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1、 同步电机励磁系统 定义Excitation system for synchronous electrical machines-DefinitionsGB/T 7409.11997前 言本标准是对 GB 740987 的修订。GB 740987 执行七年来，技术已有新的发展，其中有些内容 IEC 已制定了国际标准。为适应技术发展的要求和贯彻积极采用国际标准的精神，原标准需作修订。为便于采用 IEC 标准和今后增补、修订标准的方便，经技术委员会研究，将 GB 7409改编为系列标准：修订后的 GB 7409.1 等同采用 IEC 34-16-1：1991；GB 7409.2 等同采用 IEC
2、 34-16-2：1991，至于 GB 7409.3，由于 IEC 目前还没有相应的标准，此部分是根据GB 7409 执行七年的情况并参考了美国 IEEE std 421.11986、421.A1978、421.B1979 和原苏联 2155888 等标准编写的。本标准定义的同步旋转电机的励磁系统术语为一般通用的术语。同步电机励磁系统所有各分标准在使用同步电机励磁系统技术名词和术语时均符合本标准之规定。其他未包括的术语，应在同步电机励磁系统各分标准中作补充规定。本标准由全国旋转电机标准化技术委员会汽轮发电机分技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：哈尔滨大电机研究所。主要起草人：忽树岳。IE
3、C 前言1)IEC(国际电工委员会)是由所有国家的电工技术委员会(IEC 国家委员会)组成的世界范围内的标准化组织。IEC 的目的是促进电工和电子领域内所有有关标准化问题的国际间的合作。为此目的和除其他活动之外，IEC 出版国际标准。这些标准是委托各个技术委员会制定的； 对所讨论的主题感兴趣的任何一个国家委员会都可以参加起草工作，与 IEC有联系的国际的，政府的和非政府的组织也可以参加起草工作。IEC 和 ISO(国际标准化组织)按两大组织之间共同确定的条件紧密合作。2)IEC 关于技术问题的正式决议或协议是由代表各国家委员会专门利益的技术委员会所制定的，这些决议或协议都尽可能充分地表达了国际
4、上所涉及的问题的一致意见。3)这些决议或协议均以标准、技术报告或导则的形式出版且以推荐的形式供国际上使用， 并在此意义上为各国家委员会所承认。4)为了促进国际上的统一，IEC 各国家委员会应尽最大可能在各自的国家和地区标准中明确地采用 IEC 国际标准，并应清楚地指明 IEC 标准与对应的本国或本地区标准之间的某些分歧。5)IEC 对任何申明符合其某些标准的设备不提供表明它已被认可的标记过程，并且也不对其负责。IEC 序言 本标准由 No.2 旋转电机技术委员会制定。本标准的原文以下述文件为根据六月法 表决报告2(CO)532 2(CO)547本标准形成了有关旋转电机系列出版物的第 16 部分
5、第 1 章，其他各部分是：第 1 部分 定额与性能，出版编号：IEC 34-1第 2 部分 确定旋转电机损耗与效率的试验方法 (牵引电机除外 )，出版编号：IEC 34-2第 3 部分 涡轮型同步电机特殊要求，出版编号：IEC 34-3第 4 部分 根据试验确定同步电机参数的方法，出版编号：IEC 34-4第 5 部分 旋转电机外壳防护等级，出版编号：IEC 34-5第 6 部分 旋转电机冷却方法，出版编号：IEC 34-6第 7 部分 旋转电机的结构和安装形式分类，出版编号：IEC 34-7第 8 部分 旋转电机的线端标记和旋转方向，出版编号：IEC 34-8第 9 部分 噪声限值，出版编号
6、：IEC 34-9第 10 部分 描述同步电机的通则，出版编号：IEC 34-10第 11 部分 装入式热保护，第 1 章 旋转电机的保护规则。出版编号：IEC 34-11第 11-2 部分 装入式热保护 第 2 章 热保护系统用的热探测器和控制元件，出版编号：IEC 34-11-2第 11-3 部分 装入式热保护 第 3 章 热保护系统用的热探测器的通则，出版编号：IEC 34-11-3第 12 部分 电压 660V 及以下的单速、三相鼠笼形感应电动机的起动特性，出版编号：IEC 34-12第 13 部分 矿用辅助电动机的技术条件，出版编号：IEC 34-13第 14 部分 中心高 56mm
7、 及以上的电机的机械振动振动强度的测量、评定和限值，出版号：IEC 34-14第 15 部分 带有成型定子线圈的交流电机的耐冲击电压水平，出版编号：IEC 34-15第 16-2 部分 同步电机励磁系统 第 2 章 电力系统研究用模型，出版号：IEC 34-16-2中华人民共和国国家标准GB/T7409.11997同步电机励磁系统定 义Excitation system for synchronous electricalmachinesDefinitions国家技术监督局 1997-04-10 批准 1998-04-01 实施 1 范围本标准的定义、术语适用于同步旋转电机的励磁系统。2 总则
8、2.1 励磁系统 excitation system提供电机磁场电流的装置，包括所有调节与控制元件，还有磁场放电或灭磁装置以及保护装置。2.2 励磁机 exciter提供同步电机磁场电流的功率电源。注：电源的举例，如：一台旋转电机，它既可以是直流电机，也可以是交流电机以及与之联结的整流器。一台或几台变压器以及与之联结的整流器。2.3 励磁控制 excitation control响应于包括同步电机、它的励磁机以及与之联结的电网在内的系统状态的信号特性，从而改变励磁功率的控制。注：同步电机电压是主要被调量。2.4 磁场绕组端部 field winding terminals电机磁场绕组的输入部位
