同步電機勵磁系統(tǒng)定義

1、同步電機勵磁系統(tǒng) 定義 Excitation system for synchronous electrical machines-Definitions GB/T 1997 前 言  本標(biāo)準(zhǔn)是對GB 740987的修訂。 GB 740987執(zhí)行七年來，技術(shù)已有新的發(fā)展，其中有些內(nèi)容IEC已制定了國際標(biāo)準(zhǔn)。為適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求和貫徹積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)的精神，原標(biāo)準(zhǔn)需作修訂。 為便于采用IEC標(biāo)準(zhǔn)和今后增補、修訂標(biāo)準(zhǔn)的方便，經(jīng)技術(shù)委員會研究，將GB 7409改編為系列標(biāo)準(zhǔn)：修訂后的GB 等同采用IEC 34-16-1：1991；GB 等同采用IEC 34-1

2、6-2：1991，至于GB ，由于IEC目前還沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，此部分是根據(jù)GB 7409執(zhí)行七年的情況并參考了美國IEEE std 1986、1978、1979和原蘇聯(lián)2155888等標(biāo)準(zhǔn)編寫的。 本標(biāo)準(zhǔn)定義的同步旋轉(zhuǎn)電機的勵磁系統(tǒng)術(shù)語為一般通用的術(shù)語。同步電機勵磁系統(tǒng)所有各分標(biāo)準(zhǔn)在使用同步電機勵磁系統(tǒng)技術(shù)名詞和術(shù)語時均符合本標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定。其他未包括的術(shù)語，應(yīng)在同步電機勵磁系統(tǒng)各分標(biāo)準(zhǔn)中作補充規(guī)定。 本標(biāo)準(zhǔn)由全國旋轉(zhuǎn)電機標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會汽輪發(fā)電機分技術(shù)委員會提出并歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)負責(zé)起草單位：哈爾濱大電機研究所。 主要起草人：忽樹岳。 IEC前言  1)IEC(國際電工委員會)

3、是由所有國家的電工技術(shù)委員會(IEC國家委員會)組成的世界范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化組織。IEC的目的是促進電工和電子領(lǐng)域內(nèi)所有有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化問題的國際間的合作。為此目的和除其他活動之外，IEC出版國際標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)是委托各個技術(shù)委員會制定的； 對所討論的主題感興趣的任何一個國家委員會都可以參加起草工作，與IEC有聯(lián)系的國際的，政府的和非政府的組織也可以參加起草工作。IEC和ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)按兩大組織之間共同確定的條件緊密合作。 2)IEC關(guān)于技術(shù)問題的正式?jīng)Q議或協(xié)議是由代表各國家委員會專門利益的技術(shù)委員會所制定的，這些決議或協(xié)議都盡可能充分地表達了國際上所涉及的問題的一致意見。 3)這些決議或協(xié)議均

4、以標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)報告或?qū)t的形式出版且以推薦的形式供國際上使用， 并在此意義上為各國家委員會所承認。 4)為了促進國際上的統(tǒng)一，IEC各國家委員會應(yīng)盡最大可能在各自的國家和地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)中明確地采用IEC國際標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)清楚地指明IEC標(biāo)準(zhǔn)與對應(yīng)的本國或本地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)之間的某些分歧。 5)IEC對任何申明符合其某些標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備不提供表明它已被認可的標(biāo)記過程，并且也不對其負責(zé)。 IEC序言  本標(biāo)準(zhǔn)由旋轉(zhuǎn)電機技術(shù)委員會制定。 本標(biāo)準(zhǔn)的原文以下述文件為根據(jù)六月法表決報告2(CO)5322(CO)547  本標(biāo)準(zhǔn)形成了有關(guān)旋轉(zhuǎn)電機系列出版物的第16部分第1章，其他各部分是： 第1部分 定

