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QGDW 11891-2018 同步发电机励磁系统控制参数整定计算导则

Q/GDW 118912018

，计算如式（16）所示。

6.4.3.2参考发电机进相试验结果

根据进相试验时记录的发电机进相深度、有功功率和机端电压等GB 50345-2012屋面工程技术规范，计算对应于额定电压下发电 能力曲线，折算公式如式（17）～式（18）所示。

式中： V一一发电机机端电压实际值，（p.u.）； Pn一一折算至额定电压下进相曲线的有功功率值，（p.u.）； P.一一进相试验记录的有功功率值，（p.u.）； Q.一一折算至额定电压下进相曲线的无功功率值，（p.u.）； Q一一进相试验记录的无功功率值，（p.u.）。 欠励限制动作曲线不应低于折算至额定电压下发电机进相能力曲线

式中： V一一发电机机端电压实际值，（p.u.）； Pa一一折算至额定电压下进相曲线的有功功率值，（p.u.）； P.一一进相试验记录的有功功率值，（p.u.）； Q：一一折算至额定电压下进相曲线的无功功率值， (p.u. ); Q一一进相试验记录的无功功率值，（p.u.）。 欠励限制动作曲线不应低于折算至额定电压下发电机进相能力曲线。

P, = P /V? Om = O. / V3

定子电流限制的目的是通过调整发电机定子电流的无功分量，防止定子过电流。发电机进相运行时， 限制器动作于增磁：发电机滞相运行时，限制器动作于减磁。典型定子电流限制计算逻辑如图17所示

5.2定子电流限制整定

图17典型定子电流限制逻辑图

定于电流限制整定原则包 a 同步发电机定子过电流能力参见GB/T7064的规定，定子电流限制整定定值应与同步发电机定 子绕组过电流能力相适应： 定子电流限制定值应与发电机定子过电流反时限继电保护定值相互配合，应在发电机定子过电 流反时限继电保护动作之前限制定子电流到规定值； c） 在无功滞相和进相两种工况下应分别整定限制参数定值，并设置独立的投入/退出软压板； d） 定子电流限制反时限特性曲线应能独立设置，反时限特性曲线与限制启动值、限制目标值等其 它参数无关； e 定子电流限制动作过程中，定子电流调节应快速平稳；定子电流限制动作后，同步发电机及励 磁系统应稳定运行，有功功率振荡阻尼比不小于0.03

6.5.3定子电流限制整定计算

定子电流限制整定计算应满足： a） 定子电流限制启动值Itact可取1.05p.U.～1.1p.U.，应小于发电机定子过电流反时限继电保护 启动值并留有合理级差，级差可取0.01p.u.～0.03p.u.； b 定子电流限制中的定子绕组过热常数C应小于发电机定子绕组过热常数并留有合理级差，可取 5%~15%发电机定子绕组过热常数： C 定子电流限制中的定子绕组过热常数C应小于发电机定子过电流反时限继电保护的定子绕组 过热常数并留有合理级差，可取3%10%发电机定子绕组过热常数； d）定子过流冷却系数Km可取0.5~1.0

7其他环节参数整定计算

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7.1.1无功电流补偿原理

负载电流补偿是励磁调节器为了补偿负载电流流过发电机及主变压器引起的电压压降，保证机组并 列运行稳定的前提下提升发电机对系统电压变化时的响应速度。负载电流补偿功能按照与机端电压合成 方式的不同可分为基于矢量合成和基于标量相乘叠加两种，补偿对象可以细分为有功电流补偿和无功电 流补偿。本标准提出的整定计算方法仅针对负载电流补偿功能中的无功电流补偿部分。

7.1.1.2基于矢量合成的负载电流补偿单元

励磁调节器将定子电流通过补偿后与机端电压进行矢量合成来实现负载电流补偿功能，模型如图 18所示。

1 +(R+JX 1+sT, 说明： V—发电机机端电压失量， (p.u.) ; 一发电机定子电流矢量， (p.u.): R。——有功电流补偿系数， (p.u.); 无功电流补偿系数， (p.u.): 测量环节等效放大倍数， 一般为1.0； T, 测量环节等效时间常数， (s) ; 发电机机端电压给定值， (p.u. ) ; V. 发电机机端电压偏差值， (p.u.)。

