ГОСТ 21558-88 Системы возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов. Общие технические условия

г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ, ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ И СИНХРОННЫХ КОМПЕНСАТОРОВ

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ГОСТ 21558 — 88

(СТ СЭВ 5264 — 85)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва

УДК 621.313.126:006.354 Группа Е62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ, ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ И СИНХРОННЫХ КОМПЕНСАТОРОВ

Общие технические условия

Excitation system for turbogenerators, hydrogenerators and synchronous condensers. General specifications

ОКП 33 0140

Срок действия с 01.01.90 до 01.01.95

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на системы возбуждения, предназначенные для возбуждения автоматически регулируемым постоянным током в нормальных и аварийных режимах турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов, изготовляемых по ГОСТ 533—85, ГОСТ 5616—81 и ГОСТ 609—84.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в приложении.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

• 1.1. Системы возбуждения должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 183—74, стандартов или технических условий на конкретные типы систем возбуждения по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

• 1.2. Климатическое исполнение систем возбуждения — по ГОСТ 15150—69 и ГОСТ 15543—70, категория размещения — 4.

При этом:

нормальное значение температуры окружающего воздуха — от 5 до 40°С, предельное верхнее значение температуры — 45°С;

окружающая среда — невзрывоопасная, нс содержащая токопроводящей пыли в концентрациях, снижающих уровень изоляции в недопустимых пределах.

Категория размещения оборудования, устанавливаемого в машинном зале, должна соответствовать категории размещения синхронной машины.

Категория размещения трансформаторов в зависимости от места их установки (наружное, внутри помещения и т. п.) должна устанавливаться в стандартах или технических условиях на конкретные типы систем возбуждения.

По заказу потребителя системы возбуждения должны изготовляться на другие значения температуры и влажности окружающего воздуха.

• 1.3. Группа условий эксплуатации по ГОСТ 17516—72 должна указываться в стандартах или технических условиях на конкретные типы систем возбуждения. При этом вибрация пола помещения, где установлена система возбуждения, в диапазоне частот от 10 до 100 Гц должна происходить с ускорением не более 4,9 м • с^-2.

• 1.4. Основные системы возбуждения должны работать с автоматическим регулятором возбуждения (АРВ).

Работа без АРВ допускается только на время, необходимое для ремонта, замены или ревизии АРВ.

Системы возбуждения в период работы без АРВ должны иметь средства, обеспечивающие возбуждение с ручным дистанционным управлением или резервным регулятором возбуждения, развозбуж-дение и автоматическое гашение поля синхронной машины.

Это требование должно распространяться также на системы возбуждения электромашинных возбудителей пере.менного тока, входящих в основную систему возбуждения. Для этих систем ручное управление может быть недистанционным.

• 1.5. Номинальные токи полупроводниковых преобразователей систем возбуждения — по ГОСТ 18142.1—85. Системы возбуждения должны обеспечивать в продолжительном режиме ток и напряжение, превышающие номинальные значения тока и напряжения возбуждения генераторов и компенсаторов не менее чем на 10%.

• 1.6. Для генераторов мощностью 100 МВт и более и для компенсаторов мощностью 100 МВ-А и более следует устанавливать быстродействующие системы возбуждения.

По заказу потребителя в зависимости от условий работы синхронной машины допускается устанавливать медленнодействующие системы возбуждения независимо от мощности синхронной машины.

• 1.7. Кратность предельного установившегося напряжения возбуждения (кратность форсировки), а также кратность предельного тока возбуждения (потолок по току) должны быть не менее 2.

Потолок возбуждения по напряжению может превосходить потолок по току, при этом ограничение предельного значения тока возбуждения должно осуществляться в соответствии с максимально допустимым током возбуждения синхронной машины, но не ниже двукратного номинального тока возбуждения.

Требования к предельному установившемуся напряжению возбуждения и скорости нарастания напряжения возбуждения в период работы без АРВ не устанавливают.

• 1.8. Максимальные мгновенные значения напряжения на выводах обмотки ротора в продолжительном режиме при токе возбуждения до 1,1 номинального не должны быть выше 30% амплитуды полного испытательного напряжения обмотки возбуждения относительно корпуса по ГОСТ 183—74.

• 1.9. Номинальная скорость нарастания напряжения возбуждения, определяемая по ГОСТ 183—74, при заданном снижении напряжения на входе АРВ и при внезапных коротких замыканиях в сети должна быть не менее 2 отн. ед./с.

• 1.10. Быстродействие системы возбуждения при форсировке, при нагрузке ее на обмотку возбуждения синхронной машины, работающей на сеть или в режиме холостого хода и напряжении прямой последовательности на зажимах машины не ниже 80% номинального, не должно превышать для быстродействующих систем возбуждения 0,06 с. Полное время расфорсировки для этих систем не должно превышать 0,15 с.

• 1.11. Системы возбуждения, кроме систем возбуждения элект-ромашинных возбудителей переменного тока, должны обеспечивать требования к кратности форсировки и номинальной скорости нарастания напряжения возбуждения при устойчивом снижении напряжения прямой последовательности на входе АРВ по сравнению с напряжением, определяемым установкой АРВ:

на 5—20% номинального — при кратности форсировки до 3; на 7,5—20% номинального — при кратности форсировки св. 3 до 4.

Норму снижения напряжения на входе АРВ при кратности форсировки свыше 4 следует устанавливать в стандартах или технических условиях на систему возбуждения.

Напряжение системы возбуждения в исходном режиме должно быть равно номинальному напряжению возбуждения синхронной машины.

