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1、ICS27.140CCSK52D1.中华人民共和国电力行业标准D1./T25922023大型混流式水轮发电机组型式试验规程Codefortypetestoflargesizefrancishydropowerunits2023-02-06发布2023-08-06实施国家能源局发布前者IlI范阳I2规范性引用文件13术语和定义I4基本规定15试验项目、方法和要求2附录A（资料性）发电机损程及笠率试验计算方法17D总谐波的变fit（THD）测定，g）发电机电气参数和时间常数测定：1）发电机直轴饱和同步电抗、短路比；2）发电机直轴不饱和同步电抗、交轴不饱和同步电抗：3）发电机负序电抗：4）发电机零序
2、电抗：5）发电机交轴超发态电抗:6）发电机出轴瞬态电抗、出轴超瞬态电抗、直轴脱态短路时间常数、直轴超瞬态短路时间常数、定于烧组短路时间常数：7）发电机直粕脱态开路时间常数、直轴超瞬态开路时间常数.h）机组飞轮力矩测定。0发电机损耗和效率测定.j发电机温升测定。k）发电机噪声测定.1）发电机进相试验.m）发电机V形曲税测定.n）水轮机出力和指数测定.。）水轮机效率测定。p）机组振动和脉动测定.q）水轮机噪声试验.4.3 水轮发电机组型式试验前应确定试验组织机构、编制试验方案，试验后应编制型式试验报告.4.4 型式试验结果应考虑机组运行环境、试验仪器精度、机组运行工况.试验方法精确性等因索影晌.若
3、试脸结果出现异常，应经多次重复性邮或进行技改后再次进行型式试验，直至成脸结果满足要求为止,5试项目、方法雁求5.1 发电机案5.1.1 试目的浏定发电机定子、转子绕祖绝缘电阻，定子绕祖极化指数。&1.2Mft*a）应在发电机冷态下刈出发电机定子、转子绕组绝缘电阻、定子绕组极化指数,宜取周用介防温度作为绕组温度.周围介质谓度宜不低于+5C,空气相对湿度应不i于80%.b）测埴发电机绕姐绝缘电阻时，应根据被测绕组额定电压等级选择合适规格的绝绿电阻表，水内冷定子绕现的绝缘电阻测电应采用专用葩缘电阻表.O试骁前发电机应与系统隔离，定子军组应充分放电，（I）试验仪器功能正常，试验接雄满足要求，S1.3a
4、）试脸时，应根据发电机绕加额定电压等级选择测量电压，应按照GB/T1029.GB/T20833.4,DlJT596要求选择测鼠电压.b）应分相刈取发电机定子绕组绝缘电阻，读取记录15s、Imin、IOmin的定子绕组绝缘电阻伯，计算极化指数，O测量轨子跳组绝绿电阻.记录电阻值.&1.4出附例测及结果应满足GB/T1029、GB/T20833.4、D1./T596的要求，5.2发电机33电IBMjt&21MIt目的测出发电机定子、转子段组直流电阻，5.22CMa）应在发电机冷态下泅盘发电机定子、转子绕组直流电阻.b）试聆前发电机应与系统隔离,定子、转子绕组应进行放电.c）应采用逊度计测盘发电机定
5、子绕组和环境温度温度计的放置时间附不少于15min.所测绕组温度与其冷却介而逛度差应不超过2K.d）测琐发电机转子绕组温度时，宜在料子绕姐衣面多点测量拆度，取其平均值作为转子绕组实际冷态下的温度,c）试验仪器功能正常,试验接税满足要求.523a）宜采用电桥法、微欧计法、Il流电压-电流法测盘缓组直流电阻，b）测理定子绕组直流电阻时，发电机料子应保持静止状态，分别测埴发电机定子绕如出线端间的直流电阻，记录定子绕祖直流电阻与温度值。C）应在转手绕组引至集电环的接线端或集电环表面测业转子绕组直流电阻，记录转子绕组直流电阻与温健鱼.a）按照GB/T1029的要求,计算定于、转子绕组直波电阻值.b）测后
6、结果应满足Diyr596的要求，.6.3发电机通风试It5.11试目的测量:发电机总MJA及风量分配.5.3.2a）通风试验宜与发电机效率试验的空转温升试验同时进行.b）应在发电机额定转速下空转运行时测业发电机总风景、下风道风量，计算发电机上风道风吊，O试会前应按照发电机组自动开机至空转的条件检农辅助设备。5.3.3a机组自动开机至额定转逑空转，采用风速计，沿短个空冷器出风面均匀移动，测城每个空冷器D1.2S922023出风面的平均风速,并依次测量每个空冷器的有效出风面枳.b）乘用专用风速计溯量发电机卜风遒的平均风速，测量发电机卜风道的有效进风面枳，C）发电机的上风道风球采用总风崎减下风道风曜
