DL T 843 2003 大型汽轮发电机交流励磁系统技术条件

大型汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件

 

1范围

    本标准规定了大型汽轮发电机交流励磁机励磁系统的使用条件、技术文件以及包装、运输和储存等。

    本标准适用于200MW及以上汽轮发电机交流励磁机励磁系统，统可参照执行。

系统性能、部件性能、试验项目、200MW以下的交流励磁机励磁系

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/T3797  电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备

    GB/T4064电气设备安全设计导则

    GB4208外壳防护等级（IP代码）

    GB/T7064透平型同步电机技术要求

    GB/T7409同步电机励磁系统

    GB 14285继电保护和安全自动装置技术规程

    GB/T14598.9  电器继电器第22部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇：辐射

电磁场干扰试验

    GB50150电气装置安装工程  电气设备交接试验标准

    DL/T596  电力设备预防性试验规程

    DI/T650大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件

JB/T7828继电器及其装置包装贮运技术条件

3名词术语

GB/T7409及DL/T650确立的名词术语适用于本标准。

4使用条件

4.1使用环境

4.1.1海拔高度及最高环境温度

    不同海拔高度周围最高环境温度的规定见表l。

表1  不同海拔高度时最高环境温度

海拔高度日 m	H≤1000	1000<H≤1500	1500<H≤2000	2000<H≤2500
最高环境温度℃	40	37.5	35	32.5

4.1.2周围最低环境温度为-5℃。

4.1.3月平均最大相对湿度为90%。

4.1.4励磁调节器一般应安装在空调室内。周围空气应无爆炸危险及足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体。

