（正式版）JBT 7784-2024 隐极同步发电机用交流励磁机 技术规范

ICS29.160.20JB代替JB/T7784-2006ACexciterforcylindricalrotorsynchronousmachines—Technicalspecification2024-03-29发布2024-10-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布IJB/T7784—2024前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4型式 5技术要求 6交流励磁机的试验项目及方法 7保证期 8产品合格证 9随机图样和技术文件 10标志、包装、运输和保管 附录A（资料性）随机图样和技术文件 12表1交流励磁机温升限值 4表2出厂交流工频耐电压试验值 4表3轴承座振动限值（速度） 5表4轴振相对位移限值（峰—峰值） 6表5轴振绝对位移限值（峰—峰值） 6JB/T7784—2024本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起本文件代替JB/T7784-2006《透平同步发电机用交流励磁机技术条件》，与JB/T7784-2006相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：——增加了“对于旋转电枢式交流励磁机，额定容量指整流后的直流输出”（见4.2——增加了“对于旋转电枢式交流励磁机，额定电压指整流后的直流电压”（见4.3——增加了“要注意避免因灰尘堵塞通风道而产生的交流励磁机过热或绝缘表面的污染。集电环的通风系统应与交流励磁机分开，以避免碳粉污染励磁机”（见4.6）；——增加了“永磁副励磁机的技术要求按GB/T26680。”（见4.11）；——修改了“机内空气湿度条款”（见5.1.3，2006年版的4.2——修改了“冷却器条款”（见5.2，2006年版的4.1.3）；——增加了“各主要部分的允许温升限值按照热分级130（B）考核”（见5.4）；——修改了“轴承的出油温度和轴瓦温度的限值条款”（见5.5，2006年版的4.5）；——修改了表2，将“2倍发电机额定励磁电压+2800V”更改为“主发电机额定励磁电压500V及以下：10倍发电机额定励磁电压，最低1500V；主发电机额定励磁电压超过500V：2倍发电机额定励磁电压+4000V”（见5.10.1，2006年版的4.10.1）；——删除了对交流励磁机转子临界转速设计值的要求（见2006年版的5.13）；——修改了“电压波形正弦畸变率”为“电压波形的不规则性全谐波畸变（THD）”（见5.18，2006年版的5.18）；——修改了“绝缘耐热等级”和“绝缘电阻”的相关内容（见5.19，2006年版的4.19）；——增加了“交流励磁机应能承受1.5倍额定电流，历时30s而无损伤”（见5.22）；并从检查试验项目中删除了“150%额定电流下，历时30s的发热试验”（见6.2）；——增加了“引进技术制造的交流励磁机及其附属设备，可执行引进方相关技术标准”（见5.23——增加了“现场清洁度检查”（见6.4）。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专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国大型发电机标准化技术委员会（SAC/TC511）归口。本文件起草单位：哈尔滨电机厂有限责任公司、上海电气电站设备有限公司上海发电机厂、东方电气集团东方电机有限公司、北京北重汽轮电机有限责任公司、南京汽轮电机（集团）有限责任公司、山东齐鲁电机制造有限公司、兰州电机股份有限公司、哈尔滨大电机研究所有限公司。本文件主要起草人：彭丽媛、焦晓霞、史德利、胡德剑、王美英、田宏、刘淑军、王新锋、翟超、周谧。