大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件DLT 583-2006.doc

大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件
DL/T 583-2006

1范围
    本标准规定了大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置的基本技术要求、使用的术语、定义、计算方法、试验、技术文件等。
    本标准适用于单机容量为10MW及以上大中型水轮发电机（以下简称发电机）的静止整流励磁系统及装置的使用与订货要求。目前整流型励磁系统主要是以自并励方式的系统为主，其他方式实际已很少使用。因此本标准主要针对自并励系统进行阐述，整流型励磁系统亦可参照执行。
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。
    GB1094.1  电力变压器第1部分：总则
    OB1094.2电力变压器第2部分：温升
    OB1094.3  电力变压器第3部分；绝缘水平和绝缘试验
    GB4208外壳防护等级(IP代码)
    CB6450干式电力变压器
    GB/T17626  电磁兼容试验和测量技术
    DL/T489-2006  大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程
    IEEE std 421.4  电力系统稳态用励磁系统模型Recommended practice for excitation system models for power system stability studies
    IEC61000-4  电磁兼容第4部分试验测量技术Electromagnetic compatibility (EMC) Part4 Testing and measurement techniques
    IEC61000-6-5  电磁兼容第6-5部分通用部分发电站和变电站  Electromagnetic
compatibility (EMC) Part 6-5:Generic standards-Immunity for power station and vironmenls
3术语和定义
    下列术语和定义适用于本标准。
3.1
    助磁系统Exdtation system
    为同步发电机提供励磁电流的设备，包括所有调节、控制、保护单元及功率电源和灭磁装置等。
3.2
    静止整流励磁系统及装置Static rectified exciation system and device
    用静止晶闸管整流器将来自交流电源整流成直流，供给同步发电机可调励磁电流的系统及装置。它包括励磁变压器、功率整流单元、励磁调节器、起励、灭磁、保护、监视装置和仪表等。
3.3
    励磁调节器Excitation regulator
    指按照某种调节规律对同步发电机机端电压、无功功率、功率因数、转子电流进行实时闭环调节的装置。
3.4
    自动电压调节器(AVR)  Automatic voltage regulator
    指实现按恒机端电压调节方式的调节及相关的限制保护功能的装置，也称自动（调节）通道。
3.5
    手动励磁调节单元(FCR)  Field current regulator
    指实现按恒励磁电流调节方式的调节及相关的限制保护功能的装置，也称手动（调节）通道。
3.6
    励磁系统额定电流Exciation system rated current
    指在励磁系统规定的运行条件下，励磁系统能够提供的长期连续运行的最大输出直流电流（这个电流必须大于同步发电机额定励磁电流的1.1倍，即发电机长期连续运行的最大励磁电流。包括由发电机电压、频率和功率因数变化所引起的变化）。
3.7
    励磁系统额定电压Exciation system rated voltage
    指在同步发电机连续运行的额定负荷条件下，励磁系统输出额定电流时，励磁系统能够提供的在其输出端的直流电压。
3.8