5、額與性能，出版編號：IEC 34-1 第2部分 確定旋轉(zhuǎn)電機損耗與效率的試驗方法(牽引電機除外)，出版編號：IEC 34-2 第3部分 渦輪型同步電機特殊要求，出版編號：IEC 34-3 第4部分 根據(jù)試驗確定同步電機參數(shù)的方法，出版編號：IEC 34-4 第5部分 旋轉(zhuǎn)電機外殼防護等級，出版編號：IEC 34-5 第6部分 旋轉(zhuǎn)電機冷卻方法，出版編號：IEC 34-6 第7部分 旋轉(zhuǎn)電機的結(jié)構(gòu)和安裝形式分類，出版編號：IEC 34-7 第8部分 旋轉(zhuǎn)電機的線端標(biāo)記和旋轉(zhuǎn)方向，出版編號：IEC 34-8 第9部分 噪聲限值，出版編號：IEC 34-9 第10部分 描述同步電機的通則，出版編號：

6、IEC 34-10 第11部分 裝入式熱保護，第1章 旋轉(zhuǎn)電機的保護規(guī)則。出版編號：IEC 34-11 第11-2部分 裝入式熱保護 第2章 熱保護系統(tǒng)用的熱探測器和控制元件，出版編號：IEC 34-11-2 第11-3部分 裝入式熱保護 第3章 熱保護系統(tǒng)用的熱探測器的通則，出版編號：IEC 34-11-3 第12部分 電壓660V及以下的單速、三相鼠籠形感應(yīng)電動機的起動特性，出版編號：IEC 34-12 第13部分 礦用輔助電動機的技術(shù)條件，出版編號：IEC 34-13 第14部分 中心高56mm及以上的電機的機械振動振動強度的測量、評定和限值，出版號：IEC 34-14 第15部分 帶有

7、成型定子線圈的交流電機的耐沖擊電壓水平，出版編號：IEC 34-15 第16-2部分 同步電機勵磁系統(tǒng) 第2章 電力系統(tǒng)研究用模型，出版號：IEC 34-16-2  中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 1997 同步電機勵磁系統(tǒng)定 義 Excitation system for synchronous electricalmachinesDefinitions 國家技術(shù)監(jiān)督局1997-04-10批準(zhǔn) 1998-04-01實施  1 范圍  本標(biāo)準(zhǔn)的定義、術(shù)語適用于同步旋轉(zhuǎn)電機的勵磁系統(tǒng)。 2 總則  勵磁系

8、統(tǒng) excitation system 提供電機磁場電流的裝置，包括所有調(diào)節(jié)與控制元件，還有磁場放電或滅磁裝置以及保護裝置。 勵磁機 exciter 提供同步電機磁場電流的功率電源。 注：電源的舉例，如： 一臺旋轉(zhuǎn)電機，它既可以是直流電機，也可以是交流電機以及與之聯(lián)結(jié)的整流器。 一臺或幾臺變壓器以及與之聯(lián)結(jié)的整流器。 勵磁控制 excitation control 響應(yīng)于包括同步電機、它的勵磁機以及與之聯(lián)結(jié)的電網(wǎng)在內(nèi)的系統(tǒng)狀態(tài)的信號特性，從而改變勵磁功率的控制。 注：同步電機電壓是主要被調(diào)量。 磁場繞組端部 field winding terminals 電機磁場繞組的輸入部位。 注 1 假如

9、有電刷與滑環(huán)，這些都算作磁場繞組的一部分。 2 對無刷電機，旋轉(zhuǎn)整流器與電機磁場繞組的引線之間的連接點是磁場繞組端部。 勵磁系統(tǒng)輸出端部 excitation system output terminals 含有勵磁系統(tǒng)裝置的輸出的部位，這些端部可以與磁場繞組端部部位不同。 額定磁場電流 IfN rated field current IfN 電機運行在額定電壓、電流、功率因數(shù)與轉(zhuǎn)速下，其磁場繞組中的直流電流。 額定磁場電壓 UfN rated field voltage UfN 在磁場繞組上產(chǎn)生額定磁場電流所需要的電機磁場繞組端部的直流電壓。這時磁場繞組的溫度應(yīng)是在額定負載與額定運行條件下，