4.1.5励磁系统（除旋转部件外）允许振动条件为(10～150) Hz，振动加速度不大于5m/s²。

4.2工作电源

    交流电压偏差-15%～+10%，频率偏差-6%～+4%：

    直流电压偏差-20%～+10%。

4.3当使用条件超过以上规定时，需方应与供方协商。

5系统性能

5.1励磁系统应保证发电机励磁电流不超过其额定值的1.1倍时能够连续运行。

5.2励磁设备的短时过负荷能力应大于发电机转子短时过负荷能力。

5.3励磁系统强励电压倍数一般为2倍。需方有特殊要求时，可与供方协商，提高强励电压倍数。

5.4当强励电压倍数不超过2倍时，励磁系统强励电流倍数与强励电压倍数相同。当强励电压倍数大于2倍时，强励电流倍数为2倍。

5.5励磁系统允许持续强励时间不低于lOs。

5.6励磁系统电压标称响应比不小于2倍／s。

    高起始响应励磁系统的励磁电压响应时间：上升值不大于O.ls，下降值不大于O.15s。

5.7励磁自动调节应保证发电机电压精度不低于1%，具体要求如下：

    a)励磁系统的稳态增益应不小于200倍；

    b)在发电机空载运行情况下，频率每变化1%，发电机端电压的变化应不大于额定值的±0.25%；

    c)环境温度从O℃到40℃变化时，应不影响励磁系统的调压精度。

5.8励磁系统的动态增益应不小于30倍。

5.9调差范围

    发电机电压的调差采用无功调差，调差范围应不小于±10%，调差率的整定可以是连续的，也可以在全程内均匀分档。

5.10发电机空载阶跃响应特性

    阶跃量为发电机额定电压的5%。发电机端电压超调量应不超过阶跃量的30%，振荡次数不超过3次，调整时间不超过lOs，电压上升时间不大于0.8s。

5.11  发电机负载时阶跃响应特性

    发电机为额定负载，阶跃量为发电机额定电压的1%～4%。有功功率波动次数不大于5次，阻尼比大于0.1，调节时间不大子lOs。

5.12发电机零起升压时，发电机端电压应稳定上升，其超调量应不大于额定值的5%。

5.13励磁调节器的调压范围

5.13.1  自动励磁调节时，发电机空载电压应能在额定电压的80%----110%范围内稳定平滑的调节。

5.13.2手动励磁调节时，上限不低于发电机额定励磁电流的110%;下限不高于发电机空载额定励磁电压的20%。

5.14发电机的电压分辨率应不大于额定电压值的0.2%。

5.15在发电机空载运行时，自动励磁调节的调压速度，应不大于1% U_N/s：不小于0.3% U_N/s。

5.16励磁系统在发电机变压器高压侧对称或不对称短路时，应能正常工作。

5.17发电机甩额定无功功率时，机端电压应不大于甩前机端电压的1.15倍，振荡不超过3次。

5.18励磁设备应能经受同步发电机任何故障和非正常运行而不损坏。

5.19励磁调节装置应具有动作符合机组及系统特性的强励电流瞬时限制和保护、过励限制及保护、

低励限制及保护、伏/赫(V/Hz)限制及保护和电力系统稳定器(PSS)等附加功能单元。励磁调节装

置的各项限制和保护应与机组继电保护装置的定值配合，励磁装置的内部保护应动作于切至备用。

5,20工频耐压试验

5,20.1  出厂试验应按照GB/T7409的要求执行。

5.20.2交接试验应按照GB50150的要求执行。

5,20.3  大修试验应按照DI/JT596的要求执行。

5.21  当励磁电流不大于1.1倍额定值时，发电机转子绕组两端所加的整流电压最大瞬时值应不大于转子绕组出厂工频试验电压幅值的30%。

5.22励磁系统在受到现场任何电气操作、雷电、静电及无线电收发信机等电磁干扰时不应发生误调、失调、误动、拒动等情况。

5.23因励磁系统故障引起的发电机强迫停运次数不大于0.25次／年。励磁系统强行切除率不大于

0.1%。

5,24励磁调节器自动通道的投入率应不低于99%，PSS投入率应不低于90%。

5.25操作与控制

5.25.1能够进行就地、远方的灭磁开关分合，调节方式和通道的切换以及增减励磁和PSS的投退操作。

5.25.2能够与自动准同期装置和DCS等装置接口。

5.25.3励磁装置在一路工作电源失去和恢复时应保持发电机工作状态不变，且不误发信号。

5.26监视

5.26.1  励磁系统至少应装设下列故障及动作信号：

    a)励磁机故障；

    b)功率整流装置故障：

    c)电压互感器断线；

    d)励磁控制回路电源消失和励磁调节装置工作电源消失；

    e)励磁调节装置故障；

    f)稳压电源故障；

    g)触发脉冲消失；

    h)调节通道自动切换动作；

    i)强励动作：

    j)低励限制动作；

    k)过励限制动作；

    1) V/Hz限制动作；

    m)旋转整流元件故障（对于无刷励磁系统）。

5.26.2励磁系统应有表明运行状态的信号，如励磁调节装置调节方式选择、通道选择、PSS投切、灭磁开关分合、给定值增减及通道跟踪平衡状态。

5.26.3励磁系统应向控制室及故障录波器提供必要的测量信号、状态信号、报警和故障信号。

5.26.4励磁装置应能显示发电机电压和无功功率（双向），励磁电压（或励磁机励磁电压）和励磁电流（或励磁机励磁电流）。

5.27  结构

5.27.1励磁系统各部件的结构应便于安装、运行、试验、维护。对有冗余设计的部分可以实现在线更换故障部件。应有进行功能特性试验及现场开机试验所需的测点和信号加入点。调试时需要进行调整的参数应有明确的指示。

5.27.2励磁设备的外壳防护等级，包括防止人体接近危险部件、防止固体异物进入和防水，应根据现

场环境条件，按照GB4208确定。

5.27.3二次回路的设计、安装和抗电磁干扰措施按照GB/T3797、GB 14285、GB/T14598.9和GB/T4064

执行。

5.28励磁系统各部件温升

5.28.1励磁机及副励磁机温升限值按照GB/T7064执行。

5.28.2其他部分温升限值见表2。

表2励磁系统各部件温升限值                          K

励磁装置部位			温升限值
	母线		35
铜母线及导电螺钉		无保护层	45
连接处	连接处	有锡和铜保护层	55
		有银保护层	70
	母线		25
铝母线及连接处	连接处		30
	距电阻表面30mm处的空气		25
电阻元件	印刷电路板上电阻表面		30
塑料、橡皮、漆布绝缘导线			20
硅整流元件（与散热器接合处）			按元件标准规定，一般不超过45
晶闸管（与散热器接合处）			按元件标准规定，一般不超过40
熔断器及其连接处			按元件标准规定，一般不超过45

