GBT78942001水轮发电机基本技术条件

前言本标准非等效采用国际电工委员会标准旋转电机定额和性能第版部分条款技术指标高于的要求部分条款技术指标与水平一致在编制过程中参照了第版美国和俄罗斯等有关标准本标准编制过程中在原标准的基础上根据水电技术进步和发展对国际标准和国外先进标准认真研究积极采用区别对待并针对原标准实施中存在的问题主要作如下修改名词术语与标准尽量统一总体框架及条文编排作重大增删和调整以适应国内外水电设备招标需要补充了容量和效率绝缘性能与试验总体布置和结构强度等共约余条文一些条文的指标和限值作了部分调整和提高本标准自实施之日起原水轮发电机基本技术条件作废本标准由国家机械工业局提出本标准由全国旋转电机标准技术委员会归口本标准由哈尔滨电机厂有限责任公司负责起草本标准主要起草人刘公直王建刚朱元巢韩祖荫唐远伟李渝珍易卜吉本标准委托哈尔滨大电机研究所负责解释中华人民共和国国家标准水轮发电机基本技术条件代替中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局批准实施范围本标准适用于与水轮机直接或间接连接的三相凸极同步发电机以下简称水轮发电机本标准未规定的事项均应符合旋转电机定额和性能如有特殊要求用户和制造厂可在专用的技术协议中规定引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性标准电压旋转电机定额和性能用量热法测定大型交流电机的损耗及效率同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统技术要求水轮发电机组安装技术规范高压电机使用于高海拔地区的防电晕技术要求水电机组包装运输和保管规范水轮发电机推力轴承弹性金属塑料瓦技术条件立式水轮发电机弹性金属塑料推力轴瓦技术条件使用环境条件水轮发电机在下列使用条件下应能连续额定运行海拔高度不超过以黄海高程为准冷却空气温度不超过空气冷却器油冷却器和水直接冷却的水轮发电机的热交换器进水温度不大于也不低于水直接冷却的水轮发电机直接冷却部分的进水温度为水的电导率不大于厂房内相对湿度不超过安装在掩蔽的厂房内技术要求基本技术要求在下列情况下水轮发电机应能输出额定容量在额定转速及额定功率因数时电压与其额定值的偏差不超过在额定电压和额定功率因数时频率与其额定值的偏差不超过在额定功率因数时当电压与频率同时发生偏差两者偏差分别不超过和若两者偏差均为正偏差时两者偏差之和不超过若两者偏差均为负偏差或为正与负偏差两者偏差的百分数绝对值之和不超过当电压与频率偏差超过上述规定值时应能连续运行此时输出容量以励磁电流不超过额定值定子电流不超过额定值的为限水轮发电机的额定功率因数一般为额定容量为及以下者不低于滞后额定容量大于但不超过者不低于滞后额定容量大于者不低于滞后水轮发电机的额定电压值由用户和制造厂商定应符合的规定水轮发电机的额定转速优先在下列转速中选择电气特性容量允许用提高功率因数的方法把水轮发电机的有功功率提高到额定容量如用户有要求水轮发电机可设置最大容量此时的功率因数参数值允许温升以及与连续运行有关的产品性能由制造厂与用户商定并在专用技术协议中规定水轮发电机应具备长期进相和滞相运行的性能其进相和滞相的容量和运行范围及带空载长线路允许的充电容量由用户与制造厂协商并在专用技术协议中规定对具有个及以上空气冷却器的立式水轮发电机在正常进水条件下停用个冷却器时发电机仍能以额定容量连续运行各部件的温升不超过规定值对空气冷却器少于个的发电机当停用个冷却器时的允许运行容量应在专用技术协议中规定温升绕组定子铁心等部件温升空气冷却及水直接冷却的水轮发电机在规定的使用环境条件按第章及额定工况下定子转子绕组和定子铁心等的温升限值应不超过表的规定表绕组定子铁心等部件允许温升限值热分级测量方法水轮发电机部件空气冷却的定子绕组定子铁心水直接冷却的定子绕组转子绕组和定子铁心的出水两层及以上的转子绕组表面裸露的单层转子绕组表完不与绕组接触的其他部件这些部件的温升