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國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)/設(shè)備技術(shù)規(guī)范
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交流發(fā)電機(jī)的定額類型
發(fā)布時(shí)間:2022-06-08 15:32:44  ▏閱讀:

 

GB/T 23640-2009/ISO 60034-22:1996

 

往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(RIC)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)(第4-10條款)

 

4 定額

發(fā)電機(jī)的定額類型應(yīng)符合GB755-2008的規(guī)定。對(duì)于往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī),連續(xù)定額(S1工作制)或離散恒定負(fù)載和轉(zhuǎn)速定額(S10工作制)都適用。

本標(biāo)準(zhǔn)把基于S1工作制的連續(xù)定額最大值命名為基準(zhǔn)連續(xù)定額(BR)。此外,對(duì)于S10工作制,有一個(gè)峰值連續(xù)定額(PR),當(dāng)發(fā)電機(jī)在此定額下運(yùn)行時(shí),它的允許溫升按不同的熱分級(jí)可增加一個(gè)規(guī)定的值。

注:對(duì)于S10工作制,運(yùn)行在峰值連續(xù)定額(PR)時(shí)發(fā)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)會(huì)加速熱老化。因此,用來表示絕緣結(jié)構(gòu)相對(duì)預(yù)期熱壽命因數(shù)TL就成為標(biāo)示定額類型的一個(gè)重要參數(shù)(見GB755-2008中4.2.10)。

 

5 溫度與溫升限值

5.1 基準(zhǔn)連續(xù)定額

發(fā)電機(jī)在整個(gè)運(yùn)行條件范圍內(nèi)(即冷卻介質(zhì)溫度從最小值到最大值)都能夠以基準(zhǔn)連續(xù)定額(BR)輸出,此時(shí),總溫度不超過40℃與GB755-2008中表7所規(guī)定的溫升限值之和。見下面注1。

5.2 峰值連續(xù)定額

發(fā)電機(jī)運(yùn)行在峰值連續(xù)定額時(shí),總溫度可能會(huì)增加下表所列的數(shù)值(見注1和注2)

按GB/T 11021-2007熱分級(jí)
定額<5 MVA
定額≥5 MVA
130(B)或155(F)
20K
15 K
180(H)
25 K
20 K

環(huán)境溫度低于10℃時(shí),總溫度限值應(yīng)按環(huán)境溫度每低1℃而降低1℃。

注1:內(nèi)燃機(jī)的輸出可隨環(huán)境溫度的改變而變化。當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí),它的總溫度取決于初級(jí)冷卻介質(zhì)的溫度,而初級(jí)冷介質(zhì)的溫度未必與RIC發(fā)動(dòng)機(jī)入口處的空氣溫度有關(guān)。

注2:發(fā)電機(jī)在如此高的溫度下運(yùn)行時(shí),其絕緣結(jié)構(gòu)的熱老化速度是其運(yùn)行在基準(zhǔn)連續(xù)定額時(shí)熱老化速度的2~6倍(取決于溫度的增加值和規(guī)定的絕緣結(jié)構(gòu))。例如,發(fā)電機(jī)在峰值連續(xù)定額運(yùn)行1h的絕緣熱老化程度大約相當(dāng)于在基準(zhǔn)連續(xù)定額運(yùn)行2h~6h的絕緣熱老化程度。由制造商確定的TL值按第10章b)的方式標(biāo)示在銘牌上是非常重要的。

 

6 并聯(lián)運(yùn)行

6.1 概述

發(fā)電機(jī)與其他發(fā)電機(jī)組或電源并聯(lián)運(yùn)行時(shí),應(yīng)該有措施來確保運(yùn)行的穩(wěn)定及無功功率的合理分配。通常最有效的措施是通過一個(gè)帶有附加無功電流分量的信號(hào)電路使自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于無功負(fù)載,這種措施會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓下降特性。

交軸電流補(bǔ)償(QCC)壓降δqcc的大小是指發(fā)電機(jī)單獨(dú)運(yùn)行時(shí),空載電壓Un1與額定電流、零功率因數(shù)(滯后)時(shí)電壓UQ之間的差值,用額定電壓百分?jǐn)?shù)表示。

交軸電流補(bǔ)償(QCC)壓降.png 

 

 

注1:功率因數(shù)為1的負(fù)載實(shí)際是不會(huì)引起電壓下降。

注2:相同勵(lì)磁系統(tǒng)完全相同的發(fā)電機(jī),當(dāng)勵(lì)磁繞組用均壓線連接時(shí),在不要求電壓下降的情況下可并聯(lián)運(yùn)行。當(dāng)有功功率合理分配時(shí),無功功率的分配能夠達(dá)到均勻。

