JB/T 7074-1993 燃气轮发电机 通用技术条件

K21中华人民共和圜机械行业标准JB/T7074-1993燃气轮发电机通用技术条件1993-10-08发布199401-01实施中华人民共和国机械工业部发布中华人民共和国机械行业标准JB/T7074-1993燃气轮发电机通用技术条件本标准参照采用国际标准IFC34-3(1988)《透平型同步电机的技术要求》1主题内容与适用范围本标准规定了燃气轮发电机的型式与基本参数技术要求、试验方法检验规则、成套供应范围标志、包装、运输和贮存本标准适用于与燃气轮机连接的1~10MW空气冷却三相同步发电机。凡本标准未规定的事项均应符合GB755《旋转电机基本技术要求》中的有关规定。对具体产品若有特殊要求,可在本标准的基础上,由用户与制造厂共同商定。2引用标准GB755旋转电机基本技术要求GB/T1029三相同步电机试验方法GB10068.1旋转电机振动测定方法及限值振动测定方法(iB10069.1旋转电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方法GB10069.2旋转电机噪声测定方法及限值噪声简易测定方法GB191包装储运图示标志GB/T13384机电产品包装通用技术条件3型式与基本参数3.1型式3.1.1通风型式一般采用闭式循环的通风型式,由空气冷却器将空气冷却也可根据用户需要提供开启式的通风型式3.1.2轴承型式燃气轮发电机采用端盖轴承或座式轴承3.1.3励磁型式般采用无刷励磁系统,也可选用其他励磁方式。3.2旋转方向燃气轮发电机的旋转方向从燃气轮机端向发电机看为顺时针方向。33电机绝缘定、转于绝缘系统应采用B级或B级以上耐热等极的绝缘材料。3.4定子绕组接法和相序定子绕组一般接成Y型,定子绕组按规定旋转方向的相序应标为U、VW。3.5额定转速频率为50Hz的发电机:1500r/min或300/min;机械工业部1993-10-08批准1994-0101实施JB/T7074-1993频率为60H的发电机:1800r/min或3600r/min。3.6规格参数对于燃气轮发电机,不规定确定的功率等级表1列举了典型的功率等级及相应的电压等级、功率因数和效率值,其他容量等级的燃气轮发电机的参数比照表1确定表1有功功率视在功率定子电压等级功率因数MVA4.3.15,6.393.51.5l.8750.4,3.15,6.3,10.594.5623.15,6.3,10.596.27.596.497.031.2597.46.3,10.5100117.710.5,13.80.85注:50、60、100MW燃气轮发电机其效率值待定4技术要求4.1运行条件4.1.1海拔不超过1km41-2初级冷却介质温度4.1.2.1采用闭式循环冷却的燃气轮发电机初级冷却介质温度是指从冷却器进入电机的空气温度。制造厂应根据用户给定的次级(最终)冷却介质(环温空气或水)的温度范围确定初级冷却介质的温度范围4·1·2·2采用开启式通风系统的燃气轮发电机,初级冷却介质温度通常是指现场环境空气温度,其温度范围由用户确定,通常为-5~+40℃4.1.3起动次数燃气轮发电机起动带负载的次数每年不超过500次4.1.4加载速度燃气轮发电机可以迅速施加负载,其加载速度仅受燃气轮机加载能力的限制4.1.5电压和频率范围燃气轮发电机在额定功率因数,电压变化范围为土5%和频率变化范围为士2%(如图1中阴影面积所示)运行时,应能连续输出额定功率。表2所规定的温升限值仅适用于额定工况,当发电机的运行点偏离额定电压和频率时,电机的温升或温度将会逐渐超过规定值。对于连续运行在阴影边界的电机,其温升约提高10K。燃气轮发电机在额定功率因数电压变化范围为±5%和频率变化范围为一5%~-2%及+2%+3%(如图1中虚实边界线之间的面积所示)输出额定功率时,温升将进一步增加。因此,为了不使电机的寿命由于温度或温差的影响而缩短,当电机在阴影面积外运行时,应对持续时间和发生次数加以限JB/T7074-1993制,并尽快降低容量或采取其他措施。