【DL电力标准】 水轮发电机励磁变压器技术条件

ICS27.100
K51
备案号：57180-2017
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1628—2016
水轮发电机励磁变压器技术条件Specification for excitation transformers of hydro turbine generator2016-12-05发布
国家能源局
2017-05-01实施
规范性引用文件
术语和定义
产品型号
运行环境
6技术要求，
7检验规则
8试验方法·
9技术文件
10标志、包装、运输和储存
DL/T1628—2016
DL/T1628-2016
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定制定。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国电力企业联合会标准化管理中心提出。本标准由电力行业水电站白动化标准化技术委员会归口。本标准起草单位：国电南瑞科技股份有限公司、顺特电气设备有限公司、海南金盘电气有限公司。本标准起草人：许和平、刘燕、陈伟、许其品、杨铭、葛东平。本标准为首次发布。
本标准在执行过程中的意见和建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761)。
1范围
水轮发电机励磁变压器技术条件本标准规定了励磁变压器的技术要求、检验规则、试验方法等DL/T1628—2016
本标准适用于额定三相（组）容量不人于16000kVA，最高电压不高于40.5kV的同步发电机组励磁用干式变压器（组）（以下简称励磁变）。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，仅注日期的版木适用于本文件。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/T191.包装储运图示标志
GB/T1094.11电力变压器第11部分：十式变压器GB/T7409.3同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求GB/T11021，电气绝缘耐热性和表示方法GB/T18494.1变流变压器第1部分：工业用变流变压器3术语和定义
下列术语和定义适川于本标准。3.1
额定一次电压ratedprimaryvoltage电源的额定电压。
额定二次电压ratedsecondaryvoltage电源电压为额定，励磁变空载下的二次侧线电压。3.3
额定电压比
ratedvoltageratio
一次绕组的额定电压对二次绕组的额定电压之比，3.4
额定二次电流ratedsecondarycurrent励磁变允许长期运行的二次侧电流。3.5
励磁变总损耗totallossofexcitationtransformer励磁变总损耗包括额定负载时的基波损耗和谐波损耗，计算公式如式（1）所示：P=P+PN
式中：
PN一一励磁变额定工况下的总损耗，单位为瓦（W)：Pi一一额定基波损耗，单位为瓦（W)；一额定谐波损耗，单位为瓦（W)。PhN
3.5.1
额定基波损耗
ratedfundamentalwaveloss
额定负载时基波在变压器线圈、铁芯等部位引起的无效热能。(1)
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励磁变基波损耗计算公式如下（仅考虑基波电压、基波电流）：P-R+P
式中：
P一一额定基波损耗，单位为瓦（W)；I一一基波额定电流，单位为安（A)R一一绕组直流电阻，单位为欧（Q)；Pul——基波电流下绕组涡流损耗，单位为瓦（W），计算公式见GB/T18494.1。3.5.2
rated harmonic loss
额定谐波损耗
额定负载时谐波电流产生的损耗按下列公式计算：PN-KER+FPW-P
L/)xh
式中：
PhN
额定谐波损耗，单位为瓦（W）：导体的集肽系数，对于变压器一般取1.11.3：k
额定变流负载下的绕组电流方均根值，单位为安（A）：ILN
绕组直流电阻，单位为欧（2)：绕组谐波涡流损耗增加系数：
基波电流下绕组涡流损耗，单位为瓦（W），计算公式见GB/T18494.1：额定基波损耗，单位为瓦（W)：第h次电流的方均根值，单位为安（A）：谐波次数。
额定容量ratedcapacity
不考虑谐波时励磁变绕组的视在功率计算值，又称励磁变的标称容量。3.7
热容量heatcapacity
励磁变的额定容量与额定工况下的总损耗之和。4产品型号
励磁变产品型号如下：
特殊使用环境代号
标称系统电压，单位为千优(kV)额定容量，单位为千伏安(kVA)
设计序号
产品型号字母
(2)
(3)
(4)
(5)
励磁变产品型号字母排列顺序及含义见表1。表1
1励磁变产品型号字母排列顺序及含义序号
网侧相数
绕组外绝缘介质
绝缘耐热等级
冷却装置种类
绕组数
线圈导线材质
运行环境
成型固体
励磁变运行环境应满足以下要求：a）使用环境：见GB/T1094.11。b）工作频率：工作频率为50Hz或60Hz。6技术要求
电压的选择
额定一次电压的选择
6.1.1
励磁月
空气（千式）
浇注式
包绕式
绝缘系统温度为200℃
绝缘系统温度为220℃
自然循环冷却装置
风冷却器
双绕组
三绕组
铜铝复合
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代表字母
额定一次电压为向励磁变提供电能的电源额定电压。自并励系统的励磁变一次电压应采用发电机机端额定电压。
额定二次电压的选择
6.1.2
励磁变二次额定电压宜按下列公式计算：3
DL/T1628-2016
KX(3V2/元)XUXcosα=KU.+K/[(3/元)(X+X)+2R,+RJ+△U+AUX=U、X(U2N/S）
式中：
