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； 长江委信息研究中心馆藏 1水利水电工程监理适用规范全文数据库 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 长江委信息研究中心馆藏 2大、中型同步发电机励磁系统基本技术条件 GB 7409-87 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。 长江委信息研究中心馆藏 3水利水电工程监理适用规范全文数据库 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。 长江委信息研究中心馆藏 4大、中型同步发电机励磁系统基本技术条件 GB 7409-87 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