大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置技術(shù)條件DLT583

1、大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置技術(shù)條件dl/t 583-2006 1范圍    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置的基本技術(shù)要求、使用的術(shù)語、定義、計算方法、試驗、技術(shù)文件等。    本標(biāo)準(zhǔn)適用于單機(jī)容量為10mw及以上大中型水輪發(fā)電機(jī)（以下簡稱發(fā)電機(jī)）的靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置的使用與訂貨要求。目前整流型勵磁系統(tǒng)主要是以自并勵方式的系統(tǒng)為主，其他方式實際已很少使用。因此本標(biāo)準(zhǔn)主要針對自并勵系統(tǒng)進(jìn)行闡述，整流型勵磁系統(tǒng)亦可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件    下列文件中的條款通

2、過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。    gb1094.1  電力變壓器第1部分：總則    ob1094.2電力變壓器第2部分：溫升    ob1094.3  電力變壓器第3部分；絕緣水平和絕緣試驗    gb4208外殼防護(hù)等級(ip代碼) &

3、#160;  cb6450干式電力變壓器    gb/t17626  電磁兼容試驗和測量技術(shù)    dl/t489-2006  大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置試驗規(guī)程    ieee std 421.4  電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)用勵磁系統(tǒng)模型recommended practice for excitation system models for power system stability studies    iec61000-4&#

4、160; 電磁兼容第4部分試驗測量技術(shù)electromagnetic compatibility (emc) part4 testing and measurement techniques    iec61000-6-5  電磁兼容第6-5部分通用部分發(fā)電站和變電站  electromagneticcompatibility (emc) part 6-5:generic standards-immunity for power station and vironmenls3術(shù)語和定義    下列術(shù)語和定義適用于本

5、標(biāo)準(zhǔn)。3.1    助磁系統(tǒng)exdtation system    為同步發(fā)電機(jī)提供勵磁電流的設(shè)備，包括所有調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)單元及功率電源和滅磁裝置等。3.2    靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置static rectified exciation system and device    用靜止晶閘管整流器將來自交流電源整流成直流，供給同步發(fā)電機(jī)可調(diào)勵磁電流的系統(tǒng)及裝置。它包括勵磁變壓器、功率整流單元、勵磁調(diào)節(jié)器、起勵、滅磁、保護(hù)、監(jiān)視裝置和儀表等。3.3  &

6、#160; 勵磁調(diào)節(jié)器excitation regulator    指按照某種調(diào)節(jié)規(guī)律對同步發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、無功功率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行實時閉環(huán)調(diào)節(jié)的裝置。3.4    自動電壓調(diào)節(jié)器(avr)  automatic voltage regulator    指實現(xiàn)按恒機(jī)端電壓調(diào)節(jié)方式的調(diào)節(jié)及相關(guān)的限制保護(hù)功能的裝置，也稱自動（調(diào)節(jié)）通道。3.5    手動勵磁調(diào)節(jié)單元(fcr)  field current regulator  

7、;  指實現(xiàn)按恒勵磁電流調(diào)節(jié)方式的調(diào)節(jié)及相關(guān)的限制保護(hù)功能的裝置，也稱手動（調(diào)節(jié)）通道。3.6    勵磁系統(tǒng)額定電流exciation system rated current    指在勵磁系統(tǒng)規(guī)定的運(yùn)行條件下，勵磁系統(tǒng)能夠提供的長期連續(xù)運(yùn)行的最大輸出直流電流（這個電流必須大于同步發(fā)電機(jī)額定勵磁電流的1.1倍，即發(fā)電機(jī)長期連續(xù)運(yùn)行的最大勵磁電流。包括由發(fā)電機(jī)電壓、頻率和功率因數(shù)變化所引起的變化）。3.7    勵磁系統(tǒng)額定電壓exciation system rated voltage

8、60;   指在同步發(fā)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行的額定負(fù)荷條件下，勵磁系統(tǒng)輸出額定電流時，勵磁系統(tǒng)能夠提供的在其輸出端的直流電壓。3.8    勵磁系統(tǒng)頂值電流（也稱勵磁頂值電流、頂值電流）exciation system ceiling current    指在規(guī)定的強(qiáng)勵時間內(nèi)，勵磁系統(tǒng)可輸出的最大直流電流。3.9    磚磁系統(tǒng)頂值電壓（也稱勵磁頂值電壓、頂值電壓）excitation system ceiling voltage    指勵磁系統(tǒng)強(qiáng)勵時勵磁電流達(dá)

9、到規(guī)定的頂值電流的瞬問，勵磁繞組兩端整流電壓的平均值。強(qiáng)勵起始勵磁電流取額定勵磁電流，起始勵磁繞組溫度取發(fā)電機(jī)在額定工況下運(yùn)行的勵磁繞組溫度（按120計算）。3.10    頂值電流倍數(shù)ratio of ceiling current    指勵磁系統(tǒng)頂值電流與額定勵磁電流之比。311    頂值電壓倍數(shù)ratio of ceiling voltage    指勵磁系統(tǒng)頂值電壓與額定勵磁電壓之比。3.12    額定助磁電流rated field

