DL∕T 1767-2017 数字式励磁调节器辅助控制技术要求

备案号：61660-2018数字式励磁调节器辅助控制技术要求国家能源局发布I Ⅱ1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14对励磁调节器辅助控制环节的总体要求 2 2 3 3 35V/Hz限制(VFL)的要求 3 3 46过励限制(OEL)及最大励磁电流限制的要求 5 5 7定子电流限制(SCL)的要求 6 68低励限制(UEL)的要求 7 7 89最小励磁电流限制的要求 8 8 9附录A(资料性附录)对试验报告的要求 附录B(资料性附录)V/H₂限制(VFL)的反时限特性计算 附录C(资料性附录)过励限制(OEL)基准值的估算 附录D(资料性附录)低励限制中的功角计算 DL/T1767—2017本标准按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由电力行业电机标准化技术委员会(DL/TC09)本标准起草单位：华北电力科学研究院有限责任公司、中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、南京南瑞继保电气有限公司、国网浙江省电力公司电力科学研究院、湖北省电力公司电力科学研电网有限责任公司电力科学研究院、浙江浙能技术研究院有限公司、国网福建省电力有限公司电力科本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二1DL/T1767—2017数字式励磁调节器辅助控制技术要求本标准适用于200MW及以上汽轮发电机组、50MW及以上燃气发电机组和20MW及以上水轮发2规范性引用文件GB/T7409.1—2008同步电机励磁系统定义3.1[GB/T7409.1—2008,定义2.2]3.3将同步发电机的实际电压与给定值进行比较，并按其偏差以适当的控制规律调节励磁输出的环3.4V/Hz限制voltsperhertzlimiter;VFL[GB/T7409.1—2008,定义5.8]过励限制overexcitationlimiter;OEL2DL/T1767—2017一种电压调节器的附加单元或功能，目的是在同步发电机任何运行工况下，瞬时限制励磁电流不定子电流限制statorcurrentlimiter;SCL一种电压调节器的附加单元或功能，目的是通过调整同步发电机定子电流的无功分量来限制定子一种电压调节器的附加单元或功能，目的是在不同有功负荷下，限制同步发电机无功功率不低于3.10一种电压调节器的附加单元或功能，其目的是防止同步发电机深度进相时低于磁场电流的最小规3.113.123.133.143.15a)辅助控制环节动作时，动作值应与定值参数相符，偏差不超过规定值。d)辅助控制环节所采用的反时限动作特性，应与启动值、限制值无关。e)辅助控制环节的控制反馈信号，应采用被控制信号的实际测量值。3DL/T1767—2017g)工作通道辅助控制环节失效时，应能自动切换到备用通道。h)辅助控制环节动作时，应考虑与电力系统稳定器(PSS)等其他附加控制的协调配合，应不造i)辅助控制环节中的VHz限制、过励限制、最大励磁电流限制、低励限制在同步发电机正常运a)辅助控制环节，应至少配置有V/Hz限制、过励限制、最大励磁电流限制、低励限制、定子电b)辅助控制环节的控制参数、定值参数和功能投退应能在线进行c)辅助控制环节应具备输出信号测量点，并能转换为模拟电压信号，供现场测试使用。a)励磁调节器总数学模型框图，内容包括：1)电压控制主环结构；2)各辅助控制环节介入电压控制主环的方式及具体位置。b)各辅助控制环节的模型框图、模型结构应符合电力系统稳定分析及仿真建模的要求。d)各辅助控制环节的控制参数、定值参数及其推荐值。e)各辅助控制环节失效后，与辅助控制环节相关的保护功能的逻辑及简要说明。励磁调节器辅助控制环节试验报告应参见附录A的要求。励磁调节器辅助控制环节的试验应不少1)在静态试验时，应按照设置值进行全范围检查。检查内容包括各辅助控制环节的启动值及延时时间。