10、以及它具有在最高溫度時所需要的起碼的冷卻介質(zhì)條件下的溫度。 注：假如電機有一個周期負載，使磁場繞組溫度不能達到穩(wěn)定，那么UfN應(yīng)是在周期負載中達到的磁場繞組最高溫度條件下的電壓。 空載磁場電流 If0 no-load field current If0 圖 1 空載磁場電流If0和氣隙線磁場電流Ifg的確定  電機在空載與額定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生額定電壓所需要的電機磁場繞組中的電流(見圖1)。 空載磁場電壓 Uf0 no-load field voltage Uf0 當(dāng)磁場繞組溫度為25時，產(chǎn)生空載磁場電流所需要的在電機磁場繞組端部的直流電壓。 氣隙磁場電流 Ifg air-gap

11、field current Ifg 在空載氣隙線上產(chǎn)生額定電壓理論上所需要的同步電機磁場繞組中的電流(見圖1)。 注：當(dāng)用計算機表述勵磁系統(tǒng)模型時，氣隙磁場電流是一個基本量。 氣隙磁場電壓 Ufg air-gap field voltage Ufg 當(dāng)磁場繞組電阻等于UfN/IfN時，產(chǎn)生氣隙磁場電流所需要的同步電機磁場繞組端部的直流電壓。 注：當(dāng)用計算機表述勵磁系統(tǒng)模型時，氣隙磁場電壓是一個基本量。 勵磁系統(tǒng)額定電流 IEN excitation system rated current IEN 在確定的運行條件下，考慮到電機大多數(shù)的勵磁要求(通常根據(jù)電機的電壓與頻率偏差)，勵磁系統(tǒng)能夠提供

12、的在其輸出端的直流電流。 勵磁系統(tǒng)額定電壓 UEN excitation system rated voltage UEN 在確定的運行條件下，勵磁系統(tǒng)給出額定電流時，勵磁系統(tǒng)能夠提供的在其輸出端部的直流電壓。這個電壓起碼要滿足電機的大多數(shù)勵磁要求(通常根據(jù)電機的電壓與頻率偏差)。 勵磁系統(tǒng)頂值電流 Ip excitation system ceiling current Ip 在規(guī)定時間內(nèi)，勵磁系統(tǒng)從它的端部能夠提供的最大直流電流。 勵磁系統(tǒng)頂值電壓 Up excitation system ceiling voltage Up 在確定的條件下，勵磁系統(tǒng)從它的端部所能提供的最大直流電壓。 注

13、 1 對于從電機的電壓和電流(假如有取得電源的勵磁系統(tǒng))，電力系統(tǒng)擾動的性質(zhì)與勵磁系統(tǒng)和同步電機的特定設(shè)計參數(shù)將影響勵磁系統(tǒng)的輸出。對這樣的系統(tǒng)，頂值電壓的確定要考慮適當(dāng)?shù)碾妷航导半娏?假如有)的增長。 2 對于使用旋轉(zhuǎn)勵磁機的系統(tǒng)，頂值電壓在額定轉(zhuǎn)速下確定。 勵磁系統(tǒng)空載頂值電壓 Up0 excitation system no-load ceiling voltage Up0 空載時，勵磁系統(tǒng)從它的端部可能提供的最大直流電壓。 圖 2 勵磁系統(tǒng)標(biāo)稱響應(yīng)VE的確定  勵磁系統(tǒng)負載頂值電壓 UPL excitation system on-load ceiling volt

14、age UPL 當(dāng)提供勵磁系統(tǒng)頂值電流時，從勵磁系統(tǒng)端部可能提供的最大直流電壓。 勵磁系統(tǒng)標(biāo)稱響應(yīng) VE excitation system nominal response VE 由勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)曲線確定的勵磁系統(tǒng)輸出電壓的增量除以額定磁場電壓(見圖2)。這個比率，假定保持恒定，所擴展的電壓時間面積，與在第一個半秒鐘時間間隔內(nèi)得到的實際曲線面積相等(如果有特別規(guī)定，也可用不同的時間間隔)。 注 1 在勵磁系統(tǒng)帶有電阻等于UfN/IfN及足夠的電感負載下， 確定勵磁系統(tǒng)標(biāo)稱響應(yīng)，要適當(dāng)?shù)乜紤]電壓降的影響及電流與電壓波形。 2 勵磁系統(tǒng)標(biāo)稱響應(yīng)是這樣確定的，開始勵磁系統(tǒng)電壓等于同步電機的額定磁

