GB∕T 21663-2019(代替GB∕T 21663-2008) 小容量隐极同步发电机技术要求.pdf
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1、书 书 书犐 犆犛 犓 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?犌犅犜 ? ?犛 狆 犲 犮 犻 犳 犻 犮狉 犲 狇 狌 犻 狉 犲犿犲 狀 狋 狊犳 狅 狉狊犿犪 犾 犾犮 犪 狆 犪 犮 犻 狋 狔犮 狔 犾 犻 狀 犱 狉 犻 犮 犪 犾狉 狅 狋 狅 狉狊 狔 狀 犮 犺 狉 狅 狀 狅 狌 狊犿犪 犮 犺 犻 狀 犲 狊 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?书 书 书目次前言范围规范性引用文件术语和定义总要求 总则 规格、系列 电机通风冷却型式 使用条件 电机各部分温升和温度限值技术要求 额定工况 额定电压 功率因数 额定转速 运行期间电压和频率的变化 旋转方向和相序
2、定子绕组连接、输出电压 励磁方式和对励磁系统的要求 电机绝缘 轴电流的防止 超速试验 临界转速 出力图 不平衡负载 噪声 定子过电流 转子过电流 突然短路 短路比 直轴瞬态电抗(犡 犱)和直轴超瞬态电抗(犡 犱) 短路比、直轴瞬态电抗、直轴超瞬态电抗的容差 转子的机械起动次数 对励磁机的要求 短时升高电压试验 振动限值 电压波形的不规则性全谐波畸变()犌犅犜 定子绕组三相直流电阻允许偏差 冷却器 轴承出油温度和轴瓦温度的限值 发电机各部分检温 并网 异步运行 失磁运行 试验检查项目和验收规则 铭牌、出品编号 装箱、运输、保管及保养 成套供货范围 备品和备件 随机安装图样及技术文件 电机设计的基
3、本要求信息 保证期 可靠性 附录(规范性附录)同步发电机耐电压试验限值和温升限值 附录(资料性附录)成套供货范围 附录(资料性附录)备品和备件 附录(资料性附录)随机安装图样及技术文件 附录(资料性附录)订货时需方、原动机和电机供方等需要提供的基本要求信息 犌犅犜 前言本标准按照 给出的规则起草。本标准代替 小容量节能环保隐极同步发电机技术要求 ,与 相比,主要技术变化如下: 修改了部分发电机的效率规定值(见第章, 年版的第章) ; 增加了电晕试验的要求(见第章) ; 增加了转子过电流的要求(见第章) ; 增加了并网、异步运行要求(见第章) ; 增加了长期停机时的保养措施(见第章) ; 增加了
4、订货时需方、原动机和发电机供方等需要提供的基本要求信息(见附录) 。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国大型发电机标准化技术委员会( )归口。本标准起草单位:山东齐鲁电机制造有限公司(山东济南发电设备厂有限公司) 、华电电力科学研究院有限公司东北分公司、哈尔滨大电机研究所、南京汽轮电机(集团)有限责任公司、杭州杭发发电设备有限公司、东方电气集团东风电机有限公司、洛阳中重发电设备有限责任公司、北京北重汽轮电机有限责任公司、上海电气电站设备有限公司上海发电机厂、山东电力工程咨询院有限公司、兰州电机股份有限公司、卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司、哈尔滨电机厂有限责任公司、东方电气集团东方电机有
5、限公司、国网山东省电力公司电力科学研究院、广州昊致电气自动化有限公司。本标准主要起草人:张忠海、李霖、王健军、薛守栋、孙玉田、姜兴林、王寅华、郭建、张根现、李清、魏燕飞、傅钧、高晓辉、吴宣东、焦晓霞、李积霞、孙树敏、何文伟、周谧。本标准所代替标准的历次版本发布情况为: 。犌犅犜 小容量隐极同步发电机技术要求范围本标准规定了小容量隐极同步发电机的总要求和技术要求。本标准适用于容量为 及以下的 小容量三相隐极同步发电机,是对 的补充。对额定频率为 的电机,可参照执行。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新