7.1.1.3基于标量相乘叠加的负载电流补偿单

图18基于量合成的负载电流补偿单元模型

不考虑有功电流电抗压降和无功电流电阻压降时 工程上可将图18所示模型简化为基于有工 无功电流标量相乘叠加的电压、 电流测量与电流补偿单元模型，如图19所示

7.1.2无功电流补偿系数整定原则

图19基于标量相乘叠加的负载电流补偿单元模型

无功电流补偿系数整定原则包括： 从机组并列点向机组方向看时，应具备正调差特性即电压调差率为正； 发电机机端并列运行机组的无功电流补偿系数应采用正值； 主变压器高压侧并列的发电机变压器组，当主变压器电抗压降较大时，无功电流补偿系数宜采 用负值； 无功电流补偿系数的整定应保证接至同一母线的发电机组的并列点等效电压调差率为相同或 接近。

7.1.3无功电流补偿系数整定计算

7.1.3.1扩大单元接线方式

两台或多台发电机组机端并联后共用变压器与电网相连，并列点位于发电机端。典型接线形式 所示。

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图20扩大单元接线方式

采用扩大单元接线方式的发电机组无功电流补偿系数应采用正值。无功电流补偿系数换算到并列点 的电压调差率宜在5%~10%范围内。 忽略有功电流补偿系数和自然电压调差率（自然电压调差率小于1%时）的影响时无功电流补偿系 数X.取5%一8%。若机组无功运行稳定性优则取小值，若稳定性差则取大值

7.1.3.2单元机组接线方式

发电机通过独立的变压器与电网相连，并列点位于主变压器高压侧，典型接线形式如图21所

图21单元机组接线方式

式中： X一一无功电流补偿系数，（p.u.）； D一一并列点的等效电压调差率，（p.u.）； X一一主变压器短路电抗，（p.u.）； Sc一一发电机额定视在功率， （MVA）； Si一一主变压器容量， (MVA) 并列点的等效电压调差率宜结合系统阻抗确定，并考虑机组的运行稳定性，并列点的电压调差率宜

在5%10%范围内。机组无功运行稳定性优时，并列点等效电压调差率D取小值。确定并列点的等效电 压调差率后采用式（19）换算出无功电流补偿系数Xc。 无功电流补偿系数整定应满足无功功率从0变化到额定无功时机端电压变化量不大于5%的限制， 如式（20）所示。

7.1.3.3多绕组升压变接线方式

122多绕组升压变接线方式（以两台机组为例）

各台发电机组在虚拟并列点的等效电压调差率应保持一致，虚拟并列点的电压调差率如式（2 22）所示。

式(21)～式(22)中： XcI、Xc一一 各发电机无功电流补偿系数，（p.u.）； D 一并列点等效调差率，（p.u.）； XT、Xr²一一连接各发电机的等效主变压器短路电抗，（p.U.）； Sc、Sc2v一一各发电机额定视在功率，（MVA）； ST 主变压器容量，（MVA）。 虚拟并列点的等效电压调差率宜结合系统阻抗确定，并考虑机组的稳定性，虚拟并列点电压调差率 宜在5%～10%范围内。机组无功运行稳定性优时，虚拟并列点等效电压调差率D取小值。确定虚拟并列 点等效电压调差率后采用式（21）～式（22）换算出各发电机的无功电流补偿系数Xc 无功电流补偿系数整定应满足无功功率从0变化到额定无功时机端电压变化量不大于5%额定机端

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压的限制，如式（23）～式（24）所示。

式(23)～式(24)中： 4Vt.、4Vz一一各台发电机无功功率从0变化到额定无功时机端电压变化量，（p.u.）； Xci、Xc2 一各台发电机的无功电流补偿系数，（p.u.）； ?1、?2 一各台发电机额定功率因数角，（°）。 各机组无功电流补偿系数应由式（21）～式（24）综合整定计算确定。

PT断线检测宜采用多原理协同方式。判断逻辑主要有双PT比较法、负序比较法和亢余判别法等： 双PT比较法。当两组PT测量出现较大差距时，判定读数较低的PT断线，判断逻辑如图23 所示。部分自并励励磁系统采用励磁变二次侧电压即整流桥交流侧电压代替发电机PT2机端电 压测量值；