10、 current    指當(dāng)同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行在額定的電壓、電流、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)速下，磁場繞組中的直流電流。3.13    空載勵磁電流no-load field current    指當(dāng)同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行在空載和額定轉(zhuǎn)速下，產(chǎn)生額定電壓所需要的發(fā)電機(jī)勵磁電流。3.14    額定助磁電壓rated field voltage    指同步發(fā)電機(jī)在連續(xù)額定負(fù)荷條件下運(yùn)行時，跨接在同步發(fā)電機(jī)磁場繞組端所需的直流電壓。當(dāng)磁場繞組設(shè)計的額定運(yùn)行溫升小于或等于6

11、0時磁場繞組溫度為75。當(dāng)磁場繞組設(shè)計的額定運(yùn)行溫升大于60時磁場繞組溫度為100。3.15    發(fā)電機(jī)調(diào)壓精度  accuracy of voltage regulation for generators  指在自動電壓調(diào)節(jié)器投入、調(diào)差單元退出、電壓給定值不進(jìn)行人工調(diào)整的情況下，發(fā)電機(jī)負(fù)載從額定視在功率值變化到零，以及環(huán)境溫度、頻率、功率因數(shù)、電源電壓波動等在規(guī)定的范圍內(nèi)變化時，所引起的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的最大變化，用發(fā)電機(jī)額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示。    注：由于測量的困難，通常用發(fā)電機(jī)電壓靜差率的測試來替代發(fā)電機(jī)調(diào)

12、壓精度。3.16    發(fā)電機(jī)電壓靜差率（負(fù)載變化時的調(diào)壓精度）static voltage droop rate for generators  指在自動電壓調(diào)節(jié)器的調(diào)差單元退出、電壓給定值不變、在額定功率因數(shù)下，負(fù)載從額定視在功率值減到零時發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的變化率。發(fā)電機(jī)電壓靜差率按下式計算:        (1)    式中；    ug0視在功率值為零時的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓；    ugn額定視

13、在功率值時的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓。3.17    發(fā)電機(jī)電壓調(diào)差率ratio of reactive current compensation    指在自動電壓調(diào)節(jié)器調(diào)差單元投入、電壓給定值固定、功率因數(shù)為零的情況下，無功電流的變化所引起的發(fā)電機(jī)電壓的變化的變化率。用任選兩點無功功率值下的電壓變化率除以兩點的電流變化率的百分?jǐn)?shù)來表示。發(fā)電機(jī)電壓調(diào)差率按下式計算：         （2）    式中：  

14、0; ug0、ug1發(fā)電機(jī)電壓（對應(yīng)于ig0、ig1下）；    ig0、ig1發(fā)電機(jī)電流（發(fā)電機(jī)不同無功功率下所對應(yīng)的電流）。3.18    調(diào)節(jié)時間settling time指從給定階躍信號到發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓值和穩(wěn)態(tài)值的偏差不大于穩(wěn)態(tài)值的±2%所經(jīng)歷的時間。調(diào)節(jié)時間見圖1注：ugmzx為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓最大瞬時值；ugz為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓穩(wěn)態(tài)值；ugor為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓起始值，對于空載起勵情況，uclar為零(或發(fā)電機(jī)殘壓)，對于甩負(fù)荷情況，uclar為發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷前機(jī)端電壓值；tx為調(diào)節(jié)時間；mp為超調(diào)量。圖1 

15、調(diào)節(jié)時間3.19超調(diào)量overshoot指階躍響應(yīng)中被控量的最大值與最終穩(wěn)態(tài)值之差，見圖l。3.20    攝蕩次數(shù)  number of oscillation    指被控量第一次達(dá)到被控量與最終穩(wěn)態(tài)值之差的絕對值小于2%的最終穩(wěn)態(tài)值時，被控量的波動周期次數(shù)。3.21    勵磁系統(tǒng)延遲時間  time delay of excitation system指從給自動電壓調(diào)節(jié)器施加引起強(qiáng)行勵磁的信號瞬間起，至勵磁繞組電壓與起始值的偏差等于最終勵磁繞組電壓與起始值之差的3%的瞬間止的時

16、間段td。勵磁系統(tǒng)延遲時間見圖2。注：td為勵磁系統(tǒng)延遲時間；;uf為勵磁繞組電壓；ufx為最終勵磁繞組電壓;ufo為勵磁電壓起始值圖2  勵磁系統(tǒng)延遲時間3.22    勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間 voltage-response time of excitation system   指從施加階躍信號起，勵磁電壓達(dá)到頂值電壓與額定勵磁電壓差的95%的瞬間的時間。勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間見圖3。注：；ufc為最大勵磁電壓；ufn為額定勵磁電壓。圖3  勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間3.23高起始響應(yīng)勵磁系統(tǒng)  high initia

17、l response of excitation system指勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間等于或小于0.1s的勵磁系統(tǒng)。3.24    均流系數(shù)  coefficlent of current distubution    指并聯(lián)運(yùn)行各支路電流平均值與支路最大電流之比。    均流系數(shù)按下式計算。       (3)    式中：    m條并聯(lián)支路電流的和；  

18、  imax并聯(lián)支路中的電流最大值。3.25    勵磁系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)率(f.or)  forced off ratio指勵磁系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)小時數(shù)對投入運(yùn)行小時數(shù)及勵磁系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)小時數(shù)之和的比，用百分?jǐn)?shù)度表示。勵磁系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)率按下式計算：       （4）    式中：    t1_勵磁系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)的小時數(shù)，h；    tr勵磁系統(tǒng)投入運(yùn)行的小時數(shù)，h。3.26   