对于额定电压6.3kV及以下,额定功率10MW以下的燃气轮发电机,当电压提高到额定值的110%时应能连续运行,但此时定子电流应以励磁电流不超过其额定值为限。(%)l02103f(%)加图1电压和频率运行范围4.2额定功率和容量4.2.1额定功率燃气轮发电机的额定功率是指在额定频率、额定电压和额定功率因数以及电厂现场的初级冷却介质温度为40℃,电机的温升或温度不超过4.3.1条的规定值时,发电机出线端的有效连续视在功率。除非另有协议燃气轮发电机参数均应在额定状态下确定注:由于燃气轮机额定值是在空气入口温度为15℃时确定,燃气轮发电机的额定值是在空气入口温度为40℃时确定的因此,若燃气轮机与发电机的容量相同其额定功率则不同。4.2.2容量燃气轮发电机的容量是指在规定的运行条件下可接受的最大负载,用视在功率表示4.2.2.1基本容量燃气轮发电机的基本容量是指在额定频率、额定电压和额定功率因数时,按照电厂现场运行规定的最终冷却介质温度范围(见41.2条)电机的温升和温度不超过4.3.2条的规定值时,在电机出线端以视在功率表示的连续输出范围。422.2峰值容量燃气轮发电机的峰值容量是指在额定频率、额定电压和额定功率因数时,按照电厂现场运行规定的最终冷却介质温度范(见41.2条),电机的温升和温度不超过4.3.3条的规定值时,在电机出线端以视在功率表示的连续输出范围4.2.2.3容量曲线与容量匹配制造厂应提供在电厂现场最终冷却介质温度在规定范围内的容量曲线,燃气轮发电机的典型出力曲线见附录A(补充件)。发电机容量与燃气轮杋容量的匹配关系由制造厂和用户协商确定。发电机的有功功率除以发电机效率所得数值应等于或超过电厂现场的进口空气温度在规定范围内的燃气轮机的容量。4.3温度与温升限值43.1额定功率时的温度和温升限值43.1.1间接冷却的燃气轮发电机在额定功率时,各部分的温升应不超过表2的限值。JB/T7074-1993表2初级冷却介质为40℃时的温升限值发电机部件KB级F级定子绕组l00埋置检温计法转子绕组10电阻法定子铁心埋置检温计法4.3.1.2转子绕组直接冷却的燃气轮发电机,其转子绕组用电阻法测得的温度应不超过表3的限值。表3温度值转子全长上冷却空气C径向出口通道数B级F级1153、41108及以上1154.3.2基本容量时的温度和温升限值4.3.2.1间接冷却的燃气轮发电机,现场运行时其温升应根据表2的规定作如下修正:a.当初级冷却介质温度为10~60℃时,增加:式中:T——温升增加量K;t1初级冷却介质温度的数值,℃b.当初级冷却介质温度低于10℃,但不低于一20℃时,按电机的有效长度区分:铁心长度小于2.5m时,增加:T=30+0(10-t1)…………………………………(2)式中:T—温升增加量,K;t1初级冷却介质温度的数值,C铁心长度大于或等于2.5m时,增加30Kc.当初级冷却介质温度高于60℃或低于-20℃时,由制造厂和用户另行商定4.3.22转子绕组直接冷却的燃气轮发电机,现场运行时转子绕组温度应根据表3的规定作如下修当初级冷却介质温度为10~60℃时,不修正:b,当初级冷却介质温度低于10℃,但不低于一20℃时,按电机的有效长度区分铁心长度小于2.5m时减少T=b(10-t1)………………………(3)式中:T—温升减少量,K;t1——初级冷却介质温度的数值,℃。铁心长度大于或等于2.5m时,减少:T=10(4)JB/T7074-1993式中:T—温升减少量,K;t1初级冷却介质温度的数值,℃c.当初级冷却介质温度高于60℃或低于一20℃时,由制造厂和用户另行商定4.3-3峰值容量时的温度和温升限值燃气轮发电机峰值容量时的温度和温升限值比4.3.2条的规定高15K。注:以峰值容量运行时绝缘老化速率加快将导致电机寿命缩短,因为此时绝缘老化速率是基本容量时的3~6倍。43.4轴承的出油温度和轴瓦温度限值按规定的运行条件并在额定功率运行的情况下轴承的出油温度应不超过65℃,轴瓦温度应不超过80C4.4检温计位置及数量4.4.1定子绕组和定子铁心埋置电阻检温计数目为:10MVA以下者6只,10MVA及以上者定子绕组和定子铁心各6只。