При снижении напряжения на входе АРВ менее установленного допускается пропорциональное снижение кратности форсировки и скорости нарастания напряжения возбуждения.

Требования к кратности форсировки и номинальной скорости нарастания напряжения возбуждения систем возбуждения элект-ромашинных возбудителей переменного тока следует устанавли-2^Г

вать в стандартах или технических условиях на конкретные типы систем возбуждения.

Примечание. Требования настоящего пункта относятся к каналу напряжения АРВ. Если АРВ действует не только по отклонению напряжения, но и по другим параметрам, то форсировка возбуждения и номинальная скорость нарастания напряжения возбуждения должны обеспечиваться также и при отклонении этих параметров, значения которых следует устанавливать в стандартах или технических условиях на конкретные типы систем возбуждения.

• 1.12. Запаздывание системы возбуждения при форсировке не должно превышать для медленнодействующих систем — 0,03 с, для быстродействующих — 0,02 с.

• 1.13. Требования пп. 1.7, 1.9 и 1.12 должны обеспечиваться при следующих условиях:

если напряжение прямой последовательности на выводах синхронной машины во время короткого замыкания любого вида, независимо от его продолжительности, превышает 80% номинального, а также при условии, что снижение напряжения на входе АРВ в момент короткого замыкания достаточно для обеспечения полной форсировки возбуждения;

если напряжение прямой последовательности па выводах синхронной машины во время короткого замыкания не превышает 80% номинального, а после отключения короткого замыкания равно или превышает 80% номинального и при продолжительности короткого замыкания не более 0,18 с для синхронных машин, работающих на сеть 110 кВ и выше, и 0,3 с для синхронных машин, работающих на сеть 35 кВ и ниже.

В случае, если длительность короткого замыкания превышает установленное время или напряжение прямой последовательности на выводах синхронной машины после отключения короткого замыкания меньше 80% номинального, допускается снижение кратности форсировки до значения, равного произведению напряжения прямой последовательности в относительных единицах на коэффициент 2,5, и требования к скорости нарастания напряжения возбуждения не устанавливают.

Требования пп. 1.7 и 1.12 следует выполнять независимо от режима синхронной машины, предшествующего короткому замыканию, требование п. 1.9 — при начальном токе возбуждения, равном номинальному.

• 1.14. Системы возбуждения должны обеспечивать в продолжительном режиме работы плавное регулирование возбуждения:

от режима с максимально допустимым отрицательным током возбуждения (для реверсивных систем возбуждения) или от нуля тока возбуждения (для нереверсивных систем возбуждения) до 110% номинального положительного тока возбуждения синхронных компенсаторов, работающих на сеть;

от 80% номинального напряжения статора до 110% номинального напряжения статора при работе турбогенераторов и гидрогенераторов на холостом ходу, воздействием на уставку ЛРВ;

от 20% номинального напряжения статора до 110% номинального напряжения статора при работе турбогенераторов и гидрогенераторов на холостом ходу, воздействием на специальные входы АРВ или устройство ручного управления. Для генераторов с системами самовозбуждения данный режим может быть обеспечен при независимом питании системы возбуждения (например от собственных нужд станции).

• 1.15. Уставка АРВ по напряжению должна изменяться плавно или дискретно со ступенями не более 0,2% номинального напряжения, а скорость изменения уставки должна быть не более 1% и не менее 0,3% номинального напряжения за 1 с.

• 1.16. Системы возбуждения по заказу потребителя должны обеспечивать работу генератора или группы генераторов в режиме зарядки линии электропередачи с емкостной нагрузкой, а также длительную работу в режиме потребления реактивной мощности. Допускается, чтобы системы самовозбуждения обеспечивали режим зарядки линии при питании этих систем от шин собственных нужд переменного тока электростанции. Возбудители компенсаторов мощностью 50 Мвар и выше по заказу потребителя должны обеспечивать работу с изменением полярности потока возбуждения.

• 1.17. Системы возбуждения должны выдерживать двукратный номинальный ток возбуждения в течение:

не менее 50 с — для синхронных машин с косвенной системой охлаждения;

не менее 20 с — для турбогенераторов с непосредственным охлаждением и гидрогенераторов с форсированным воздушным или непосредственным водяным охлаждением обмотки ротора;

не менее 15 с — для турбогенераторов мощностью 800 и 1000 МВт;

не менее 10 с — для турбогенераторов мощностью 1200 МВт.

• 1.18. Время пуска систем возбуждения синхронной машины, находящейся в резерве, не должно вызывать увеличения длительности пуска этой машины.

• 1.19. Системы возбуждения, использующие выпрямление переменного тока при помощи полупроводниковых преобразователей при числе фаз и числе параллельных ветвей преобразователя не более трех, должны обеспечивать при выходе из строя одной ветви или фазы возбуждение синхронной машины не ниже значения, соответствующего:

работе турбогенератора с номинальной активной мощностью и коэффициентом мощности, равным единице;

3—2:97

работе гидрогенератора с номинальной активной мощностью при номинальном напряжении на выводах и запасом по статической устойчивости не менее 20% номинальной активной мощности машины (без учета АРВ), при этом ток возбуждения не должен быть меньше тока возбуждения холостого хода;

работе компенсатора с 65% номинального тока возбуждения.

Для всех видов систем возбуждения генераторов малой мощности (до 12 МВт), оснащенных преобразователями с одной параллельной ветвью в плече, а также для бесщеточных систем возбуждения синхронных компенсаторов, допускается по согласованию с потребителем при выходе из строя одного плеча отключить весь преобразователь с полной потерей тока возбуждения. При этом допустимую длительность остановки генератора (компенсатора) следует устанавливать по согласованию с потребителем в стандартах или технической документации на конкретные типы систем возбуждения.