19、; 非線性電阻的非線性系數(shù)non-linear coeffcient of varistor    指在規(guī)定條件下，非線性電阻元件或組件的伏安特性用下式表示時的值：         （5）    式中：    i流過非線性電阻的電流，a；    u一非線性電阻上的電壓降，v；    c常數(shù)（即通過la電流時的電阻值），；    非線性系數(shù)

20、，0<<1。3.27    非線性電阻壓敏電壓 volt of voltage-sensitivity of varistors    指在規(guī)定條件下，非線性電阻流過指定的直流電流（ma）時兩端的電壓降，用uoma表示（對氧化鋅非線性電阻取=10，因而，uoma=uloma）。3.28    非線性電阻荷電率load-rate of varistor    指在額定工況下，非線性電阻承受的電壓峰值與壓敏電壓之比。3.29    壓敏電

21、壓變化率voltage change-rate of voltage sensitivity    指非線性電阻經(jīng)能量沖擊或長時問運(yùn)行后的壓敏電壓變化uoma與能量沖擊前或運(yùn)行前的壓敏電壓uoma之比。用下式表示：        (6)    式中：    uoma元件運(yùn)行后的壓敏電壓與壓敏電壓初始值之差；    uoma能量沖擊前或運(yùn)行前的壓敏電壓。3.30    工作能容量

22、  energy capacity of varistor    指非線性電阻元件或裝置在承受脈寬0.3sl.os的沖擊波后，能自動恢復(fù)原特性的最大允許能量數(shù)值。3.31    滅磁時聞  de-excitation time    指從施加滅磁信號起，發(fā)電機(jī)勵磁電流衰減到5%空載勵磁電流以下的那一時刻的時間。3.32    電壓給定變化速度change rate of voltage setting    指在手動增減勵磁的

23、情況下，每ls發(fā)電機(jī)電壓對于額定發(fā)電機(jī)電壓的最大變化速率。3.33    起勵電源  power source for voltage building    指利用外部的交流或直流電源，幫助發(fā)電機(jī)建立初始電壓用的專門電源。3.34    殘壓起勵  voltage building with residual magnetism    指在不依靠起勵電源的情況下，利用發(fā)電機(jī)剩磁形成自勵，來建立發(fā)電機(jī)電壓的過程。3.35   

24、 軟起勵  soft voltage building    指電壓給定值按斜坡時間函數(shù)變化的發(fā)電機(jī)電壓建立過程。3.38    零起升壓  start-up from zero voltage    指通過手動增加勵磁給定值，發(fā)電機(jī)電壓從零開始，逐步使電壓升到額定電壓的過程。3.37    限制器  limiters    指當(dāng)預(yù)定的條件達(dá)到時，能將被控制量限制在允許值以內(nèi)的一個勵磁系統(tǒng)的單元。3.37.1

25、0; 欠勵限制器  under-excitation limiter    當(dāng)發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時，為防止勵磁電流過度減少。通過增加勵磁電流，將發(fā)電機(jī)運(yùn)行點限制在發(fā)電機(jī)穩(wěn)定pq曲線范圍內(nèi)的限制器。目的是防止穩(wěn)定破壞，防止定子端部鐵芯過熱。3.37.2  過勵限制器  over-excitiation limiter當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行在滯相工況時，為防止勵磁電流過度增大。通過減小勵磁電流，將發(fā)電機(jī)運(yùn)行點限制在發(fā)電機(jī)pq曲線范圍內(nèi)的限制器。目的是防止發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子過熱。3.37.3強(qiáng)勵反時限限制器  reversing-time lim

26、iter of forced excitation    在任何運(yùn)行工況下，限制磁場電流不超過允許值的、防止轉(zhuǎn)子過熱的限制器。當(dāng)勵磁電流超過1.1倍額定磁場電流且小于強(qiáng)勵頂值電流時，按照等效發(fā)熱原則，強(qiáng)勵允許持續(xù)時間和強(qiáng)勵電流值按反時限規(guī)律確定。3.37.4量大勵磁電流限制  maximum current limiter    在任何運(yùn)行工況下，瞬時限制勵磁電流不超過磁場頂值電流。3.38    伏赫限制器（也稱電壓頻率限制器）  volts per hertz limiter

27、60;   指當(dāng)機(jī)組頻率降低到某一預(yù)定值后，根據(jù)頻率減少而使被調(diào)電壓按比例減少，其目的是防止同步電機(jī)轉(zhuǎn)子過電流或變壓器過磁通。3.39    電磁兼容性(emc)  electromagnetic compatibility    指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。3.40    電力系統(tǒng)穩(wěn)定器  power system stabilizer    指勵磁調(diào)節(jié)器通過一種附加控制功能

28、，用以改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性能的一個或一組單元。輸入變量可以是轉(zhuǎn)速、頻率或功率（或多個變量的綜合）。    模型和說明如下。    穩(wěn)定器參數(shù)應(yīng)和規(guī)定的穩(wěn)定器輸入信號類型一致。不同輸入信號的穩(wěn)定器參數(shù)，在提供類似的阻尼特性可能十分不同：    a)la型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。廣義形式的單輸入電力系統(tǒng)穩(wěn)定器見圖4。vsl為穩(wěn)定器輸入變量；t6為變送器時間常數(shù)；ks為穩(wěn)定器增益；t5為信號隔直時間常數(shù)，下一方塊中的a1和a2允許高頻扭振濾波器（有些穩(wěn)定器用）的一些低頻效應(yīng)被計入。如無此用途，如果需要，該方塊可用來幫助形

