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GB/T27989一2011小型水轮发电机基本技术条件1范围本标准规定了小型水轮发电机产品的技术要求,供货范围,试验、验收,标志、包装、运输和保管,安装、试运行及保证期,备品备件,专用工具,技术资料的基本要求。本标准适用于3相、50Hz、125kVA及以上、12500kVA以下的立式或卧式(灯泡贯流式除外)凸极同步发电机(以下简称水轮发电机)。颜率为60Hz的水轮发电机也可参照执行。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,仅注日期的版本适用于本文件。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/T156标准电压GB/T191包装储运图示标志CJ.NE可GB/T2900.25电工术语旋转电机GB/T5321量热法测定电机的损耗和效率GB/T7894一2001水轮发电机基本技术条件GB/T8564水轮发电机组安装技术规范GB/T10069.1旋转电机噪声测定方法及限值第1部分:旋转电机噪声测定方法GB/T10585中小型同步电机励磁系统基本技术要求GB11120L-TSA汽轮机油GB/T13384机电产品包装通用技术条件DL/T50?水轮发电机组启动试验规程DL/T622立式水轮发电机弹性金属塑料推力轴瓦技术条件JB/T6204高压交流电机定子线圈及绕组绝缘耐电压试验规范JB/T7023水轮发电机镜板锻件技术条件JB/T8439使用于高海拔地区的高压交流电机防电晕技术要求JB/T8660水电机组包装、运输和保管规范JB/T10098交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平JB/T10180水轮发电机推力轴承弹性金属塑料瓦技术条件JB/T56183中小型水轮发电机产品质量分等SD订278一1990水利水电工程防火规范设计3术语和定义GB755和GB/T2900.25界定的术语和定义适用于本文件。1理闐素村网Z.ZC.ET
GB/T27989-20114使用环境条件除非另有规定,水轮发电机应能在下列使用环境条件下连续额定运行:a)海拔高程不超过1000m(以黄海高程为准);b)冷却空气温度不超过40℃;c)空气冷却器、油冷却器的进水温度不高于28℃,不低于5℃;d)厂房内相对湿度不超过85%;e)安装在厂房内。当水轮发电机的使用环境条写上述各条件有差异时,应在专螂技术协议或合同中说明。5技术要求5.1概述本章对水轮发电机的体技不歌作现定末规定的项拉豹金GB55和GB/T78942001中有关期定。知有特殊要永,用和制造广过传用的技术协议中规定5.2额定参数5.2.1在T列墙配下,水轮发应能输出容量:在糖定锡速和额定划率数时,电与熟额定值的偏差不超5NEa)b)在定电玉和额定功降因数烦率共额定值的偏差不超过土1%c)在额靛功餐因数时,半电压与频率同时发生偏差(两镇差分别不超冠士5和身%),若两者偏差地为晶偏差时两者偏差之和不超过,若两者偏差为负侧是,或易正集差与负偏差,两者偏嗟的绳对值之和不超过5%二当电压与频率偏差避过上述规定值时应能连续运行,此时输出容量以励绳流超过额定值、定子电流不超过额定值的Q5%限。5.2.2水轮发电机的额定功率肉数一般不低于0.8(滞后)。5.2.3水轮发电机的额定电基应根据不铜的额定容量转速求轮发电极绳压设备选择等因素综合技术经济比较后选定,并符合GB/T6的规定。可选用下列电压等级(V):400,3150,6300,0500。5.2.4水轮发电机的额定转速优先在下列转速(r/min)中选择:1500,1000,750,600,500,428.6,375,300,250,214.3,200,187.5,150,142.9,136.4,125,115.4,107.1,100,93.8,88.2,83.3,75.5.2.5水轮发电机在额定容量、额定电压、额定转速及额定功率因数运行时的额定效率保证值应在专用技术协议或合同中规定。5.3温度、温升5.3.1空气冷却的水轮发电机在规定的使用环境条件下,应能在额定工况时长期连续运行,此时定子绕组、转子绕组和定子铁心等的温升限值应不超过表1的规定。2理闐素村网Z.ZC.ET