6、版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 包装储运图示标志 旋转电机定额和性能 三相同步电机试验方法 机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第部分:总则 隐极同步发电机技术要求 旋转电机噪声测定方法及限值第部分:旋转电机噪声测定方法 中小型同步电机励磁系统基本技术要求 旋转机械转轴径向振动的测量和评定第部分:总则 旋转电机绝缘电阻测试 发电机定子铁心磁化试验导则 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 高压交流电机定子线圈及绕组绝缘耐电压试验规范 透平同步发电机用交流励磁机技术条件 隐极式同步发电机转子匝间短路测定方法 发电机锡焊接头检测方法术语和定义 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 小
7、容量隐极同步发电机狊犿犪 犾 犾犮 犪 狆 犪 犮 犻 狋 狔犮 狔 犾 犻 狀 犱 狉 犻 犮 犪 犾狉 狅 狋 狅 狉狊 狔 狀 犮 犺 狉 狅 狀 狅 狌 狊犿犪 犮 犺 犻 狀 犲 狊容量为 及以下,主要用于城市集中供热,热电联产、余(废)热发电、高炉煤气余压透平发电() 、生物质能发电以及燃气蒸汽联合循环发电等各种能源综合利用节能环保项目上的小型极隐极同步发电机。 机械起动犿犲 犮 犺 犪 狀 犻 犮 犪 犾狊 狋 犪 狉 狋转子转速由零或低速(通常为盘车速度)上升至额定转速的过程。犌犅犜 总要求 总则凡未规定的事项均应符合 的规定。对具体产品若有特殊的要求,可由供需双方另行商定。
8、规格、系列发电机基本系列的规格见表。表发电机基本系列( 犎狕)额定功率犘额定容量犛额定电压犝额定功率因数 效率(规定值) , , , , , , , , , , , , 电机通风冷却型式应优先采用空冷密闭循环通风系统。如采用开启式空冷系统,应采取措施避免因灰尘堵塞通风道。集电环的通风系统应与发电机的分开,以避免碳粉污染电机。 使用条件 海拔海拔应不超过 。 初级冷却介质温度冷却空气温度在进水温度 时,应不超过 。另有规定时可另行协商。 运行时机内湿度运行时机内空气相对湿度应不大于 。犌犅犜 停机时机内湿度应采取措施以保证停机时机内相对湿度低于 。 电机各部分温升和温度限值发电机在按表及 条件下
9、额定运行时,其温升限值应符合 的规定( 级或 级按 级考核) ,见附录中的表 。对其他现场运行条件应按 规定修正。技术要求 额定工况额定工况应由下列有关数据给出:)视在功率或功率;)频率;)电压;)功率因数;)冷却介质温度。必要时还包括现场海拔高度。 额定电压额定电压应由供需双方协商确定。 功率因数在发电机出线端处的额定功率因数应为过励 。注:额定功率因数是反应额定功率下过励状态时的无功需求。注:发电机设计可考虑在功率因数 (欠励)下带额定功率运行的能力。 额定转速对额定频率为 的电机,其额定转速应为 。对额定频率为 的电机,其额定转速应为 。 运行期间电压和频率的变化电压和频率的综合变化关系
10、分为和两区,见图。电机应能在区域内连续运行,并实现本标准所规定的基本功能,但其性能不必与额定电压和频率(见图中的额定点)时的性能完全相符,可能呈现某些差异,温升可比额定电压和频率时高。电机应能在区域内运行,并实现基本功能,但性能与额定电压和频率时的差异将大于在区域内运行的电机,温升可较额定电压和频率时高,并很可能高于区域。不推荐在区域的边界上持续运行。注:在实际使用中,有时要求电机在区域的边界之外运行,但宜在数值、持续时间及发生频度等方面加以限制。如有可能宜在合理的时间内采取校正措施,例如降低输出,这种措施可以避免因温度影响而缩短电机的寿命。注:温升或温度限值仅适用于额定运行点,当运行点逐步偏
11、离额定点,则电机的温升或温度有可能逐步超过其限值,如电机在区域的边界上运行,温升或温度可能要超过限值约 。犌犅犜 图电压和频率的限值 旋转方向和相序发电机旋转方向取决于拖动机。除非另有协议,电机旋转方向从拖动机端向发电机看应为顺时针方向,旋转方向应标识在电机上,且在出线端上用字母、表示出定子电压的时间相序,、表示相尾。如果发电机有两个拖动端,功率大的一端为旋转方向的参考端。 定子绕组连接、输出电压定子绕组除非另有规定,一般应接成形。输出电压定义为定子绕组线电压。 励磁方式和对励磁系统的要求励磁方式和对励磁系统的要求见 。 电机绝缘 耐热等级定、转子绝缘系统应采用耐热等级 ()或 ()以上的绝缘
12、材料。 绝缘电阻 电机定子绕组在干燥后,其对地及相间的最小绝缘电阻值见 。极化指数应满足式()的要求:犚 犚 ()式中:犚 时的绝缘电阻,单位为兆欧() ;犌犅犜 犚 时的绝缘电阻,单位为兆欧() 。或者,吸收比应满足式()的要求:犚 犚 ()式中:犚 时的绝缘电阻,单位为兆欧() ;犚 时的绝缘电阻,单位为兆欧() 。绝缘电阻和极化指数测量方法见 。 励磁绕组的绝缘电阻,在冷态( )用 兆欧表测量,应不小于。 定子埋置检温计的对地绝缘电阻值在冷态下( )用 兆欧表测量时应不低于。 电机励磁机端的轴承及励磁机轴承与底板和油管间,油密封与油管间应绝缘。当用 兆欧表测量时,其绝缘电阻应不低于。 耐