29、成穩(wěn)定器增益和相角特性，隨后的兩個方塊可允許2級超前滯后補(bǔ)償，用常數(shù)t1t4設(shè)置。圖4  廣義形式的單輸入電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(pssia型)這個模型只表示了簡單的穩(wěn)定器輸出限制vstmax和vstmin，也可用其他方法。b)2a型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器。多種雙輸入電力系統(tǒng)穩(wěn)定器見圖5，通常用功率和轉(zhuǎn)速或頻率來導(dǎo)出穩(wěn)定信號。圖5  雙輸入電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(pss2a型)模型可用不同類型的雙輸入實現(xiàn)穩(wěn)定器的輸入。如轉(zhuǎn)速和頻率、轉(zhuǎn)速和電功率、頻率和電功率等。當(dāng)同樣的模型用不同類型雙輸入信號構(gòu)成穩(wěn)定器時，對等效的穩(wěn)定作用，模型中用的參數(shù)會差別很大。對每個輸入，兩個隔直時間常數(shù)可被表示（tw1tw

30、4）連同變送器或積分時間常數(shù)（t6，t7）對轉(zhuǎn)速和頻率雙輸入電力系統(tǒng)穩(wěn)定器ks3正常為1，而ks2為t7/2h(h是同步電機(jī)慣性常數(shù))。vsi1正常代表轉(zhuǎn)速或頻率，而vsi2代表功率信號，指數(shù)n（至4的整數(shù)）和m（至2的整數(shù)）允許表示成“斜坡跟蹤”和較簡單的濾波器特性。相位補(bǔ)償由2級超前一滯后，或滯后一超前方塊t1t4提供，輸出限制的選擇和在1a模型中的類似。4基本技術(shù)要求4.1使用條件4.1.1靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置應(yīng)適用于下述環(huán)境條件：    a)海拔高度不大于1000m（超過1000m,有關(guān)參數(shù)指標(biāo)應(yīng)進(jìn)行修正）；    b)環(huán)境

31、最高溫度為+40;    c)環(huán)境最低溫度：功率整流器采用水內(nèi)冷者為+5，采用其他冷卻方式者為-10；    d)最濕月的月平均最大相對濕度為90%，同時該月的月平均最低溫度不高于+25;    e)安裝地點應(yīng)無爆炸危險的介質(zhì),無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體，無水淋、日曬并保證周圍清潔。    振動頻率在10hz150hz時，振動加速度小大于5m/s2。4.1.2靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置適用于下述供電源條件：    a)在下述供電電源電壓及頻率偏差范圍

32、內(nèi)，勵磁系統(tǒng)應(yīng)能保證發(fā)電機(jī)在額定工況下長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行;    交流380/220v系統(tǒng)，電壓允許偏差為額定值的-20%+15%，頻率允許偏差為士5%;    直流220/i10v系統(tǒng)，電壓允許偏差為額定值的-20%+15%：    b)勵磁系統(tǒng)交流工作電源電壓在短時問（不大于強(qiáng)行勵磁持續(xù)時間）內(nèi)、波動范圍為55%130%額定值的情況下，勵磁系統(tǒng)應(yīng)能維持正常工作。    當(dāng)工作電壓波動超出上述范圍時，應(yīng)采用備用工作電源保證上述要求：    c)勵

33、磁系統(tǒng)應(yīng)能在機(jī)端頻率為45hz82.5hz范圍內(nèi)維持正確工作。4.1.3當(dāng)使用條件不符合上述情況或用戶有特殊要求時，由用戶與供貸方商定。4.2系統(tǒng)性能要求4.2.1勵磁系統(tǒng)應(yīng)保證當(dāng)發(fā)電機(jī)勵磁電流和電壓為發(fā)電機(jī)額定負(fù)載下勵磁電流和電壓的1.1倍時，能長期連續(xù)運(yùn)行。4.2.2勵磁頂值電壓倍數(shù)一般為1.52.0。勵磁現(xiàn)值電壓倍數(shù)小于2時，勵磁頂值電流倍數(shù)與勵磁頂值電壓倍數(shù)相同。勵磁頂值電壓倍數(shù)超過2時，勵磁頂值電流倍數(shù)仍取2。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定要求更高勵磁頂值電壓倍數(shù)時，按計算要求確定。4.2.3勵磁系統(tǒng)在輸出頂值電流情況下，允許持續(xù)時間不小于20s。4.2.4勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間不大于o.ls。4.2.5

34、勵磁系統(tǒng)應(yīng)保證發(fā)電機(jī)機(jī)端調(diào)壓精度優(yōu)于土0.5%。4.2.6勵磁系統(tǒng)應(yīng)能保證發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)差率整定范圍為士15%，級差不大于1%。調(diào)差特性應(yīng)有較好的線性度。4.2.7勵磁系統(tǒng)應(yīng)保證在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行情況下，頻率值每變化1%時，發(fā)電機(jī)電壓的變化值不大于額定值的±0.25%。4.2.8勵磁系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：    a)空載±10%階躍響應(yīng)，電壓超調(diào)量不大于額定電壓的10%，振蕩次數(shù)不超過3次，調(diào)節(jié)時間不大于5s；    b)發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行，轉(zhuǎn)速在0.951.05額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，突然投入勵磁系統(tǒng)，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓從零上升