本文件所代替标准的历次版本发布情况为：——1995年首次发布为JB/T7784-1995，2006年第一次修订，本次为第二次修订。1JB/T7784—2024隐极同步发电机用交流励磁机技术规范本文件规定了隐极同步发电机用交流励磁机的型式和技术要求，描述了相应的试验方法，规定了标志、包装、运输和保管等要求。本文件适用于隐极同步发电机用的交流励磁机的制造。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T755旋转电机定额和性能GB/T1029三相同步电机试验方法GB/T6075.1机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第1部分：总则GB/T6075.2在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第1部分:总则GB/T7064隐极同步发电机技术要求GB/T7409.1同步电机励磁系统定义GB/T7409.2同步电机励磁系统第2部分：电力系统研究用模型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/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/T11348.1旋转机械转轴径向振动的测量和评定第1部分：总则GB/T11348.2机械振动在旋转轴上测量评价机器的振动第2部分：功率大于50MW,额定工作转速1500r/min、1800r/min、3000r/min、3600r/min陆地安装的汽轮机和发电机GB/T20160旋转电机绝缘电阻测试GB/T26680永磁同步发电机技术要求3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4型式4.1分类静止电枢式交流励磁机；旋转电枢式交流励磁机（无刷交流励磁机）。4.2额定容量2JB/T7784—2024额定容量是指交流励磁机出线端的视在功率，用kVA连同功率因数表示，也可以用额定功率kW表示。对于旋转电枢式交流励磁机，额定容量指整流后的直流输出。4.3额定电压额定电压是指额定容量时交流励磁机出线端的线电压，单位为V。对于旋转电枢式交流励磁机，额定电压指整流后的直流电压。4.4额定转速对应隐极同步发电机额定频率50Hz时，交流励磁机的额定转速为1500r/min或3000r/min；对应隐极同步发电机额定频率60Hz时，交流励磁机的额定转速为1800r/min或3600r/min。4.5拖动型式交流励磁机由原动机通过隐极同步发电机直接拖动。4.6通风冷却型式交流励磁机一般采用空气冷却，也可采用氢气冷却或其他冷却方式。交流励磁机一般采用独立的密闭通风系统，亦可与副励磁机或主发电机共用一个通风系统。对小功率隐极同步发电机用的交流励磁机，也可采用开启式空气冷却系统，要注意避免因灰尘堵塞通风道而产生的交流励磁机过热或绝缘表面的污染。集电环的通风系统应与交流励磁机分开，以避免碳粉污染励磁机。4.7轴承型式交流励磁机采用座式或端盖轴承，也可以悬挂于主发电机的轴伸端。4.8励磁型式交流励磁机的励磁电流由永磁副励磁机或接在发电机定子出线端的励磁变压器，经励磁装置提供。4.9旋转方向交流励磁机的旋转方向与隐极同步发电机相同。4.10电枢绕组型式静止电枢式交流励磁机一般采用三相，接成Y形或△形。无刷励磁机可采用三相，接成Y形或△形；也可采用多相绕组，接成环形整流。4.11永磁副励磁机的技术要求永磁副励磁机的技术要求按GB/T26680。5技术要求5.1使用条件符合GB/T7064和GB/T7409.1~7409.3的规定。5.1.1海拔3JB/T7784—2024一般，海拔应不超过1000m。海拔若超过1000m，交流励磁机要考虑适应性设计。5.1.2初级冷却介质温度交流励磁机采用空冷时，冷却器的进水温度33℃时，冷却空气温度不超过40℃。