5.29各元件工作参数应有充分裕量。电子元件应采用军级或工业级，并应经过老化筛选。

6部件性能

6.1交流励磁机

6.1.1励磁机应符合带整流负载交流发电机的要求，并应有较大的储备容量，在交流励磁机机端三相短路或不对称短路时不应损坏。

6.1.2交流励磁机冷却系统，应有必要的防尘措施，一般应采用密封式循环冷却。

6.1.3交流励磁机采用机端变压器作为励磁电源时，主变压器高压侧三相短路时应不失磁。

6.2副励磁机

6.2.1副励磁机应采用永磁式发电机。

6.2.2副励磁机负载从空载到相当于发电机强行励磁时，其端电压变化应不超过10%～l5%额定值。

6.3功率整流柜

6.3.1功率整流装置的一个柜（插件式为一个支路）退出运行时应能满足发电机强励及1.1倍额定励磁电流运行要求。

6.3.2功率整流装置应设换相过电压保护，每个支路应有快速熔断器保护。

6.3.3并联整流柜交直流侧应有与其他柜及主电路隔断的措施。

6.3.4功率整流装置可采用开启式风冷、密闭式风冷、直接水冷或热管自冷等冷却方式。采用开启式强迫风冷时整流柜应密封，冷风经过滤装置进入，以保持柜内清洁：强迫风冷整流柜的噪声应小于75dB。

6.3.5风冷功率整流装置风机的电源应为双电源，工作电源故障时，备用电源应能自动投入。如采用双风机，则两台风机接在不同的电源上，当一台风机停运时应能保证励磁系统正常运行。冷却风机故障时应发信号。

6.3.6功率整流装置的均流系数应不小于0.85。

6.4  自动励磁调节器

6.4.1励磁调节装置应有两个独立的自动通道，两个通道可并列运行或互为热备用。

6.4.2励磁调节器一般采用数字式自动励磁调节器。

6.4.3  自动励磁调节器应具有在线参数整定功能。数字式自动励磁调节器各参数及各功能单元的输出量应能显示，其中，电气参数采用有名值，其他参数应与数学模型一致或由供方提供显示值与数学模型的对应关系。模拟式自动励磁调节器中增益、时间常数和反馈信号等量的调整电位器应有明确的位置指示，并应提供刻度与有关参数对应的曲线。

6.4.4  自动励磁调节器电压测量单元的时间常数应小于30ms。

6.4.5移相电路一般采用余弦移相，移相角范围应不小于15°～140°。

6.4.6自动励磁调节器直流稳压电源应由两路独立的电源供电，其中一路应取自厂用直流系统。

6.4.7  自动励磁调节器的任一元件故障不应造成发电机停机。

6.4.8  自动励磁调节器的过励限制单元应具有与发电机转子绕组发热特性匹配的反时限特性，在达到允许强励时间时，将励磁电流限制在不大于额定值。

    强励电压倍数大于2倍的励磁系统应有强励电流瞬时限制功能。

6.4.9  自动励磁调节器的低励限制特性应由系统静稳定极限和发电机端部发热限制条件确定。低励动作特性一般应计及发电机端电压的变化。低励限制及保护的整定原则见附录A。

6.4.10自动励磁调节器的V/Hz限制特性应与发电机及主变压器的过励磁特性匹配。V/Hz限制及保护应有一定时延，使发电机动态过程的励磁调节不受V/Hz限制单元动作的影响。