35、至額定值時，電壓超調(diào)量不大于額定電壓的10%，振蕩次數(shù)不超過3次，調(diào)節(jié)時間不大于5s；c)在額定功率因數(shù)下，當(dāng)發(fā)電機(jī)突然甩掉額定負(fù)載后，發(fā)電機(jī)電壓超調(diào)量不大于15%額定值，振蕩次數(shù)不超過3次，調(diào)節(jié)時間不大于5s。4.2.9自動電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)能在發(fā)電機(jī)空載電壓10%110%額定值范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定、平滑的調(diào)節(jié)。手動勵磁調(diào)節(jié)單元應(yīng)保證在發(fā)電機(jī)空載電壓10%110%額定值范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定、平滑的調(diào)節(jié)。4.2.10在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)下，自動電壓調(diào)節(jié)器和手動調(diào)節(jié)單元的電壓給定值變化速度，應(yīng)不大于(1%un)/s，不小于(0.3%un)/s。4.2.11勵磁系統(tǒng)功率整流器小應(yīng)采用串聯(lián)元件。在發(fā)電機(jī)額定勵磁電流情

36、況下，均流系數(shù)不應(yīng)低于0.85。4.2.12勵磁系統(tǒng)的功率整流器應(yīng)滿足下列要求：    a)并聯(lián)運(yùn)行的支路數(shù)冗余度一般應(yīng)按照不小于n+1的模式配臀。在n模式下要求保證發(fā)電機(jī)所有工況的運(yùn)行（包括強(qiáng)行勵磁在內(nèi)）；    b)風(fēng)冷功率整流器如有停風(fēng)情況下的特別運(yùn)行要求時，并聯(lián)運(yùn)行支路的最大連續(xù)輸出電流容量值，應(yīng)按停風(fēng)情況下的運(yùn)行要求配置；    c)在任何運(yùn)行情況下，過電壓保護(hù)器應(yīng)使得整流器的輸出過電壓瞬時值不超過繞組對地耐壓試驗電壓幅值的30%。4.2.13勵磁系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)勵磁回路直流側(cè)過電壓保護(hù)裝置。過電壓保

37、護(hù)動作整定值的選擇原則如下：    a)在任何運(yùn)行情況下，應(yīng)高于最大整流電壓的峰值，低于整流器的最大允許電壓值；    b)在任何運(yùn)行情況下，應(yīng)高于滅磁裝置正常動作時產(chǎn)生的過電壓值；    c)在任何運(yùn)行情況下，應(yīng)保證勵磁繞組兩端過電壓時的瞬時值不超過出廠試驗時繞組對地耐壓試驗電壓幅值的70%。    要求動作的分散性不大于±10%。4.2.14勵磁系統(tǒng)的滅磁裝置應(yīng)滿足：滅磁過程中，勵磁繞組反向電壓應(yīng)控制在不低于出廠試驗時繞組對地耐壓試驗電壓幅值的30%，不超過出廠

38、試驗時繞組對地耐壓試驗電壓幅值的50%。4.2.15靜止整流勵磁系統(tǒng)的起勵電源的容量配置，應(yīng)不大于發(fā)電機(jī)空載勵磁電流的10%。4.2.16勵磁系統(tǒng)的年強(qiáng)迫停運(yùn)率應(yīng)不大于o.1%。4.3系統(tǒng)功能要求4.3.1勵磁系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置兩套獨立的調(diào)節(jié)通道。兩套獨立調(diào)節(jié)通道可以是雙自動通道（至少一套含有fcr功能），也可以是一個自動通道加一個手動通道。4.3.2勵磁系統(tǒng)采用的兩套調(diào)節(jié)通道互為熱備用、相互自動跟蹤，應(yīng)能手動切換，運(yùn)行通道故障時能自動切換和tv斷線自動切換至備用通道。自動跟蹤部件應(yīng)具有防止跟蹤異常情況或故障情況阿措施。以保證當(dāng)運(yùn)行調(diào)節(jié)通道故障時，能正確、自動地切換到備用調(diào)節(jié)通道。切換時發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓

39、或無功功率應(yīng)無明顯波動。4.3.3勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)通道設(shè)有自動/手動運(yùn)行方式時，應(yīng)具有雙向跟蹤、切換功能。跟蹤部件應(yīng)能正確、自動地進(jìn)行跟蹤。切換應(yīng)具有手動和tv斷線自動切換能力。切換時保證發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓和無功功率無明顯波動。4.3.4獨立運(yùn)行的自動通道電壓給定器或勵磁電流給定器應(yīng)帶有限位功能，發(fā)電機(jī)解列后應(yīng)能自動返回至空載額定電壓給定位置。4.3.5勵磁系統(tǒng)的功率整流器應(yīng)具有切除脈沖控制功能及風(fēng)機(jī)停風(fēng)、快速熔斷器熔斷、脈沖故障檢測等報警功能。4.3.6勵磁系統(tǒng)應(yīng)具有轉(zhuǎn)子過電壓動作記錄功能及磁場開關(guān)動作記錄功能。4.3.7勵磁系統(tǒng)應(yīng)能可靠起勵，允許殘壓起勵（在滿足功率元件自勵的條件下），并配有軟起勵

