GB T 16637-1996 轻型燃气轮机电气设备通用技术要求.pdf
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1、中华人民共和国国凉标准轻型燃气轮机电气设备通用技术要求General specification for lightweight gas turbine electrical equipment GB/T 16637-1996 轻型燃气轮机成套设备(以下简称燃机设备)配套采用的电气设备,涉及数赣众多的标准规范。本标准旨在给予补充并指出与燃机设备有关的某些要求,特别是针对大功率发电用燃机设备配套所需的电气设备的技术要求。1 主题内容与适用范围本标准规定了燃机设备中配套采用的电气设备应调的技术要求,为电气设备的采购逃型提供原则指导和基本准则。本标准适用于发电用燃机设备。机械驱动用燃机设备也可参照本
2、标准,但不适用于直接驱动运输工具(车辆和船舶等)动力用的燃机设备。2 引用标准GB 755 旋转电机J基本技术要求GB 1094 电力变压器GB 1207 电压互感器GB 1208 电流互感器GB 1984 交流高压断路器GB 1985 交流高压隔离开关和接地开关GB/T 2900 电工名词术语GB 3804 363 kV交流高压负荷开关GB 3906 335 kV交流金属封闭开关设备GB 6450 干式变压器GB 7251 低压成套开关设备GB 9368 铺镰碱性蓄电池GB 9369 铺镰碱性蓄电地组GB 10489 轻型燃气轮机通用技术要求GB 10491 轻型燃气轮机成套设备噪声值及测量
3、方法GB/T 14411 较强燃气轮机控制和保护系统GB/T 50062 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GBJ 64 忑业与民用电力装置的过电压保护设计规范GBJ 65 工业与民用电力装置的接地设计规范JB/T 5777.4 电力系统用铺镰蓄电池直流系统电源屏(柜)JB/T 7074 燃气轮发电机通用技术条件HBm74 轻型燃气轮机名词术语国寐技术监督局1996-12-13批准1997-06-01实施GB/T 1 6637 -1 996 3 名词术语本标准涉及到的名词术语见GB/T2900 0 4 主电源系统主电源系统包括从发电机中性线摆地连接处起到主电惊变压器或母线之间的全部电气设备,
4、但不包括主电源变压器或35kV及以上的母线。4. 1 发电机与燃气轮机驱动轴连接的发电机应符合GB755和JB/T7074中提出的各项要求。为某一特殊应用目的所需的专用特性及附件应包括在该发电机的型号规洒内。4. 1. 1 设汁燃机设备中的发电机根据用途、使用方式及工作现场的大气条件可以采用开启式的通风形式和闭式循环的通风形式。为了保证发电机能快期稳定地工作以及减少日常维护工作量,一般宜采用无刷励磁系统,也可选用其他励磁方式。发电机的运行方式,一般情况下应符合GB10489中的规定。在额定功率因数下,发电机输出功率除以发电机效率所得数值应等于或大于在基本型负荷与尖峰型负荷工作情况下和规定的外界
5、大气瓶度?在罔内工作的燃气轮机的输出功率。发电机定子和转子的设计应考虑发电用燃机设备调峰负荷远行的周期性质。要求由于多次热循环而产生的线槽内绕组移动所引起的绝缘磨损和热疲劳效应为最小。调峰型负荷运行与基本型负荷运行有很大的不同,居者扭动次数较少而在额定负荷下的运行时间却很长。4.1.2 空气冷却的特点一般发电机露天使用时,应给发电机配置专用的耐风雨的隔声罩,并有隔板同燃机隔声罩隔断。开启式通风形式的大型发电机冷却及散热所需的空气进气口处应设置进气过滤装置和过滤器压羡指示器,以便判晰何时需要进行过滤器的情?先或更换工作。冷却空气的进、排气口的牒声级应不高于GB 10491规定的限制值。应为发电机