U2N
amin
AUscr
考虑整流桥阳极电压下降系数，无特殊要求可取1：励磁变额定二次电压，单位为伏（V)；励磁系统允许输出的晶闸管最小触发角，单位为度（°)：励磁系统电压强励倍数：
对应发电机额定容量的励磁电压，单位为伏（V)：励磁系统电流强励倍数：
对应发电机额定容量的励磁电流，单位为安（A）：由励磁变至整流桥交流输入端之间的每相换向电抗，单位为欧（2)线路电抗，主要是交流输入电缆电抗，单位为欧（2)：线路电阻，包括交直流输入线路电阻，单位为欧（2）：励磁变短路阻抗中的电阻分量，单位为欧（2)：导通两臂的晶闸管元件正向压降，单位为伏（V）；电刷、集电环等其他部分的压降，单位为伏（V)，取2V～4V：励磁变短路阻抗百分值；
励磁变的额定容量，单位为瓦（W）。二次侧电流的选择
励磁变额定二次电流应按下列公式计算I2N-0.816XImx×/1-3×P(a,y)
Y(a,y)=(sin y ×[2+cos(2α+)]-×[1+2cosa×cos(α+)]3 /([cosα-cos(α+)×2元)[cosα-(/2XK/U2)]
=-αcos
式中：
12N一—励磁变额定二次电流有效值，单位为安（A)；Ifimax
发电机最大连续负载的励磁电流，单位为安（A），应不小于1.1倍额定励磁电流：励磁系统最大连续工作电流时的晶闸管控制角，单位为度（°）；励磁系统最大连续工作电流时的品管换相角，单位为度（\）：X一一由励磁变至整流桥交流输入端之间的每相换向电抗，单位为欧（Q)；K——励磁系统电流强励倍数：
Im一一对应发电机额定容量的励磁电流，单位为安（A)；U2N一一励磁变额定二次电压，单位为伏（V）。6.3容量的选择
6.3.1额定容量
励磁变的额定容量按式（11）计算S=XUXI2N
式中：
SN一一励磁变的额定容量，单位为瓦（W）；4
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
U2N一一励磁变额定二次电压，单位为伏（V)：I2N一一励磁变额定二次电流，单位为安（A)。6.3.2热容量
励磁变的热容量宜按式（12）计算：S%=S%+P(1.1~1.25)S
式中：
Sh——励磁变的热容量，单位为瓦（W)：Sy一一威磁变的额定容量，单位为瓦（W)；PN—一励磁变额定工况下的总损耗，单位为瓦（W)。DL/T1628
2016
(12)
注：公式中系数为通常情况下励磁变热容量与额定容量的关系变动范围，具体值以励磁变的设计计算为准短路阻抗的选择
励磁变短路阻抗最小值应符合表2的规定。表2
额定容量
kvA
630及以下
631~1250
1251~2500
2501~6300
6301~16000
绝缘水平
励磁变的绝缘水平应符合表3的规定励磁变短路阻抗的选择
最小短路阻抗
额定电压
≤1.2（0.23/0.4/0.69）
3.15
10.5
13.8
15.75
励磁变的绝缘水平
额定短时外施耐受电压
额定雷电冲击耐受电压
125
125
125
125
150
150
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绝缘等级
励磁变温升不超过表4中规定的数值。表4
绝缘系统温度（见注1）
105（A)
120（E）
130(B)
155(F)
180（H)
200
220
注1：有关温度等级的字母代号见GB/T11021。注2：温升测量按GB/T1094.11进行。6.7
空载励磁电流
励磁变温升限值
额定电流下的绕组平均温升限值（见注2）K
100
125
135
150
励磁变的空载励磁电流应小于表5中规定的数值表5
额定容量
kVA
500及以下
501~800
801~-1600
1601~2500
2501~4000
4001~6300
630110.000
10001~-16000
3外壳防护
励磁变的空载励磁电流
空载电流
当励磁变带外壳时，外壳的防护等级宜采用IP20。寿命
励磁变正常工作条件下的寿命不应小于30年。接法
6.10
励磁变绕组应采用“Yd”或“Dy”接线，屏蔽层
6.11
励磁变的一次侧和二次侧之间应设置金属静电屏层，屏蔽层应一点可靠接地。6
6.12
局部放电
励磁变局部放电的技术要求应符合GB/T1094.11的规定，温度检测
6.13
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应配置温度监测装置监测励磁变绕组温度；温度监测装置应具有报警功能，报警分两级，报警值可整定，每级报警接点不少于2对。6.14不平衡度
正常情况下，电压不平衡度充许值为2%，短时不超过4%分接头
6.15
若配置分接头，宜为0土2×2.5%U。7检验规则
试验规则
a）性能试验应符合GB/T1094.11的规定。b）温升试验的试验电流应是根据励磁变的热容量计算出的等效工频电流。7.2
试验项目
励磁变试验项目见表6。
5励磁变试验项目
试验项目
温升试验
绕组直流电阻测试
绝缘电阻测试
空载损耗
空载电流测试bzxZ.net
电压比测试
外施工频耐压试验
联结组标号检定
负载损耗
短路阻抗
感应耐压试验
局部放电试验
雷电冲击试验
注：*表示仅在相关接线拆装后进行。试验方法
试验方法见GB/T1094.11。
型式试验
出厂试验
交接试验
大修试验
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技术文件
励磁变出厂时的技术文件应包含以下内容：-产品外形图（含安装尺寸和质量等）：一接线图：
—试验报告；
一过载能力特性曲线、输入输出电压特性曲线：安装使用说明书；
合格证：
装箱清单。
10标志、包装、运输和储存
应设有铭牌，铭牌的规范应符合GB/T1094.11的规定a)
b）设备的包装、运输和储存应符合GB/T191的规定，且含装箱单、合格证及有关资料。8
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