40、功能。4.3.8勵磁系統(tǒng)應(yīng)設(shè)起勵裝置，起勵裝置具有自動和手動投切功能、起勵延時報警功能。4.3.9勵磁調(diào)節(jié)器應(yīng)有開關(guān)量的直接輸出/輸入，同時還應(yīng)具有通信接口。能輸出勵磁系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)到上級計算機(jī)或監(jiān)控裝置，并能接受其增、減磁等命令。4.3.10容量為100mw及以上的水輪發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)用自動電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)滿足4.4.1的限制并有電力系統(tǒng)穩(wěn)定器pss等輔助功能。4.3.11勵磁系統(tǒng)至少應(yīng)具有下列檢測功能：    a)觸發(fā)脈沖檢測；    b)勵磁調(diào)節(jié)器同步回路檢測;    c)tv斷線檢測； 

41、60; d)功率整流器停風(fēng)或水流量中斷檢測;    e)功率整流器快熔熔斷檢測;    f)功率整流器故障退出檢測；  g)調(diào)節(jié)通道故障檢測;    h)勵磁變壓器溫度檢測。4.3.12勵磁系統(tǒng)至少應(yīng)能發(fā)出下列信號：    a)調(diào)節(jié)器用穩(wěn)壓電源消失或故障；    b)勵磁系統(tǒng)操作控制回路電源消失；    c)勵磁繞組回路過電壓保護(hù)動作；    d)功率整流器柜冷卻系統(tǒng)

42、和風(fēng)機(jī)電源故障；    e)功率整流器熔斷器熔斷;    f)觸發(fā)脈沖消失；g)起勵失敗;h)調(diào)節(jié)通道切換動作;    i)欠勵磁限制器動作；    j)過勵磁限制器動作；    k)強(qiáng)勵反時限限制動作;    l)最大勵磁電流限制器動作；    m)電壓互感器斷線;    n)勵磁變壓器溫度過高；    o)電壓/頻率限制器動

43、作。4.3.13勵磁系統(tǒng)在現(xiàn)場至少應(yīng)能指示如下參數(shù)：    a)勵磁電流；    b)威磁電壓（可選）；    c)機(jī)端電壓；    d)無功功率；    e)功率柜直流電流。4.3.14防護(hù)等級：    a)勵磁調(diào)節(jié)器柜防護(hù)等級應(yīng)在ip30以上；    b)勵磁功率整流器柜防護(hù)等級應(yīng)在ip20以上；    c)勵磁變壓器外罩的防護(hù)等級室內(nèi)安裝應(yīng)在ip20以

44、上，室外安裝應(yīng)在ip23以上。    具體要求見gb4208。4.4裝置技術(shù)要求4.4.1勵磁調(diào)節(jié)器    勵磁調(diào)節(jié)器除了具有自動電壓調(diào)節(jié)(avr)、勵磁電流調(diào)節(jié)(fcr)、調(diào)差功能等基本調(diào)節(jié)功能外，大、中型發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器還應(yīng)具有下列輔助功能單元：    a）最大勵磁電流限制器。限制勵磁電流不超過允許的勵磁頂值電流。功率整流器部分支路退出或冷卻系統(tǒng)故障時，應(yīng)將勵磁電流限制到預(yù)設(shè)的允許值內(nèi)：  b)強(qiáng)勵反時限限制器。在強(qiáng)行勵磁到達(dá)允許持續(xù)時間時，限制器應(yīng)自動將勵磁電流減到長期連續(xù)運(yùn)行允許的最大值

45、。強(qiáng)勵允許持續(xù)時間和強(qiáng)勵電流值按反時限規(guī)律確定。限制器應(yīng)當(dāng)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子熱容量特性相匹配，且在強(qiáng)勵原因消失后，應(yīng)能自動返回到強(qiáng)勵前狀態(tài)；    c)過勵磁限制器。發(fā)電機(jī)滯相運(yùn)行情況下，調(diào)節(jié)器應(yīng)能保證發(fā)電機(jī)在pq限制曲線范圍內(nèi)運(yùn)行。當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行點因為某種原因超出限制范圍時，調(diào)節(jié)器應(yīng)能限制勵磁輸出，確保自動將發(fā)電機(jī)運(yùn)行點拉回到pq限制曲線內(nèi)。過勵原因消失后應(yīng)能自動返回到過勵前狀態(tài)。過勵磁限制器可延時動作，以保證故障情況下機(jī)組盡可能地出力；  d)欠勵磁限制器。發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行情況下，調(diào)節(jié)器應(yīng)能保證發(fā)電機(jī)在pq曲線限制范圍內(nèi)運(yùn)行。當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行點因為某種原因超出限制

46、范圍，調(diào)節(jié)器應(yīng)能立刻自動的將發(fā)電機(jī)運(yùn)行點限制到pq限制曲線內(nèi)。欠勵磁限制器為瞬時動作，以防止故障情況下機(jī)組失步。    欠勵磁限制要與失磁保護(hù)配合，欠勵磁限制動作應(yīng)先于失磁保護(hù)；    e)其他限制、保護(hù)功能：    1)電壓互感器斷線保護(hù)；    2)電壓/頻率限制器；    3)系統(tǒng)電壓跟蹤單元；    4)無功功率成組調(diào)節(jié)單元：    f)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器pss附加控制。電力系統(tǒng)穩(wěn)定