6.4.11  励磁调节器不宜采用恒无功调节或恒功率因数调节方式。

6.4.12励磁调节器应配置PSS或具有PSS功能的其他附加控制单元。

6.4.12.1  PSS可以采用电功率、频率、转速或其组合作为附加控制信号。PSS信号测量回路时间常数应不大于40ms，输入信号应经过隔直环节处理，当采用转速信号时应具有衰减轴系扭振频率信号的滤波措施。

6,4.12.2 PSS或其他附加控制单元应具有下列功能：

    a)发电机功率达一定值时（例如30%～40%）能自动投切；

    b)手动投切：

    c)输出值限幅；

    d)故障时应自动退出运行；

    e)发电机有功功率调节时，对励磁调节应无明显影响。

6.4.12.3 PSS或其他附加控制单元的输出噪声应小于其输出限幅值的5%。

6.4.12.4 PSS的整定原则见附录A。

6.4,13  自动励磁调节器应具有电压互感器回路失压时防止误强励的功能。

6.4.14励磁调节装置的各通道间应实现互相监测，自动跟踪。任一通道故障时均能发出信号。运行的通道故障时能自动切换。通道的切换不应造成发电机无功功率的明显波动。

6.4.15  自动励磁调节器应提供模拟量的输入和输出接口和相应的手段，以便用户进行励磁系统参数测试和PSS频率特性试验。

6.4.16数字式自动励磁调节器应具备下列功能：

    a)具备自诊断功能和检验调试各功能用的软件及接口：

    b)具有与发电厂计算机监控系统连接的接口，接受控制和调节指令，提供励磁系统状态和电气参数：

    c)应有录波和事件记录功能：

    d)应能检测励磁调节器各环节的输出量。

6.5手动励磁控制单元

    手动励磁控制单元一般作励磁装置和发变组试验之用，也可兼作自动通道故障时的短时备用。手动励磁控制单元应简单可靠。

6.6灭磁装置和转子过电压保护

6.6.1  交流励磁机整流励磁系统（无论是旋转整流或静止整流装置）均可采用交流励磁机励磁回路灭磁方式，发电机转子回路可以不设灭磁开关和转子过电压保护。

6.6.2交流励磁机励磁系统应同时采用逆变灭磁和开关灭磁两种方式，灭磁装置应简单可靠。

6.6.3如在发电机转子回路内采用灭磁开关，宜选用带常闭接点的三断口开关，只在发电机内部故障时动作。灭磁电阻一般采用线性电阻，灭磁电阻值可为磁场电阻热态值的2～3倍。在强励状态下灭磁时发电机转子过电压不应超过6倍额定励磁电压值，应低于转子过电压保护动作电压。灭磁开关在操作电压额定值的80%时应可靠合闸，在65%时应能可靠分闸，低于30%时应不动作。

6.6.4如装设发电机转子过电压保护装置，则应简单可靠，动作电压值应高于强励后灭磁和异步运行时的过电压值，应低于转子绕组出厂工频耐压试验幅值的70%，其容量可只考虑瞬时过电压。

7试验项目

7.1试验分类：

  a)型式试验；

  b)出厂试验：

  c)交接试验；

  d)大修试验。

7.2励磁装置的定型生产，应经过型式试验，型式试验按国家标准和行业标准进行。

7.3每种型式的励磁装置每隔5年应抽取一台做型式试验。

7.4励磁装置交货时应提供出厂试验报告，给出对励磁系统部件及整体试验方法、参数整定及特性要求。

7.5发电机投产前，励磁系统应在现场进行交接试验，交接试验要核对厂家提供的试验结果，并按电厂具体情况和系统要求整定某些参数。

7.6发电机大修后，励磁系统进行复核试验以检查各部分是否正常。

7.7经过部分改造的励磁系统，应参照出厂试验及交接试验项目进行试验后，才能投入运行。

7.8型式试验、出厂试验、交接试验和大修试验应进行的项目见表3，试验方法可参照附录B，交接试验标准按GB50150。

表3励磁系统试验项目表

序号	试验项目	型式试验	出厂试验	交接试验	大修试验
l	励磁系统各部件绝缘试验	√	√	√	√
2	交流励磁机带整流装置时空载试验和负载试验	√		√
3	交流励磁机励磁绕组时间常数测定	√
4	副励磁机负载特性试验	√	√
5	励磁系统强励倍数及电压响应比测定	√		√

 

续表

序号	试验项目	型式试验	出厂试验	交接试验	大修试验
6	自动及手动电压调节范围测量	√		√	√
7	励磁系统模型参数确认试验	√		√
8	静差率及调差率测定	√		√
9	自动手动切换及主调节器备用调节器切换	√	√	√	√
10	发电机电压，频率特性	√		√
11	自动励磁调节器零起升压试验	√		√	√
12	自动励磁调节器各单元静态特性试验	√	√	√	√
13	操作、保护、限制及信号回路动作试验	√	√	√	√
14	发电机空载阶跃响应试验	√		√
15	发电机负载阶跃响应试验	√		√
16	PSS试验	√		√4
17	甩无功负荷试验	√		√
18	灭磁试验及转子过电压保护试验	√		√	√
19	发电机各种工况（包括进相）时的带负荷调节试验	√		√
20	整流柜额定工况下均流试验	√		√
21	励磁系统各部件温升试验	√
22	励磁装置老化试验	√	√
23	功率整流装置噪声试验	√
24	励磁装置抗干扰试验	√
25	励磁系统仿真试验	√
a为性能试验项目，不包括在原交接试验项目内，需作专项安排。