    励磁系统顶值电流（也称励磁顶值电流、顶值电流）Exciation system ceiling current
    指在规定的强励时间内，励磁系统可输出的最大直流电流。
3.9
    砖磁系统顶值电压（也称励磁顶值电压、顶值电压）Excitation system ceiling voltage
    指励磁系统强励时励磁电流达到规定的顶值电流的瞬问，励磁绕组两端整流电压的平均值。强励起始励磁电流取额定励磁电流，起始励磁绕组温度取发电机在额定工况下运行的励磁绕组温度（按120℃计算）。
3.10
    顶值电流倍数Ratio of ceiling current
    指励磁系统顶值电流与额定励磁电流之比。
3．11
    顶值电压倍数Ratio of ceiling voltage
    指励磁系统顶值电压与额定励磁电压之比。
3.12
    额定助磁电流Rated field current
    指当同步发电机运行在额定的电压、电流、功率因数和转速下，磁场绕组中的直流电流。
3.13
    空载励磁电流No-load field current
    指当同步发电机运行在空载和额定转速下，产生额定电压所需要的发电机励磁电流。
3.14
    额定助磁电压Rated field voltage
    指同步发电机在连续额定负荷条件下运行时，跨接在同步发电机磁场绕组端所需的直流电压。当磁场绕组设计的额定运行温升小于或等于60℃时磁场绕组温度为75℃。当磁场绕组设计的额定运行温升大于60℃时磁场绕组温度为100℃。
3.15
    发电机调压精度  Accuracy of voltage regulation for generators
  指在自动电压调节器投入、调差单元退出、电压给定值不进行人工调整的情况下，发电机负载从额定视在功率值变化到零，以及环境温度、频率、功率因数、电源电压波动等在规定的范围内变化时，所引起的发电机机端电压的最大变化，用发电机额定电压的百分数表示。
    注：由于测量的困难，通常用发电机电压静差率的测试来替代发电机调压精度。
3.16
    发电机电压静差率（负载变化时的调压精度）Static voltage droop rate for generators
  指在自动电压调节器的调差单元退出、电压给定值不变、在额定功率因数下，负载从额定视在功率值减到零时发电机机端电压的变化率。
发电机电压静差率按下式计算:
        (1)
    式中；
    UG0——视在功率值为零时的发电机机端电压；
    UGN——额定视在功率值时的发电机机端电压。
3.17
    发电机电压调差率Ratio of reactive current compensation
    指在自动电压调节器调差单元投入、电压给定值固定、功率因数为零的情况下，无功电流的变化所引起的发电机电压的变化的变化率。用任选两点无功功率值下的电压变化率除以两点的电流变化率的百分数来表示。
发电机电压调差率按下式计算：
         （2）
    式中：
    UG0、UG1——发电机电压（对应于IG0、IG1下）；
    IG0、IG1——发电机电流（发电机不同无功功率下所对应的电流）。
3.18
    调节时间Settling time
指从给定阶跃信号到发电机机端电压值和稳态值的偏差不大于稳态值的±2%所经历的时间。调节时间见图1．

注：UGmzx为发电机机端电压最大瞬时值；UGz为发电机机端电压稳态值；UGOR为发电机机端电压起始值，对于空载起励情况，UClar为零(或发电机残压)，对于甩负荷情况，UClar为发电机甩负荷前机端电压值；Tx为调节时间；Mp为超调量。
图1  调节时间
3.19超调量Overshoot
指阶跃响应中被控量的最大值与最终稳态值之差，见图l。
3.20
    摄荡次数  Number of oscillation
    指被控量第一次达到被控量与最终稳态值之差的绝对值小于2%的最终稳态值时，被控量的波动周期次数。
3.21
    励磁系统延迟时间  Time delay of excitation system
指从给自动电压调节器施加引起强行励磁的信号瞬间起，至励磁绕组电压与起始值的偏差等于最终励磁绕组电压与起始值之差的3%的瞬间止的时间段Td。励磁系统延迟时间见图2。