47、器應(yīng)具有必要的保護(hù)、控制和限制功能。其數(shù)學(xué)模型應(yīng)符合ieee scd 421.4中的規(guī)定。其一般有效抑制低頻振蕩的頻率范圍為0.2hz2.ohz。如有特殊要求可根據(jù)系統(tǒng)計算和仿真進(jìn)行整定。并配有pss試驗用輸入、輸出測試口；    g)勵磁調(diào)節(jié)器必須通過相應(yīng)等級的電磁兼容試驗（見附錄a），并滿足gb/t17626、iec61000-6-5、iec61000-4-7的規(guī)定；    h)微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器還應(yīng)有以下功能和要求：    1）勵磁系統(tǒng)參數(shù)的在線顯示和整定，顯示的參數(shù)應(yīng)為實際值或標(biāo)幺值，并以十進(jìn)制表示。

48、    2)故障的在線檢測和診斷。    3)現(xiàn)場的調(diào)試和試驗功能。    4)勵磁系統(tǒng)狀態(tài)、事件的記錄和故障的實時錄波功能：    i)勵磁調(diào)節(jié)器應(yīng)有兩路輸入供電電源。其中至少一路應(yīng)由廠用蓄電池組供電。4.4.2功率整流器    a)發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)應(yīng)采用三相全控橋式整流器。以提高動態(tài)響應(yīng)性能和實現(xiàn)逆變滅磁功能；    b)功率整流器冷卻方式可以是自然冷卻方式（含熱管散熱方式）、強(qiáng)迫風(fēng)冷方式（開啟式，密閉式）或水冷冷

49、卻方式，其中：    自然冷卻方式應(yīng)考慮空氣自然環(huán)流、防積塵和屏柜防護(hù)等級的關(guān)系，必要時應(yīng)加裝溫度越限報警裝置和后備風(fēng)機(jī)。    強(qiáng)迫風(fēng)冷方式（開啟式，密閉式）風(fēng)機(jī)應(yīng)采用兩路電源供電，兩路電源互為備用，能自動切換。也可采用雙風(fēng)機(jī)備用方案。采用開啟式強(qiáng)迫風(fēng)冷方式時，進(jìn)風(fēng)口應(yīng)設(shè)濾塵器且滿足冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓需要。整流器柜風(fēng)機(jī)噪聲在離柜1m處不大于70db。    水冷冷卻方式應(yīng)有進(jìn)、出口水溫，冷卻水流量和水壓檢測和報警裝置：    c)功率整流器應(yīng)設(shè)置必要的保護(hù)及報警裝置，包括

50、交流側(cè)陽極過電壓吸收和保護(hù)器、直流側(cè)過電壓吸收和保護(hù)器、功率元件換相過電壓保護(hù)器、功率元件快速熔斷器、風(fēng)機(jī)故障停運(yùn)或水冷系統(tǒng)故障報警裝置、功率元件故障和脈沖故障報警裝置、功率整流器切除和電源消失故障報警裝置：d)功率元件反向重復(fù)峰值電壓的選擇，應(yīng)保證功率整流器的最大允許電壓高于勵磁回路直流側(cè)過電壓保護(hù)裝置動作電壓整定值。4.4.3轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)器    為防止發(fā)電機(jī)運(yùn)行和操作過程中產(chǎn)生危及勵磁繞組的過電壓，應(yīng)裝設(shè)勵磁繞組過電壓保護(hù)裝置。    a)過電壓保護(hù)裝置可以由非線性電阻、晶閘管跨接器組成，也可以由其他電氣元器件組成； 

51、;   b)過電壓保護(hù)裝置動作應(yīng)可靠，并能自動恢復(fù)，采用的元件容量應(yīng)有足夠的裕度；    c)采用電子跨接器的過電壓保護(hù)裝置的回路中，不允許串接熔斷器；    d)采用氧化鋅非線性電阻的勵磁繞組過電壓保護(hù)裝置應(yīng)符合下列要求：    l)在額定工況下，非線性電阻元件荷電率應(yīng)小于60%；    2)非線性電阻的工作能容量應(yīng)有足夠的裕度；并允許連續(xù)動作；    3)非線性電阻元件使用壽命不小于10年（非線性電阻元件的使用壽命，指在正

52、常工作條件下，元件壓敏電壓變化率達(dá)到10%的使用時間）；    4)非線性電阻元件的伏安特性、耗能容量、分散性、穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)均應(yīng)符合設(shè)計要求。4.4.4滅磁裝置    勵磁系統(tǒng)勵磁繞組回路應(yīng)裝設(shè)滅磁裝置。在任何需要滅磁的工況下包括強(qiáng)勵滅磁裝置必須保證可靠滅磁。滅磁時間應(yīng)盡可能短。勵磁系統(tǒng)應(yīng)提供如下滅磁方式：正常停機(jī)可以采用逆變滅磁方式。故障情況下滅磁裝置應(yīng)具有獨立性和強(qiáng)制性?？梢圆捎镁€性電阻的滅磁方式，亦可以采用非線性電阻的滅磁方式和自然衰減的滅磁方式，大型機(jī)組不提倡采用自然衰減的滅磁方式。當(dāng)系統(tǒng)配有多種滅磁環(huán)節(jié)時，要求時序配合正