GB/T27989-2011表1绕组、定子铁心等部件允许温升值不同耐热绝缘等级材料的最高允许温升(K)项号水轮发电机部件测量方法B级F级1定子绕组电阻法或埋人检温计法1002定子铁心埋入检温计法801003转子绕组电阻法851054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5集电环温度计法80905.3.2非基准运行条件和定额时温升限值应作以下修正:a)空气冷却的水轮发电机,当使用地点在海拔1000m以上至4000m,且最高环境空气温度不超过40℃时,其温度限值不必修正。当海拔超过4000m时,应在专用技术协议或合同中规定;b)当水轮发电机冷却空气温度与40℃有差异时,表1中规定的温升限值应作如下修正(限于用埋设检温计法测量):1)冷却空气温度低于40℃时,则允许温升限值可比表1中规定值高,提高的度数为冷却空气低于40℃的差值。但在任何情况下其温升限值的提高不应超过10K;2)冷却空气温度超过40℃但不到60℃时,则允许温升限值应比表1中规定值低,降低度数为冷却空气超过40℃的差值;3)冷却空气温度超过60℃时,允许温升的限值应在专用技术协议或合同中规定。5.3.3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不应超过下列数值:a)推力轴承巴氏合金瓦:75℃;b)推力轴承塑料瓦体:55℃;c)导轴承巴氏合金瓦:75℃;d)座式滑动轴承巴氏合金瓦:80℃;c)滚动轴承:95℃(温度计法)。5.4绝缘性能5.4.1水轮发电机定子绕组对机壳或绕组间用兆欧表测得的绝缘电阻值在换算至100℃时,不应低于按式(1)计算的数值:UNR=1000+0.01SN**…(1)式中:R—绝缘电阻,单位为兆欧(M);UN一水轮发电机的额定电压,单位为伏(V);SN一水轮发电机的额定容量,单位为千伏安(kVA)。对于干燥清洁的水轮发电机,在室温t(℃)时的定子绕组绝缘电阻值R(MQ)可按式(2)进行修正:R=RX1.61%…(2)5.4.2转子单个磁极挂装前及挂装后在室温+10℃~+30℃用1000V兆欧表测量时,其绝缘电阻应不小于5M。挂装后转子整体绕组的绝缘性能电阻值应不低于0.5M2。5.4.3有绝缘要求的水轮发电机推力轴承、导轴承及埋置检温计均应对地绝缘,其绝缘电阻值在理甄Z.ZC.ET
GB/T27989-2011+10℃~+30℃测量时应为下列数值:)在推力轴承、导轴承装人温度计注人润滑油前,用1000V兆欧表测得的绝缘电阻应不小于1.0M2,注入润滑油后,用500V兆欧表测得的绝缘电阻应不小于0.5M2;b)用250V兆欧表测得埋入式温度计和其他自动化元件的绝缘电阻值应不小于1.0M2.5.4.4实际冷态下,定子绕组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2%。5.4.5定子线棒(线圈)常态介质损失角正切(tan8)及其增量(△tan8)的限值应符合表2的规定。表2常态介质损失角正切及其增量限值试验电压0.2Ux0.2UN-0.6U介质损失角正切值及其增赴tand△tantanoo.6w一tan心.x指标值/%≤3≤1注1:U为水轮像电机被定电压(V)。注2:每台水级电银3%抽检,如不合格则加倍抽检。5.4.6定子阻的酸化系数8R(R。和R为街mi租1min温度为尘℃喝下分别测得的绝缘电阻值)不应于0。5.4.7定子线圈能缘的工频穿电压应不小55倍额线电可在专用毁术协散或鑫同中规定,并通过抽样餐验遇行验证益5.4.8额定电压为6300驳的水轮发通,当使地条在海设为4000mk以时,其定子单个线圈应1.倍额定线电压下不地经,整机应年10倍额定线压下不起释,端部应看明显的金黄色亮点和蓝连续餐带。当用地素海我赢度超过1000每述验地点电霏起娟电试验值应按JB/T8439进凳修福5.4.9额定电基为6k00及以上的水轮发地机在进交流的电压斌验前,定导绕复应进行三倍额定电压的直流耐还试鲶和泄漏电流测定。试验电压应分级稳定增加,每级增0.5倍额定电压,每级电压持续1mi。温漏电流液不随时间而增大,各相泄漏电流的差值不宜大形最小值的50%。5.4.10水轮发电机能承受表3中所规定的50Hz交流(波形为实际羅弦波形)耐电压试验,历时1min,绝缘不被击穿。3绕组交流耐电压试验标准水轮发电机部件出厂试险电压(有效值)定子装配完成后的定子绕组2倍额定线电压+1000V转子装配完成后的转子绕组10倍额定励磁电压,最低为1500V注1:成品定子线圈和定子线圈安装过程中各阶段的耐压试验按JB/T6204规定。注2:表中所列出厂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,其工地交接试验电压为出厂电压的0.8倍。注3:对在工地完成定子、转子分装配的水轮发电机,如定子、转子已按表中通过交流耐电压试睑,则在总装配后按表中试验电压的0.8倍进行交接试验。注4:对经过大修的水轮发电机,在清洗和烘干后,应承受1.5倍额定电压的试验电压进行试验。5.4.11定子绕组耐冲击电压试验应按JB/T10098执行。4理甄Z.ZC.ET