超出上述运行条件时，应按GB/T755有关条款进行修正。交流励磁机采用氢冷时，氢气的纯度、和冷氢温度须与主发电机氢系统相同。5.1.3机内空气湿度允许空气冷却交流励磁机配备加热装置或干燥器，以保证停机时机内相对湿度低于50%。小功率开启式励磁机除外。5.1.4环境温度安装在厂房内，环境温度不应低于5℃。5.1.5运行地点运行地点应无导电或爆炸尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸汽。超出上述使用条件时，应按GB/T755有关条款修正。5.2冷却器除非另有规定，冷却器的进水温度按33℃设计。气体冷却器设计工作水压，对空气冷却器不小于0.17MPa（表压）；对氢气或液体冷却的交流励磁机不小于0.35MPa（表压）。试验压力为1.5倍最大设计工作压力，历时15min。如果冷却器的入口水压由压力比冷却器设计压力高的水源经阀门或减压装置控制，冷却器应按较高压力设计，除非另有规定，试验水压为较高压力的1.5倍，水源压力值应由需方提供。5.3测温元件布置5.3.1隐极同步发电机用静止电枢式交流励磁机电枢绕组在槽内上、下层间应埋置检温计，每相两个，转子绕组和定子铁心可不埋置检温计。无刷励磁机电枢绕组和电枢铁心以及励磁绕组均可不埋置检温计。交流励磁机组在气体冷却器的进、出风口应装温度计或检温计。5.3.2交流励磁机轴承应安装有测量轴瓦温度的检温计和出油温度的温度计或检温计，并在出油管上设置视察窗。5.4温升限值交流励磁机在额定工况下连续运行时，各主要部分的允许温升限值按照热分级130（B）考核，应不超过表1规定的数值。5.5轴承的出油温度和轴瓦温度的限值交流励磁机在额定工况下运行，轴承出油温度不超过70℃,轴瓦温度报警值不超过105℃。5.6定额4JB/T7784—2024当隐极同步发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电压和电流的1.1倍时，交流励磁机应能保证长期连续运行。表1交流励磁机温升限值单位为开尔文---注1：电枢绕组和励磁绕组以及电枢铁心等采用耐热等级高于155（F）级的绝缘材料时，依据GB/T755由制造厂与5.7强励5.7.1100MW及以上的隐极同步发电机用交流励磁机强励顶值电压倍数一般为1.8，其他一般不低于1.6。当强励顶值电压倍数不超过2倍时，强励电流倍数与强励顶值电压倍数相同；当强励顶值电压倍数超过2倍时，强励电流倍数为2。另有特殊要求时，由制造厂与用户协商确定。5.7.2交流励磁机允许强励持续时间不低于10s。5.8短时升高电压试验如强励电压超过130%额定电压，短时升高电压应试验到不低于强励电压，如强励电压低于130%额定电压，短时升高电压应试验到130%额定电压，有匝间绝缘时，试验持续时间为1min，无匝间绝缘时为瞬时，不小于10s。5.9交流励磁机电压标称响应100MW及以上的隐极同步发电机用交流励磁机的电压标称响应一般不低于每秒2倍额定励磁电压，其它不低于每秒1倍额定励磁电压。对高起始响应励磁系统，在0.1s内发电机励磁电压增长到2倍强励电压与额定励磁电压差值的95%。如有特殊要求，由制造厂与用户协商确定。5.10交流励磁机耐电压试验5.10.1交流励磁机的绕组及电器组件耐电压试验数值按表2规定。表2出厂交流工频耐电压试验值15JB/T7784—2024235.10.2出厂试验时无刷励磁机的整流环与励磁机电枢可一起进行耐电压试验，但需与隐极同步发电机磁场绕组分开进行，且试验时整流器正负极端子预先短接。5.11对无刷励磁机元器件的要求5.11.1无刷励磁机的整流器和熔断器及其他旋转器件应和励磁机电枢同时进行超速试验，超速前后整流环输出端子间的反向电阻不应有明显的变化。5.11.2无刷励磁机整流环的每个整流桥臂二极管的80%反向峰值电压应大于4倍隐极同步发电机额定励磁电压，带有阻容换相过电压保护时，可按3.5倍计算。