Требования к предельному установившемуся напряжению возбуждения и быстродействию системы возбуждения при выходе из строя одной ветви преобразователя не устанавливают, при этом по согласованию с потребителем допускается ручное или автоматическое запрещение форсировки возбуждения.

Системы возбуждения, использующие выпрямление переменного тока при помощи полупроводниковых преобразователей при числе фаз или числе параллельных ветвей преобразователя четыре и более, должны обеспечивать при выходе из строя одной ветви или фазы все режимы синхронной машины, включая форсировку возбуждения, а при выходе из строя двух ветвей или двух фаз должны обеспечивать режимы работы синхронной машины, соответствующие выходу из строя одной ветви или фазы при числе фаз и числе параллельных ветвей не более трех. При этом должно осуществляться автоматическое ограничение или запрещение форсировки возбуждения.

Системы возбуждения электромашннных возбудителей переменного тока с силовыми полупроводниковыми преобразователями при выходе из строя одной ветви, независимо от числа параллельных ветвей, а по заказу потребителя также при нарушении работы системы управления преобразователем должны обеспечивать:

при мощности синхронных генераторов более 30 МВт — все режимы возбуждения, включая форсировку;

при мощности синхронных генераторов до 30 МВт включительно но согласованию с потребителем — номинальный режим работы без установления требований к кратности форсировки и быстродействию системы возбуждения в течение времени, необходимого для выявления и замены поврежденного элемента без остановки генератора, но не более промежутка времени, согласованного потребителем.

• 1.20. Л1ногогрупповые системы возбуждения, а также одногрупповые системы возбуждения с параллельными преобразователями должны по заказу потребителя автоматически обеспечивать при выходе из строя одного преобразователя (одной группы вентилей) режимы работы синхронных машин, соответствующие выходу из строя одной ветви или фазы при числе фаз и числе параллельных ветвей не более трех.

• 1.21. Системы управления преобразователей, входящие в системы возбуждения генераторов независимо от их мощности, а также компенсаторов мощностью свыше 150 Мвар должны иметь по заказу потребителя резервирование, обеспечивающее при выходе из строя одного элемента системы управления режимы работы синхронных машин, соответствующие выходу из строя одной ветви или фазы при числе фаз и числе параллельных ветвей не более трех.

• 1.22. В системах самовозбуждения и комбинированного возбуждения, включающих в себя силовой выпрямительный трансформатор, последний должен быть рассчитан на повышение напряжения питания до 140% номинального в течение 1 с. Это требование устанавливают также к преобразователю и другим элементам, подключенным к этому трансформатору.

• 1.23. Силовые преобразователи, входящие в систему возбуждения и оснащенные принудительной системой охлаждения, должны иметь не менее двух вентиляторов или насосов и не должны иметь ограничений по режиму работы системы возбуждения при выходе из строя одного насоса (вентилятора).

Нормы продолжительности работы и допустимой нагрузки системы возбуждения при полном прекращении принудительного потока охлаждающей жидкости (воздуха) устанавливают в технической документации на конкретные типы систем возбуждения.

• 1.24. Системы возбуждения при работе без АРВ должны обеспечивать поддержание заданного тока возбуждения с погрешностью ±20% при изменении частоты источника питания от плюс 2 до минус 3 Гц от номинальной, а при работе с АРВ и изменении частоты источника питания в тех же пределах — нормальные режимы, возможность форсировки возбуждения и гашения поля. При изменении частоты источника питания до 65, а по согласованию с потребителем до 90 Гц системы возбуждения должны при работе с АРВ обеспечивать поддержание заданного напряжения на выводах гидрогенератора с точностью ±10%, а при изменении частоты источника питания до 40 Гц—с точностью от 0 до минус 10%. При повышении частоты источника питания до 57,5 Гц должно быть обеспечено при работе с АРВ поддержание 3*

заданного напряжения на выводах гидрогенератора с точностью ±5°/о-

• 1.25. Системы возбуждения должны обеспечивать все заданные параметры и режимы при отклонениях:

напряжения в сети собственных нужд станции переменного тока 380/220 В от плюс 10 до минус 15% длительно, от плюс 20 до минус 45% кратковременно (не более установленной длительности форсировки возбуждения), а также при полном исчезновении напряжения в течение 2 с;

напряжения в сети постоянного тока от плюс 10 до минус 15% номинального напряжения длительно;

частоты сети от плюс 2 до минус 3 Гц длительно.

• 1.26. Системы возбуждения в предусмотренных случаях должны допускать возможность включения генераторов в сеть способом самосинхронизации при скольжении, установленном в технической документации на конкретный тип генератора, а также асинхронный пуск компенсаторов.

• 1.27. Системы возбуждения по заказу потребителя должны обеспечивать возможность автоматического управления при пуске и остановке синхронных машин.

• 1.28. Системы возбуждения гидрогенераторов должны обеспечивать возбуждение гидрогенератора при его пуске в случае отсутствия переменного тока в системе собственных нужд гидроэлектростанции.

Допустимую длительность работы системы возбуждения при отсутствии переменного тока в системе собственных нужд гидроэлектростанции следует устанавливать в стандартах или технической документации на конкретные типы систем возбуждения.