4.42燃气轮发电机的进出风口均应装有检温计4.4.3冷却器的进出风口均应装有检温计。4.44两端轴承均应装有检温计4.5短路比和电抗4.5.-1燃气轮发电机的短路比不小于0.45。4.5.2燃气轮发电机的超瞬变电抗(饱和值)不小于0.14.6振动值燃气轮发电机在额定转速下单独运行时,在轴承座上垂直和水平方向的允许振动值(双倍振幅),对于二极电机不大于0.03mm;对于四极电机不大于0.05mm。47噪声值燃气轮发电机的A计权声压级噪声值应不大于92dB(A)。48临界转速燃气轮发电机的临界转速应在4.1.5条规定的频率范围及相应的转速范围之外,并有足够的裕度。4.9超速转子应进行转速为额定转速的120%的超速试验,历时2min4.10定子绕组三相直流电阻允许偏差定子绕组在冷态下,任何两相直流电阻之差,在排除由于引线长度不同引起的误差后,应不超过其最小值的2%。4.11绝缘电阻4.-11.1定子绕组在接近工作温度时,用25kV兆欧表测量其对地及相间的绝缘电阻值应不低于按(5)式求得的数值:R=1000+P/100式中:R—绝缘电阻值,MQ;U—电机绕组的额定电压,V;电机额定功率,kVA当测量时的温度低于工作温度时,应将绝缘电阻值进行折算4.11.2转子绕组的绝缘电阻在冷态(20℃)时用500V兆欧表测量,其值不小于Ma。411.3定子埋置检温计的绝缘电阻值,在冷态下用250V兆欧表测量时,应不小于1M。4.11.4加热器的绝缘电阻值在冷态下用500V兆欧表测量时,应不小于1M4.15励磁机端的轴承与底板(轴瓦)及油管间必须绝缘用kV兆欧表测量,其绝缘电阻不小于JB/T7074-1993lM。4.12轴电流应采取适当的措施防止有害的轴电流,并使转子良好接地4.13耐电压试验4-13.1额定功率为10MW及以上,且额定电压6kV以上的燃气轮发电机,应在制造厂内进行3.5倍额定电压试验,在安装工地进行3倍额定电压的直流耐压试验,均历时1min4132总装后的定子绕组和转子绕组应能承受如下所示交流工频耐压试验,历时1mina,定子绕组为:2倍额定电压加1kVb.转子绕组为:10倍额定励磁电压,但最低为1.5kV414出力图制造厂应提供表示发电机运行限额的出力图,典型的出力图见附录B(补充件)燃气轮发电机应运行在出力图限定的边界以内,超出边界运行将缩短电机的寿命。4.15电压波形的不规则性4.15.1电压波形正弦性畸变率在空载额定电压下,其线电压波形正弦性畸变率应不超过5%4.15.2电话谐波因数THF燃气轮发电机在空载额定电压和额定转速时,其线电压的电话谐波因数,5MW及以下者应不超过3%5MW以上者不超过1.5%。4.16非正常运行状态的要求4.16.1不平衡电流当燃气轮发电机三相负载不对称时,每相电流均不超过额定电流l,且负序电流分量l2与额定电流之比I2/IN符合表4时,应能连续运行。发生不对称故障时故障运行最大的(l2/IN)2和持续时间t的乘积应符合表4的规定。表4转子结构型式连续运行的最大转子冷却方式故障运行的最大(2/N)22/IN间接冷却0.10隐极直接冷却0.08凸极0.084.16.2定子绕组短时过电流和励磁绕组短时过电压4.16.2.1燃气轮发电机定子绕组应能承受1.5倍额定电流的短时过电流历时30s而不损坏。有相同的电机附加发热程度情况下,电机也应能允许按下式组合的过电流倍数与过电流时间式中:I—定子过电流标么值定子过电流持续时间,S。上式中时间t的适用范围为10~60s。注:在上述过电流条件下运行时,定子温度将超过额定负载时的数值,电机结构设计应以每年过电流不超过2次为依据4.16.22励磁绕组应具有表5规定的短时过电压的能力JB/T7074-1993表5时向励磁电压208146112注:在上述条件下运行,励磁绕组的温度一般将超过额定负载时的数值因此,电机的结构设计应能承受上述运行条件,但每年不超过2次4.16.3突然短路假如短路时相电流设法限制到不超过三相短路所得的最大相电流值,燃气轮发电机在额定负载和1.05倍额定电压下运行时应能承受出线端任何形式的突然短路而不产生导致停机的损害。