注：Td为励磁系统延迟时间；;Uf为励磁绕组电压；Ufx为最终励磁绕组电压;Ufo为励磁电压起始值．
图2  励磁系统延迟时间
3.22
    励磁系统电压响应时间 Voltage-response time of excitation system
   指从施加阶跃信号起，励磁电压达到顶值电压与额定励磁电压差的95%的瞬间的时间。励磁系统电压响应时间见图3。

注：；Ufc为最大励磁电压；UfN为额定励磁电压。
图3  励磁系统电压响应时间
3.23
高起始响应励磁系统  High initial response of excitation system
指励磁系统电压响应时间等于或小于0.1s的励磁系统。
3.24
    均流系数  Coefficlent of current distubution
    指并联运行各支路电流平均值与支路最大电流之比。
    均流系数按下式计算。
       (3)
    式中：
    ——m条并联支路电流的和；
    Imax——并联支路中的电流最大值。
3.25
    励磁系统强迫停运率(F.O．R)  Forced off ratio
指励磁系统强迫停运小时数对投入运行小时数及励磁系统强迫停运小时数之和的比，用百分数度表示。励磁系统强迫停运率按下式计算：
       （4）
    式中：
    t1——_励磁系统强迫停运的小时数，h；
    tR——励磁系统投入运行的小时数，h。
3.26
    非线性电阻的非线性系数Non-linear coeffcient of varistor
    指在规定条件下，非线性电阻元件或组件的伏安特性用下式表示时的β值：
         （5）
    式中：
    I——流过非线性电阻的电流，A；
    U—一非线性电阻上的电压降，V；
    C——常数（即通过lA电流时的电阻值），Ω；
    β——非线性系数，0<β<1。
3.27
    非线性电阻压敏电压 Volt of voltage-sensitivity of varistors
    指在规定条件下，非线性电阻流过指定的直流电流（αmA）时两端的电压降，用UomA表示（对氧化锌非线性电阻取α=10，因而，UomA=UlOmA）。
3.28
    非线性电阻荷电率Load-rate of varistor
    指在额定工况下，非线性电阻承受的电压峰值与压敏电压之比。
3.29
    压敏电压变化率Voltage change-rate of voltage sensitivity
    指非线性电阻经能量冲击或长时问运行后的压敏电压变化△UomA与能量冲击前或运行前的压敏电压UomA之比。用下式表示：
        (6)
    式中：
    △UomA——元件运行后的压敏电压与压敏电压初始值之差；
    UomA——能量冲击前或运行前的压敏电压。
3.30
    工作能容量  Energy capacity of varistor
    指非线性电阻元件或装置在承受脉宽0.3s～l.Os的冲击波后，能自动恢复原特性的最大允许能量数值。
3.31
    灭磁时闻  De-excitation time
    指从施加灭磁信号起，发电机励磁电流衰减到5%空载励磁电流以下的那一时刻的时间。
3.32
    电压给定变化速度Change rate of voltage setting
    指在手动增减励磁的情况下，每ls发电机电压对于额定发电机电压的最大变化速率。
3.33
    起励电源  Power source for voltage building
    指利用外部的交流或直流电源，帮助发电机建立初始电压用的专门电源。
3.34
    残压起励  Voltage building with residual magnetism
    指在不依靠起励电源的情况下，利用发电机剩磁形成自励，来建立发电机电压的过程。
3.35
    软起励  Soft voltage building
    指电压给定值按斜坡时间函数变化的发电机电压建立过程。
3.38
    零起升压  Start-up from zero voltage
    指通过手动增加励磁给定值，发电机电压从零开始，逐步使电压升到额定电压的过程。
3.37