应不损坏该部件本身或任何与其相邻部件的绝缘集电环注温度计法电阻法埋置检温计法考虑水轮发电机在非基准运行条件和定额海拔高度超过冷却空气温度超过及额定电压超过等可参照进行修正对经常承受周期负载或经常每天起动次以上的水轮发电机应考虑对本表中所规定的温升限值降低轴承温度水轮发电机在额定运行工况下其轴承的最高温度采用埋置检温计法测量应不超过下列数值推力轴承巴氏合金瓦推力轴承塑料瓦体导轴承巴氏合金瓦座式滑动轴承巴氏合金瓦效率额定效率水轮发电机在额定容量额定电压额定功率因数及额定转速运行时的额定效率保证值应在专用技术协议中规定加权平均效率加权平均效率是发电机在额定电压额定转速及规定不同的功率因数和不同容量工况下对应的发电机加权效率值发电机的加权平均效率按下列公式计算得出其中加权系数由用户提供式中对应规定的功率因数和容量工况下的加权系数对应规定的功率因数容量及加权系数的效率值水轮发电机的损耗和效率采用量热法测定参见参数和时间常数水轮发电机的电气参数如同步电抗瞬态电抗超瞬态电抗短路比及时间常数等应在专用技术协议中规定波形畸变系数水轮发电机定子绕组接成正常工作接法时在空载及额定电压下线电压波形正弦性畸变率应为下列数值额定容量大于者不超过额定容量为及以下者不超过水轮发电机在空载额定电压和额定转速时线电压的电压谐波因数应为下列数值额定容量为者不超过额定容量大于者不超过额定容量大于者不超过特殊运行要求水轮发电机在事故条件下允许短时过电流定子绕组过电流倍数与相应的允许持续时间按表确定但达到表中允许持续时间的过电流次数平均每年不超过次表定子绕组允许过电流倍数与时间关系定子过电流倍数定子电流定子额定电流允许持续时间空气冷却定子绕组直接冷却定子绕组注对具有过负荷运行要求的水轮发电机见其定子绕组允许过电流倍数及持续时间按专用技术协议水轮发电机的转子绕组应能承受倍额定励磁电流持续时间为空气冷却的水轮发电机不少于直接冷却或加强空气冷却的水轮发电机不少于水轮发电机在不对称电力系统中运行时如任一相电流不超过额定电流且其负序电流分量与额定电流之比标么值为下列数值时应能长期运行额定容量为及以下的空气冷却水轮发电机不超过额定容量为大于的空气冷却水轮发电机不超过定子绕组直接冷却的水轮发电机不超过水轮发电机在故障情况下短时不对称运行时应能承受的负序电流分量与额定电流之比标么值的平方与允许不对称运行时间之积应为下列数值空气冷却的水轮发电机定子绕组直接冷却的水轮发电机同期并入系统水轮发电机应能适应在系统中调峰调频及开停机频繁的运行要求对大中容量的水轮发电机应采用自动准同期方式与系统并列主中性引出线和相序主中性引出线水轮发电机定子绕组主引出线数目一般为个或个引出线的方向和布置及多支路的定子绕组结构主引出线和中性引出线数目由用户与制造厂商定水轮发电机中性点的接地方式接地装置及其结构型式和技术数据应在专用技术协议中规定相序发电机出线端相序排列应为面对发电机出线端从左至右水平方向的顺序为如采用其他相序排列应在专用技术协议中规定绝缘性能与试验水轮发电机定子绕组对机壳或绕组间的绝缘电阻值在换算至应不低于按下式计算的数值式中绝缘电阻水轮发电机的额定线电压水轮发电机的额定容量对干燥清洁的水轮发电机在室温的定子绕组绝缘电阻值可按下式进行修正式中对应温度为的绕组热态绝缘电阻计算值转子单个磁极挂装前及挂装后在室温用或兆欧表测量时其绝缘电阻值应不小于挂装后转子整体绕组的绝缘电阻值应不小于水轮发电机定子绕组在实际冷态下直流电阻最大与最小两相间的差值在校正了由于引线长度不同引起的误差后应不超过最小值的水轮发电机定子绕组的极化系数和为在和温度为以下分别测得的绝缘电阻值应不小于水轮发电机定子线棒线圈常态介质损失角正切及其增量的限值应符合表的规定表常态介质损失角正切及其增量限值试验电压介质损失角正切值及其增量指标值注水轮发电机额定线电压有绝缘要求的水轮发电机推力轴承导轴承座式滑动轴承及埋置检温计均应对地绝缘其绝缘电阻值在测量时应不小于表的规定表发电机轴承各部绝缘电阻水轮发电机部件绝缘电阻值绝缘电阻测量仪器说