5.11.3三相无刷励磁机当整流器件并联支路数等于或大于4，其中一支路退出运行时，应保证包括强励在内的所有运行工况所需要的励磁电流，整流器件有两支路退出运行时，仍能满足额定励磁，应退出强励，安排停机；整流器件并联支路数小于4而有一支路退出运行时，应保证透平同步发电机额定工况运行时所需的励磁电流，有两条支路退出运行时应立即停机。整流器件并联支路数为1而有1桥臂退出运行时，应先退出强励后安排停机。多相无刷励磁机当一相退出运行时应报警并限制强励，两相退出运行时，应停机。5.11.4无刷励磁隐极同步发电机励磁电流应有必要的检测装置或提供励磁机等值负载电阻的调整特性曲线。无刷励磁机相应配备必要的旋转熔断器检测装置。无刷励磁机系统应有对隐极同步发电机转子绕组定期检测的接地报警信号输出端子。特殊要求时，由制造厂与用户协商确定。5.12振动限值5.12.1转子振动考核及评定在制造厂，转子在额定转速下单独运转考核振动。在现场，机组成轴系在空载和额定状态考核振动。测量振动有测轴承座振动和测轴振动两种方法，测量方法和要求见GB/T11348.1、GB/T11348.2、GB/T6075.1和GB/T6075.2。主发电机功率50MW及以上的机组要求同时测量轴承座振动和轴振动，而且都需要满足标准要求。表3为轴承座振动限值，表4为轴振动相对位移限值，表5为轴振绝对位移限值。轴振考核可以按表4或表5。新机出厂时振动试验值应在A范围内。升降速、过临界转速或超速时的振动不应超过C范围。轴向无止推轴承时，不考核轴承座的轴向振动。稳态运行中，假如轴承座或轴振动值变化显著，即越过B值的25%，无论是增加或减小，一定要报警并采取措施查明变化的原因，必要时根据振动值作出是否停机的决定。表3轴承座振动限值（速度）单位为毫米每秒A6JB/T7784—2024BC注2：范围B表示振动数值在此范围内的设备可注3：范围C表示振动数值落入此范围内，开始报警，提请注意安排维修。一般情况下表4轴振相对位移限值（峰—峰值）单位为微米ABC注2：范围B表示振动数值在此范围内的设备可注3：范围C表示振动数值落入此范围内，开始报警，提请注意安排维修。一般情况下表5轴振绝对位移限值（峰—峰值）单位为微米ABC注2：范围B表示振动数值在此范围内的设备可注3：范围C表示振动数值落入此范围内，开始报警，提请注意安排维修。一般情况下5.12.2定子铁心和机座振动的自振频率定子铁心和机座振动的自振频率应避开基频和倍频±10%以上。5.13临界转速在隐极同步发电机规定的频率变化范围内，应不会因交流励磁机的临界转速引起不良振动而影响机组的安全运行。5.14超速交流励磁机应进行转速为额定转速的120%的冷态超速试验，历时2min，不发生损坏或有害变形。5.15结构设计要求交流励磁机结构设计应考虑能够承受出口三相强励电压下空载突然短路而不发生有害变形。7JB/T7784—20245.16起动次数除非另有规定，转子在它的使用寿命期限内，应能承受的机械起动次数不少于3000次。对调峰运行或启停频繁的交流励磁机，转子在它的使用寿命期限内，应能承受的机械起动次数不少于10000次。5.17电枢绕组各相直流电阻允许偏差交流励磁机电枢绕组在冷态下，任何两相直流电阻之差，在排除由于引线长度不同引起的误差后，应不超过其最小值的2%。5.18电压波形的不规则性全谐波畸变（THD）静止电枢式交流励磁机在空载额定电压和额定转速时，其线电压波形全谐波畸变应不超过5%。5.19交流励磁机绝缘5.19.1绝缘耐热等级交流励磁机的电枢绕组，励磁绕组和电枢铁心绝缘等采用155（F）级或耐热等级更高的绝缘材料。5.19.2绝缘电阻5.19.2.1绝缘电阻测试方法及绝缘电阻表电压选择参照GB/T20160。5.19.2.2交流励磁机电枢绕组在40℃时，其对地及相间的绝缘电阻，应不低于GB/T20160的最小推荐值：R1min为5MΩ。5.19.2.3交流励磁机励磁绕组的绝缘电阻，在冷态下（25℃)用500V绝缘电阻表测量，应不小于1MΩ。