准确性的判据是：实际启动值与设置值的偏差不应大于额定值的2.0%;实际延时时间与设置值的偏差不应大于设置值的10.0%(当延时设置时间小于0.5s时，可不考效性的判据是：励磁调节器发出报警信号；实际限制值b)稳定性检查。在动态试验时，通过降低启动值、延时时间和限制值后进行电压阶跃扰动，检查V/Hz限制(VFL)应符合以下技术要求。4DL/T1767—2017b)VFL动作特性应具备定时限或反时限特性，反时限特性宜采用5点以上的折线方式实现。也c)励磁调节器中与VFL相关的保护功能不宜动作于同步发电机跳闸或负载状态下灭磁。d)VFL启动值与设置值的偏差不应大于额定值的0.5%,延时时间与设置值的偏差不应大于设置值的10.0%。g)VFL应能有效限制由负载电流补偿功能带来的同步发电机过电压。5.2.1.1VFL启动值校核试验a)临时将VFL的动作延时时间修改为零。b)通过在VFL环节输入端加入稳定电压，并分别改变电压和频率，测量VFL的启动值。5.2.1.2VFL反时限特性校核试验a)根据VFL的反时限特性，确定不同电压与频率比值(V/Hz)下的动作时间。VFL启动值与设置值的偏差不应大于额定值的0.5%;不同V/Hz比值下的延时时间与设置值的偏差不应大于设置值的10.0%;动作逻辑符合设计，动作报警信号正确。a)临时降低VFL的启动值、限制值和动作延时时间。b)在当前定子电压基础上，通过加入电压正阶跃，使VFL满足动作条件，检查VFL的动作延时时间和限制值。有条件时应加入不同的电压阶跃量，检查在不同V/Hz比值情况下，VFL的动c)如果同步发电机转速调整范围允许，可降低同步发电机的转速进行VFL限5DL/T1767—2017值的0.5%;动作延时时间与设置值的偏差不应大于设置值的10.0%。6过励限制(OEL)及最大励磁电流限制的要求6.1技术要求过励限制(OEL)及最大励磁电流限制应符合以下技术要求。a)OEL及最大励磁电流限制的定值应与同步发电机磁场绕组过电流能力相适应。b)OEL及最大励磁电流限制应与同步发电机转子过负荷保护设备定值相互配合。应在同步发电机转子过负荷保护动作之前限制励磁电流到规定值。c)OEL在同步发电机负载时应采用反时限特性，特性曲线应与GB/T7064的规定一致。最大励磁电流限制应采用瞬时动作特性。d)OEL的基准值一般情况下应以实测为准。当不能实测时，可采用附录C方法估算。e)励磁调节器中与OEL及最大励磁电流限制相关的保护功能不宜动作于同步发电机跳闸或负载f)OEL及最大励磁电流限制的启动值、限制值与设置值的偏差不应大于额定值的2.0%,延时时间与设置值的偏差不应大于设置值的10.0%。6.2试验要求6.2.1静态试验6.2.1.1OEL的反时限特性曲线OEL的反时限特性曲线，应符合式(1)。也可采用多点折线拟合的方式来构成反时限特性。t——反时限计算延时，s;I——同步发电机磁场电流，A;IN——同步发电机磁场电流额定值，A;C₁——励磁绕组过热系数。a)根据OEL反时限特性曲线，计算不同过流倍数下的动作时间。b)通过在OEL输入端突加电流方式，选择4个～7个点，测量不同过流倍数下的动作时间。至少应包括OEL的启动值和最大励磁电流限制值。根据厂家提供的OEL及最大励磁电流限制逻辑图，通过模拟启动或动作条件方式，验证其动作逻辑。OEL启动值与设置值的偏差不应大于额定值的2.0%;最大励磁电流限制启动值与设置值的偏差不应大于额定值的2.0%;不同过流倍数下延时时间与设置值的偏差不应大于设置值的10.0%;动作逻辑6DL/T1767—2017符合设计，动作报警信号正确。6.2.2动态试验同步发电机并网带负荷，励磁系统正常运行，且已完成负载通道切换等试验。a)临时调整(降低)OEL定值(包括启动值、限制值、延时时间和最大励磁电流限制启动值b)在临时调整的OEL曲线定值附近进行机端电压1%～4%的上阶跃试验，满足OEL及最大励磁OEL动作过程中，励磁电流调节快速平稳；限制动作后，同步发电机及励磁系统稳定运行，有功功率振荡阻尼比(≥0.03。7定子电流限制(SCL)的要求7.1技术要求定子电流限制(SCL)应符合以下技术要求。a)SCL定值应与同步发电机定子绕组过电流能力相适应。b)SCL定值应与同步发电机定子过电流保护定值相互配合。