8技术文件

8.1供方应按项目进度分时段提供用户所需下列不同版本的技术文件，具体安排应在合同中明确。

    a)产品技术条件；

    b)使用说明书（含原理、特性、控制逻辑、安装、试验、整定、运行、维护、故障查找）；

    c)出厂试验报告、出厂整定值及合格证：

    d)励磁机和副励磁机的参数及空载和负载特性曲线。

    e)励磁系统数学模型和推荐参数（包括各附加功能单元及励磁机在内）：

    f)现场整组和分单元调试大纲；

    g)总体和分单元原理图及说明；

    h)装置总接线图和分接线图；

    i)装置外形图、安装图；

    j)主要元部件清单；

    k)交货明细表；

    1)数字式调节器和可编程控制器说明书及程序框图和调试专用软件：

    m)提供分包商产品的技术资料；

    n)提供型式试验报告；

    o)其他设计安装运行维护所必须的技术资料。

8.2交接试验后应向用户提供：

    a)设计单位应提供竣工图：

    b)试验单位应提供调整后的励磁系统参数及交接试验报告。

8.3励磁调节器资料及励磁机参数和特性曲线需综合后提供用户，励磁系统的增益包括励磁机的增益在内；励磁系统的数学模型包括励磁机的数学模型及PSS的数学模型。

9标志、包装、运输和贮存

9.1标志

    各设备应有明显的铭牌，铭牌内容应包括设备名称、型号、规格、技术条件编号、出厂编号、制造年月、制造厂名。

9.2包装、运输和贮存

    设备的包装、运输和贮存按JB/T7828及GB4208的规定执行。

附录A

（规范性附录）

低励限制和联浴整定原则

A.1  低励限制的整定

A.1.1低励限制的动作曲线

    低励限制动作曲线是按发电机不同有功功率静稳定极限及发电机端部发热条件确定的。由系统静稳定条件确定进相曲线时，应根据系统最小运行方式下的系统等值阻抗，确定该励磁系统的低励限制动作曲线。如果对进相没有特别要求时一般可按有功功率P=P_N时允许无功功率Q=--0.05Q_N，及P=0时Q=-O.3Q_N两点来确定低励限制的动作曲线。其中P_N、Q_N分别为额定有功功率和额定无功功率。要求有较大进相时一般可按静稳定极限值留10%左右储备系数整定，但不能超过制造厂提供的PQ运行曲线。

    低励限制的动作曲线应注意与失磁保护的配合。

A.1.2低励限制的延时

    为了防止电力系统暂态过程中低励限制回路的动作，影响励磁调节，低励限制回路应有一定的时间延迟。

在励磁电流过小或失磁时，低励限制应首先动作，如限制无效，则应在发电机失磁保护动作以前，自动投入备用通道。

A．2 PSS的整定

A.2.1PSS相位补偿要求

    无补偿频率特性即励磁控制系统迟后特性，为自动电压调节器中PSS输入点到发电机电压间的相频特性。有补偿频率特性由无补偿频率特性与PSS单元相频特性相加得到，频率特性可以计算，也可以实测。频率特性应在较宽的频带内，相位有较好的补偿，使在该电力系统低频振荡区内，PSS输出的力距向量对应Δω轴超前不大于10°、迟后不大于45°，并使在本机振荡频率的力矩，迟后Δω轴在0°～30°之间。

A.2.2  PSS的增益要求

    逐渐加大增益，控制环发生振荡时PSS的增益为临界增益。PSS的输入信号为电功率时，使用增益可取临界增益的1／3～l／5；当PSS的输入信号为Δf或Δω时，使用增益可取临界增益的l／2～1/3 。