6、提供在停机期间使用的防凝露加热装置。低I条件下使用可要求提供加热空气,高跟条件下使用可要求提供冷却空气。白发电机制造厂给出低植和高温条件的使用边界。4. 1- 3 咀度与振动的监视为监控定子统组、轴承滑油和冷却空气的温度,应设置温度传感器。对大功率发电机还应设置测定旋转仲振动最级的传感器。4.2 励眼系统励磁系统包括全部励磁机或主磁场电源、磁场断路器或切断发电机励磁电流的设备、电压调节器、控制器、限制器等。它们为发电机融场提供电能并且调控发电机的输出电压。4.2.1 励融机励磁机包括转动式和静止式两种类型。在发电机的整个运行?在围内它必须与发电机励融要求相匹配。励磁机的输出是否可避,取决于动力
7、(或电力)系统的要求。4.2.2 调节器胁融系统应该有两种方法控制发电机的输出电旺。其一是采用连续作用式调节器;其二是采用于功控制器或辅助调节器。任何一种控制发电机输出电压的方式都应与GB/T14411中所述的各种扭动方式相适应。稳态负荷调节精度应等于成优于土0.5%,同时在整个环境眼皮m:围内的凛移应不大于士0.75%。G/T 1 6637 1 996 对于特定的用瑜,调节精度允许更严格或放宽。在与电力系统要求最低和最高工作电相适配的酒围内,应该可以调节发电机的电压。对于某些用途的发电用燃机设备的励融系统不以控制发电机的输出电压作为主要控制变量,而采用控制功率因数或发电机无功功率输出。此时,
8、除主要控制变量改变外,所有励融系统要求与上述相同。4.2.3 限制器、信号校正器和补偿器凡因运行和保护所需之处,可配置过励酷和欠励磁限制装置。使用时,应该与电站工作和励礁系统其他功能相适配。限制器可以感受发电机融场或电力系婉的参数,以便完成所希盟的保护功能,诸如:磁场过热、发电机欠励磁定子过热及欠胁磁时保护电力系统等。为了改善电力系统的性能,可以设置信号校iE器。用它来影响励磁系统主电压调节功能。例如,包括一个电力系统稳定器或电压/频率调节器并加上其他一些信号校正器。这些措施在特殊用途中能使整个励磁系统性能改罄。如果发电机到并联点的阻抗小子6%,补偿器的设置能使发电机间无功电流的差值通常保持在
9、土5%范围内。为了补偿线路压降到较好值,如不是在发电机出线端调节电压可能需要采用补偿器来调节电压。任何情况下,使用补偿器时,由于补偿器的作用修正了励磁系统调节器感受的信号,因此,允许被调发电机出线端电压的变化超出规定的混围。4.2.4 系统响应除非电力系统要求较高的值或需要一个高起始反应励融系统,标准规定励磁系统电压反应比的最小值是1.00 如果励磁系统的顶值电压巳规定,就应与系统反应一致,而且对于具有1.。反应比的系统,其顶值电压一般不小于励磁机额定输出电厉的160%。4.2.5 发电机磁场电源的切断励磁系统应该包括当保护系统动作时能快速切除发电机磁场电源的子段。该手段可以是带放电电阻(仅限
10、直流)的交流或直流电路切断装置或用回态器件控制来产生所需动作。4.2.6 故障电流维持在发电机发生外部故障的情况下,胁融系统应具有向发电机提供故障电流的手段。应有足够的时间以保证故障保护系统得以动作。4.3 发电机的工作方式和并网装置由燃机驱功的发电机可有下面三种工作方式:a. 和地区电力系统并网运行;b. 两台及两台以上发电机并联猫立运行;C. 单台发电机独立远行。在发电机控制屏上一般应设置发电机工作方式选择开关及自动和(或)手动并网装置。容量6MW及以下的发电机,可装设带相位闭锁的手动准问期装置;容量6MW以上的发电机,应装设自动准同期装置和带相位闭锁的子功准问期装置。4.4 母线连接才二
11、电源系统母线连接是指从发电机出线端到发电机出口断路器、主电源变压器或电站母线之间的连接。它们可以是电缆或汇流条结构、架空或埋地、罩盖或裸露,但应具备以下性能:a. 才二母线和导电体fZ能连镇承受最大负荷,其温升不得超过规定值;b. 应该特别注意用螺检紧阔的板条连接。防止因镀层或其他表团处理不善而产生间部过热,要确保良好的迎接;C. 绝缘子和文架应安装牢固,防止应力事故的位移而发生短路;d. 出线端头应留有足够的空间,以便安装母线罩壳。对发电机主输出线的电镜头也要提供适当的空间。在有振动、膨胀和不同沉降处需采用秉性连接。GB/T 16637 1996 4.5 断路器本条包括控制发电用燃机设备输出