• 1.29. Система автоматического регулирования возбуждения должна обеспечивать:

дистанционное изменение уставки АРВ;

компаундирование измерительного органа напряжения АРВ по полному току статора или по его составляющим;

изменение коэффициентов усиления режимных параметров АРВ при его настройке;

ограничение тока ротора до двойного номинального без выдержки времени, а также ограничение тока ротора в соответствии с требованиями п. 1.19;

ограничение перегрузки ротора. Для синхронных машин с непосредственным охлаждением обмотки возбуждения, кроме турбогенераторов мощностью до 60 МВт, а также для машин, устанавливаемых на автоматизированных станциях и подстанциях без постоянного дежурного персонала, ограничение перегрузки должно быть интегрального принципа (интегрирование по времени квадрата тока возбуждения), обеспечивающего использование полной перегрузочной способности синхронных машин;

ограничение минимального тока возбуждения с уставкой, зависящей от величины активной мощности,-—для генераторов мощностью свыше 60 МВт; а для генераторов мощностью до 60 МВт — по заказу потребителя.

Ограничение максимального тока не должно происходить при протекании свободных токов при коротком замыкании в цепи статора и токов асинхронного режима. Для обеспечения этого условия допускается, чтобы ограничение тока происходило с небольшой выдержкой времени, измеряемой десятыми долями секунды.

Переход в режим ограничений и обратно следует сигнализировать.

Аппаратура автоматического регулирования возбуждения должна иметь устройства, обеспечивающие работу в общестанционной системе группового регулирования напряжения. Устройство дистанционного изменения уставки АРВ должно быть рассчитано на работу в режиме командных воздействий от систем регулирования верхних уровней с частотой от 6 до 20 команд в 1 мин.

Кроме того, система автоматического регулирования по заказу потребителя должна содержать следующие устройства:

подгонки уставки напряжения при автоматической синхронизации;

поддержания постоянным тока возбуждения в режиме выбега генератора (для атомных электростанций);

автоматического слежения уставки устройства ручного управления или резервного регулятора за уставкой основного АРВ;

стабилизации распределения реактивной нагрузки между параллельно работающими машинами.

• 1.30. Системы возбуждения турбогенераторов должны быть рассчитаны на работу турбогенераторов в асинхронном режиме без возбуждения.

Выпадение синхроных машин из синхронизма, а также их последующее отключение от сети не должно приводить к повреждению системы возбуждения.

Системы возбуждения должны допускать:

возбуждение гидрогенератора с целью его электрического торможения до полного останова при токе статора не более 1,2 номинального;

возбуждение турбогенераторов атомных электростанций на выбеге совместно с механизмами собственных нужд до частоты 70% номинальной при напряжении генератора, сниженном пропорционально частоте вращения.

• 1.31. Системы возбуждения должны быть выполнены так, чтобы ни в одном из возможных в эксплуатации режимов мгновенные значения напряжения, возникающие на выводах обмотки возбуждения синхронной машины, не превышали 70% амплитуды полного испытательного напряжения этой обмотки относительно корпуса по ГОСТ 183—74.

При использовании устройств для защиты обмотки возбуждения от перенапряжений они должны быть многократного действия.

• 1.32. Уровень испытательных напряжений устройств системы возбуждения, электрически связанных с цепью обмотки ротора или статора, должен быть установлен в технических условиях на эти устройства, но не может быть ниже испытательного напряжения соответственно ротора или статора, за исключением выпрямительных трансформаторов, испытательные напряжения которых устанавливают в стандартах на эти трансформаторы.

• 1.33. В системах возбуждения должна быть обеспечена возможность измерения, как минимум, следующих параметров:

для синхронных машин мощностью 160 МВ • А и более ток возбуждения синхронной машины;

напряжение возбуждения синхронной машины (кроме бесщеточных систем, не имеющих контактных колец);

ток возбуждения возбудителя переменного тока;

напряжение статора возбудителя переменного тока (кроме бесщеточных систем, не имеющих контактных колец);

для синхронных машин мощностью менее 160 МВ • А

ток возбуждения синхронной машины;

напряжение возбуждения синхронной машины (кроме бесщеточных систем, не имеющих контактных колец).

• 1.34. Системы возбуждения (в том числе и резервные) должны иметь основные и резервные устройства гашения поля. Резервное устройство должно обеспечивать при подаче импульса гашение поля возбуждаемой синхронной машины независимо от срабатывания основного устройства гашения поля.

• 1.35. Гашение поля синхронной машины может быть осуществлено следующими способами:

включением обмотки возбуждения на разрядное устройство (сопротивление, дугогасительная решетка и др.);

изменением величины или полярности напряжения, приложенного к обмотке возбуждения путем воздействия на возбудитель;

гашением поля возбудителя или сочетанием гашения поля возбудителя и непосредственно самой синхронной машины.

Выбор способа и времени гашения поля синхронной машины производят по согласованию между изготовителем и потребителем.

• 1.36. Основное устройство гашения поля (УГП) должно обеспечивать гашение поля при всех внутренних и внешних коротких замыканиях в цепи обмотки статора синхронной машины при работе ее на сеть с исходным током возбуждения, не превышающим номинальный, а также в режиме форсировки возбуждения на холостом ходу синхронной машины.

В указанных режимах, в случае применения в качестве основного УГП автомата (выключателя) гашения поля (АГП), он должен допускать одно отключение тока форсировки при коротком замыкании на выводах синхронной машины или одно отключение тока форсировки возбуждения на холостом ходу синхронной машины без ревизии и замены деталей УГП.