A.2.3隔直环节时间常数选取既要考虑有功调节时PSS能很快复归，也要考虑不恶化PSS的频率特性。

A.2.4PSS输出的限幅一般可选用±(5～10)%。

A.2.5PSS应在发电机功率超过一定值时投入，低于一定值时自动退出，以防止系统甩负荷时由于PSS的作用使发电机过电压。
 

附录B

（资料性附录）

试验方法

B.1  励磁装置、元件的常规试验

按GB/T3797、GB/T3859、GB/T4064、DL/T596、DL478的标准执行。

B.2交流励磁机

R2.1空载特性试验

    转速为额定值，励磁机空载，逐渐改变励磁机励磁电流，测量励磁机输出电压上升及下降特性曲线。

    试验时应测量励磁机励磁电压、电流、励磁机交流输出电压及整流电压，试验时的最大整流电压可取强励电压。

    制造厂实测空载特性曲线应试验到饱和值。

B.2.2负载特性

    可以在发电机空载及负载试验的同时，测量励磁机励磁电压、励磁电流、发电机励磁电压等，作出励磁机负载特性曲线。

B.2.3空载时间常数

交流励磁机空载额定转速时，突然改变励磁机励磁电压，测量交流励磁机的输出直流电压的变化曲线，计算励磁机励磁圆路包括引线及整流元件的空载时间常数。

B．3副励磁机

B.3.1测量空载情况下额定转速时的三相电压值及相序。

B.3.2负载特性试验

    副励磁机以可控整流器为负载，整流装置输出接等值负载，逐渐增加负载电流，直至达强励电流为止。录制副励磁机电压对负载电流的曲线。也可以在运行中测量空载及不同负载时副励磁机的输出电压。

B.4功率整流装置

B.4.1整流柜均流试验

    当功率整流装置输出为额定励磁电流时，测量每柜或每个并联支路的电流。

B.4.2整流装置噪声试验

噪声测量采用A声级噪声计。测量时应在较小的环境噪声水平条件下进行。测点距功率整流装置lm，距地面1．2m～1.5m。围绕功率整流装置四周的测点数不少于4个。取各测点测量值的平均值作为设备的噪声水平。

B.5励磁调节装置

    励磁调节装置的调节特性一般可用传递函数来表示。可实测各元件参数直接求出其传递函数，也可测录阶跃响应，与数学模型仿真试验的结果进行比较，修正计算模型参数，使仿真曲线与实测曲线重合，据此可求得其参数。对数字式励磁调节装置按可分开测量的各部分进行测定，对模拟式励磁调节装置按各个环节进行测定。

B.5.1测量单元

B.5.1.1测录测量单元静态输出输入特性，计算其放大倍数。

B.5.1.2测录测量单元时间常数：测量单元输出与放大器连接或接等值负载，输入阶跃信号，录取输出量，从阶跃开始到输出达变化量0.632处的时间即为测量单元时间常数。