注3:當(dāng)發(fā)電機(jī)組的星點(diǎn)直接聯(lián)在一起并聯(lián)運(yùn)行時(shí)就會(huì)產(chǎn)生環(huán)流,尤其是3次諧波電流。環(huán)流使得電流的有效值增加,這將降低絕緣結(jié)構(gòu)相對(duì)預(yù)期熱壽命。

6.2 機(jī)電振動(dòng)以及頻率的影響

發(fā)電機(jī)組制造商有責(zé)任保證其機(jī)組與其他機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定。發(fā)電機(jī)制造商應(yīng)與其他機(jī)組制造商進(jìn)行合作,以達(dá)到該要求。

如果不規(guī)則轉(zhuǎn)矩的某個(gè)頻率接近機(jī)電固有頻率時(shí)就會(huì)發(fā)生共振。通常電氣固有頻率在1Hz~5 Hz范圍內(nèi),因此低轉(zhuǎn)速(100r/min~180r/min)的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)組最易發(fā)生共振現(xiàn)象。

在發(fā)生共振的情況下,發(fā)電機(jī)組制造商應(yīng)該給用戶提供解決事故的建議,必要時(shí)幫助做系統(tǒng)分析,并且希望發(fā)電機(jī)制造商協(xié)助用戶調(diào)查事故原因。

 

7 特殊負(fù)載條件

7.1 概述

電機(jī)除應(yīng)適用于GB 755-2008中規(guī)定的負(fù)載條件外,也應(yīng)適用于本標(biāo)準(zhǔn)7.2~7.6規(guī)定的要求。注:考慮到本標(biāo)準(zhǔn)中這些要求與GB755-2008不同,需要對(duì)特殊負(fù)載條件作規(guī)定。

7.2 不平衡負(fù)載電流

除容量不超過1000kVA的發(fā)電機(jī)在端線與中線之間加載時(shí)能夠在負(fù)序電流不大于10%額定電流條件下連續(xù)運(yùn)行外,其他發(fā)電機(jī)不平衡負(fù)載電流限值應(yīng)符合GB 755-2008中7.2.3的要求。

7.3 持續(xù)短路電流

發(fā)電機(jī)在短路狀態(tài)下,可能需要一個(gè)最小的短路電流值(瞬間擾動(dòng)停止后)持續(xù)足夠的時(shí)間以確保系統(tǒng)保護(hù)裝置動(dòng)作。通過一個(gè)能夠提供規(guī)定短路電流的勵(lì)磁系統(tǒng)可以產(chǎn)生持續(xù)短路電流。持續(xù)短路電流的大小應(yīng)該由客戶和制造商雙方協(xié)商來確定。

注:在采用專用繼電器或其他裝置或方法來達(dá)到局部保護(hù)的場(chǎng)合或不需要局部保護(hù)的場(chǎng)合,持續(xù)短路電流是不需要的。

7.4 偶然過電流能力

短時(shí)過電流能力應(yīng)符合GB755-2008中9.3.2的規(guī)定。

7.5 同步電機(jī)總諧波畸變量(THD)

同步電機(jī)總諧波畸變量(THD)的限值應(yīng)符合GB755-2008中9.11.2的要求。其線端電壓總諧波畸變量(THD)應(yīng)不超過5%。

7.6 無線電干擾的抑制

連續(xù)或斷續(xù)干擾的無線電干擾限值應(yīng)該符合GB 4343.1-2003和GB 17743-2007的規(guī)定。無線電干擾抑制的程度包括端子電壓、騷擾功率和場(chǎng)強(qiáng)。這些值應(yīng)由客戶和制造商雙方協(xié)議來確定。

 

8 帶勵(lì)磁裝置的異步發(fā)電機(jī)

8.1 概述

異步發(fā)電機(jī)需要無功功率才能發(fā)電。單機(jī)運(yùn)行時(shí),需要有專門的設(shè)備來提供勵(lì)磁,該設(shè)備也供給異步發(fā)電機(jī)負(fù)載所需的無功功率。以下的術(shù)語和注釋適用于異步發(fā)電機(jī),此發(fā)電機(jī)所需的無功功率不是由電網(wǎng)提供,而是由專門內(nèi)置的勵(lì)磁設(shè)備提供的。

8.2 額定轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)差率(術(shù)語和定義見3.15和3.16)

8.3持續(xù)短路電流(見7.3)

僅當(dāng)異步發(fā)電機(jī)帶有專門安裝的勵(lì)磁電源時(shí)才產(chǎn)生偶然的持續(xù)短路電流。

8.4 電壓整定范圍(見3.2)

