GB T 16637-2008 轻型燃气轮机电气设备通用技术要求.pdf
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1、ICS 27040K 58 a目中华人民共和国国家标准GBT 1 6637-2008代替6BT 16637 1996轻型燃气轮机电气设备通用技术要求General requirements for gas turbine electrical equipment2008-04-09发布 2008-10-01实施宰瞀髁鬻瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会捉19刖 昌本标准代替GBT 166371996轻型燃气轮机电气设备通用技术要求。本标准与GBT 16637-1996相比主要变化如下:增加了规范性引用文件(本版的第2章);补充了母线连接性能要求(本版的45);删除了已淘汰的油断路器产品相关
2、要求(1996年版的45、492);删除了镉镍蓄电池产品相关要求(1996年版的6、61、63)修改了爆炸性气体环境危险区内电气设备的接地要求(本版的54)。本标准由中国航空工业第一集团公司提出。本标准由中国航空工业第一集团公司归口。本标准起草单位:中国航空综合技术研究所、中国航空工业规划设计研究院。本标准主要起草人:陈仲达、张华、韩莉、吴岚。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GBT 16637 1996。GBT 16637-20081范围轻型燃气轮机电气设备通用技术要求GBT 16637-2008本标准规定了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应满足的技术要求,为电
3、气设备的采购选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规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 7552000旋转电机定额和性能GB 10941 电力变压器第一部分总则GB 10942 电力变压器第二部分温升GB 10943电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘
4、试验和外绝缘空气间隙GBT 10944电力变压器第4部分:电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则GB 10945电力变压器第5部分:承受短路的能力GB 1207电磁式电压互感器GB 1208电流互感器GB 1984交流高压断路器GB 1985高压交流隔离开关和接地开关GBT 2900电工名词术语GB 3804 36 kV405 kV高压交流负荷开关GB 3906 36 kV405 kV交流金属封闭开关设备和控制设备GB 6450干式电力变压器GB 72511低压成套开关设备和控制设备第1部分:型式试验和部分型式试验成套设备GB 72512低压成套开关设备和控制设备第2部分:对母线干线系
5、统(母线槽)的特殊要求GB 72513低压成套开关设备和控制设备第3部分:对非专业人员可进入场地的低压成套开关设备和控制设备配电板的特殊要求GB 72514低压成套开关设备和控制设备要求GB 72515低压成套开关设备和控制设备用电缆分线箱(CDC3)的特殊要求第4部分:对建筑工地用成套设备(ACS)的特殊第五部分:对户外公共场所的成套设备一动力配电网GB 72518低压成套开关设备和控制设备智能型成套设备通用技术要求GBT 10489轻型燃气轮机通用技术要求GBT 10491轻型燃气轮机成套设备噪声值及测量方法GBT 14411轻型燃气轮机控制和保护系统GB 50058-1992爆炸和火灾危
6、险环境电力装置设计规范GB 50062 1992 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GBT 16637-2008GB 50169 1992 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GBJ 64 1983工业与民用电力装置的过电压保护设计规范GBJ 65 1983工业与民用电力装置的接地设计规范JBT 7074燃气轮发电机通用技术条件JBT 577742000 电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求3术语和定义GBT 2900中确立的术语和定义适用于本标准。4主电源系统41系统构成主电源系统包括从发电机中性点接地连接处起到主电源变压器或母线之间的全部电气设备,但不包括主电源变压器或35 kV
7、及以上的母线。42发电机421概述与燃气轮机驱动轴连接的发电机应符合GB 755 2000和JBT 7074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范内。422设计4221 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宜采用开启式的通风形式或闭式循环的通风形式。4222为了保证发电机长期稳定地运行并减少日常维护工作量,宜采用无刷励磁系统或其他励磁方式。4223发电机的运行方式应符合GBT 10489中的规定。4224在额定功率因数下,发电机的输出功率除以发电机效率所得数值应不小于在基本型负荷和尖峰型负荷工作情况下和规定的外界大气温度范围内工作
8、的燃气轮机的输出功率。4225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运行的周期性质。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,后者起动次数较少而在额定负荷下的运行时间却很长。423空气冷却要求空气冷却应至少满足以下要求:a) 发电机室外使用时,应配置专用的耐风雨的隔声罩,并有隔板同燃气轮机隔声罩隔断b)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差指示器,以便判断何时需要进行过滤器的清洗或更换工作。冷却空气的进、排气口的噪声级应不高于GBT 10491规定的限制值;c
9、)应为发电机提供在停机期间使用的防凝露加热装置;d)低温条件下使用可要求提供加热空气;高温条件下使用可要求提供冷却空气。由发电机制造厂给出低温和高温条件的使用边界。424温度与振动的监视为监控定子绕组、轴承润滑和冷却空气的温度,应设置温度传感器。对大功率发电机还应设置测定旋转件振动量级的传感器。43励磁系统431励磁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范围内它应与发电机励磁要求相匹2GBT 16637-2008配。励磁机的输出是否可逆,取决于动力(或电力)系统的要求。432调节器4321励磁系统应有两种方法控制发电机的输出电压。其一是采用连续作用式调节器;其二是采用手动控制器