B.5.1.3调差率整定：励磁装置通入模拟的发电机电压和电流额定值，检查迭加调差信号前后的测量单元电压输出，调整整定值使之符合调差率整定的要求。

    大修时只进行调差整定位置和极性检查。

B.5.2 PID调节单元或励磁电压（励磁机励磁电流）软负反馈单元

B.5.2.1  PID调节单元的传递函数为：

式中：

    β——一般为5～10，（1+T₁S）/（1+βT₁S）为迟后环节（又称积分环节）；

  γ——一般为0.1～0.2，(1+T₂S)/（1+γT₂S）为超前环节（又称微分环节）。

    稳态增益为甄：动态增益为k_S，动态增益为K_D，K_D=K_S/β；暂态增益为K_T，K_T=K_S／（β·γ）。

    PID调节单元的幅频特性见图B.1。

 PID调节单元参数的测量可用信号分析仪等专用仪器进行，也可用普通仪器测量。

    模拟式励磁调节器的参数测量：

    a)测量静态输出输入特性，在上下限范围内应满足线性要求，计算稳态增益；

    b)短接积分电容测量静态输出输入特性，计算动态增益；

    c)短接积分和微分电容测量静态输出输入特性，计算暂态增益；

    d)根据电阻电容值计算时间常数：

    e)测量输出限幅值。

    数字式AVR可通过改变设置分别闭锁积分和微分通道，单独测量比例增益和积分、微分部分时间常数。

B.5.2.2励磁电压（励磁机励磁电流）软负反馈单元的传递函数为K_fT_fs/（l+T_fs），也可写成

K_f[1-1/（l+T_fs）]，式中l/（l+T_fs）为惯性环节，K_f为反馈系数，一般K_f取0.01～0.04，T_f取0.5s～2s。

B.5.3移相触发单元

    在移相触发单元加入控制电压，改变控制电压的大小，测出移相特性。

    移相特性曲线可用可控整流装置各臂移相电路移相角α的平均值，也可以用某一臂的值，但在同一控制电压下，任意两个α角的差值不得大于3°。

B．5.4稳压电源单元

B.5.4.1稳压范围：稳压单元接相当于实际电流的等值负载，根据稳压范围的要求，改变输入电压，

测量输出电压的变化。

B,5.4.2外特性曲线：输入电压为额定值，改变负载电阻，使负载电流在规定的范围内变化，测量输

出电压的变化。

B.5.4.3短路特性：对有过载保护和短路保护的稳压单元，测量外特性时可以短时将输出电流调到最

大值，直至短路，检查过载保护及短路保护的动作情况。

B.5.4.4输出纹波系数：输入、输出电压和负载电流均为额定值，测量输出纹波电压峰峰值。电压纹

波系数为直流电源电压波动的峰峰值与电压额定值之比。

B.5.5低励限制单元

B.5.5.1  模拟动作试验：在低励限制的输入端通入电压和电流，模拟发电机运行时的电压和电流，其

大小相位分别相应于低励限制曲线上P=0及P=PN两点的数值。此时调整低励限制单元中有关整定参

数，使低励限制动作，限制调节器的输出。

B.5.5,2实际动作试验：低励限制单元投入运行，在一定的有功功率时（如P=P_N及P=O.5 P_N），降低

励磁电流使低励限制动作，此动作值应与整定曲线相符。低励限制动作时发电机无功功率应无明显摆

动。

B.5.5.3低励限制的输出与机端电压有关，如机端电压偏离额定值时应修正其动作值。

B.5.6过励限制单元

B.5.6.1  调整过励限制单元的反时限参数，使过励限制在强励和过励达到规定的时间后动作。

B.5.6.2过励限制单元动作值和限制值的整定可在静态试验或开机试验中进行，测量额定励磁电流下

过励限制输入信号的大小，然后按规定的值整定。开机时为达到过励限制动作，可采用降低过励限制

动作整定值，或增大励磁电流测量值等方法。过励限制起作用时励磁电流应平滑地过渡到限制值稳定

运行。

B.5.7强励电流瞬时限制单元

    强励电流瞬时限制动作值和限制值的整定在静态试验中进行，测量额定励磁电流下输入信号的大

小，然后按照规定的倍数整定。

B.5.8  V/Hz限制单元

    静态调试时通过改变电压或频率测定其单元特性和整定动作值。开机试验时视发电机组转速可调

范围决定是否实测。

B.5.9励磁调节装置的老化试验

    励磁调节装置整机或主机部分放置在规定的环境中，持续通电时间不小于96h之后，其功能应正

常，参数的变化量在规定的范围之内。励磁调节装置老化试验的要求应在制造厂的技术条件中规定。

B.5.10励磁系统参数确认试验

    对励磁系统各部分采用时域或频域法确认其模型参数。

B.5.11发电机零起升压试验（置位起励）

    预置自动电压调节器的、电压给定值的终值为对应90%—I00%发电机空载额定电压的给定值后进行

起励操作，发电机电压自零升到额定值的过程应符合要求。

B．5.12调节通道切换试验

    调节通道切换试验应分别在发电机空载和带负荷状态下进行。

    调节通道切换试验应进行无故障人工切换和模拟运行通道故障时自动切换两种方式。切换时，发

电机电压和无功功率均不应有明显的波动。

B．6发电机空载阶跃响应试验

发电机为空载额定，在励磁调节器电压相加点迭加5%负阶跃量，使发电机电压突降至95%额定电压值，发电机电压稳定后切除该阶跃，发电机电压回到额定值，测量发电机电压，励磁电压等的变化曲线，计算电压上升时间、超调量、振荡次数和调整时间。

B.7发电机负载阶跃响应试验

发电机额定有功，Q≈0．在调节点加入1%～4%正阶跃，控制发电机无功不超过额定无功，发电机P及Q稳定后切除该阶跃量，测量发电机P、Q励磁电压等的变化曲线；从功率的衰减曲线计算阻尼比。

B.8电力系统稳定器(PSS)试验

    PSS整定应在电压环参数调整好以后进行。PSS试验工况为发电机接近额定有功功率，功率因数约为l。

B.8.1测量PSS各环节输入输出特性参数。

B.8.2整定PSS输出限幅值。

B.8.3整定PSS自动投切的功率值。

B.8.4测量励磁控制系统迟后特性及有补偿频率特性，整定PSS相位补偿。励磁控制系统迟后特性也可以用计算值代替。PSS相位补偿要求见附录A。

B.8.5 PSS增益调整：PSS投入，PSS增益妫从零逐渐增大，测录调节器输出电压和发电机转子电压直至其开始振荡，该增益即为临界增益，按附录A整定PSS使用增益。也可以测PSS开环频率特性，调整K_p，使增益裕量G_m为9dB～14dB。