需要一個(gè)專門的可控勵(lì)磁設(shè)備對(duì)異步發(fā)電機(jī)電壓進(jìn)行一定范圍的調(diào)節(jié)。

8.5 并聯(lián)運(yùn)行(見第6章)

帶專門勵(lì)磁設(shè)備的異步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)(并聯(lián)對(duì)象為同類發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)),根據(jù)其勵(lì)磁系統(tǒng)的容量,分配負(fù)載所需的無功功率。

異步發(fā)電機(jī)根據(jù)RIC發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,分配負(fù)載所需的有功功率。

 

9 運(yùn)行限值

描述發(fā)電機(jī)特性的四個(gè)主要性能等級(jí)在表1中已給出,(性能等級(jí)的術(shù)語和定義見GB/T 2820.1-1997中的7)

表1中的數(shù)值僅適用于恒定(額定)轉(zhuǎn)速和從環(huán)境溫度開始運(yùn)行的發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)和調(diào)節(jié)器。原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化可能引起表格中的數(shù)值發(fā)生變化。

表1 運(yùn)行限值

參數(shù)
代號(hào)
單位
參考條款
負(fù)載變化
功率因數(shù)
(滯后)
性能等級(jí)
G1
G2
G3
G4
電壓整定
范圍
ΔUS 
%
3.2.3
1)
額定
≥【±5】
4)
AMP
3)
穩(wěn)態(tài)電壓
調(diào)整率
ΔUst 
%
3.2.5
2)
額定
5
2.5
1
AMP
最大瞬態(tài)
電壓降
(6)(7)(8)
最大瞬態(tài).png 
%
3.2.6
0%~100%
5)
額定
-30
-20
-15
AMP
最大瞬態(tài)
電壓升
(6)(7)(8)
最大瞬態(tài).png 
%
3.2.6
100%~0
5)
額定
35
25
20
AMP
最大電壓
恢復(fù)時(shí)間
(6)(7)
trec
S
3.2.7
0%~100%
5)
100%~0%
(0,0.4)
額定
2.5
1.5
1.5
AMP
最大電壓
不平衡度
(9)
U2
U0 
%
3.2.10
1)
額定
1.0
1.0
1.0
1.0
注1:空載與額定輸出(SN)之間的所有負(fù)載。
注2:空載與額定輸出之間所有負(fù)載變化。
注3:AMP=按制造商與客戶之間的協(xié)議。
注4:如果不要求并聯(lián)運(yùn)行或固定的電壓整定,此項(xiàng)不需要。
注5:在額定電壓,恒定阻抗負(fù)載下的負(fù)載電流。
注6:其他功率因數(shù)和限值可按協(xié)議要求。
注7:應(yīng)該注意的是,選擇一個(gè)較高的瞬態(tài)電壓性能等級(jí),會(huì)導(dǎo)致使用一臺(tái)容量大很多的發(fā)電機(jī),由于瞬態(tài)電壓與次瞬態(tài)電抗之間存在一種相對(duì)恒定的關(guān)系,因此系統(tǒng)的故障水平也將會(huì)提高。
注8:更高的值可能適用于額定輸出大于5MVA和轉(zhuǎn)速不高于600r/min的發(fā)電機(jī)。
注9:并聯(lián)運(yùn)行時(shí),這些值將會(huì)減到0.5。

 

 

10銘牌

發(fā)電機(jī)的銘牌應(yīng)符合GB 755-2008的要求。此外,額定輸出和功率因數(shù)以及定額類型應(yīng)按如下方法組合標(biāo)示。

a)標(biāo)出基于S1工作制的連續(xù)定額后,該額定輸出應(yīng)后續(xù)標(biāo)記“BR”(基準(zhǔn)連續(xù)定額)。例如:

 基準(zhǔn)連續(xù)定額.png

b)標(biāo)出基于S10工作制的離散恒定負(fù)載后,基于S1工作制的基準(zhǔn)連續(xù)定額應(yīng)按a)中的方法標(biāo)記。此外,最大額定輸出應(yīng)后續(xù)標(biāo)記“PR”(峰值連續(xù)定額)、每年運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間(見GB/T 2820.1-1997中13.3.2)和相對(duì)預(yù)期熱壽命因數(shù)TL。例如:

峰值連續(xù)定額.png

 

 

有要求時(shí),發(fā)電機(jī)制造商應(yīng)為機(jī)組制造商提供一條容量曲線或一組數(shù)據(jù)來表明發(fā)電機(jī)在冷卻介質(zhì)溫度變化范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)允許的輸出功率。

 

 

 

 

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