13、电压试验耐电压试验方法见 。在交流耐电压试验前,定子绕组在制造厂内应进行 犝、历时 的直流耐电压试验。交流工频耐电压试验历时 ,其数值应符合 要求,试验值见表 。 电晕试验定子单个线棒应在 倍额定线电压下不起晕;整机在 倍额定线电压下,定子绕组端部应无明显的晕带和连续的金黄色亮点。 轴电流的防止应采取适当的措施防止有害的轴电流,并将转轴良好地接地。电机在运行时应能测试出对地绝缘电阻值。带可控静态励磁所引起的脉冲轴电压会导致油膜损坏,应有效防范,轴电压大于 应查明原因。 超速试验转子应进行 倍额定转速的超速试验,历时 。任何特殊需要,均应与制造厂协商确定。注:超速试验目的,是为考核转子的机械完整
14、性,并非确定电机的运行能力。运行中发电机所能承受的过速和频率变化的能力取决于电机的设计,设计要全面考虑运行的各种超速情况,例如正常运行中突然满功率甩负荷所引起的超速等。 临界转速在 规定的频率范围内或另有协议,机组轴系不应因临界转速引起不良振动而影响同步发电机的安全运行。 出力图制造厂应提供电机出力图,该出力图表示由温度或温升或由静态稳定限制的运行极限。该图在额定电压、额定频率下画出。图表示一种典型的出力图。它的边界由下列因素所限制: 曲线表示在额定励磁电流下运行,励磁绕组温升接近恒定; 曲线表示在额定定子电流下运行时,定子绕组温升接近恒定;犌犅犜 曲线表示由定子端部局部发热或由静态稳定或两者
15、共同决定的极限。根据制造厂与订货方的商定,也可以提供在 规定的电压频率范围内的出力图。发电机应运行在与所选电压、频率相应的出力图的边界以内。超出边界运行将缩短电机寿命。说明: 由励磁绕组发热限制; 由定子绕组发热限制; 由端部发热或静态稳定限制; 额定出力点;犘 有功功率标幺值;犙 过励时无功功率标幺值;犙 欠励时无功功率标幺值。注:发电机可通过改变功率因数,降低进水温度等来满足拖动机的最大连续功率的要求。图典型出力图 不平衡负载电机应能承受一定数量的稳态和瞬态负序电流。当三相负载不对称,且每相电流均不超过额定定子电流(犐) ,其负序电流分量(犐)与额定电流犐之比(犐犐)最大值不超过 时,应能
16、连续运行。当发生不对称故障时,故障运行的(犐犐)和时间狋秒的乘积最大值应不超过 。 噪声噪声的工程测定方法按 ,声压级限值应不超过 () 。犌犅犜 定子过电流电机应能承受 倍的额定定子电流历时 而无损伤。电机允许的过电流时间与过电流倍数见式() :(犻)狋 ()式中:犻 定子过电流的标幺值;狋 持续时间,适用范围 ,单位为秒() 。注:在上述过电流工况下的定子温度将超过额定负载时的数值,电机结构设计以每年过电流次数不超过两次为依据。 转子过电流自额定工况热稳定状态下开始,转子绕组应承受 过电流,历时 。根据转子热容量所决定的转子过电流与时间的关系见式() :(犻)狋 ()式中:犻 励磁电流的标
17、幺值(犐犐 ) ;犐 励磁电流,单位为安培() ;犐 额定励磁电流,单位为安培() ;狋 持续时间,适用范围 ,单位为秒() 。应允许其他转子过电流和时间的组合,但该组合下产生的热量应与在额定转子电流时产生的热量相当。注:转子过电流时转子绕组温度将超过额定值,电机结构设计以每年过电流次数不超过两次为依据。 突然短路应符合 的相关规定。突然短路试验后,如无需修理或对定子绕组稍加补修并能经受表 规定的耐电压值的 ,试验结果就认为合格。稍加补修是指对端部绕组支撑和绝缘略加维修,但不能更换线圈。 短路比在额定工况下规定的短路比值应不小于 ,也可按协议规定。但应注意,提高短路比将使电机尺寸和损耗增加。
18、直轴瞬态电抗(犡 犱)和直轴超瞬态电抗(犡 犱)电抗与运行工况有关,通常需商定在额定电压饱和程度下犡 犱的最小值和额定电流不饱和程度下犡 犱的最大值。由于两种电抗很大程度上取决于同一磁通,因此需注意两者间的相容性,即犡 犱的上限值不能太靠近犡 犱的下限值。除非另有协议,额定电压饱和程度下的犡 犱应不小于 。也可商定在其他饱和状态确定上述电抗,试验方法按 所列方法测定。 短路比、直轴瞬态电抗、直轴超瞬态电抗的容差短路比、直轴瞬态电抗、直轴超瞬态电抗的容差如下:犌犅犜 )限值一经确定,在被限定方向无容差,即最小值无负容差,最大值无正容差。在另一个方向的容差为 ;)如规定值为额定值而不作为极限值时,
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