    限制器  Limiters
    指当预定的条件达到时，能将被控制量限制在允许值以内的一个励磁系统的单元。
3.37.1  欠励限制器  Under-excitation limiter
    当发电机进相运行时，为防止励磁电流过度减少。通过增加励磁电流，将发电机运行点限制在发电机稳定PQ曲线范围内的限制器。目的是防止稳定破坏，防止定子端部铁芯过热。
3.37.2  过励限制器  Over-excitiation limiter
当发电机运行在滞相工况时，为防止励磁电流过度增大。通过减小励磁电流，将发电机运行点限制在发电机PQ曲线范围内的限制器。目的是防止发电机定子、转子过热。
3.37.3强励反时限限制器  Reversing-time limiter of forced excitation
    在任何运行工况下，限制磁场电流不超过允许值的、防止转子过热的限制器。当励磁电流超过1.1倍额定磁场电流且小于强励顶值电流时，按照等效发热原则，强励允许持续时间和强励电流值按反时限规律确定。
3.37.4量大励磁电流限制  Maximum current limiter
    在任何运行工况下，瞬时限制励磁电流不超过磁场顶值电流。
3.38
    伏／赫限制器（也称电压／频率限制器）  Volts per hertz limiter
    指当机组频率降低到某一预定值后，根据频率减少而使被调电压按比例减少，其目的是防止同步电机转子过电流或变压器过磁通。
3.39
    电磁兼容性(EMC)  Electromagnetic compatibility
    指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
3.40
    电力系统稳定器  Power system stabilizer
    指励磁调节器通过一种附加控制功能，用以改善电力系统稳定性能的一个或一组单元。输入变量可以是转速、频率或功率（或多个变量的综合）。
    模型和说明如下。
    稳定器参数应和规定的稳定器输入信号类型一致。不同输入信号的稳定器参数，在提供类似的阻尼特性可能十分不同：
    a)lA型电力系统稳定器。
广义形式的单输入电力系统稳定器见图4。vsl为稳定器输入变量；T6为变送器时间常数；Ks为稳定器增益；T5为信号隔直时间常数，下一方块中的A1和A2允许高频扭振滤波器（有些稳定器用）的一些低频效应被计入。如无此用途，如果需要，该方块可用来帮助形成稳定器增益和相角特性，随后的两个方块可允许2级超前—滞后补偿，用常数T1～T4设置。

图4  广义形式的单输入电力系统稳定器(PSSIA型)
这个模型只表示了简单的稳定器输出限制VSTmax和VSTmin，也可用其他方法。
b)2A型电力系统稳定器。
多种双输入电力系统稳定器见图5，通常用功率和转速或频率来导出稳定信号。

图5  双输入电力系统稳定器(PSS2A型)
模型可用不同类型的双输入实现稳定器的输入。如转速和频率、转速和电功率、频率和电功率等。
当同样的模型用不同类型双输入信号构成稳定器时，对等效的稳定作用，模型中用的参数会差别很大。对每个输入，两个隔直时间常数可被表示（Tw1～TW4）连同变送器或积分时间常数（T6，T7）对转速和频率双输入电力系统稳定器KS3正常为1，而KS2为T7/2H(H是同步电机惯性常数)。VSI1正常代表转速或频率，而VSI2代表功率信号，指数N（至4的整数）和M（至2的整数）允许表示成“斜坡跟踪”和较简单的滤波器特性。相位补偿由2级超前一滞后，或滞后一超前方块[T1～T4]提供，输出限制的选择和在1A模型中的类似。
4基本技术要求
4.1使用条件
4.1.1静止整流励磁系统及装置应适用于下述环境条件：
    a)海拔高度不大于1000m（超过1000m,有关参数指标应进行修正）；
    b)环境最高温度为+40℃;
    c)环境最低温度：功率整流器采用水内冷者为+5℃，采用其他冷却方式者为-10℃；
    d)最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度不高于+25℃;
    e)安装地点应无爆炸危险的介质,无腐蚀金属和破坏绝缘的气体，无水淋、日晒并保证周围清洁。
    振动频率在10Hz—150Hz时，振动加速度小大于5m/s2。