7、,发电机总风量和上、下风道风推分布满足设计要求.Na41.mAimMt“1皿目的绘制发电机三相稔态短路特性曲线。&42a）发电机出口断路器分闸、发电机处于非并网状态。b发电机三相稳态短路试蕤时，三相定子骁组为短路状态，发电机出口战应设湿可喜的三相短路f,并采用断路器满足三相短路状态时，应严格依核断路器开断短路电流能力。C）发电机岫极在现地手动控制模式，给定在最低位区。宜采用他励方式手动调节励极，如发电机备坳装置满足试粉要求，可选择备励方式进行成脸.d）发电机定子烧组绝缘曲、吸收比或极化指数，应符合要求.e）试脸仪器、仪表功能IE常，试验接找湎足要求.&43a）手动开机至机组额定转速，机组各部位
8、运行应正常.b）发电机零起升流，每隔1质额定电流记录定子电流、转子电流与机组频率，录制发电机短跖特性的上升曲线.手动升至25%额定电流值时应检查发电机电流互感器二次I可路的正确性和对称性、机的运行中各部位IQJJ及摆度等是否正右.最高定子电流不宜超过I.I倍额定电流.c）发电机由1.I倍额定电流开始下降,每隔10%额定电流记录定于电流、耐整电流与机组版率.d）根据试验数据,以三相定于电流平均值（纵坐标）、励破电液（横坐标），绘制短路特性曲线.&44ttHm发电机三和稳态短路特性曲线对应于额定定干电流的防磁电流值应满足发电机设计要求.5.5发电机空*的OtS&1试目的绘制发电机空成特性曲战。&2
9、a）发电机出口断路器分制、发电机处于非并网状态。b）发电机空或特性试验时,三相定于烧组为开路状态，发电机中性点接地开关应拉开.O发电机励JS在现地手动控制模式,给定在最低付置.宜采用他励方式手动调节励t,如发电机备励装满足试验要求,可选择备勘方式进行试验.d应投入发电机振动、摆度及空气间隙监测装置、定子绕加局部放电监测装置.5.9.2a）在发电机额定转速空转情况下，测定发电机组通风损耗时，应具有：1）测肽机组导轴承、推力轴承冷却水流Sb冷却水的出、入口水温.2）发电机上萩板表面、下萩板表面、周四空气温度传5器，3）发电机风洞外表面、滑环室外表面、周围环境温度传感器.b）在发电机额定空载情况下.
10、测1发电机定子秩心损耗时.励磁系统应采用他励电源,陆磁电流闭环控制方式.c）在发电机三相稳态短路情况下，测房发电机杂散损耗时，励破系统应采用他励ItI源.物照电流闭环控制方式.d）在发电机输出题定容量、额定电压和额定功率因数卜,进行负载防粗电流的试验.5.9.3试方法a）按照GH/TS321的要求,测量发电机外衣面和内部冷却介质带走的总热房得到发电机损耗.发电机电磁损耗和部分机械损耗由空气循环风路带走,轴承损耗由轴承循环油路带走,通过测fitSJ部分介质流量和温差算得冷却介质带走的损耗：发电机外表面带走损耗即电机辐射和对漉散热通过测Jil表面温差和散热面积求出.b）发电机额定转速下进行空转热稳
11、定试验.刈定发电机的通风损耗，宜每隔Ih记录机组推力和导轴承瓦温、油温,冷却水进出水部、水流盘.定子空冷潜进、出风口、发电机风洞、滑坏室等郃位的港度，风速等数据，在接近热得定的最后Ih.宜每隔15min记录相关数据，按照GB5321的要求计算出发电机的通风损耗.C）发电机在额定定子电压下进行空裁热检定试脸，测定发电机定子铁心损耗。记录5.9.3b）项所记录的数据计算出发电机定子铁损.d）发电机在额定定子电流下进行知:路热稳定试脸,测定发电机杂散损耗。记录5.9.3b）项所记录的数据，计算出发电机杂散损耗.c）发电机在额定功率因数、额定电压和频率下，通过ClVT5321、（；H/T25442宜分
