励磁系统技术监控技术要求

1、励磁系统技术监控技术要求4.1励磁系统总体性能要求励磁系统应保证发电机励磁电流不超过其额定值的1.1倍时能够连续运行。励磁设备的短时过负荷能力应大于发电机转子短时过 负荷能力。励磁系统在发电机变压器高压侧对称或不对称短路时，应能正常工作。交流励磁机励磁系统顶值电压倍数不低于2.0倍，自并励静止励磁系统顶值电压倍数在发电机额定电压时不低于2.25 倍。当励磁系统顶值电压倍数不超过2倍时，励磁系统顶值电流倍数与顶值电压倍数相同。当顶值电压倍数大于 2倍时，顶值电流倍数为2倍。励磁系统允许顶值电流持续时间不低于10S。交流励磁机励磁系统的电压标称响应比不小于2倍/S。高起始响应励磁系统和自并励静止励

2、磁系统的电压响应时 间不大于0.1s。励磁系统的动态增益应不小于30倍汽轮发电机励磁自动调节应保证发电机端电压静差率小于1%此时励磁系统的稳态增益一般不应小于200倍。发电机空载运行时，频率每变化1%发电机端电压的变化应不 大于额定值的土 0.25%。发电机电压调差采用无功调差，调差整定范围应不小于± 15%调差率的整定可以是连续的，也可以在全程内均匀分档，分档不大于 1%发电机空负荷阶跃响应特性：按照阶跃扰动不使励磁系统进入非线性区域来确定阶跃量，一般为5%自并励静止励磁系统的电压上升时间不大于0.5s，振荡次数不超过3次，调节时间不超过5s，超调量不大于阶跃 量的30%交流励磁机

3、励磁系统的电压上升时间不大于0.6s，振荡次数不超过3次，调节时间不超过10s，超调量不大于阶跃量的40%发电机带负荷阶跃响应特性：a）发电机额定工况运行，阶跃量为发电机额定电压的1%- 4%阻尼比应大于1%有功功率波动次数不大于5次，调节时间不大于 10s。b）发电机零起升压时，发电机端电压应稳定上升，其超调量应不大于额定值的10%c）发电机甩额定无功功率时，机端电压应不大于甩前机 端电压的1.15倍，振荡不超过3次。d）自并励静止励磁系统引起的轴电压应不破坏发电机轴 承油膜，否则应采取措施。e）当励磁电流不大于1.1倍额定值时，发电机转子绕组两端所加的整流电压最大瞬时值应不大于转子绕组出厂

4、工频试验电压幅值的30%f）励磁系统的起励电源容量一般应满足发电机建压大于 10%额定电压的要求。励磁系统可靠性要求：励磁系统在受到现场任何电气操作、雷电、静电及无 线电收发信机等电磁干扰时不应发生误调、失调、误动、拒 动等情况。因励磁故障引起的发电机强迫停运次数不大于0.25次/年，励磁系统强行切除率不大于0.1%。自动电压调节器的投入率应不低于99%4.2励磁调节器技术要求 自动励磁调节器421.1自动励磁调节器应有两个独立的自动电压调节通道， 含各自的电压互感器、测量环节、调节环节、脉冲控制环节、限制环节、电力系统稳定器和工作电源等。两个通道可并列 运行或互为热备用。421.2自动励磁调

5、节器的各通道间应实现互相监测，自动跟 踪。任一通道故障时均能发出信号。运行的自动电压调节通 道任一测量环节、硬件和软件故障均应自动退出并切换到备 用通道进行，不应造成发电机停机，稳定运行时通道的切换 不应造成发电机无功功率的明显波动。自动励磁调节器应具有在线参数整定功能，各参数及 各功能单元的输出量应能显示，设置参数应以十进制表示， 时间以秒表示，增益以实际值或标幺值表示。自动励磁调节器应具有在线参数整定功能，各参数及 各功能单元的输出量应能显示，设置参数应以十进制表示， 时间以秒表示，增益以实际值或标幺值表示。自动励磁调节器电压测量单元的时间常数应小于30mso自动励磁调节器直流稳压电源应由

6、两路独立的电源供电，其中一路应取自厂用直流系统。励磁调节器的调压范围和调压速度：a）自动励磁调节时，应能在发电机空载额定电压的 70%-110%g围内稳定平滑的调节；b）手动励磁调节时，上限不低于发电机额定磁场电流的110%下限不高于发电机空载磁场电流的20% ；C）发电机空载运行时，自动励磁调节的调压速度应不大 于发电机额定电压的1%/s，不小于发电机额定电压的 0.3%/s。自动励磁调节器应配置电力系统稳定器（PSS或具有同样功能的附加控制单元。a）电力系统稳定器可以采用电功率、频率、转速或其组 合作为附加控制信号，电力系统稳定器信号测量回路 时间常数应不大于 40ms，输入信号应经过隔直

7、环节处 理，当采用转速信号时应具有衰减轴系扭振频率信号 的滤波措施。b）具有快速调节机械功率作用的大型汽轮发电机组，应 首先选用无反调作用的电力系统稳定器。C）电力系统稳定器或其他附加控制单元的输出噪声应小 于土 0.005p.u.。d）电力系统稳定器应能自动和手动投切，当发电机有功 功率达到一定值时应能自动投切，故障时能自动退出 运行。421.9自动励磁调节器至少应具备以下限制功能单元：a）最大励磁电流限制器，限制励磁电流不超过允许的励 磁顶值电流；b）强励反时限限制器，在强励达到允许的持续时间时， 应能自动将励磁电流减至长期连续运行允许的最大 值；c）过励磁限制器，保证滞相运行时发电机在P