应在同步发电机定子过电流保护之c)SCL应能区分定子电流的无功分量，并通过恰当的控制策略，保证全电流大于启动值时，同步发电机仍能维持运行稳定。d)SCL在同步发电机感性负载时应采用反时限特性。在感性和容性负载两种工况下应分别设置e)励磁调节器中与SCL相关的保护功能不宜动作于同步发电机跳闸或负载状态下灭磁。f)SCL启动值、限制值与设置值的偏差不应大于额定值的2.0%;延时时间与设置值的偏差不应大于设置值的10.0%。7.2试验要求SCL的反时限特性曲线，应符合式(2)。也可采用多点折线拟合的方式来构成反时限特性。t——反时限计算延时，s;7DL/T1767—2017C₂——定子绕组过热系数。b)通过在SCL环节输入端突加电流方式，选择4个～7个点，测量不同过流倍数下的动作延时c)在感性(迟相)工况和容性(进相)工况下应分别进行。SCL启动值与设置值的偏差不应大于额定值的2.0%同步发电机并网带负荷，励磁系统正常运行，且已完成负载通道切换等试验。一般只进行感性(迟相)工况下的试验。a)临时调整(降低)SCL定值(包括启动值、限制值和延时时间等)。b)同步发电机感性(迟相)工况下，在临时调整的限制曲线定值附近进行机端电压1%～4%的上8低励限制(UEL)的要求c)UEL的限制曲线宜采用不少于5点4段折线设置。启动值、限制值应与定子电压相关。8DL/T1767—2017h)UEL实际启动值、限制值与设置值的偏差在考虑定子电压修正后，不应大于同步发电机额定视在功率的2.0%。b)预设一个定子电压值，改变输入电流的幅值或相位，模拟同步发电机进相运行工况，取3个～5根据厂家提供的UEL逻辑图，通过模拟启UEL启动值与设置值的偏差在考虑定子电压修正后，不应大于同步发电机额定视在功率的2.0%;同步发电机并网带负荷，励磁系统正常运行，且已完成负载通道切换等试验，UEL定值已按要求a)临时调整UEL的定值(包括启动值、限制值和延时时间等)。c)在UEL曲线的定值附近进行机端电压1%～4%的下阶跃试验，满足其动作条件。率振荡阻尼比t≥0.03;不同有功功率下，实际限制值与设置值的偏差在考虑机端电压修正后，不应大于同步发电机额定视在功率的2.0%。a)一般在水轮发电机组励磁系统中配置。b)限制的定值应与同步发电机低负载时的进相能力相适应，并与UEL相互配合，作为其后备9DL/T1767—2017c)最小励磁电流限制宜采用定时限动作特性。d)限制动作时，实际限制值应与设置值相符。9.2试验要求按照设备的相应技术要求进行。现场不宜进行相关试验。(资料性附录)b)试验时间、试验工况、试验项目；d)试验用仪器、仪表一览表，并注明精度和检验合格期限；f)试验结果与要求的技术规范进行比较，评价性能并得出结论，提出投运的建议；DL/T1767—2017(资料性附录)V/H₂限制(VFL)的反时限特性计算VFL可采用式(B.1)计算反时限动作特性。U₁——同步发电机定子电压，标幺值；f——同步发电机频率，标幺值；DL/T(资料性附录)过励限制(OEL)基准值的估算过励限制(OEL)的基准值是额定工况下的同步发电机磁场电流值，一般情况下应以实测为准。C.1同步发电机磁场电流与有功功率P、无功功率Q及同步电抗Xa之间的关系对于隐极同步发电机(Xa≈Xq),此时P₂≈0,DL/T1767—2017原动机确定的最大输出限制；曲线段AG是由额定定子电流确定的运行范围；曲线段AE是由同步发电机额定磁场电流确定的运行范围；由G点向下的曲C.2校核同步发电机纵轴同步电抗Xa在同步发电机短路及空载试验完成后，可按照式(C.3)校核同步发电机纵轴同步电抗XdXa——实测的同步发电机纵轴同步电抗(饱和值),标幺值；Ik——同步发电机短路试验当定子电流为额定值时，同步发电机磁场电流值，标幺值或A;Io——同步发电机空载试验当定子电压为额定值时，同步发电机磁场电流值，标幺值或A。C.3同步发电机满载额定磁场电流In与空载额定磁场电流Im的关系直线段AB:Xq——同步发电机横轴同步电抗(饱和值),标幺值。图C.1中直线段BD:凸极同步发电机额定磁场电流IN₂对应图C.1中的直线段AD:隐极同步发电机(Xa≈Xq)额定磁场电流Im对应图C.1中的直线段AC:段OC:DL/T1767—2017(C.10)实际应用中，将同步发电机