12、别测量输出为60%、70%、80%、90%和100%额定有功功率下，发电机定子钢损、转子铜投、电刷损耗、发电机推力和导轮承揽耗，并计算出发电机的效率，发电机损耗及效率试粉具体计算方法可参考PftMA.i9.4发电机的各项损耗及效率应满足设计要求。5.10发电机遇升试Itii试目的溯定发电机纲各部位温升数据是否满足设计要求.&K121a）超开试验的工况一般为：发电机在额定电压、额定功率因数额定频率下,有功功率分别为60%.88、100%三种工况卜进行温升成脸.b）绕组采用水内冷的发电机,应取进水温度作为绕组冷却介质温度.O对非水直接冷却的铁心和其他部分应取进风温度为其冷却介质的淑度.b）多照GB
13、T10069】中有关规定对机祖A计权平均声压级及A计权声功率级迸行计算，5.11.4绐论评判发电机组各处噪声应满足其设计要求，符合GB/T7894双定.5.12发电机进柳05.1Z1试目的测定发电机缎进相运行能力。S122试条件a）机组正常满负荷运行时，主变压器高压例母战电压在合理范的内，b）机组应不吊或临时退出厂用电源.C）发电机冷却系统运行正行，d）试粉机加自动发电控制（AGC）退出运行.c）电站自动电压控制（AVC）及机组无功功率闭环退出.f）进相试脸工况宜在OM50%,75%、100%额定有功功率下进行,每一种试脸工况，应包括迟相、零无功、进和三种状态.g）按照DIzn523的要求，进
14、相认收过程中.若有任意一个跟制条件达到时，应停止进相试验。h）发电机失磁保护功能应处于投入状态.5J23试方法a）机组开机并网，并将负荷调节至0%、50%,75%、100%额定有功功率的试腌工况.系统母线电压应处于接近安全运行的上限范用,发电机组处于迟相运行.b）逐渐M小励感电流，使机组由迟相运行进入进相运行。在进相试验过程中，应时刻关注发电机定子电压应不低于90%额定值，定于电流血不大于额定定于电流，系统母线电压应在诩度给定范围内.定于铁心及绕组的涉度应不高于报警温度值.发电机功角应不大于极限功角并留有1015的安全裕度。O机组宜在额定行功功率下进行进相热松定试验,并在试5金过程中监测发电机
15、端部结构件淑度且不宜胡过其温度限值。d）试脸过程中，记录电网高压丈母线电压、厂用电电压、发电机的定子电压、定子电流、有功功率、无功功率、脑感电流、励施电压、发电机功角、发电机定子帙心温度、定子境组温度等数据.e）试骁过程中同母线的陪试机组的无功功率总和宜保持不变。4124tt9m发电机进相运行能力满足机现设计要求.5.13发电机海曲线震定am*目的测定发电机在并网运行,系统电压和机组输出有功功率不变条件下，发电机定于电流Ig与励描电流【;的关系曲线，测定发电机额定励於电流和额定励破电压.&13.2OMfr试验过程中总视在功率应不大于额定视在功率，其他同5.12.2诳相试船条件.&113试Ift
16、方法本试验与发电机迸机试验问步进行,分别在0%、50%,75%、100%制定有功功率下，测定发电机V形曲线，试验宜从发电机迟和额定无功功率运行开始,其他同5.12.3部分.&114am发电机定于电流IR与励粗电流Ir的所形成丫形关系曲线，额定励出电流和额定励i电压满足设计要求.5.14&ui试收目的水轮机出力试验脸证水轮机出力保证值是否满足设计要求,水轮机指数试验确定水轮机效率曲线的施&U2试IM胖a）试验按GBT20043有关的规定进行.水轮机出力和指数试验宜尽可能在接近额定净水头或在正常运行范圈内的其他净水头下进行（当进行试脸时的水头）。b）机组并网后，调节导叶开度使机组出力达到试验工况同
17、时调节无功使发电机功率因数cosq为1.稳定运行5min后,测取此时的发电机有功功率、净水头、蜗无压差、导叶接力器行程,并记录功率因数、上下游水位、水轮机漉鼠.S143试!昉法a）某一水头下的水轮机保证出力是指在该净水头下运行时在额定转速、额定导叶开度下的最大出力。试验时需要准确测以净水头、发电机有功功率、蜗壳压差（计前指数流城人功率因数8S野叶开度等.b）冷水头白静压水头和动压水头加成，静压水头采用差压传将器在水轮机进出口断面测量，通常使用引出的位于仪衣测Jlt盘上的压力测破点.动压水头果用水轮机预期的性能曲线上的流衣来进行计算.O水轮机出力根据发电机出力的电气测量值和己知的发电机效率（设计