4.1.2静止整流励磁系统及装置适用于下述供电源条件：
    a)在下述供电电源电压及频率偏差范围内，励磁系统应能保证发电机在额定工况下长期连续稳定运行;
    交流380/220V系统，电压允许偏差为额定值的-20%—+15%，频率允许偏差为士5%;
    直流220/I10V系统，电压允许偏差为额定值的-20%～+15%：
    b)励磁系统交流工作电源电压在短时问（不大于强行励磁持续时间）内、波动范围为55%～130%额定值的情况下，励磁系统应能维持正常工作。
    当工作电压波动超出上述范围时，应采用备用工作电源保证上述要求：
    c)励磁系统应能在机端频率为45Hz—82.5Hz范围内维持正确工作。
4.1.3当使用条件不符合上述情况或用户有特殊要求时，由用户与供贷方商定。
4.2系统性能要求
4.2.1励磁系统应保证当发电机励磁电流和电压为发电机额定负载下励磁电流和电压的1.1倍时，能长期连续运行。
4.2.2励磁顶值电压倍数一般为1.5～2.0。励磁现值电压倍数小于2时，励磁顶值电流倍数与励磁顶值电压倍数相同。励磁顶值电压倍数超过2时，励磁顶值电流倍数仍取2。当系统稳定要求更高励磁顶值电压倍数时，按计算要求确定。
4.2.3励磁系统在输出顶值电流情况下，允许持续时间不小于20s。
4.2.4励磁系统电压响应时间不大于O.ls。
4.2.5励磁系统应保证发电机机端调压精度优于土0.5%。
4.2.6励磁系统应能保证发电机机端电压调差率整定范围为士15%，级差不大于1%。调差特性应有较好的线性度。
4.2.7励磁系统应保证在发电机空载运行情况下，频率值每变化1%时，发电机电压的变化值不大于额定值的±0.25%。
4.2.8励磁系统应满足下列要求：
    a)空载±10%阶跃响应，电压超调量不大于额定电压的10%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于5s；
    b)发电机空载运行，转速在0.95～1.05额定转速范围内，突然投入励磁系统，使发电机机端电压从零上升至额定值时，电压超调量不大于额定电压的10%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于5s；
c)在额定功率因数下，当发电机突然甩掉额定负载后，发电机电压超调量不大于15%额定值，振荡次数不超过3次，调节时间不大于5s。
4.2.9自动电压调节器应能在发电机空载电压10%～110%额定值范围内进行稳定、平滑的调节。手动励磁调节单元应保证在发电机空载电压10%～110%额定值范围内进行稳定、平滑的调节。
4.2.10在发电机空载运行状态下，自动电压调节器和手动调节单元的电压给定值变化速度，应不大于(1%UN)/s，不小于(0.3%UN)/s。
4.2.11励磁系统功率整流器小应采用串联元件。在发电机额定励磁电流情况下，均流系数不应低于0.85。
4.2.12励磁系统的功率整流器应满足下列要求：
    a)并联运行的支路数冗余度一般应按照不小于N+1的模式配臀。在N模式下要求保证发电机所有工况的运行（包括强行励磁在内）；
    b)风冷功率整流器如有停风情况下的特别运行要求时，并联运行支路的最大连续输出电流容量值，应按停风情况下的运行要求配置；
    c)在任何运行情况下，过电压保护器应使得整流器的输出过电压瞬时值不超过绕组对地耐压试验电压幅值的30%。
4.2.13励磁系统应装设励磁回路直流侧过电压保护装置。过电压保护动作整定值的选择原则如下：
    a)在任何运行情况下，应高于最大整流电压的峰值，低于整流器的最大允许电压值；
    b)在任何运行情况下，应高于灭磁装置正常动作时产生的过电压值；
    c)在任何运行情况下，应保证励磁绕组两端过电压时的瞬时值不超过出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的70%。
    要求动作的分散性不大于±10%。
4.2.14励磁系统的灭磁装置应满足：灭磁过程中，励磁绕组反向电压应控制在不低于出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的30%，不超过出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的50%。