5.19.2.4静止电枢式交流励磁机电枢埋置检温计的绝缘电阻值，在冷态(25℃)下用250V绝缘电阻表测量，应不小于1MΩ。5.19.2.5交流励磁机轴承与底板和油管间，应采用双层绝缘，用1000V绝缘电阻表测量时，其绝缘电5.19.2.6交流励磁机刷架对地的绝缘电阻，用500V绝缘电阻表测量时不小于1MΩ。5.20噪声交流励磁机的噪声测量方法按GB/T10069.1，声压级限值不超过92dB(A)。5.21灭磁无刷励磁机可采用其励磁回路灭磁方式，发电机转子回路可以不设灭磁开关和转子过电压保护。5.22电枢绕组过电流交流励磁机应能承受1.5倍额定电流，历时30s而无损伤。5.23其他引进技术制造的交流励磁机及其附属设备，可执行引进方相关技术标准。8JB/T7784—20246交流励磁机的试验项目及方法6.1试验方法除非另有规定，试验方法见GB/T1029。6.2交流励磁机的检查试验项目交流励磁机应检查如下试验项目：a)各绕组对机壳（无刷励磁对转轴）及绕组相互间绝缘电阻的测定，检温计对地绝缘电阻的测定；b)各绕组和检温计在实际冷态下直流电阻的测定；c)转子动平衡和超速试验，见GB/T11348.1；d)空载特性的测定；e)稳态短路特性的测定；f)密封状态检查和漏氢气测定（对氢冷交流励磁机）；g)耐电压试验；h)气隙测定；i)对静止电枢式交流励磁机不同转速下励磁绕组交流阻抗的测定；j)轴承进出油温和轴瓦温度的测量。6.3交流励磁机的型式试验项目除上述全部检查试验项目外，增加下列项目。a)无刷励磁整流环负载电阻相当于主发电机转子电阻值的交流励磁机调节特性的测定：1)对应交流励磁机额定容量时，交流励磁机的励磁电流和电压的测定；2)对应主发电机空载额定电压时，交流励磁机的励磁电流和电压的测定；3)对应主发电机额定负载时，交流励磁机的励磁电流和电压的测定；4)对应主发电机强励时，交流励磁机的励磁电流和电压的测定；5)对应主发电机稳态短路时，交流励磁机的励磁电流和电压测定。b)温升试验；c)损耗和效率测定；d)全电压谐波畸变的测定（无刷交流励磁机除外）；e)交流励磁机参数和时间常数的测定（无刷交流励磁机除外）；f)交流励磁机、副励磁机和AVR成套试验；g)噪声的测定；h)短时升高电压试验。6.4现场清洁度检查交流励磁机开箱后，安装前由订货方、制造厂、安装单位共同进行清洁度检查以确认机内无异物存在。6.5交流励磁机的交接试验项目6.5.1各绕组对机壳（或转轴）相互间绝缘电阻的测定，轴承对地绝缘电阻的测定，检温计对地绝缘电阻的测定。9JB/T7784—20246.5.2各绕组和检温计在实际冷态下直流电阻的测定。6.5.3空载特性和稳态短路特性的测定（静止电枢式交流励磁机）。6.5.4耐电压试验，试验电压为出厂试验值的80%，历时1min。交接试验时，一般应将励磁机解开，单独进行耐压试验；如果励磁机不便与发电机解开，一同进行交接耐压试验，此时，试验值以励磁机规定的交接耐电压试验为准。6.5.5额定转速下振动的测定。6.5.6空气隙的测定。6.5.7额定转速下测量轴承进、出油温、轴瓦温度。6.5.8额定容量下测量进、出风温。7保证期在需方按本标准和安装使用维护说明书的规定正确地使用与存放的情况下，制造厂应保证交流励磁机在使用的一年内，从制造厂起运的日期始不超过二年的时间内能良好地运行，两条件以先到者为准。在此规定的时间内，如交流励磁机因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时，制造厂应无偿地为需方修理（或更换）零件（或交流励磁机）。8产品合格证制造厂产品质量管理部门在交流励磁机出厂时将检查结论填入产品合格证，产品合格证与交流励磁机一起装箱。9随机图样和技术文件参见附录A。10标志、包装、运输和保管10.1静止电枢式交流励磁机的铭牌内容静止电枢式交流励磁机的铭牌应包含以下内容：a)交流励磁机名称；b)制造厂名；c)交流励磁机型号；d)额定功率，单位为kW；或额定容量单位为kVA；e)额定功率因数（cosφ);f)额定电压，单