GB/T27989-20115.5电气特性5.5.1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;若水轮发电机设置最大容量,此时的功率因数、参数值、允许温升及相关的产品性能参数应在专用技术协议或合同中规定。5.5.2水轮发电机如有进相和滞相运行要求可在专用技术协议或合同中规定。5.5.3水轮发电机定子绕组接成正常工作接法时,在空载额定电压和额定转速时,线电压波形的全谐波骑变因数(THD)为:a)额定容量为300kVA及以下者不超过10%;b)额定容量为300kVA以上者不超过5%。5.5.4水轮发电机的电气参数如瞬态电抗、超瞬态电抗、短路比及时间常数应满足电力系统运行的要求,并应在专用技术协议或合同中规定。5.5,5水轮发电机的加权平均效率是水轮发电机在额定电压、额定转速及规定的功率因数和不同容量工况下对应的加权效率值。加权平均效率应在专用技术协议或合同中规定。水轮发电机的加权平均效率按式(3)计算得出,其中加权系数(系水轮发电机在不同容量下运行所占的百分数)由用户提供。7=A·71十B·2+C·73十…………(3)式中:一加权平均效率;A、B、C、…一在不同容量下水电站机组运行的加权系数(A十B+C+…=1);?、%、%、…出在额定电压、额定转速及规定的功率因数时对应于机组在不同容量下的水轮发电机效率值。儿5.5.6发电机的损耗和效率应采用量热法测定,应符合GB/T5321的规定。其损耗包括以下损耗:a)定子绕组的铜损耗;b)转子绕组的铜损耗;c)铁心损耗;d)风损耗和摩擦损耗;e)导轴承损耗;)推力轴承损耗(仅计及分摊给水轮发电机部分的损耗值);g)杂散损耗;h)励磁系统设备损耗。5.5.7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值,且其负序分量与额定电流之比不超过12%时应能长期运行。5.5.8水轮发电机在事故条件下允许短时过电流,但不得发生有害变形及接头开焊等情况。定子绕组过电流倍数与相应的允许持续时间按表4确定,但达到表4中持续时间的过电流次数平均每年不应超过2次。表4定子绕组允许过电流倍数与时间关系定子过电流倍数允许持续时间(定子电流/定子额定电流)min1.10601.15151.206理甄Z.ZC.ET
GB/T27989-2011表4(续)定子过电流倍数允许持续时间(定子电流/定子额定电流)min1.2551.3041.4031.502注:对具有过负荷运行要求的水轮发电机,其定子绕组允许过电流倍数及持续时间应在专用技术协议或合同中规定。5.5.9水轮发电机的转子绕组应能承受2倍额定励磁电流,持续时间为不少于50s。5.5.10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I2与额定电流IN之比的平方与允许不对称运行时间t(s)之积(I2/IN)2Xt不超过40s.5.5.11水轮发电机应能适应频繁开、停机的运行要求,允许年启动次数一殷不超过1000次,具体次数应在专用技术协议或合同中规定。5.5.12水轮发电机采用准同期方式与电力系统并列。5.6机械特性5.6.1水轮发电机的旋转方向,风非露动端看为顺时针方向。旋转方向如有特殊要求,应在专用技术协议或合同中规定。5.6.2水轮发电机转动部分的GD2值,应满足水电站调节保证计算、电力系统稳定性及水轮发电机制造经济合理性的要求。GD值应在专用技术协议或合同中规定。5.6.3水轮发电机和与其直接或间接相连的辅机,应能在飞逸转速下运转5min而不产生有害变形或损坏。5.6.4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105%额定电压下历时3s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105%额定电压及稳定励磁条件下运行时,历时20$的短路故障而无有害变形和损坏。5.6.5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,而不产生有害变形和损坏。5.6.6水轮发电机的结构强度应能承受使用地点地震烈度的要求。地震的设计加速度值见表5。表5不同地震烈度下的设计加速度值地展烈度设计加速度、mX水平方向0.2g0.25g0.4g垂直方向0.1g0.125g0.2g注:g为使用地点的重力加速度。5.6.7水轮发电机的定子和转子组装完毕后,定子内圆和转子外圆半径的最大值或最小值分别与其平均半径之差不应大于设计气隙值的士4%。定子和转子间的气隙,其最大值和最小值与平均值之差不应6筑素村网.RET
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