53、確、主次分明、動作迅速。    a）逆變滅磁要求連續(xù)、穩(wěn)定，不發(fā)生顛覆；    b)線性電阻滅磁：可以是磁場開關(guān)加線性電阻組合；也可以是整流器陽極交流開關(guān)加線性電阻組合。線性電阻支路可以串接開關(guān)接點，也可以串接電子跨接器閉合轉(zhuǎn)子構(gòu)成滅磁回路。電阻值按75時轉(zhuǎn)子電阻的23倍選??；    c)非線性電阻滅磁：可以是磁場開關(guān)加非線性電阻組合，也可以是整流器陽極交流開關(guān)加非線性電阻組合。非線性電阻支路可以串接開關(guān)接點，也可以串接電子跨接器閉合轉(zhuǎn)子構(gòu)成滅磁回路。    非線性電阻可以是

54、氧化鋅非線性電阻，也可以是碳化硅非線性電阻；    d)可采用電子跨接器加滅磁電阻的滅磁方案，滅磁電阻可以是線性電阻或非線性電阻；    e)移能型直流磁場開關(guān)或整流器陽極交流開關(guān)配合非線性電阻的滅磁裝置應(yīng)符合下列要求：    1)最小斷流能力不大于額定勵磁電流的6%；    2)最大斷流能力不小于額定勵磁電流的300%；    3)開關(guān)合閘和跳閘動作要可靠，電弧不應(yīng)外噴；    f)采用氧化鋅非線性電阻應(yīng)滿足下列要

55、求：    1)非線性電阻荷電率不大于60%；    2)非線性電阻裝置整組非線性系數(shù)<0.1；    3)最嚴(yán)重滅磁工況下，需要非線性電阻承受的耗能容量不超過其工作能容量的80%。同時，當(dāng)裝置內(nèi)20%的組件退出運(yùn)行時，應(yīng)仍能滿足最嚴(yán)重滅磁工況下的要求；    4)在嚴(yán)重故障條件下，滅磁各支路的非線性電阻均能系數(shù)應(yīng)在90%以上；    5)除機(jī)組定子三相短路或空載誤強(qiáng)勵下滅磁外，其他工況下，允許連續(xù)兩次滅磁；  

56、0; 6)非線性電阻元件使用壽命不小于10年，一般不應(yīng)限制滅磁次數(shù)；    g)采用碳化硅非線性電阻時非線性系數(shù)宜小于0.33。除此之外其他要求和本條中的f）相同。4.4.5起勵裝置    a)起勵裝置的電源可以是廠用蓄電池組的直流電源。也可以是廠用交流電源；    b)采用交流電源時，可以是單相電源，也可以是三相電源；    c)起勵裝置應(yīng)具有延時和起勵失敗報警功能；    d)起勵裝置應(yīng)具有手動、自動投切功能；  

57、0; c)直流起勵裝置輸出應(yīng)裝設(shè)二極管，防止電流倒送。4.4.6勵磁變壓器    a)勵磁變壓器高壓側(cè)不應(yīng)安裝自動開關(guān)或快速熔斷器；    b)安裝在戶內(nèi)應(yīng)采用干式變壓器，在戶外可采用油浸式變壓器；    c)變壓器絕緣的耐熱等級一般考慮b級及以上；    d)勵磁變壓器三相電壓不對稱度不應(yīng)大于5%；    e)承受2倍額定勵磁電流下的過載時間應(yīng)符合4.2.3的要求；    f)制造廠設(shè)計時應(yīng)考慮繞組中諧波電流引起的

58、發(fā)熱，并留有裕量：    g)一、二次繞組間應(yīng)有屏蔽并接地；    h)勵磁變壓器短路阻抗一般在4%15%范圍內(nèi)；    i)勵磁變壓器應(yīng)裝有溫度控制、溫度測量顯示裝置；    j)其他技術(shù)要求應(yīng)滿足gb/t18494、gb1094.1gb1094.3、gb6450的要求。4.4.7勵磁專用電壓互感器tv及電流互感器ta的準(zhǔn)確等級    準(zhǔn)確等級均不得低予0.5級。4.4.8裝置及系統(tǒng)各部溫升要求同步發(fā)電機(jī)在額定工況下運(yùn)行時，勵磁系統(tǒng)各部分極限溫

59、升見表l。勵磁變壓器溫升不得超過gb1094.2和gb6450中規(guī)定的溫升限值。各部位名稱極限溫升測量方法a級絕緣b級絕緣f級絕緣干式油浸變壓器繞組606580100電阻法鐵芯657085105電阻法銅母線及導(dǎo)電螺釘連接處銅母線35溫 度 計 法連接處無保護(hù)層45錫的保護(hù)層55有銀保護(hù)層70鋁母線母線25連接處30電阻距表面30mm處的空氣25印刷電路板上的電阻表面30塑料、橡皮、漆布絕緣導(dǎo)線20整流管與散熱器交接處45晶闡管與散熱器交接處40熔斷器連接處40 5試驗    靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置試驗按dl/t489-2006的規(guī)定進(jìn)行。6技術(shù)