12、的断路器的一般要求。断路器既可以接到发电机的输出端,也可接到发电机变压器组的高压绕组侧。本标准不包括买方变电所或开关站所用的断路器。断路器应符合GB1984中规定的技术要求。对用于调峰型燃机设备的断路器,应考虑其频繁分合|明操作的特点。对于依据环境温度改变输出功率的电站,断路器连续电流额定值应根据规定环境植度和当地海拔高度下的发电机预期最大输出电流来确定。其它环境服度下断路器的承载能力应该等于或大于全部指定的环境强度范围内发电机预期最大输出电流。通常以40C以上环境强度用其承载能力来限定断路器连续电流额定值。应规定额定开断电流域提供电力系统短路特性,以便选择适合于该用途的适当容景的晰路器。断路
13、器应适用于同期操作,并能承受操作时断开触头间的相角楚电服。断路器绝缘系统的机械性能和物理特性应能足以承受断路器工作时所施加的载荷,包括由导线连接和环境眼度变化所引起的应变。应性;意绝缘系统中材料的选择,不能助燃、产生有毒气体或吸收服气。在袖断路器中的绝缘材料应不会因油而严重影响其性能,也不会使油严重变质。尽量采用真空断路器或六氟化硫断路器。操作机陶和有关控制装置在规定的控制电压范围内应保证断路梅能够正常工作。4.6 电涌保护发电机电桶保护由连接在发电机每出线端子和电站接地网之间的电容器及与每相电容器并联连接的避雷器组成,并应符合GBJ64巾的有关规定。避雷器和电容器的安装应尽可能靠近发电机出线
14、端。凡需将避雷器和电容器分开之处,电容器的安装店尽可能靠近发电机。发电机机鹿(两处)、中性点阻扰器件的接地端及电涌保护器件均需和电站接地问牢固连接。4.6.1 发电机-变压器组在一台或多台发电机通过升压变压器与电力系统连接的情况下,建议电涌保护安装在发电机出线端。某些发电机变压器组联接方式中,如果发电机电涌阻抗很低,则可以不需要寄电涌保护,但必须对这些情况逐个加以认真分析,以便确定发电机和变脏器的特性能够将电涌波前沿限制到某个盘值及一定时间内,不致引起发电机和变压器损坏。大多数发电机变压器组中的发电机是高阻抗接地,避霄器和电容器额定值应按照所采用的接地方式来决定。除绕组为县庭联绵的变压器外,发
15、电机皆不需要中性点电涌保护。使用绕组为庭盟联结的变压器时,应按照中性点不接地的要求提供中性点电涌保护。4.6.2 发电机直接与架空线连接这种连接方式包括通过阻抗器连接或利用一种金属导体将发电机与架空线相连接。在发电机中性点不接地和大多数电抗接地的情况下,发电机中性点需要电涌保护。这类保护应采用电站型或旋转电机用避雷器。其额定值能在最大过电压情况下对发电机绕组进行保护。此时需考虑发电机额定电压和接线方式。4.6.3 发电机和电站中母线连接除了极少数例外,不管发电机与母线采用何种方法的迎接(电缆或汇流条)避雷器皆应安装在发电机出线端。如变压器具有高串联阻抗值,在发电机遭受线路电涌时避雷器可允许省掉
16、。电容器应安坡在发电机出线端以减低电涌上升速率。4. 7 中性点接地4.7. 应用要则GB/T 16637-1996 在发电机中性点接地方法中应考虑下列主要因素:a. 继电保护利用发电机中性点的接地器件将相线对地故障的量值控制到一定的程度。通过母线连接在一起的几台发电机需要具有选择性撒电保护时,希望具有较低的接地阻扰。如几台发电机不用母线连接在一起,按照所需继电保护的类型,允许其接地阻抗有一定的变化市围。b. 机械应力在星形联错的发电机中,接地应符合对绕组应力的限制。C. 瞬时过电压限制中性点接地系统的设计应能限制瞬时过电压的最值低于避需器的击穿(放电)电服。d. 故障点损坏限制在接地故障期间
17、,可通过限制中性点电流使故障造成的损坏喊到最小程度。4.7.2 接地类型发电机中性点通常通过电抗器、电阻器或接地(配电)变压器接地。对于某一特定的发电装置选择中性点接地方法时,主要考虑的是允许流过的接地故障电流的最值。大接地故障电流通常与中性点通过电扰器接地相关联,小接地故障电流通常与经接地(配电)变压器接地相关联。当单相接地电流低于3A时,发电机中性点可不接地。但在中性点处应装设也应为额定相电胀的避霄器。4.8 测量互感器应该为继电保护系统和仪表测量系统配备足够的电压互感器和电流互感器,以确保燃机设备安金和高效地i运行。4.8.1 电压互感器燃机设备配套使用的电压互感器应符合GB1207中的
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