15、場電壓。然后，輸入一個特定的電壓偏差階躍，使得很快獲得勵磁系統(tǒng)頂值電壓。 3 對于從同步電機電壓和電流(假如有)取得電源的勵磁系統(tǒng)，電力系統(tǒng)擾動性質(zhì)與同步電機及勵磁系統(tǒng)特定設(shè)計參數(shù)影響勵磁系統(tǒng)輸出，對這種系統(tǒng)，確定勵磁系統(tǒng)標(biāo)稱響應(yīng)要考慮到適當(dāng)?shù)碾妷航德渑c電流(假如有)的增長。 4 對于使用旋轉(zhuǎn)勵磁機的勵磁系統(tǒng)，在額定轉(zhuǎn)速下確定勵磁系統(tǒng)的標(biāo)稱響應(yīng)。 3 勵磁機種類  旋轉(zhuǎn)勵磁機 rotating exciter 一臺從軸上取得機械功率的旋轉(zhuǎn)電機，該轉(zhuǎn)軸可由同步電機或其他機械拖動。 直流勵磁機 一臺使用換向器與電刷提供直流電流的旋轉(zhuǎn)勵磁機。 交流勵磁機 一臺使用整流器提供直流電

16、流的旋轉(zhuǎn)勵磁機。 帶有靜止整流器的交流勵磁機 with stationary rectifiers 一臺帶有整流器的交流勵磁機，其輸出與同步電機勵磁繞組滑環(huán)上的電刷相聯(lián)結(jié)。 帶有旋轉(zhuǎn)整流器的交流勵磁機(無刷勵磁機 with rotating rectifiers(brushless exciter) 一臺帶有勵磁機及與同步電機同軸的旋轉(zhuǎn)整流器的交流勵磁機，其輸出不經(jīng)過滑環(huán)或電刷， 而直接與同步電機的勵磁繞組相聯(lián)結(jié)。 靜止勵磁機 static exciter 從一個或多個靜止電源取得功率，使用靜止整流器提供直流電流的勵磁機。 電勢源靜止勵磁機 potential source static ex

17、citer 僅從電勢源(可以從同步電機出線端)取得功率并使用可控整流器的靜止勵磁機。 復(fù)合電源靜止勵磁機 compound source static exciter 從電流與電壓兩個電源(獨立取自同步電機機端)取得功率的靜止勵磁機。從兩個電源來的輸入可以在整流器的交流側(cè)或直流側(cè)取得，并且可以并聯(lián)或串聯(lián)，整流器可以設(shè)計可控的或不可控的。 4 控制功能  電壓調(diào)節(jié)器 voltage regulator 將同步電機的實際電壓與一個參數(shù)電壓進行比較，并按偏差以適當(dāng)?shù)霓k法控制勵磁機輸出的裝置。 負載電流補償器 load current compensator 一種裝置或功能，能影響電壓調(diào)節(jié)器使其作用于某地點的控制電壓，而不是在這點上測量同步電機電壓降。借助于反向聯(lián)結(jié)，補償器的電路可用于機組間的無阻抗并聯(lián)運行，以實現(xiàn)對各機組的無功功率分配。 過勵限制器 overexcitation limiter 一種補充電壓調(diào)節(jié)器作用的裝置。目的是將同步電機和勵磁裝置的電流限制到允許值。通常輸入變量是同步電機的磁場電流和(或)定子電流，限制作用可能是瞬時的或延時的。 欠勵限制器 underexcitation limiter 一種補充電壓調(diào)節(jié)器作用的裝置。目的是在減少勵磁時限制它不越