明推力轴承导轴承座式滑动轴承兆欧表在推力轴承导轴承装入温度计注入润滑油前测量卧式水轮发电机轴承仅需一端绝缘定子埋置检温计兆欧表额定电压为及以上的水轮发电机当使用地点在海拔高度为及以下时其定子单个线棒线圈应在倍额定线电压下不起晕整机耐电压时在倍额定线电压下端部应无明显的金黄色亮点和连续晕带当海拔高度超过时电晕起始电压试验值应按进行修正额定电压为及以上的水轮发电机在进行交流耐电压试验前应对定子绕组进行倍额定电压的直流耐电压和泄漏测定试验电压分级稳定地升高每级为倍额定电压且持续泄漏电流应不随时间延长而增大各相泄漏电流的差值应不大于最小值的水轮发电机应能承受表中所规定的交流波形为实际正弦波形耐电压试验历时而绝缘不被击穿表绕组交流耐电压试验标准水轮发电机部件出厂试验电压有效值定子绕组额定线电压为及以下额定线电压为以上倍额定线电压按专用技术协议转子绕组额定励磁电压为及以下额定励磁电压为以上倍额定励磁电压最低为倍额定励磁电压注表中所列出厂试验电压适用于在制造厂内进行总装配或完成定子转子分装配的发电机其交接试验电压为出厂试验电压的倍对在工地完成定子转子分装配的发电机如定子转子已分别按表通过耐电压试验则在总装配后按表试验电压的倍进行交接试验机械特性水轮发电机的规定旋转方向从非驱动端看为顺时针方向如有特殊要求应在专用技术协议中规定水轮发电机的转动部分应满足水电站调节保证计算和电网稳定性对值的要求当调速器系统正常工作时允许水轮发电机在甩负荷后不经任何检查并入系统水轮发电机和与其直接或间接连接的辅机应能在飞逸转速下运转而不产生有害变形如要求飞逸时间超过由用户与制造厂商定水轮发电机各部分结构强度应能承受在额定转速及空载电压等于额定电压下历时的三相突然短路试验而不产生有害变形同时还应能承受在额定容量额定功率因数和额定电压及稳定励磁条件下运行时历时的短路故障而无有害变形或损坏水轮发电机的结构强度应能承受转子半数磁极短路产生的不平衡磁拉力的作用而不产生有害变形或损坏水轮发电机的结构强度应能满足使用地点地震烈度的要求地震加速度数值由用户提出并在专用技术协议中规定水轮发电机的定子和转子组装后定子内圆和转子外圆半径的最大或最小值分别与其平均半径之差不大于设计气隙值的定子和转子间的气隙其最大值或最小值与其平均值之差应不超过平均值的对装有推力轴承和导轴承的立式水轮发电机的机架其垂直方向和水平方向的允许双幅振动值以及卧式水轮发电机轴承在垂直方向的允许双幅振动值应不大于表的规定表水轮发电机振动双幅允许限值项目额定转速振动允许值双振幅推力轴承支架的垂直振动表完项目额定转速振动允许值双振幅导轴承支架的水平振动卧式机组各部轴承垂直振动注振动值系指机组在各种正常运行工况下测得的以位移峰峰值表示的最大振动值水轮发电机定子铁心在对称负载工况下的允许双幅振动值应不大于在水轮发电机盖板外缘上方垂直距离处测量的噪声水平应为下列数值额定转速为及以下者不超过额定转速高于者不超过水轮发电机与水轮机组装完毕后机组转动部分的第一阶临界转速应不小于最大飞逸转速的调峰用的水轮发电机允许年起动次数一般不超过次要求调峰的水轮发电机应在专用技术协议中说明水轮发电机的承重机架在最大轴向负荷作用下的垂直挠度值在专用技术协议中规定结构基本要求总体结构水轮发电机的结构型式和总体布置由用户与制造厂商定水轮发电机的结构应便于检修在结构允许的条件下应设计成其下机架及水轮机的可拆部件在安装和检修时能通过定子铁心内径大型机组应设计成在不抽出转子和不拆除上机架的情况下更换定子线棒和转子磁极以及对定子绕组端部和定子铁心进行预防性检查水轮发电机的集电环导轴承及推力轴承的结构应设计成在不影响转子和相关部件情况下便于拆卸调整和更换水轮发电机上机架机座及下机架的埋件设计应满足安装调整方便以及承受定子绕组突然短路转矩转子半数磁极短路不平衡磁拉力不平衡水推力及振动力作用下不发生异常变形和位移对可能引起有害共振的水轮发电机的机架机座及其他结构件的固有频率应予以核算以避免与水轮发电机的振动频率和它的倍频或与不对称运行时转子和定子铁心的振动