制造厂内一般不进行全电压短路试验如制造厂和用户双方同意要在新电机上做奕然短路试验,试验应在全电压耐压试验结束后按以下要求进行:对直接与电网连接的发电机,应在空载额定电压下在出线端进行三相突燃短路试验;b.对通过变压器或电抗器与电网连接的发电机,经制造厂和用户同意突然短路试验可在发电机出线端降低电压进行,此时应与运行中在变压器或电抗器系统高压侧发生三相短路时产生相同的定子电流,试验时电机空载运行突然短路试验后,电机如无需修理或仅需对定子绕组稍加补修并能承受413.2条规定值80%的耐电压试验突燃短路试验即认为合格。稍加补修是指可对端部绕组支撑结构加以维修和增添些绝缘,但不能更换线圈注:如发电机运行时因近端发生短路或远端故障清除重合闸以及误同期等而引起异常大的电流和力矩,这时,为谨慎起见必须对发电机尤其是定子绕组进行彻底检查。在电机重新投运前应消除所有紧固件或填充物的松弛以防止今后由于振动而引起进一步损坏。同样也应检查联轴器螺栓联轴器和轴可能发生的变形4.17短时升高电压试验短时升高电压试验是在空载条件下进行,试验电压为额定电压的1.3倍,试验时间为1min4.18空气冷却器4.18.1燃气轮发电机所配套的空气冷却器,进水温度不超过33℃时,应能保证冷却后的空气温度不超过40℃。4.18.2空气冷却器应按工作水压不低于0.2MPa设计;试验水压不低于工作水压的2倍,历时若冷却器水压是由水源的阀门或减压装置控制的而水源压力又高于冷却器的工作压力则冷却器应按较高压力设计。除非另有协议此时试验水压应为较高压力的1.5倍,较高压力值由用户规定4.183空气冷却器的设计,应保证当其中一个冷却器因故而停止时,至少能承担发电机三分之二额定负载的连续运行,且电机不超过允许温度。在这种情况下,初级冷却空气温度可以高于设计值。4.18.4当空气冷却器置于燃气轮发电机顶部时,应设有漏水检测装置。4.19加热器燃气轮发电机应装有相应的加热器。4.20灭火措施燃气轮发电机应采取相应的灭火措施4.21励磁系统与励磁机励磁系统应保证燃气轮发电机在本标准规定的各种工作方式下所需的励磁,对励磁系统和励磁机的技术要求在其各自的标准中规定JB/T7074-19935成套供应范围和备品备件5.1燃气轮发电机的成套供应范围如下:发电机本体b.励磁机及励磁系统装置;c.空气冷却器(仅供给闭式循环系统);d.加热器;e.拆装时所需的特殊工具(对每个电站同型机只在第一台发货时供给一套)。5.2备品备件a定子线圈:对于条式线圈为上层6根,下层2根;对于圈式线圈为3个;b.轴瓦一套。注:励磁系统及励磁机的备品备件在其各自的标准中规定6试验方法6.1振动试验按GB10068.1的规定进行。6.2噪声试验按GB10069.1或GB10069.2的规定进行6.3其他试验均按国家标准《三相同步电机试验方法》的有关规定进行。检验规!检验分为出厂检验型式检验和安装后的交接检验7.1出厂检验每台燃气轮发电机出厂前应进行出厂检验,其项目如下a.绕组、电阻检温计、加热器、轴承的对地绝缘和绕组相间的绝缘电阻测定;b.绕组和电阻检温计在实际冷态下直流电阻的测定;c转子动平衡和超速试验;d.耐电压试验e.定子铁心的损耗发热试验;f.定子绕组直流耐电压试验g.不同转速下转子绕组交流阻抗的测定(采用无刷励磁方式可不进行此项试验)7.2型式检验燃气轮发电机的型式检验项目如下:全部出厂检验项目b.空载特性的测定c.稳态短路特性的测定;d.温升试验(可在安装地点进行);e,效率的测定;f.短时过电流试验;g突然短路机械强度试验(见4.16.3条)h.额定励磁电流和电压调整率的测定(可在安装地点进行);.电压波形正弦性畸变率和电话谐波因数的测定;j绕组电抗和时间常数的测定;k.短时升高电压试验噪声的测定;JB/T7074-1993m无励磁时的一般机械检查,并测定轴承油温和振动7.3安装后的交接检验燃气轮发电机在安装后,由用户、制造厂与安装单位进行交接检验,具体项目如下a绕组、电阻检温计加热器、轴承的对地绝缘和绕组相间的绝缘电阻测定;b.绕组和电阻检温计在实际冷态下直流电阻的测定c.空载特性和稳态短路特性的测定;d.