9、。注1 假如有电刷与滑环，这些都算作磁场绕组的一部分。2 对无刷电机，旋转整流器与电机磁场绕组的引线之间的连接点是磁场绕组端部。2.5 励磁系统输出端部 excitation system output terminals含有励磁系统装置的输出的部位，这些端部可以与磁场绕组端部部位不同。2.6 额定磁场电流 I fN rated field current IfN电机运行在额定电压、电流、功率因数与转速下，其磁场绕组中的直流电流。2.7 额定磁场电压 U fN rated field voltage UfN在磁场绕组上产生额定磁场电流所需要的电机磁场绕组端部的直流电压。这时磁场绕组的温度应是在
10、额定负载与额定运行条件下，以及它具有在最高温度时所需要的起码的冷却介质条件下的温度。注：假如电机有一个周期负载，使磁场绕组温度不能达到稳定，那么 UfN 应是在周期负载中达到的磁场绕组最高温度条件下的电压。2.8 空载磁场电流 I f0 no-load field current If0图 1 空载磁场电流 If0 和气隙线磁场电流 Ifg 的确定电机在空载与额定转速下产生额定电压所需要的电机磁场绕组中的电流(见图 1)。2.9 空载磁场电压 U f0 no-load field voltage Uf0当磁场绕组温度为 25时，产生空载磁场电流所需要的在电机磁场绕组端部的直流电压。2.10 气
11、隙磁场电流 I fg air-gap field current Ifg在空载气隙线上产生额定电压理论上所需要的同步电机磁场绕组中的电流(见图 1)。注：当用计算机表述励磁系统模型时，气隙磁场电流是一个基本量。2.11 气隙磁场电压 U fg air-gap field voltage Ufg当磁场绕组电阻等于 UfN/IfN 时，产生气隙磁场电流所需要的同步电机磁场绕组端部的直流电压。注：当用计算机表述励磁系统模型时，气隙磁场电压是一个基本量。2.12 励磁系统额定电流 I EN excitation system rated current IEN在确定的运行条件下，考虑到电机大多数的励磁
12、要求(通常根据电机的电压与频率偏差) ，励磁系统能够提供的在其输出端的直流电流。2.13 励磁系统额定电压 U EN excitation system rated voltage UEN在确定的运行条件下，励磁系统给出额定电流时，励磁系统能够提供的在其输出端部的直流电压。这个电压起码要满足电机的大多数励磁要求(通常根据电机的电压与频率偏差) 。2.14 励磁系统顶值电流 I p excitation system ceiling current Ip在规定时间内，励磁系统从它的端部能够提供的最大直流电流。2.15 励磁系统顶值电压 U p excitation system ceiling
13、voltage Up在确定的条件下，励磁系统从它的端部所能提供的最大直流电压。注1 对于从电机的电压和电流(假如有取得电源的励磁系统 )，电力系统扰动的性质与励磁系统和同步电机的特定设计参数将影响励磁系统的输出。对这样的系统，顶值电压的确定要考虑适当的电压降及电流(假如有) 的增长。2 对于使用旋转励磁机的系统，顶值电压在额定转速下确定。2.16 励磁系统空载顶值电压 U p0 excitation system no-load ceiling voltage Up0空载时，励磁系统从它的端部可能提供的最大直流电压。图 2 励磁系统标称响应 VE 的确定2.17 励磁系统负载顶值电压 U PL
14、 excitation system on-load ceiling voltage UPL当提供励磁系统顶值电流时，从励磁系统端部可能提供的最大直流电压。2.18 励磁系统标称响应 V E excitation system nominal response VE由励磁系统电压响应曲线确定的励磁系统输出电压的增量除以额定磁场电压(见图 2)。这个比率，假定保持恒定，所扩展的电压时间面积，与在第一个半秒钟时间间隔内得到的实际曲线面积相等(如果有特别规定，也可用不同的时间间隔) 。1fE5.0SUVN注1 在励磁系统带有电阻等于 UfN/IfN 及足够的电感负载下， 确定励磁系统标称响应，要适当
15、地考虑电压降的影响及电流与电压波形。2 励磁系统标称响应是这样确定的，开始励磁系统电压等于同步电机的额定磁场电压。然后，输入一个特定的电压偏差阶跃，使得很快获得励磁系统顶值电压。3 对于从同步电机电压和电流(假如有) 取得电源的励磁系统，电力系统扰动性质与同步电机及励磁系统特定设计参数影响励磁系统输出，对这种系统，确定励磁系统标称响应要考虑到适当的电压降落与电流(假如有) 的增长。4 对于使用旋转励磁机的励磁系统，在额定转速下确定励磁系统的标称响应。3 励磁机种类3.1 旋转励磁机 rotating exciter一台从轴上取得机械功率的旋转电机，该转轴可由同步电机或其他机械拖动。3.1.1
16、直流励磁机 D.C.exciter一台使用换向器与电刷提供直流电流的旋转励磁机。3.1.2 交流励磁机 A.C.exciter一台使用整流器提供直流电流的旋转励磁机。3.1.2.1 带有静止整流器的交流励磁机 A.C.exciter with stationary rectifiers一台带有整流器的交流励磁机，其输出与同步电机励磁绕组滑环上的电刷相联结。3.1.2.2 带有旋转整流器的交流励磁机 (无刷励磁机)A.C.exciter with rotating rectifiers(brushless exciter)一台带有励磁机及与同步电机同轴的旋转整流器的交流励磁机，其输出不经过滑环或电刷， 而直接与同步电机的励磁绕组相联结。3.2 静止励磁机