4.2.15静止整流励磁系统的起励电源的容量配置，应不大于发电机空载励磁电流的10%。
4.2.16励磁系统的年强迫停运率应不大于O.1%。
4.3系统功能要求
4.3.1励磁系统应设置两套独立的调节通道。两套独立调节通道可以是双自动通道（至少一套含有FCR功能），也可以是一个自动通道加一个手动通道。
4.3.2励磁系统采用的两套调节通道互为热备用、相互自动跟踪，应能手动切换，运行通道故障时能自动切换和TV断线自动切换至备用通道。自动跟踪部件应具有防止跟踪异常情况或故障情况阿措施。以保证当运行调节通道故障时，能正确、自动地切换到备用调节通道。切换时发电机机端电压或无功功率应无明显波动。
4.3.3励磁系统调节通道设有自动/手动运行方式时，应具有双向跟踪、切换功能。跟踪部件应能正确、自动地进行跟踪。切换应具有手动和TV断线自动切换能力。切换时保证发电机机端电压和无功功率无明显波动。
4.3.4独立运行的自动通道电压给定器或励磁电流给定器应带有限位功能，发电机解列后应能自动返回至空载额定电压给定位置。
4.3.5励磁系统的功率整流器应具有切除脉冲控制功能及风机停风、快速熔断器熔断、脉冲故障检测等报警功能。
4.3.6励磁系统应具有转子过电压动作记录功能及磁场开关动作记录功能。
4.3.7励磁系统应能可靠起励，允许残压起励（在满足功率元件自励的条件下），并配有软起励功能。
4.3.8励磁系统应设起励装置，起励装置具有自动和手动投切功能、起励延时报警功能。
4.3.9励磁调节器应有开关量的直接输出/输入，同时还应具有通信接口。能输出励磁系统有关数据到上级计算机或监控装置，并能接受其增、减磁等命令。
4.3.10容量为100MW及以上的水轮发电机励磁系统用自动电压调节器应满足4.4.1的限制并有电力系统稳定器PSS等辅助功能。
4.3.11励磁系统至少应具有下列检测功能：
    a)触发脉冲检测；
    b)励磁调节器同步回路检测;
    c)TV断线检测；
    d)功率整流器停风或水流量中断检测;
    e)功率整流器快熔熔断检测;
    f)功率整流器故障退出检测；
  g)调节通道故障检测;
    h)励磁变压器温度检测。
4.3.12励磁系统至少应能发出下列信号：
    a)调节器用稳压电源消失或故障；
    b)励磁系统操作控制回路电源消失；
    c)励磁绕组回路过电压保护动作；
    d)功率整流器柜冷却系统和风机电源故障；
    e)功率整流器熔断器熔断;
    f)触发脉冲消失；
g)起励失败;
h)调节通道切换动作;
    i))欠励磁限制器动作；
    j)过励磁限制器动作；
    k)强励反时限限制动作;
    l)最大励磁电流限制器动作；
    m)电压互感器断线;
    n)励磁变压器温度过高；
    o)电压/频率限制器动作。
4.3.13励磁系统在现场至少应能指示如下参数：
    a)励磁电流；
    b)威磁电压（可选）；
    c)机端电压；
    d)无功功率；
    e)功率柜直流电流。
4.3.14防护等级：
    a)励磁调节器柜防护等级应在IP30以上；
    b)励磁功率整流器柜防护等级应在IP20以上；
    c)励磁变压器外罩的防护等级室内安装应在IP20以上，室外安装应在IP23以上。
    具体要求见GB4208。
4.4装置技术要求
4.4.1励磁调节器
    励磁调节器除了具有自动电压调节(AVR)、励磁电流调节(FCR)、调差功能等基本调节功能外，大、中型发电机励磁调节器还应具有下列辅助功能单元：
    a）最大励磁电流限制器。限制励磁电流不超过允许的励磁顶值电流。功率整流器部分支路退出或冷却系统故障时，应将励磁电流限制到预设的允许值内：
  b)强励反时限限制器。在强行励磁到达允许持续时间时，限制器应自动将励磁电流减到长期连续运行允许的最大值。强励允许持续时间和强励电流值按反时限规律确定。限制器应当和发电机转子热容量特性相匹配，且在强励原因消失后，应能自动返回到强励前状态；
    c)过励磁限制器。发电机滞相运行情况下，调节器应能保证发电机在PQ限制曲线范围内运行。当发电机运行点因为某种原因超出限制范围时，调节器应能限制励磁输出，确保自动将发电机运行点拉回到PQ限制曲线内。过励原因消失后应能自动返回到过励前状态。过励磁限制器可延时动作，以保证故障情况下机组尽可能地出力；
