3%。
5.4 自动电压调节器应保证同步发电机端电压 调差率可以在下列范围内
可进行调整:
a.半导体型——±10%;
b.电磁型——±5%。
5.5 自动电压调节器应保证同步发电机端电压静 差率:
a.半导体型—— <1%;
b.电磁型—— <3%。
5.6 在空载额定电压 情况下,当电压 给定阶跃响应为±10%时,发电机
电压超调量应不大于 阶跃量的50%。摆动次数不超过3次,调节时间不超
过10s。
5.7 当同步发电机 突然零起升压时,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%,调节时间应不大于10s,电压摆动次数不大
于3次。
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5.8 发电机空 载运行状态下自动电压调节器应保证, 频率变化1%时的同
步发电机和端电压 变化率:
a.半导体型——不大于±0.25%;
b.电磁型——不大于±2%。
5.9 自动电压调节器应装设:
a.远方和就地给定装置;
b.电压互感器断线保护;
c.磁场过流限制器;
d.欠励限制器;
e.如用户需要可装设其他 功能附加单元。
5.10 整流器励磁系统应设转子过电压保 护并在运行可能发 生的有害过电
压情况下可靠地动作。
5.11 励磁系统(旋转整流器励磁系统除外 )应装设自动灭磁装置。 运行在系
统中的同步发电机,当其磁场电流不超过额定值时,当同步发电机定子
回路内部或外部发 生短路以及同步发电机空 载和空载强励情况下,灭磁
装置必须保证可靠灭磁。
5.12 整流器励磁系统中的 功率整流器,当并联 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 况所需励磁
电流。1/2支路退出运行及并联 支路数小于4而有一条支路退出运行时,应
保证同步发电机额定工 况连续运行时所 需励磁电流。
5.13 励磁系统中应设有 必要的信号及保护装置,以 防止和监视励磁系统
各种故障扩大。
5.14 同步发电机在额定工 况下运行时,励磁系统 各主要部位温 升不得超
过表2所列数据。
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5.15 励磁系统强行 切除率不应大于0.5%。
5.16 励磁系统控制 柜的噪声应不大于80dB(A)。
5.17 在用户按照本技术条件和有 关技术文件规定 正确保管、安装和使用
条件下, 装置投入运行后二年内或从制造厂起运日算起不超过三年内,
因制造或元件质量不良而发生损坏或不能 正常工作时,制造厂应及时无
偿地为用户 修理、更换零件 或更换装置。
5.18 应提供下列随机文件:
a.装置技术条件;
b.产品合格证;
c.使用、维护及原理说明书;
d.装置及分
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