中电联：《核电厂汽轮发电机励磁系统技术要求》《核电厂汽轮发电机励磁系统运行技术导则》征求意见稿-第4页-北极星核电网

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?3.19PID调节单元 PID regulating unit

a) 串联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；

γ—— 一般为0.1～0.2，(1+T2s)/(1+γT2s)为超前环节。

串联PID调节单元的稳态增益为KS；串联PID调节单元的动态增益为KD，KD=KS/β；串联PID调节单元的暂态增益为KT，KT=KS/(β˙γ)。

a) 并联PID调节单元的传递函数为：

式中：

KP——比例增益，pu/pu；

Ti——积分时间常数，s；

KD——微分增益，pu/pu；

Tr——滤波时间常数，s。

1.1过励限制 over excitation limiter

一种电压调节器的辅助单元或功能，目的是将受转子热容量限制的励磁系统输出电流限制在允许值之内，限制作用是反时限规律延时的。

1.2最大励磁电流限制 maximum field current limiter

一种电压调节器的辅助单元或功能，目的是限制励磁电流不超过规定的最大磁场电流，限制作用是瞬时的或经小延时的。

1.3欠励限制 under excitation limiter

一种电压调节器的附加单元或功能，目的是在不同有功负荷和不同定子电压下，限制同步发电机无功功率不低于规定值，限制作用是瞬时的或经小延时的。

1.4过激磁限制 volts per hertz limiter

一种电压调节器的辅助单元或功能，目的是防止同步电机或与其相连变压器过磁通。

?1.5电力系统稳定器 power system stabilizer(PSS)

一种附加励磁控制装置或功能，它借助自动电压调节器控制励磁功率单元的输出，来阻尼同步电机的功率振荡。输入变量可以是转速、频率、功率或多个变量的综合。

1.6换料大修 refueling outage

核电机组在运行一段时间后，反应堆停堆更换部分核燃料组件，同时对设备进行在役检查、定期试验、预防性维修、纠正性维修和设备改造等工作。

1.7无刷励磁系统brushless excitation system

使用旋转整流器交流励磁机功率单元的励磁系统。

1.8发电机负载阶跃响应的波动次数和调节时间oscillatation times and regulating time of on line step test

发电机有功功率波动发生至波动衰减到最大波动幅值5%的波动次数和时间。

1.9阻尼比 ξdamping ratio

阻尼比是表示控制系统调节品质的一个量。阻尼比可通过阶跃扰动试验测出，见图1。

式中：

N——计算周期数；

P1、P2——为第一个和第二个功率峰值，见图1，单位为兆瓦（MW）；

P2N+1、P2N+2——为第（2N+1）个和第（2N+2）个功率峰值，单位为兆瓦（MW）。

图1 负载阶跃有功功率响应曲线

4使用条件技术要求

4.1环境条件

正常工作的环境条件应符合下述规定：

a) 励磁调节器环境温度：-5℃～40℃；不同海拔高度周围最高环境温度的规定见表1；

表1不同海拔高度时最高环境温度

b) 励磁调节器相对湿度：不大于90%；

c) 励磁调节器一般应安装在空调房间内，周围应无周围应无爆炸危险、无腐蚀金属和破坏绝缘的气体及灰尘；

d) 励磁调节器所处房间的温度控制装置应冗余配置，防止温度控制装置故障造成励磁调节器异常；

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

4.2工作电源

a) 交流电压允许偏差 -15％～+10％，频率允许偏差 -6％～+4％；

直流电压允许偏差 -20％～+10％；

b) 励磁调节器的工作电源应不少于两路直流电源和两路交流供电，直流电源应相互独立，其接线方式见附录B1；

4.3其他

当使用条件超过以上规定是，需方应与供方协商。

5系统性能技术要求

5.1选用的励磁调节器型号应经国内有资质的机构入网检测合格，并提供完整的检测报告。

5.2核电厂汽轮发电机励磁方式宜采用无刷励磁系统或自并励静止励磁系统；无刷励磁系统典型配置宜采用附录B.2

5.3励磁系统应保证发电机磁场电流不超过其额定值的1.1倍时能够连续稳定运行。

5.4励磁系统的短时过负荷能力应大于发电机转子短时过负荷能力。

5.5交流励磁机励磁系统顶值电压倍数不低于2.0倍，自并励静止励磁系统顶值电压倍数在发电机额定电压时不低于2.25倍。必要时可由供、需及电网部门商定。

5.6当励磁系统顶值电压倍数不超过2倍时，励磁系统顶值电流倍数与励磁系统顶值电压倍数相同。当励磁系统顶值电压倍数大于2倍时，励磁系统顶值电流倍数为2倍。

5.7励磁系统允许顶值电流持续时间不低于10s。

5.8交流励磁机励磁系统的标称响应不小于2倍/s；高起始响应励磁系统和自并励静止励磁系统的励磁系统电压响应时间不大于0.1s。

5.9励磁自动调节应保证发电机端电压静差率不大于1%，此时励磁系统的稳态增益一般应不小于200倍。

5.10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％。

5.11励磁系统的动态增益应不小于30倍。

5.12发电机电压的调差采用无功调差，无功电流补偿率的整定范围应不小于±15％，整定可以是连续的，也可以在全程内均匀分档，分档不大于1%。

5.13发电机空载电压阶跃响应特性

5.13.1按照阶跃扰动不使励磁系统进入非线性调节区域来确定阶跃量，一般为2%-5%。

5.13.2自并励静止励磁系统的电压上升时间不大于0.5s，振荡次数不超过3次，调节时间不超过5s，超调量不大于30%。

5.13.3交流励磁机励磁系统的电压上升时间不大于0.6s，振荡次数不超过3次，调节时间不超过10s，超调量不大于40%。

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