• 1.37. УГП при совместном действии основного и резервного устройств должно обеспечивать гашение поля при всех внутренних и внешних коротких замыканиях в цепи обмотки статора синхронной машины, возникающих в установившемся режиме форсировки возбуждения, а также при возникновении аварийных режимов самой системы возбуждения (короткое замыкание на выводах обмотки возбуждения, отказ .устройства ограничения максимального тока возбуждения при форсировке возбуждения и т. д.).

В указанных случаях допускается вывод во внеочередной ремонт автомата (выключателя) гашения поля после одного срабатывания.

• 1.38. Аппаратура УГП дополнительно к требованиям, указанным в пп. 1.26, 1.30, 1.36 и 1.37, должна обеспечивать:

отключение УГП при работе синхронной машины на сеть и на холостом ходу в нормальном режиме, а также при возникании асинхронного, несимметричного или неполнофазного режима;

повторное включение УГП после его отключения на работающей на сеть или на холостом ходу синхронной машине;

работоспособность при полнофазном или неполнофазном отключении синхронной машины от сети после отключения УГП;

отключение сколь угодно малого и включение любого возможного в эксплуатации тока возбуждения синхронной машины;

гашение поля при изменении частоты турбогенераторов от 45 до 55 Гц и гидрогенераторов от 40 до 80 Гц, а также при угонных оборотах, причем в последнем случае допускается, чтобы гашение поля производилось совместным действием основного и резервного устройств гашения поля.

Во всех указанных режимах действие УГП не должно зависеть от полярности тока возбуждения синхронной машины.

Дополнительные режимы, на которые должна быть рассчитана аппаратура УГП, должны указывать в стандартах или технических условиях на синхронную машину.

• 1.39. Система возбуждения должна предусматривать возможность производить в порядке оперативного обслуживания гашение поля отключенной от сети синхронной машины таким способом, чтобы мгновенные значения напряжения на обмотке возбуждения не превышали 50% амплитуды испытательного напряжения этой обмотки относительно корпуса.

• 1.40. Конструкция УГП должна быть такой, чтобы обеспечивалось сохранение положения «включено» или «отключено» при исчезновении напряжения управления.

Включение УГП должно обеспечиваться при изменении напряжения оперативного постоянного тока в диапазоне от 0,8 до 1,1 номинального, а отключение УГП — при напряжении постоянного тока в диапазоне от 0,65 до 1,1 номинального. Работа УГП должна обеспечиваться независимо от значения напряжения собственных нужд переменного тока.

По требованию заказчика автомат (выключатель) гашения поля может иметь две независимые обмотки отключения.

• 1.41. Собственное время отключения УГП не должно превышать 0,1 с. Собственное время включения УГП не должно превышать 0,5 с.

• 1.42. Резервные системы возбуждения должны обеспечивать кратность форсировки возбуждения турбогенераторов не менее

• 1,3, при этом требования к их быстродействию не устанавливают.

Резервные системы возбуждения могут быть рассчитаны на работу без АРВ, при этом рекомендуется применять релейную форсировку возбуждения. Длительность форсировки — по п. 1.17 настоящего стандарта.

• 1.43. Резервные системы возбуждения должны устойчиво работать при кратковременном (не более установленной длительности форсировки) снижении напряжения в сети до 0,6 номинального, при этом для турбогенераторов мощностью менее 500 МВт должна быть обеспечена регламентированная форсировка возбуждения, а для турбогенераторов мощностью 500 МВт и более должен быть обеспечен ток возбуждения генератора не ниже номинального.

• 1.44. Резервные системы возбуждения должны соответствовать

также требованиям пп. 1.2, 1.5, 1.14, 1.16, 1.18, 1.26, 1.30 (в части асинхронного режима); 1.31 —1.41, 1.45, 1.46 настоящего стан

дарта.

• 1.45. Конструкция системы возбуждения должна быть рассчитана на удобство ее обслуживания и наладки, монтажа и демонтажа отдельных сборочных единиц.

• 1.46. Система возбуждения и ее основные сборочные единицы (преобразователи, шкафы управления, сигнализации и защиты, АРВ) не должны требовать доработки и доводки на месте монтажа.

Основные сборочные единицы должны поставлять с заводской пломбой.

• 1.47. Массу и коэффициент полезного действия системы возбуждения устанавливают в стандартах и технической документации на конкретные типы систем возбуждения.

• 1.48. Для систем возбуждения устанавливают следующие показатели надежности, определяемые со второго года эксплуатации с номинальной нагрузкой промышленного образца:

коэффициент готовности — не менее 0,996;

средняя наработка на отказ (отключение генератора от сети или экстренная необходимость перехода на резервную систему возбуждения) — не менее 18 000 ч.

Установленную безотказную наработку устанавливают в технических условиях на конкретные типы систем возбуждения.

Полный срок службы — не менее 25 лет.

• 1.49. В комплект систем возбуждения должны входить: возбудитель (электрическая машина переменного тока с полупроводниковым преобразователем, преобразователь с трансформаторным источником питания);

автоматический регулятор возбуждения;

устройства ручного управления возбуждением или (и) резервный АРВ;

устройства форсировки возбуждения, развозбуждения и гашения поля возбуждаемой синхронной машины и возбудителя;

коммутационная аппаратура цепи подвода и отвода электроэнергии от возбудителя и шинные (кабельные) перемычки для внутренних соединений силовых элементов системы возбуждения (преобразователей и шкафов возбуждения);

устройства защиты ротора синхронной машины от перенапряжений и перегрузок;

аппаратура автоматики управления системой возбуждения;

аппаратура сигнализации и защиты при внутренних повреждениях системы возбуждения;

устройства и аппаратура системы охлаждения возбудителя;

контрольно-измерительная аппаратура и датчики для дистанционных измерительных приборов (при необходимости);

запасные части;

специальные приспособления для наладки (при необходимости) узлов системы возбуждения (АРВ, преобразователя и др.).