双PT比较法判断逻辑图

负序比较法。针对单PT或双PT断线设计；当PT断线时，出现电压负序分量，但没有电流负 序分量，判断逻辑如图24所示：

Urieg 发电机负序电压， (kV) Uriegs 发电机负序电压判断阅值，（kV）； Is一一发电机负序电流，（A）； Isgs—一发电机负序电流判断阅值，（A）； PT断线信号动作时间，（s）

图24负序比较法判断逻辑图

亢余判别法。针对PT全部断线设计；发电机机端电压、磁场电流相互依存，若磁场电流较大 但机端电压无测量值且定子电流小于设定值时，判断为PT断线，判断逻辑如图25所示。

7.2.2PT断线检测整定原则

图25余判别法判断逻辑图

PT断线检测整定原则包括： a）PT断线检测应能检测到单PT断线和双PT同时断线： b）PT断线检测应能检测出PT高压侧熔丝缓慢熔断： C 发电机空载状态下，PT断线后通道切换过程中发电机电压最大暂态值变化量应小于5%额定机 端电压，切换前后发电机电压稳态变化量不大于1%额定机端电压： d 发电机负载状态下，PT断线后通道切换过程中发电机无功功率波动变化量不超过10%额定无功 功率，切换前后发电机电压稳态变化量不大于1%额定机端电压

7.2.3PT断线检测整定计算

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定，可取2%～10%。仅采用双PT比较法时取小值，采用多原理时取大值； b) 负序比较法参数整定。发电机负序电压判断阈值Ues可取10%～40%正序电压；发电机负序电 流判断阅值Isegs可取5%~15%额定定子电流； C 穴余比较法参数整定。发电机机端电压判断阅值Us可取10%～25%额定机端电压；发电机定子 电流判断值Is可取1.2倍～1.8倍额定定子电流：发电机磁场电流判断值Irs可取20%～40% 额定磁场电流； d）PT断线信号启动应迅速准确，动作时间t,t可设为0.02s～0.3s，典型定值0.1s；返回时间可 设为1s~5s。

7.3.1通道跟踪切换原理

励磁调节器应配置两个独立的运行通道，正常运行通道作为主通道，另一个通道作为备用通道 运行时，励磁系统采用主通道输出调节，备用通道应实时输出独立调节信号并跟踪主通道。励磁 道切换应包含运行人员手动操作切换和主通道发生故障、励磁保护动作时自动切换两种。励磁系 切换时备用通道输出的调节信号应立即投入运行，确保通道切换过程中电压、无功功率无明显

7.3.2通道跟踪切换整定原则

通道跟踪切换整定原则包括： 通道跟踪切换应采用并行控制方式： 切换时应对比通道之间的控制值，跟踪异常或偏差超过设定值时应报警或者闭锁手动切换； 切换时应对备用通道的状态进行检查，备用通道故障时应闭锁切换： d 空载跟踪切换后，机端电压稳态值变化应小于1%额定机端电压，机端电压暂态值最大变化量 应小于5%额定机端电压；负载跟踪切换后，稳态值变化应小于10%额定无功功率； e）主通道出现故障或限制失败时，应迅速切换到备用通道运行

7.3.3通道跟踪切换整定计算

7.3.3.1手动切换整定计算

当主通道和备用通道的调节信号值差别较大或跟踪异常时，应报警或闭锁手动切换。闭锁值一般以 通道跟踪差值为判定依据，跟踪差值等效至机端电压宜小于2%额定机端电压。

7.3.3.2自动切换整定计算

当主通道出现故障或限制失败且自动切换的跟踪偏差设置闭锁定值时，闭锁定值等效至机端电压宜 不小于10%额定机端电压；在备用通道正常前提下不应误闭锁自动通道切换，避免出现双通道故障导致 发电机解列

附录A （资料性附录） 定值单格式范例

司步发电机励磁系统主控制环节参数定值单如表A.1所示

司步发电机励磁系统主控制环节参数定值单如表A.1所示

机励磁系统主控制环节参数定值单如表A.1所示

表A.1同步发电机励磁系统主控制环节参数定值单

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发电机励磁系统限制环节参数定值单如表A.2所示

表A.2同步发电机励磁系统限制环节参数定值单

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表A.3同步发电机励磁系统其他环节参数定值单

表中未出现的参数符号本标准不做符号定义，实际中可

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同司步发电机励磁系统控制参数整定计算导则

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编制背景. 编制主要原则... .35 3与其他标准文件的关系. 4主要工作过程.. 5标准结构和内容. 6条文说明 36