  d)欠励磁限制器。发电机进相运行情况下，调节器应能保证发电机在PQ曲线限制范围内运行。当发电机运行点因为某种原因超出限制范围，调节器应能立刻自动的将发电机运行点限制到PQ限制曲线内。欠励磁限制器为瞬时动作，以防止故障情况下机组失步。
    欠励磁限制要与失磁保护配合，欠励磁限制动作应先于失磁保护；
    e)其他限制、保护功能：
    1)电压互感器断线保护；
    2)电压/频率限制器；
    3)系统电压跟踪单元；
    4)无功功率成组调节单元：
    f)电力系统稳定器PSS附加控制。电力系统稳定器应具有必要的保护、控制和限制功能。其数学模型应符合IEEE scd 421.4中的规定。其一般有效抑制低频振荡的频率范围为0.2Hz～2.OHz。如有特殊要求可根据系统计算和仿真进行整定。并配有Pss试验用输入、输出测试口；
    g)励磁调节器必须通过相应等级的电磁兼容试验（见附录A），并满足GB/T17626、IEC61000-6-5、IEC61000-4-7的规定；
    h)微机励磁调节器还应有以下功能和要求：
    1）励磁系统参数的在线显示和整定，显示的参数应为实际值或标幺值，并以十进制表示。
    2)故障的在线检测和诊断。
    3)现场的调试和试验功能。
    4)励磁系统状态、事件的记录和故障的实时录波功能：
    i)励磁调节器应有两路输入供电电源。其中至少一路应由厂用蓄电池组供电。
4.4.2功率整流器
    a)发电机励磁系统应采用三相全控桥式整流器。以提高动态响应性能和实现逆变灭磁功能；
    b)功率整流器冷却方式可以是自然冷却方式（含热管散热方式）、强迫风冷方式（开启式，密闭式）或水冷冷却方式，其中：
    自然冷却方式应考虑空气自然环流、防积尘和屏柜防护等级的关系，必要时应加装温度越限报警装置和后备风机。
    强迫风冷方式（开启式，密闭式）风机应采用两路电源供电，两路电源互为备用，能自动切换。也可采用双风机备用方案。采用开启式强迫风冷方式时，进风口应设滤尘器且满足冷却风机的风量、风压需要。整流器柜风机噪声在离柜1m处不大于70dB。
    水冷冷却方式应有进、出口水温，冷却水流量和水压检测和报警装置：
    c)功率整流器应设置必要的保护及报警装置，包括交流侧阳极过电压吸收和保护器、直流侧过电压吸收和保护器、功率元件换相过电压保护器、功率元件快速熔断器、风机故障停运或水冷系统故障报警装置、功率元件故障和脉冲故障报警装置、功率整流器切除和电源消失故障报警装置：
d)功率元件反向重复峰值电压的选择，应保证功率整流器的最大允许电压高于励磁回路直流侧过电压保护装置动作电压整定值。
4.4.3转子过电压保护器
    为防止发电机运行和操作过程中产生危及励磁绕组的过电压，应装设励磁绕组过电压保护装置。
    a)过电压保护装置可以由非线性电阻、晶闸管跨接器组成，也可以由其他电气元器件组成；
    b)过电压保护装置动作应可靠，并能自动恢复，采用的元件容量应有足够的裕度；
    c)采用电子跨接器的过电压保护装置的回路中，不允许串接熔断器；
    d)采用氧化锌非线性电阻的励磁绕组过电压保护装置应符合下列要求：
    l)在额定工况下，非线性电阻元件荷电率应小于60%；
    2)非线性电阻的工作能容量应有足够的裕度；并允许连续动作；
    3)非线性电阻元件使用寿命不小于10年（非线性电阻元件的使用寿命，指在正常工作条件下，元件压敏电压变化率达到10%的使用时间）；
    4)非线性电阻元件的伏安特性、耗能容量、分散性、稳定性等技术指标均应符合设计要求。
4.4.4灭磁装置
    励磁系统励磁绕组回路应装设灭磁装置。在任何需要灭磁的工况下包括强励灭磁装置必须保证可靠灭磁。灭磁时间应尽可能短。励磁系统应提供如下灭磁方式：正常停机可以采用逆变灭磁方式。故障情况下灭磁装置应具有独立性和强制性。可以采用线性电阻的灭磁方式，亦可以采用非线性电阻的灭磁方式和自然衰减的灭磁方式，大型机组不提倡采用自然衰减的灭磁方式。当系统配有多种灭磁环节时，要求时序配合正确、主次分明、动作迅速。
    a）逆变灭磁要求连续、稳定，不发生颠覆；