8、-Q限制曲线范围内运行；d）低励磁限制器，保证进相运行时发电机在P-Q限制曲线范围内运行；e）V/HZ限制器。自动励磁调节器应具有电压互感器回路失压时防止误 强励的功能。数字式自动励磁调节器还应具备下列功能：a）自诊断、录波和事件顺序记录功能，失电后记录的数 据不应丢失；b）自诊断、录波和事件顺序记录功能，失电后记录的数 据不应丢失；c）有与发电厂计算机监控系统连接的接口，接受控制和 调节指令，提供励磁系统状态和电气参数；d）可自动检测励磁调节器各环节的输出量。励磁专用电压互感器的准确度等级不得低于0.5级，二次绕组数量应保证双套励磁调节器的采样回路各自独立。手动励磁调节器一般作励磁装置和发电

9、机变压器组试验之用，也可兼做自动励磁调节器故障时的短时备用。手动 励磁调节器应简单可靠。4.3功率整流装置及励磁变励磁机技术要求功率整流装置功率整流装置并联运行的支路数一般应按不小于N + 1冗余的模式配置，即在当一个整流柜（插件式为一个支路） 退出运行时应能满足发电机强励及1.1倍额定励磁电流运行要求。功率整流装置应设置过电压保护，每个支路应有快速熔断器保护，快速熔断器的动作特性应与被保护元件过流特性配合。功率整流装置可采用开启式风冷、密闭式风冷、热管 自冷或直接水冷等冷却方式。强迫风冷整流柜的噪声应小于 75dB。风冷功率整流装置风机的电源应为双电源，工作电源 故障时，备用电源应能自动投入

10、。如采用双风机配置，则两 组风机应接在不同的电源上，当一组风机停运时应能保证励 磁系统正常运行。冷却风机故障时应发信号。431.5功率整流装置的均流系数应不小于0.9灭磁装置和转子过电压保护4.321励磁系统的灭磁装置必须简单可靠，应在任何需要灭磁的工况下，自动灭磁装置均能可靠灭磁。4.322励磁系统灭磁方式可采用直流侧磁场断路器分断灭磁 或交流侧磁场断路器分断灭磁，也可采用逆变灭磁或圭寸脉冲 灭磁的方式。当系统配有多种灭磁环节时，要求时序配合正 确、主次分明、动作迅速。磁场断路器在操作电源电压额定值80%时应可靠合闸，在65%时应能可靠分闸，低于30 %时应可靠不分闸。灭磁电阻宜采用线性电阻

11、，灭磁电阻值可为磁场电阻热态值的13倍，任何情况下灭磁时发电机转子过电压不 应超过转子出厂工频耐压试验电压幅值的60%应低于转子过电压保护动作电压。磁场断路器在操作电压额定值的80%寸应可靠合闸，在65时应能可靠分闸，低于30%寸应不跳闸。发电机转子回路不宜设置大功率转子过电压保护，如装设发电机转子过电压保护装置以吸收瞬时过电压，应简单可靠。其动作值应高于灭磁和异步运行时的过电压值，低于 转子绕组出厂工频耐压试验电压的70%励磁变压器4.331励磁变压器安装在户内时应采用干式变压器，安装在户外时可采用油浸自冷变压器。励磁变压器高压绕组与低压绕组之间应有静电屏蔽。励磁变压器设计应充分考虑整流负荷

12、电流分量中高次 谐波所产生的热量。励磁变压器应能满足发电机空负荷和短路试验的要 求。励磁变压器的短路阻抗的选择应使直流侧短路时短路电流小于磁场断路器和功率整流装置快速熔断器的最大分 断电流。励磁变压器的保护应符合GB/T 14285的要求。励磁变压器绕组一般采用“Yd”或“ Dy”接线。交流励磁机和副励磁机交流励磁机应符合带整流负荷交流发电机的要求，应 有较大的储备容量，在交流励磁机机端三相短路或不对称短 路时不应损坏。4.342交流励磁机的冷却系统应有必要的防尘措施，一般应采用密封式循环冷却。交流励磁机应符合 JB/T7784的要求。交流励磁机的保护应符合 GB/T 14285的要求。副励磁

13、机应采用符合 JB/T9578要求的永磁式同步发 电机。4.345副励磁机负荷从空负荷到相当于励磁系统输出顶值电流时，其端电压的变化应不超过额定值的10%15%4.4设计阶段监督管理励磁系统在设计选型时应执行GB/T 7409、DL/T 843等发电机励磁系统以及相关部件的技术标准，应采用成熟可靠、经相关认证检测中心检测合格、有良好运行业绩的产品。励磁装置应能进行就地、远方的磁场断路器分合，调节方式和通道的切换，以及增减励磁和电力系统稳定器的投退操作，远方或就地方式应能相互闭锁。励磁装置应设计有与发变组同期装置、AVC装置、PMU装置、故障录波器、发变组保护及计算机监控系统等联系用 的接口，应

14、设计有便于用户进行励磁系统参数测试和电力系 统稳定器频率特性试验的接口。励磁调节器的工作电源应按双套配置，一般为一组交流 电源和一组直流电源。两个通道的直流电源宜取自不同直流 母线段；两个通道的交流电源宜取自UPS电源或保安段电源。励磁调节器两个通道应分别取自发电机机端不同组别电压互感器和电流互感器。接入励磁调节器的并网断路器辅助接点宜采用本体常闭接点。447励磁调节器宜配置发电机定子过流限制器和发电机空载过电压保护功能。功率整流装置内宜设计有测温点，在温度过高时发出温 度高报警信号。励磁变压器高压侧电流互感器宜采用穿心式电流互感 器，以保证在变压器高压侧短路时有足够的动热稳定性。并联整流柜交、直流侧宜有与其它柜及主电路隔断的措 施。从励磁变压器到整流柜交流母线进线应