18、值）或经过试龄测域的效率值来确定，如梁该效率不包括轴承的横失，则水轮机出力还应该进行轴承损失的修正.使用三相数字功率去通过电压互感器和电流互感器测试发电机的有功功率，Q(Al)式中：P发电机各部温升稳定后,冷却介质带走的损耗,单位为千瓦(k附)；C,冷却介质的比热容.单位为干焦每千克开M(kgK)l:P冷却介质的密度,单位为千克林立方米(kgmj);Q冷却介质的流口，单位为立方米每秒(nWs);(冷却介质的温差，单位为开尔文(K).A.2发电机加权平均效率按公式：-An1+Bn2+C+(.2)式中:A、B、C、对应规定的容酬工况和功率因数下的加权系数，B4C.-;n.n2.n2.勺应额定电压、
19、额定功率因数及不同容量工况下效率值.发电机效率计算公式为：“Hhxm3)式中：7一对应额定电压、额定功率因数及笫m容录工况下发电机效率值，其中m-1.2,3.：P发电机的总损耗，单位为千瓦(kW)：PU一发电机的输出功率，通位为千瓦(k2.A3发电机总损耗公式：发电机的总损耗由式(.4)衣示：ft=P+P(A.4)式中：P发电机携准表面内的投耗，单位为瓦(kW)：P：发电机基准表面外的损耗，单位为千瓦(kW)A.3.1发电机基准表面内的损耗P发电机基准表面内的损耗由式3.5)表示：PT?+K(A.5)A.3.1.1R以热址的形式由冷却介质带走,并可以用量热法测盘的损耗.这足基准表面内根耗的主要
20、部分.K由下列部分组成：P-R+P+R+P(A.6)式中：R.一一通风的损耗，单位为千瓦(kW)：P空载铁损.第位为千瓦(kW):R短路损髭，单位为千瓦(kW:IJP励磁损耗，单位为F瓦(kiA.3.1.2未传递给冷却介放的损耗B(R不传递给冷却介质，而以佐、对流、辐射等形式通过培准面散发的损耗，可用计算法求得):a)热传导到电机基础和轴上的损耗可以忽略不计。b)电机外表面与冏国空气时流和向厂房辐射的损耗忽略不计，对流引起的损耗用式(A.7)计算：R2=h-At(kW)(A.7)式中：h表面散热系数，单位为瓦每平方米开w?K)；散热表面积，单位为平方米(n:t发电机基准表面与外部环境的阻度之差
21、,单位为开尔文(K).A.3.2发电机基准表面外的损耗P发电机基准表面外的损耗巴为发电机轴承摩擦损耗PmP=Ptlug+Pfnh+R.(A.8)式中：R4推力轴承在发电机部分的损耗，单位为瓦(kW).由式(A.14)确定;P上导轴承损耗,单位为千瓦(kW).用量热法测fib由式(A.1)确定：R一下一轴承损耗,单位为千瓦(kW),用做热法测量，由式(AD确定.A33各种损耗的确定A.3.3.1通风损耗P发电机在额定转速卜,空转温升试股时,空气冷却器的冷却水带走的损耗即为通风损耗P(kW1.A.3.3.2空载铁损P由空载工况冷却器计W损耗P(不包括轴承损耗R4)减去通风损耗R.和空就制磁按耗P。
22、，即得空载铁损PPe=R-RP.(A.9)空载励假损耗PO用式(All)计算.式中：P.发电机空就铁损，胞位为瓦(kW);R发电机冷却器空载计算损耗，单位为千f(kW);P.发电机通风损耗，单位为瓦(kW)：p。一发电机空载励碳损耗，单位为瓦(kW)。A.3.3.3短路掾耗P由短路工况冷却8S计算.损耗R(不包括轴承损耗)减去通风损耗R,和短路励磁损耗P.即得短路损耗P：R=R-KP.8短路励磁损耗P用式(AJl)计算.式中：R发电机短跖损耗，单位为千瓦(kW)：P一发电机短路工况冷却湍计算损耗,单位为千瓦(kW)：R.发电机通风损耗，单位为F瓦(遮；Px发电机短路附租损耗，单位为瓦(kW),
23、A.3.3.4励磁投耗P励磁损耗等于励磁绕组基本就P、集电环电刷损耗R：和励磁系统损耗P之和.即：P=P+R+P.(AJi)P=IRlO(A.12)R=2UU010(A.13)式中：i一一额定励底电流(试骁实测值)，单位为安培();U.电刷电压降，单位为伏特(V).一彼取AUo=IQV;R(gg转子绕祖95C时的直流电阻，单位为欧姆(Q)：P.一一励磁系统损耗取设计值，雎位为千瓦(kW).A.3.3.5轴承损耗P-g(A14)式中：R4推力轴承在发电机部分的损耗，单位为千瓦(kW)；R一水轮发电机组推力轴承的总损耗，单位为瓦(kW),用此热法测录，由式(A.D确定：G1机组的水推力对应的版Jit和转轮质量，单位为眦(t);Gg发电机沛动部件旗里，单位为吨(t).IQ