Допускается совмещение функций нескольких устройств в одном устройстве, а также использование отдельных устройств основной системы возбуждения для работы резервной системы возбуждения.

Перечень запасных частей, устройств и аппаратуры, входящей в каждую конкретную систему возбуждения, следует указывать в стандартах или технической документации на конкретные типы систем возбуждения.

• 1.50. К комплекту следует прилагать технические описания и инструкции по эксплуатации системы возбуждения и ее основных устройств и аппаратов (сборочных единиц), паспорта и ведомости запасных частей основных сборочных единиц системы возбуждения, а также протоколы (формуляры) заводских испытаний сборочных единиц. К системам возбуждения, испытанным на предприятии-изготовителе, в комплексе следует прилагать их паспорта или формуляры с результатами испытаний. Допускается совмещение нескольких видов формуляров (например техническое описание и инструкция по эксплуатации, паспорт, протоколы испытаний) — в один формуляр.

• 1.51. На каждой системе возбуждения должна быть укреплена табличка по ГОСТ 12969—67 и ГОСТ 12971—67, содержащая следующие данные:

товарный знак предприятия-изготовителя;

тип системы возбуждения;

заводской номер; номинальное напряжение, В;

предельное установившееся напряжение, В; номинальный ток, Л;

предельный ток, А; длительность форсировки, с; частоту питания, ’Гц;

напряжение питания переменного тока линейное, В; год выпуска;

обозначение настоящего стандарта.

Для систем возбуждения, являющихся комплексом сборочных «единиц, не объединенных единой конструкцией, допускается не устанавливать общую табличку.

• 1.52. На табличке устройств, входящих в систему возбуждения, должны быть указаны:

товарный знак предприятия-изготовителя;

тип устройства; заводской номер;

основные параметры — по стандартам, техническим условиям или технической документации на конкретный вид устройства; масса, кг;

год выпуска;

обозначение стандарта, технических условий или основного конструкторского документа на конкретный вид устройства.

На устройствах, входящих в систему возбуждения, предназначенных для экспорта, государственный Знак качества, товарный знак и обозначение стандарта не указывают, а наносят надпись «Сделано в СССР».

• 1.53. Консервация и упаковка систем возбуждения — по ГОСТ 23216—78 и техническим условиям на систему возбуждения конкретного типа.

• 2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

  • 2.1. Требования безопасности систем возбуждения — по ГОСТ 12.2,007.0—75 и ГОСТ 12.2.007.1—75.

  • 2.2. Системы возбуждения должны соответствовать требованиям «Правил устройства электроустановок» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

  • 2.3. Крышки и дверцы, открывающие доступ к токоведущим частям высокого напряжения, должны быть снабжены замками, отпирающимися специальными ключами, и иметь предупредительные знаки по ГОСТ 12.4.026—76.

• 3. ПРИЕМКА

  • 3.1. Системы возбуждения подвергают на предприятии-изготовителе приемо-сдаточным, периодическим и типовым испытаниям по ГОСТ 183—74, ГОСТ 533—85, ГОСТ 5616—81, ГОСТ 609—84, стандартам или технической документации на конкретные типы устройств, входящих в систему возбуждения.

В случае невозможности проведения отдельных испытаний на предприятии-изготовителе эти испытания следует проводить совместно с потребителем на месте установки системы возбуждения.

В случае, если сборка и испытания системы возбуждения в комплексе могут быть проведены только на месте установки генератора совместно с ним, на предприятии-изготовителе проводятся приемо-сдаточные испытания сборочных единиц систем возбуждения, по результатам которых проводят приемку системы возбуждения. Объем приемо-сдаточных испытаний сборочных единиц устанавливают в технических условиях на конкретные типы систем возбуждения.

• 3.2. Каждую систему возбуждения следует подвергать приемосдаточным испытаниям.

Программа приемо-сдаточных испытаний должна включать: измерение сопротивления и электрической прочности изоляции;

определение основных параметров и характеристик системы возбуждения и отдельных устройств согласно технической документации на конкретные типы систем возбуждения или отдельные устройства;

определение запаздывания и номинальной скорости нарастания напряжения возбуждения;

определение предельного и предельного установившегося напряжения возбуждения;

проверку работы устройств защиты от перенапряжений и перегрузок;

проверку гашения поля при номинальном и форсированном токах возбуждения (только для первого промышленного образца);

проверку устойчивости регулирования в нормальных режимах, а также в режимах ограничения максимального и минимального токов возбуждения;

проверку работы системы возбуждения при выходе из строя отдельных элементов;

проверку работы системы возбуждения при отклонениях напряжения и частоты переменного тока от номинальных значений (только для первого промышленного образца);

72-часовой режим нагрузки при номинальных параметрах системы возбуждения с последующей форсировкой возбуждения заданной кратности и длительности. В программу приемо-сдаточных испытаний могут быть включены дополнительные испытания.

• 3.3. Периодические испытания систем возбуждения следует проводить один раз в пять лет на одном образце каждого типа системы возбуждения.

• 3.4. Предприятие-изготовитель должно предъявлять по требованию потребителя протоколы периодических испытаний.

• 3.5. Типовые испытания следует проводить при изменении материалов, конструкции или технологии изготовления, если эти изменения могут оказать влияние на характеристики систем возбуждения и включать проверку параметров, которые могут при этом измениться.