    b)线性电阻灭磁：可以是磁场开关加线性电阻组合；也可以是整流器阳极交流开关加线性电阻组合。线性电阻支路可以串接开关接点，也可以串接电子跨接器闭合转子构成灭磁回路。电阻值按75℃时转子电阻的2～3倍选取；
    c)非线性电阻灭磁：可以是磁场开关加非线性电阻组合，也可以是整流器阳极交流开关加非线性电阻组合。非线性电阻支路可以串接开关接点，也可以串接电子跨接器闭合转子构成灭磁回路。
    非线性电阻可以是氧化锌非线性电阻，也可以是碳化硅非线性电阻；
    d)可采用电子跨接器加灭磁电阻的灭磁方案，灭磁电阻可以是线性电阻或非线性电阻；
    e)移能型直流磁场开关或整流器阳极交流开关配合非线性电阻的灭磁装置应符合下列要求：
    1)最小断流能力不大于额定励磁电流的6%；
    2)最大断流能力不小于额定励磁电流的300%；
    3)开关合闸和跳闸动作要可靠，电弧不应外喷；
    f)采用氧化锌非线性电阻应满足下列要求：
    1)非线性电阻荷电率不大于60%；
    2)非线性电阻装置整组非线性系数β<0.1；
    3)最严重灭磁工况下，需要非线性电阻承受的耗能容量不超过其工作能容量的80%。同时，当装置内20%的组件退出运行时，应仍能满足最严重灭磁工况下的要求；
    4)在严重故障条件下，灭磁各支路的非线性电阻均能系数应在90%以上；
    5)除机组定子三相短路或空载误强励下灭磁外，其他工况下，允许连续两次灭磁；
    6)非线性电阻元件使用寿命不小于10年，一般不应限制灭磁次数；
    g)采用碳化硅非线性电阻时非线性系数β宜小于0.33。除此之外其他要求和本条中的f）相同。
4.4.5起励装置
    a)起励装置的电源可以是厂用蓄电池组的直流电源。也可以是厂用交流电源；
    b)采用交流电源时，可以是单相电源，也可以是三相电源；
    c)起励装置应具有延时和起励失败报警功能；
    d)起励装置应具有手动、自动投切功能；
    c)直流起励装置输出应装设二极管，防止电流倒送。
4.4.6励磁变压器
    a)励磁变压器高压侧不应安装自动开关或快速熔断器；
    b)安装在户内应采用干式变压器，在户外可采用油浸式变压器；
    c)变压器绝缘的耐热等级一般考虑B级及以上；
    d)励磁变压器三相电压不对称度不应大于5%；
    e)承受2倍额定励磁电流下的过载时间应符合4.2.3的要求；
    f)制造厂设计时应考虑绕组中谐波电流引起的发热，并留有裕量：
    g)一、二次绕组间应有屏蔽并接地；
    h)励磁变压器短路阻抗一般在4%～15%范围内；
    i)励磁变压器应装有温度控制、温度测量显示装置；
    j)其他技术要求应满足GB/T18494、GB1094.1～GB1094.3、GB6450的要求。
4.4.7励磁专用电压互感器TV及电流互感器TA的准确等级
    准确等级均不得低予0.5级。
4.4.8装置及系统各部温升要求
同步发电机在额定工况下运行时，励磁系统各部分极限温升见表l。励磁变压器温升不得超过GB1094.2和GB6450中规定的温升限值。
各部位名称
极限温升
测量方法
A级绝缘
B级
绝缘
F级
绝缘
干式
油浸
变压器
绕组
60
65
80
100
电阻法
铁芯
65
70
85
105
电阻法
铜母线及导电螺
钉连接处
铜母线
35
温

度

计

法
连接处
无保护层
45
锡的保护层
55
有银保护层
70
铝母线
母线
25
连接处
30
电阻
距表面30mm处的空气
25
印刷电路板上的电阻表面
30
塑料、橡皮、漆布绝缘导线
20
整流管与散热器交接处
45
晶阐管与散热器交接处
40
熔断器连接处
40

5试验
    静止整流励磁系统及装置试验按DL/T489-2006的规定进行。
6技术文件
供方应按项目的进度，分阶段向用户提供下列技术文件：
a)产品技术条件；
b)使用说明书；
c)出厂试验报告和合格证；
d)励磁系统单元和整体调试大纲；
e)部件原理接线图；
f)零件明细表及屏柜配线图；
g)装置外形图及安装图；
h)交货明细表；
i)微机调节器说明书及软件主要流程图；
j)分包商产品的技术资料；
k)其他安装、运行、维护所必需的技术资料。

附录A
（规范性附录）
电磁兼容试验等级及其标准
A.1 电磁环境
    励磁设备安装在发电厂、站内，电厂内