温升试验;e.耐电压试验试验电压为4.13.2条规定值的80%;f.短时升高电压试验;g.发电机冷却系统的试验;h.测量轴两端间的电压和轴对地电位;.机械检査,测定轴承油温和轴承振动等;j.定子绕组直流耐电压试验;k不同转速下转子绕组交流阻抗的测定(采用无刷励磁方式可不进行此项试验)。7.4产品合格证制造厂在发电机出厂时作出厂检验结论,填入产品合格证。产品合格证应包括出厂检验项目的全部检验记录还应包括冷却器的水压检验记录。8标志包装运输和贮存8.1标志8.1.1产品铭牌8.1.1.1燃气轮发电机的铭牌应包括下列项目电机名称b.制造厂名;c.产品标准编号;d.电机型号;e,制造厂出品编号;f.出品年月g.接线法;h.额定频率,Hz;i.额定功率,MVA或MW;j.峰值容量,MVA或MW;k.额定定子电压,kV;l.额定定子电流,A;m.额定功率因数cosφ;额定励磁电流,A额定转速,r/min;p.绝缘等级;q.温升或温度限值,K或℃8.1.1.2空气冷却器的铭牌应包括下列内容:产品名称制造厂名;产品标准编号;JB/T7074-1993d.冷却器型号;e.出品编号;f.出品年月;g.额定功率,kWh.冷却水额定温度,℃;i.水压降,Pj耗水量,m3/h;k.最大工作压力,MPa;1.风量,m/s;m.风压降,Pa82包装821包装要求燃气轮发电机出厂时应按GB/T13384的要求包装。如果是整体包装,必须采取防止轴向窜动的措施。如果运输途中尺寸超限要拆开运输,此时一定要采取措施防止雨水和其他污物进入电机内部。822包装标志燃气轮发电机的包装标志按GB191的规定执行823随机文件和图样包装时应装人下列随机出厂的文件和图样(一式两份)。a.产品合格证;b.安装使用维护说明书;c.装箱单;d.成套供应项目清单;e.安装图;f.总装配图;g,定子装配图;h.定子绕组接线图;i.定子线圈图;j.测温装置布置图;k.定子加热器布置图;l.加热器接线图;转子装配图转子线圈装配图0.轴瓦加工图;p.轴承装配图;q.轴瓦绝缘零件图r.空气冷却器装配图;s.拆装工具图t.油路示意图;u.特性曲线;电气数据8.3运输运输过程中要保持干燥和清洁防止水、灰、油和酸碱等有害物质进入电机内部。8.4贮存JB/T7074-1993燃气轮发电机应贮存在干燥清洁的仓库内防止水、灰、油和酸碱等有害物质进入电机内部。产品外露部位应涂有防锈蚀的保护层。如果要长期贮存应定期开箱检查,必要时可重新涂保护层。8.5保证期在用户按本标准和安装使用维护说明书的规定正确的使用和存放的情况下,制造厂应保证燃气轮发电机在使用的第一年内(但从制造厂起运日期起不超过二年的时间)能良好地运行。在此规定的时间内,如发电机因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时,制造厂应无偿为用户修理(或更换)零件(或电机)。11JB/T7074-1993附录典型出力曲线(补充件)大于或等于2.5mm有效铁芯长度本容量容量额定点坐标A坐标B图A1坐标A:开启式空冷电机的冷却介质温度,它近似等于然气轮机进口空气温度。坐标B闭式循环冷却电机的最终介质温度,它以空气作为初级冷却介质JB/T7074-1993附录典型出力图(补充件)滞后由磁场发热限制额定功率由电枢发热限制2有功功率(标么值)0由端部发热或静态稳定限制超前图B附加说明本标准由机械工业部哈尔滨大电机研究所提出并归口本标准由南京汽轮电机厂、济南生建电机厂负责起草本标准主要起草人刘金荣、俞小平、俞峰、黄凤珍、丛海江。閂中华人民共和国机械行业标准燃气轮发电机通用技术条件B/T7074-1993机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷(北京首体南路2号邮编开本880×12301/16印张X/X字数XXX,XXXXX年XX月第X版19XX年XX月第X印刷印数1XXX定价 XXXXX元编号 XX. 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