编制背景. 编制主要原则... .35 3与其他标准文件的关系. 4主要工作过程.. 5标准结构和内容. 6条文说明 36

23号文）的要求编写。 目前，发电机励磁系统在设备配置要求、现场试验、运行管理和模型仿真等方面均有相关技术标准 进行统一规范，作为发电机励磁系统附加控制功能的电力系统稳定器PSS，其参数整定计算也已有国网 企标和电力行标。但是，励磁调节器这一基础、关键的控制载体仍缺乏相应的技术标准支撑。 为规范励磁控制器各项控制功能的参数整定计算原则，指导规划设计、试验投运等过程中的发电机 励磁系统及其涉网控制性能的定值参数整定计算，充分发挥发电机组励磁系统对发电机安全、可靠运行 和对电力系统稳定运行的积极作用，提高电力系统的网源协调总体水平，制定本标准。

本标准根据以下原则编制： a）创新性原则：在励磁系统控制参数整定计算领域填补国内技术空白，对国家及行业内已有的相 关标准进行补充完善； b）实用性原则：提出的整定原则和计算方法更着重于工程化应用，既能为现场试验提供工作指导， 同时也可作为理论分析的重要依据

JC／T 2466-2018 水泥窑用镁钙锆质碱性耐火砖3与其他标准文件的关系

本标准与相关技术领域的国家现行法律、 法规和政策保持一致， 本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题，

2018年1月～2月，成立标准编写组，确定编写基本原则，拟定标准编写大纲初。 2018年3月，组织召开标准编写启动会，审核、修改并确定标准编写大纲，明确标准主要内容及各 单位分工。 2018年4月～5月，各单位根据分工编制形成标准初稿。 2018年6月，组织召开标准初稿评审会，审核初稿内容，提出修改意见；对标准初稿进行修改和完 善，形成征求意见稿初稿。 2018年7月～9月，完成标准征求意见稿编写，并以邮件方式在公司系统内广泛征求意见。 2018年10月，组织召开标准征求意见讨论会，商定统一反馈意见；形成标准送审稿。 2018年11月，公司运行与控制技术标准专业工作组（TC03）组织召开了标准审查会，对标准送审稿 进行审查，审查结论为：审查组协商一致，同意修改后以技术标准形式报批。 2018年11月，修改形成标准报批稿。

本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》 （国家电网企管【2018）222号文）的要求编 本标准主题章分为3章，由主控制环节参数整定计算、限制环节参数整定计算和其他环节参数 算组成。本标准按照励磁系统各项控制环节在实际工程应用过程中的逻辑性原则进行编制，首先

JTG／T 3650-02-2019 特大跨径公路桥梁施工测量规范Q/GDW 118912018

了电压PID控制环节三种控制方式、反馈控制环节和输出上下限的整定计算方法，然后对伏赫兹限制、 过励限制、顶值电流限制、欠励限制和定子电流限制等限制环节进行说明，最后明确了无功电流补偿、 T断线检测和通道跟踪切换等其他环节参数整定计算内容。每一部分内容依次从控制环节原理（模型） 整定原则和整定计算三方面进行叙述。

本标准提出的励磁系统控制参数整定计算方法及相应量化指标要求，主要基于发电机、励磁系统和 电力系统的技术原理、运行特性，依据相关国标和行标具体规定，并结合工程应用实践综合提出。 本标准第5.1.1.3、5.1.2.3、5.1.3.3条中，PID典型参数是在电压响应特性规范要求和发电机励磁 系统常规配置基础上提出的。 本标准第6.1.3条中，伏赫兹反时限限制动作时间和动作定值的整定计算，主要是依据DL/T684 2012《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》标准中定子铁芯过励磁保护要求提出的。 本标准第6.4.3条中，欠励限制整定计算的静稳极限阻抗圆判据，主要是依据DL/T684一2012《大 型发电机变压器继电保护整定计算导则》标准中发电机低励失磁保护要求提出的。 本标准第7.1.3条中，“单元机组接线和多绕组升压变接线方式下的无功电流补偿系数整定计算应 满足机端电压变化量的限制”，主要是依据DL/T843一2010《大型汽轮发电机励磁系统技术条件》标准 中附录C电压调差率的整定原则要求提出的