• 3.6. Программы периодических и типовых испытаний определяют в стандартах или технических условиях на конкретные типы систем возбуждения.

• 3.7. Если при периодических или типовых испытаниях хотя бы одна система возбуждения не будет соответствовать требованиям настоящего стандарта, то следует проводить повторные испытания.

Результаты повторных испытаний являются окончательными.

• 4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

  • 4.1. Методы испытаний систем возбуждения — по ГОСТ 10159—79, ГОСТ 10169—77, ГОСТ 11828—86 и ГОСТ 18142.1—85.

  • 4.2. Определение номинальной скорости нарастания напряжения возбуждения следует производить при нагрузке возбудителя на обмотку возбуждения синхронной машины, работающей на сеть или в режиме трехфазного короткого замыкания на выводах машины или за трансформатором блока. В тех случаях, когда скорость нарастания напряжения возбуждения практически не зависит от нагрузки возбудителя или синхронной машины, допускается ее определение в других режимах, включая режим холостого хода возбудителя или синхронной машины. Допускается также использовать в качестве нагрузки возбудителя эквивалентное нагрузочное активно-индуктивное сопротивление. Омическое сопротивление эквивалентной нагрузки должно быть равно сопротивлению обмотки возбуждения синхронной машины при рабочей номинальной температуре.

Постоянная времени эквивалентной нагрузки должна быть такой, чтобы при номинальном режиме возбудителя пульсация тока от среднего значения не превышала 10%. Начальное напряжение возбудителя должно равняться номинальному напряжению возбуждения синхронной машины; начальная температура ротора синхронной машины должна равняться рабочей номинальной температуре.

При наличии устройства ограничения предельного тока возбуждения, оно должно быть включено.

• 4.3. Определение предельного и предельного установившегося напряжений возбуждения при форсировке следует производить в тех же условиях, что и определение номинальной скорости нарастания напряжения возбуждения. Форсировку возбуждения следует продолжать до момента достижения установленной кратности тока возбуждения, при этом за номинальное напряжение возбуждения следует принимать напряжение на выводах обмотки возбуждения при продолжительном номинальном режиме работы синхронной машины с номинальной температурой охлаждающей среды, т. е. при рабочей номинальной температуре обмотки ротора.

• 4.4. Для осуществления форсировки возбуждения с целью определения быстродействия и скорости нарастания напряжения возбуждения, на вход ЛРВ подают от постороннего источника напряжение, соответствующее номинальному режиму синхронной машины. Это напряжение скачком изменяют на 5% (7,5%) в соответствии сп. 1.11.

Скачкообразное изменение напряжения может быть осуществлено путем ввода предварительно зашунтированных сопротивлений, включенных последовательно в цепь входа АРВ. Процесс форсировки оспиллографируют.

• 4.5. Методы испытаний на надежность — по отраслевой нормативно-технической документации. Показатели надежности подтверждаются результатами статистической обработки данных эксплуатации с периодичностью не более 5 лет.

• 4.6. Проверку гашения поля при номинальном и максимальном токах возбуждения, проверку устройства ограничения минимального тока возбуждения, проверку устойчивости регулирования возбуждения должны производить при работе системы возбуждения на обмотку возбуждения синхронной машины, работающей на холостом ходу или под нагрузкой. Допускается проверку устойчивости регулирования и ограничения минимального тока возбуждения проводить с использованием модели генератора (компенсатора) .

• 5. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

  • 5.1. Условия транспортирования систем возбуждения в части воздействия механических факторов — по ГОСТ 23216—78, климатических факторов и условий хранения — по ГОСТ 15150—69, а также срок сохраняемости в консервации в упаковке изготовителя должны быть указаны в стандартах или технических условиях на системы возбуждения конкретного типа.

• 6. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

  • 6.1. Изготовитель гарантирует соответствие систем возбуждения требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий эксплуатации, транспортирования, хранения и монтажа.

Гарантийный срок эксплуатации должен быть равен гарантийному сроку на турбогенератор, гидрогенератор или синхронный компенсатор, для которого предназначена данная система возбуждения.

жение статора возбуждаемой синхронной машины или сети, на которую она работает, так и ток статора возбуждаемой машины

Система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в которой возбудитель получает энергию от источника, не связанного с напряжением и током статора возбуждаемой синхронной машины или сети, на которую она работает

Система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в которой возбудитель получает энергию как от источника, не связанного с напряжением и током статора возбуждаемой синхронной машины, так и от самой синхронной машины или сети, на которую она работает

Система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в которой передача энергии от возбудителя к обмотке возбуждения синхронной машины осуществляется без посредства скользящего щеточного контакта

Система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в состав которой входят только статические сборочные единицы и устройства

Система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в которой преобразование переменного тока в постоянный ток возбуждения синхронной машины осуществляют посредством одного или нескольких автономных преобразователей, включенных параллельно на стороне постоянного тока, имеющих одинаковое напряжение питания и равные углы открытия вентилей во всех режимах работы системы возбуждения

Одногрупповая система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в которой автономные преобразователи включены параллельно как со стороны постоянного, так и со стороны переменного тока

Система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), в которой преобразование переменного тока в постоянный ток возбуждения синхронной машины осуществляют посредством нескольких автономных преобразователей, не соединенных параллельно на стороне переменного тока, включенных параллельно или последовательно на стороне постоянного тока и имеющих разные углы открытия вентилей и (или) разные напряжения питания

Многогрупповая система возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), преобразовательная часть которой состоит из рабочей и форсировочной групп вентилей или преобразователей, включенных параллельно на стороне постоянного тока.

