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1、燃煤火力发电厂技术监控规程励磁系统技术管理1 范围本规程规定了中国大唐集团有限公司（以下简称“集团公司”）燃煤火力发电厂励磁系统技术管理相关的内容、技术要求、管理要求、评价与考核。本规程适用于集团公司燃煤火力发电厂励磁系统技术管理工作。2 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，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 7409 同步电机励磁系统 GB 50150 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准 GB 50171 电气装置安装工程 盘、柜及二次回路接线施工及验收规范 DL/T 279 发
2、电机励磁系统调度管理规程 DL/T 294.1 发电机灭磁及转子过电压保护装置技术条件 第1部分：磁场断路器 DL/T 294.2 发电机灭磁及转子过电压保护装置技术条件 第2部分：非线性电阻 DL/T 490 发电机励磁系统及装置安装、验收规程 DL/T 596 电力设备预防性试验规程 DL/T 843 大型汽轮发电机励磁系统技术条件 DL/T 1049 发电机励磁系统技术监督规程 DL/T 1051 电力技术监督导则 DL/T 1164 汽轮发电机运行导则 DL/T 1166 大型发电机励磁系统现场试验导则 DL/T 1167 同步发电机励磁系统建模导则 DL/T 1231 电力系统稳定器
3、整定试验导则 JB/T 7784 透平同步发电机用交流励磁机技术条件 JB/T 9578 稀土永磁同步发电机技术条件 大唐集团制 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施导则3 总则3.1 基层企业应贯彻落实国家、行业和集团公司、分子公司技术标准、规章制度和有关要求，保证励磁系统技术管理工作有效开展。3.2 发电机励磁系统技术管理工作实行技术责任制，按照分级管理的原则，对发电机励磁系统的规划、设计、选型、制造、安装、调试、生产运行、检修维护、改造等实行全过程的技术管理。3.3 发电机励磁系统技术管理工作的目的：是确保发电机励磁系统满足技术标准和技术合同的规定，满足电厂和电网的技术要求，并减少
4、励磁系统故障，提高发电机和电力系统安全稳定性。3.4 发电机励磁系统对电网安全稳定尤为重要。各基层企业应严格按照行业归口的原则，在加强内部监督管理的同时，接受当地电力公司调度部门的监督管理。3.5 发电厂励磁系统技术管理的工作范围包括：3.5.1 励磁机和副励磁机；3.5.2 励磁变压器；3.5.3 自动和手动励磁调节器；3.5.4 功率整流装置（含旋转整流装置）；3.5.5 灭磁和过电压保护装置；3.5.6 起励设备；3.5.7 转子滑环及碳刷；3.5.8 励磁设备的通风及冷却装置；3.5.9 励磁系统相关保护、测量、控制及信号等二次回路。3.5.10 发电机励磁系统是发电机组的重要组成部分
5、，对控制电网中枢点电压，调节无功具有重要意义。发电机励磁系统技术管理工作对机组和电网的稳定运行有着极其重要的作用。3.5.11 励磁系统技术管理应符合现行国家、电力行业标准和本规程有关的规定。3.6 从事励磁系统技术管理的人员，应熟悉和掌握本规程及相关标准和规程中的规定。4 监控技术要求4.1 励磁系统总体性能要求4.1.1 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。4.1.2 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。4.1.3 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。4.1.4 交流励磁机励磁系统顶值电压倍数不低于2.0倍，自并
6、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。4.1.5 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。4.1.6 励磁系统允许顶值电流持续时间不低于10s。4.1.7 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磁系统的电压响应时间不大于0.1s。4.1.8 励磁系统的动态增益应不小于30倍。4.1.9 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
7、定值的0.25%。4.1.10 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%。4.1.11 发电机空负荷阶跃响应特性：4.1.11.1 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%；4.1.11.2 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%。4.1.11.3 交流励磁机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%。4.1.11.4 发电机带负荷阶跃响应特性：a) 发电
8、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。4.1.12 励磁系统可靠性要求
9、：4.1.12.1 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。4.1.12.2 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%。4.1.12.3 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4.2.1 自动励磁调节器4.2.1.1 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。4.2.1.2 自动励磁调节器的各通道间应实现互相监测，自动跟踪。任一
10、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。4.2.1.3 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。4.2.1.4 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。4.2.1.5 自动励磁调节器电压测量单元的时间常数应小于30ms。4.2.1.6 自动励磁调节器直流稳压电源
11、应由两路独立的电源供电，其中一路应取自厂用直流系统。4.2.1.7 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%范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。4.2.1.8 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
12、间常数应不大于 40ms，输入信号应经过隔直环节处理，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。4.2.1.9 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)
13、 过励磁限制器，保证滞相运行时发电机在 P-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。4.2.1.10 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。4.2.1.11 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。4.2.1.12 励磁专用电压互感器的准确度
14、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。4.2.2 手动励磁调节器一般作励磁装置和发电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4.3.1 功率整流装置4.3.1.1 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。4.3.1.2 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。4.3.1.3 功率
15、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。4.3.1.4 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。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。4.3.1.5 功率整流装置的均流系数应不小于 0.9。4.3.2 灭磁装置和转子过电压保护4.3.2.1 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。4.3.2.2 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封脉冲灭磁的方式。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。4.3.2.3 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。4.3.2.4 灭磁电阻宜采用线性电阻，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
