NB T 42034-2014 孤网运行的小水电机组设计导则.pdf

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1、ICS 27140K 55备案号：465492014 N B中华人民共和国能源行业标准NB，T 420342014孤网运行的小水电机组设计导则Design guidelines for small hydropower unit operated in isolated grid201 40629发布 20141 101实施国家能源局 发布目 次NB，T 420342014前言-II引言-III1范围-l2规范性引用文件13术语和定义-14稳定性指标-15不适于孤网运行的小水电机组-16对负载的限制-27对机组自动化设备的要求附录A(资料性附录) 改善小水电站孤网运行状况的技术措施NB，T 4

2、20342014fju 吾本标准是针对孤网运行的小水电机组制定，可作为小型水电站设计系列标准的组成部分。本标准按照GBT 112009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。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由能源行业小水电机组标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位：武汉市汉诺优电控有限责任公司、华自科技股份有限公司、武汉四创自动控制技术有限责任公司、武汉市陆水自动控制技术有限公司、天津电气科学研究院有限公司。本标准主要起草人：王党生、汪晓兵、陈启明、高雄清、郭建业、宋桂玲。本标准为首次发布。II引 言NB，T 420342014孤网运行的小水电机组，其稳定性与机组惯性时间

3、常数、引水系统水流惯性时间常数凡、电网负载特性及机组自动化设备性能密切相关。许多机组因L过小、R过大及其他不利因素的存在，即使没有负载变化，其频率也会在一定范围内周期性波动，使得机组调节频繁。当负载发生随机突变时，由于突变负载与总负载的比值较大，因此频率波动峰值大、次数多，导致机组大幅度频繁调节。此外，如果机组的励磁装置为简单的恒电压调节模式，其调节过程对频率构成正反馈耦合，也是导致孤网频率波动的一个重要因素。机组大幅度的频繁调节，不仅影响电能质量和设备寿命，还可能因过速、低频、低油压等引起事故停机，也可能因电压波动过大造成电站和用户的设备损坏。上述问题涉及水轮机、发电机、水轮机控制系统(调速

4、器)、励磁装置、保护、机组自动化等多个因素。为使小水电机组满足孤网运行的要求，保证电站安全运行，将电能质量控制在合理水平，须在电站设计和设备选型阶段综合考虑相关因素，统筹解决所述问题。目前，国内外尚未见与孤网运行的小水电机组有关的技术标准。由于规范缺失，使该类小水电机组的设计、选型有一定盲目性，导致部分电站孤网运行时频率、电压波动过大，甚至不能正常运行。为此，特制定本标准。III孤网运行的小水电机组设计导则NB，T 4203420141范围本标准适用于在一台或多台小水电机组(单机容量不大于10MW、转轮直径小于33m)组成的小容量孤网中承担调频、调压任务的机组。2规范性引用文件下列文件对于本文

5、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。GBT 96521水轮机控制系统技术条件GBT 10585中小型同步电机励磁系统基本技术要求GBT 14285继电保护和安全自动装置技术规程NBT35010水力发电厂继电保护设计规范SL 229小型水力发电站自动化设计规范3术语和定义规范性引用文件界定的以及下列术语和定义适用于本文件。31孤网isolated grid孤立运行或与大电网解列后处于孤立运行工况的电网。4稳定性指标在无负载变化的条件下，小容量孤网的稳定性应达到：a)频率波动：不超过2。b)电压

6、波动：不超过3。5不适于孤网运行的小水电机组51 L值过小的机组：a)L6s的轴伸贯流式机组；b)导叶接力器最短关机时间(或以两段关闭的第一段速度全关的时间)r8s的混流式机组、轴流式机组；c)喷针接力器最短关机时间Z 715s的冲击式机组。r值Eh调节保证计算确定，其大小直接决定了机组的功率调节速度。r值越大，机组的功率调节速度越慢，相同的负载变化引起的频率波动也越大。53手动空载转速摆动值超过1的机组。5、4上述参数应在小水电站设计和设备选型阶段综合考虑，合理选用。对于孤网运行状况不良的己投NB，T 420342014运机组，可参照附录A采取适当的技术措施加以改善。6对负载的限制61实际总