ределяется в момент, предшествующий началу работы этого устройства

Предельное установившееся напряжение возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), выраженное в долях номинального напряжения возбуждения

Наибольший ток возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), создаваемый системой возбуждения в конце регламентированной длительности форсировки возбуждения

Предельный ток возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), выраженный в долях номинального тока возбуждения

Скорость нарастания или снижения напряжения системы возбуждения или возбудителя турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) при необходимости изменения этого напряжения, выраженная в вольтах в секунду или в относительных единицах в секунду по отношению к номинальному напряжению возбуждения синхронной машины

Скорость изменения напряжения системы возбуждения или возбудителя турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), вычисленная заменой фактической кривой изменения напряжения отрезком прямой, имеющим такое же среднее значение, что и фактическая кривая в течение регламентированного интервала времени

Время достижения 95%-ного предельного напряжения возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) от исходного номинального значения при форсировке, вызванной регламентированным изменением напряжения на входе автоматического регулятора возбуждения

Интервал времени в секундах от момента подачи на вход автоматического регулятора возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) сигнала, вызывающего необходимость полной форсировки возбуждения при внезапном коротком замыкании в цепи статора синхронной машины или скачкообразном изменении ее напряжения до момента, когда в процессе форсировки возбуждения напряжение возбудителя отклонилось от начального на 3% от разности конечного и начального напряжений в сторону, определяемую поданным сигналом

Интервал времени в секундах от момента подачи на вход возбудителя турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) сигнала, вызывающего форсировку, до момента изменения напряжения на выходе возбудителя на 3% от разности конечного и начального напряжений

Интервал времени в секундах от момента подачи на вход автоматического регулятора возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) сигнала, вызывающего форсировку, до момента изменения напряжения на выходе автоматического регулятора возбуждения на 3% от разности конечного и начального напряжений

Приращение напряжения возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), выраженное в процентах к номинальному напряжению возбуждения при переходе с одной ступени установочного устройства на другую ближайшую ступень

Частное от деления приращения напряжения статора турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора), работающего на холостом ходу, выраженного в процентах от номинального напряжения статора, на интервал времени, за который это приращение было получено при непрерывном воздействии на привод установочного органа автоматического регулятора возбуждения или устройства ручного управления

Время, необходимое для ввода системы возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) в работу, определяемое с момента подачи сигнала на ее ввод до момента достижения тока возбуждения синхронной машины, равного току холостого хода

Зависимость напряжения на обмотке возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) от сигнала управления возбудителем при работе его в расчетной схеме

Изменение напряжения в заданной точке энергосистемы, выраженное в процентах от номинального напряжения в этой точке, вызывающее изменение тока возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) на одну номинальную единицу при рабочей номинальной температуре обмотки возбуждения

Изменение напряжения в заданной точке энергосистемы, выраженное в процентах от номинального напряжения в этой точке, вызывающее изменение реактивной мощности турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) на номинальное значение при рабочей номинальной температуре обмотки возбуждения

Коэффициент (6), определяемый как частное от деления относительного изменения напряжения возбуждения турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) на относительное изменение напряжения на входе АРВ по каналу напряжения статора

Д£7_в/Г_Пном

“ ш/и

Пояснение

Интервал времени в секундах с момента подачи команды на отключение устройства гашения поля турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) до момента начала гашения поля

Интервал времени в секундах с момента подачи команды на включение устройства гашения поля турбогенератора (гидрогенератора, синхронного компенсатора) до момента его перехода в положение, соответствующее рабочему состоянию системы возбуждения

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

• 1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

В. М. Бобров; Ю. А. Шмайн, канд. техн, наук (руководители темы)

• 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16.06.88 № 1857

• 3. Срок проверки — 1993 г.; периодичность проверки — 5 лет.

• 4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5264—85 Стандарт соответствует Публикации МЭК 34—3 в части технических требований к системам возбуждения

• 5. ВЗАМЕН ГОСТ 21558—76

• 6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

  Обозначение НТД.
  на который дана ссылка	Номер пункта
  ГОСТ 12.2.007.0—75	2.1
  ГОСТ 12.2.007.1—75	2.1
  ГОСТ 12.4.026—76	2.3
  ГОСТ 183—74	1.1; 1.8; 1.9; 1.31; 3.1
  ГОСТ 533—85	Вводная часть; 3.1
  ГОСТ 609—84	Вводная часть; 3.1
  ГОСТ 5616—81	Вводная часть; 3.1
  ГОСТ 10159—79	4.1
  ГОСТ 10169—77	4.1
  ГОСТ 11828—86	4.1
  ГОСТ 12969—67	1.51
  ГОСТ 12971—67	1.51
  ГОСТ 15543—70	1.2
  ГОСТ 15150—69	1.2; 5.1
  ГОСТ 17516—72	1.3
  ГОСТ 18142.1—85	1.5; 4.1
  ГОСТ 23216—78	1.53; 5.1

Редактор Т. С. Шеко

Технический редактор О. Н. Никитина Корректор И. Л. Асауленко

Сдано в наб. 30.06.88. Подп. в печ. 08.09.88 1.75 усл. п. л. 1,75 усл. кр.-отт. 1,85 уч.-изд. л. Тир. 8000 Цена 10 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов. 123840. Москва-. ГСП, Ново«гн>еснвнскнй пе»р.. 3

Тип. «Московский печатник». Москва. Лялин пер.. 6. Зак. 2497