10、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GBT 14411中所述的各种起动方式相适应。4322稳态负荷调节精度应不超过土05,同时在整个环境温度范围内的漂移幅值应不大于土075。对于特定的用途,调节精度可更严格或放宽。在与电力系统要求最低和最高工作电压相适配的范围内,可调节发电机的电压。4323对于某些用途的发电用燃机设备的励磁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,除主要控制变量改变外,所有励磁系统应满足4322的要求。433 限制器、信号校正器和补偿器4331限制器凡因运行或保护所需之处,可配置过励磁和欠励磁限制装置。使用时,
11、应与电站工作和励磁系统其他功能相适配。限制器可以感受发电机磁场或电力系统的参数,以便完成所希望的保护功能,如磁场过热、发电机欠励磁定子过热及欠励磁时保护电力系统等。4332信号校正器为了改善电力系统的性能,可以设置信号校正器。用它来影响励磁系统主电压调节功能。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。这些措施在实际使用中能使整个励磁系统性能改善。4333补偿器如果发电机到并联点的阻抗小于6,补偿器的设置能使发电机问无功电流的差值通常保持在5范围内。为了补偿线路压降到较好值,如未在发电机出线端调节电压,可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
12、励磁系统调节器感受的信号,此时允许被调发电机出线端电压的变化超出规定的范围。434系统响应4341 除非电力系统要求较高的值或需要一个高起始反应励磁系统,标准规定励磁系统电压反应比的最小值是10。4342如果励磁系统的顶值电压已规定,就应与系统反应一致,而且对于具有10反应比的系统,其顶值电压不应小于励磁机额定输出电压的160。435发电机磁场电源的切断励磁系统应具有当保护系统动作时能快速切断发电机磁场电源的手段。该手段可以是带放电电阻(仅限直流)的交流或直流电路切断装置,或用固态器件控制来产生所需动作。436故障电流维持发电机发生外部故障时,励磁系统应具有向发电机提供故障电流的手段。应有足够
13、的时间以保证故障保护系统得以动作。44发电机的工作方式和并网装置由燃气轮机驱动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独立运行;c)单台发电机独立运行。在发电机控制屏上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。还应装设自动准同期装置和带相位闭锁的手动准同期装置。3GBT 16637-200845母线连接主电源系统母线连接是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)主母线和导电体应能连续承受最大负荷及事故时的短路电流,其温升不应超过规定值
14、;b)应特别注意用螺栓紧固的板条连接。防止因镀层或其他表面处理不善而产生局部过热,要确保良好的连接;c) 绝缘子和支架应安装牢固,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缆头也应提供适当的空间。在有振动、膨胀和不同沉降处应采用柔性连接。46断路器461发电机并网断路器既可接到发电机的输出端,也可接到发电机一变压器组的高压绕组侧。462断路器应符合GB 1984中规定的技术要求。463对用于调峰型燃机设备的断路器,应考虑其频繁分合闸操作的特点。464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温度和当地海拔高度
15、下的发电机预期最大输出电流来确定。其他环境温度下断路器的承载能力应等于或大于全部指定环境温度范围内发电机预期最大输出电流,可用环境温度4022以上时断路器承载能力来限定断路器连续电流额定值。465应规定额定开断电流或提供电力系统短路特性,以便选择适合于该用途的高开断容量的断路器。466断路器应具有在事故状态下发电机或系统所提供的非对称开断直流分量的能力。467断路器应适用于同期操作,并能承受操作时断开触头间的相角差电压。468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温度变化所引起的应变。应注意绝缘系统中材料的选择,不能助燃、产生有毒气体或吸收
16、湿气。469宜采用真空断路器或六氟化硫断路器。在高海拔地区(1 000 m)应选用高原型(GY)真空断路器。4610操作机构和有关控制装置在规定的控制电压范围内应保证断路器能够正常工作。47电涌保护471概述4711 发电机电涌保护由连接在发电机每一出线端子和电站接地网之间的电容器及每相电容器并联连接的避雷器组成,并应符合GBJ 64 1983中有关规定。4712避雷器和电容器皆应安装在发电机出线端,以减低电涌上升速率。凡需将避雷器和电容器分开之处,电容器的安装应靠近发电机。4713发电机机座(两处)、中性点阻抗器件的接地端及电涌保护器件与接地体或电站接地网的连接应采用单独的接地线。应符合GB
17、 50169-1992的规定。472发电机一变压器组4721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,电涌保护应安装在发电机出线端。某些发电机一变压器组联接方式中,如果发电机电涌阻抗很低,则可不需要电涌保护,但应确保发电机和变压器的特性能够将电涌波前沿限制到某个量值及一定时间内,不致引起发电机和变压器损坏。4722除绕组为星一星联结的变压器外,发电机皆不需要中性点电涌保护。使用绕组为星一星联结的变压器时,应按照中性点不接地的要求提供中性点电涌保护。473发电机直接与架空线连接4731 发电机直接与架空线连接的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GBr 1 663
18、7-2008架空线相连接。4732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。此时应考虑发电机额定电压和接线方式。48中性点接地481概述在发电机中性点接地方式中考虑下列主要因素: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继电保护时,应具有较低的接地阻抗。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范围。b)机械应力在星形连接的发电机中,接地应符合对绕组应力的限制
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