7、负载611对于冲击式和轴伸贯流式机组，不大于实际运行机组额定容量的50。6 1 2对于混流式和轴流式机组，不大于实际运行机组额定容量的75。62突变负载及间隔时间621 不大于调频机组额定容量5的突变负载，发生间隔时间大于2min。622不大于调频机组额定容量15的突变负载，发生间隔时间大于20min。7对机组自动化设备的要求71水轮机控制系统(调速器)7 11采用标准化程度高的微机调速器。调速器应满足GBT 96521的相关技术要求，具备自动识别孤网工况和自动切换调节参数的功能。7 1 2压力油源：a) 蓄能器容积不小于操作功相同的非孤网运行调速器蓄能器容积的15倍；b)油泵排量应保证自工作

8、油压下限至工作油压上限的升压时间不大于40s：c)提供事故低油压信号。713冲击式机组调速器：a)喷针与折向器应为并联调节：b)折向器最短投入、退出时间可以分别连续调整。7 14转桨式机组调速器应能实现协联工况与定桨工况的自动转换。715机组黑启动：a)操作功不大于10 000Nm的调速器，采用机械手动操作机构进行黑启动；b)操作功大于10 000Nm的调速器，采用备用电源启动。7 2励磁装置7 21 采用符合GBT 10585标准，具有孤网识别和自动切换调节方式功能的微机励磁装置。7 22调节参数可以现场整定；具有自动灭磁功能。7t23孤网运行时，励磁装置应与调速器协调控制，以有效抑制无负载

9、变化时频率及功率的周期性波动，减小负载突变时电压及频率的波动幅值。7 3机组继电保护7 3 1 采用微机保护装置，具备完善的保护功能，满足GBT 14285、NBT 35010的相关配置要求。7 3 2发电机宜配置反应三相电流不平衡的负序过流保护，以保证保护的动作灵敏度。7 3 3高频、低频保护的动作条件应适当放宽，以适应孤网运行的要求。74机组自动化宜采用符合SL229规范要求的微机自动化装置。7 5备用电源应配置厂用直流电源或交流不间断电源。2附录A(资料性附录)改善小水电站孤网运行状况的技术措施NBT 420342014己投运的小水电站，若孤网运行时不能正常工作或运行状况不良，可依据实际

10、情况，选用下述某个或某些适用的技术措施加以改善：a)对调速器、励磁装置等自动化设备进行更新、改造，使其满足孤网运行要求；b)增设与突变负载功率相当的负荷调节器，适时补偿负载突变；c) 增设与突变负载功率相当的燃油发电机组，与孤网运行的小水电机组并列运行，利用燃油发电机的快速调节特性承担变动负载；d)增大机组的飞轮力矩，从而增大机组的L值；e) 短期孤网运行的小水电站，可对总负载和突变负载加以适量的限制。黧黼圆中华人民共和国能源行业标准孤网运行的小水电机组设计导则NB，T 420342014中国电力出版社出版、发行(北京市东城区北京站西街19号 100005 htlp：ww砒c印p sgcc COrn cn)北京九天众诚印刷有限公司印刷2014年12月第一版 2014年12月北京第一次印刷880毫米1230毫米16开本05印张lO干字印数00013000册统一书号1551232170定价900元敬告读者本书封底贴有防伪标签，刮开涂层可查询真伪本书如有印装质量问题，我社发行部负责退换版权专有 翻印峁究器篇舶瓢畦晰懒BZ0021 09771I IIIIJlllll|IIlllI呐_柏IIllllll lnmlnnmnuI。155123 2170上槊建议：规程规范水利水电工程水力发电寸l-oNll寸oN寸HZ