B.8.6增益及相位补偿整定后，测PSS输出端的噪声及观察PSS输出的漂移。

B.8.7在励磁调节器的电压相加点加阶跃信号，记录有PSS及无PSS两种状态下发电机有功功率波动。

计算有PSS下的阻尼比和无PSS下的阻尼比，阻尼比应满足5.11要求。阻尼比以第二个幅值开始的前一峰值与后一峰值的自然对数比除2π或前一峰峰值与后一峰峰值的自然对数比除2π进行计算。

B.8.8也可采用低频发生器在励磁调节器电压相加点迭加频率为0.1Hz～2Hz的低频正弦电压，测量以下特性：

    a)发电机端电压与迭加信号的相位差，计算不同频率时的相位迟后特性。

    b)发电机无PSS时的有功低频功率振幅与输入信号电压振幅之比。

c)发电机投入PSS时的低频有功功率振幅与输入信号电压振幅之比。

B．9电压静差率测定

B.9.1在额定负荷、调差率为零的情况下测得机端电压U_t1，和给定值U_REF1后，在发电机空载试验中测量给定值为U _REF1时的机端电压U _t0，然后按下式计算。

Ut0-Ut1    ε(%)=         ×100%             Ut1

   

B.9.2结合机组甩负荷试验时进行。

    置调差率为零，保持给定值不变，甩额定负荷，测量甩负荷前的发电机端电压U _t1．和甩负荷后的发电机端电压U _t0，按上式计算静差率。

B．10无功调差率测定

  保持给定值不变，在功率因数cosφ=O情况下，甩50%～100%额定无功功率，测量甩负荷前后发

电机端电压求得无功调差率D:

Ut0-Ut1     IN D=        ×      ×100%        Ut0        IQ

 

 

    式中：

    U_t1、U_t0——甩负荷前后的机端电压：

    I_Q 、I_N——甩前无功电流值和额定电流值。

也可在50%'--100%额定无功功率负荷下测得机端电压U_t1，和给定值U_REF1，后，在发电机空载试验中测量仉唧，时的机端电压‰，然后按上式计算。

B．11  灭磁试验

除型式试验按制造厂规定进行外，灭磁试验在发电机空载额定电压下按正常停机操作及保护动作灭磁方式灭磁，测录发电机端电压、励磁电流及励磁电压的衰减曲线。

B.12转子过电压保护试验

如装设转子过电压保护装置，施加实际的高电压测量转子过电压保护元件的动作电压值。

B.13抗电磁干扰试验

励磁调节装置的抗电磁千忧试验包括辐射电磁场干扰试验、快速瞬变干扰试验、脉冲群干扰试验、静电放电干扰试验和浪涌（冲击）抗扰度试验。试验参照GB/TI4598和GB/TI7626标准。试验的严酷等级应当与现场条件相对应，一般为III级。试验时，试验装置带仿真系统处于闭环控制状态。仿真系统应当不受干扰源的干扰。仿真发电机空载和负载工况。在试验期间仿真发电机电压和无功功率不产生明显扰动，不造成励磁调节的失调和拒调，不造成引起发电机开关跳闸的开关量信号的误动。试验后装置的各项功能指标正常。

B．14励磁系统强励电压倍数和励磁系统标称电压比（或电压响应时间）测定

发电机在额定工况下运行，待转子绕组温度稳定后，突然将发电机电压反馈信号降到原值的80%。录取励磁电压上升曲线，计算励磁系统强励电压倍数和标称电压响应比（或电压响应时间），对于无刷励磁系统可以测量励磁机励磁电流代替励磁电压。

B.15励磁调节装置仿真试验

    励磁调节装置仿真试验一般采用数字仿真，试验采用实际的励磁调节器。试验应包括：

    a)电力系统各种故障，如系统对称不对称短路、系统运行方式突变、甩全部或部分负荷、进相运行和失磁等；

    b)励磁系统故障，如励磁设备故障、失去测量信号、失去同步信号、失去某些开关量信号、失去某路电源、微机故障等。

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