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1、t IEC 34 PT*Lb-L 93 Publication 34-16-1 de la CE1 (Premire dition - 1991) Machines lectriques tournantes Seizime partie: Systmes dexcitation pour machines synchrones Chapitre 1 : Dfinitions 4844893 0523008 320 IEC Publication 34-1 6-1 (First edition - 1991) Rotating electrical machines Part 16: Exci
2、tation systems for synchronous machines Chapter 1 : Definitions C O R R I G E N D U M Page 19 Figure 2 Au point A, au lieu de: /fN life: LIfN At the point A, instead of: IfN Avril 1992 April 1992 I E C 34 PT*Lb-3 91 W YB44841 0523004 Ob7 m NORME CE1 INTERNATIONALE IEC INTERNATIONAL STANDARD 34-1 6-1
3、 Premire dition First edition 1991-02 Machines lectriques tournantes Seizime partie: Systmes dexcitation pour machines synchrones Chapitre 1 : Dfinitions Rotating electrical machines Part 16: Excitation systems for synchronous machines Chapter 1 : Definitions Numro de rfrence Reference number CEMEC
4、34-16-1: 1991 -,-,- IEC 34 PT*Lb-1 91 W 484491 0525010 889 W AnnariredeiaCEI CaWogaedespriblfatioiude h CE1 BuJietLi de ia C EI Riwuumellanerit Terminologie Publications de la C E I tablies par le dxne Comit dEtudes Rvision o f this publication nie tschnical content o f IECpabkationr ia kept ander m
5、- rtiatrcview by the IEC, un ou plusieurs transformateurs avec leun redreueum associs. 2.3 Rglage dexcltatlon Rglage modifiant la puissance dexcitation en rponse des signaux caractristiques de Itat du systme comprenant la machine synchrone, son excitatrice et le rseau auquel eile est raccorde. NOTE
6、- La grandeur rgle eat piinclpalement Ia tension de ia machine synchrone. 2.4 Bornes de lenroulement de champ Emplacement de lentre de lenroulement de champ de ia machine. NOTES i Sil y a des bague8 e t balais, Ils sont conskirs comme faisant partle de lenroulement de champ. 2 Dans une machine rana
7、baguer ni balais, les points de raccordement entre le redresseur tournant et les connexions de lenroulement de champ do I r machine constkwnt les bornes de Ienroukment de champ. 2.5 Bornes de sortle du systme dexcltatlon Emplacement de ia sortie de lquipement constitu par le systme dexcitation. Ces
8、bornes peuvent tre distinctes des bornes de ienrouiement de champ. . b t -,-,- I E C 34 PT*1b-1 91 H 4844893 0521019 Tob 9 34-16-1 O IEC -9- ROTATING ELECTRICAL MACHINES Part 16: Excitation systems for synchronous machines Chapter 1 : Definitions 1 Scope This standard defines terms applicable to the
9、 excitation systems of synchronous rotating electrical machines. 2 General 2.1 Excitation system The equipment providing the field current of a machine, including all regulating and control elements, as well as field discharge or suppression equipment and protective devices. 2.2 Exciter The source o
10、f the electrical power providing the field current of the synchronous machine. NOTE - Examples of the source are: - - a rotating machine, either d.c. or a.c. with associated rectifiers; one or several transformers with assodated rectifiers. 2.3 Excitation control The control modifying the excitation
11、 power, responding to signals characteristic of the state of the system encompassing the synchronous machine, its exciter, and the network to which it is connected. NOTE - Synchronous machine voltage is predominantly the controlled quantity. 2.4 Field winding terminals The place of input to the fiel
12、d winding of the machine. NOTES 1 2 machine field winding are the field winding terminals. if there are brushes and slip-rings, these are considered to be part of the field winding. In a brushless machine the connecting points between the rotating rectifier and the leads of the 2.5 Excitation system
13、 output terminals The place of output from the equipment comprising the excitation system. These terminals may be different from the field winding terminals. -,-,- IEC 34 PT*16-1 91 4844891 0525020 728 - 10- 34-16-1 Q CEi 2.6 Courant de champ asslgn IfN Courant continu dans lenroulement de champ dun
14、e machine iorsquelle fonctionne ses tension, courant, facteur de puissance et vitesse assigns. 2.7 Tension de champ assigne fN Tension continue aux bornes de lenroulement de champ de ia machine, ncessaire pour faire circuler le courant de champ assign lorsque lenroulement de champ est la tem- rature
15、 atteinte la charge assigne, dans les conditions assignes, le fluide de refroidisse- ment primaire tant sa temprature maximale. NOTE - Si la machine est arruf.ttle i un cyck de fonctionnement tel que ia temp6rature d0quiibre de ienroulement de champ ne SOH pas atteint., alon UM ert bash #ur la temp6
16、rature maximale de ienrouiement de champ atteinte au mura du cyde. 2.8 Courant continu dans lenroulement de champ de la machine ncessaire pour obtenir la tension assigne vide, ia vitesse assigne (voir figure 1). Courant de champ vlde Ifo 2.9 Tension continue aux bornes de lenroulement de champ de la
17、 machine ncessaire pour faire circuler le courant de champ vide lorsque lenroulement de champ est 25 OC. Tension de champ vide Ufo 2.1 O Courant dans lenroulement de champ de la machine synchrone qui serait thoriquement ncessaire pour obtenir la tension assigne vlde sur la droite dentrefer (voir fig
18、ure 1). Courant de champ dentrefer lfg NOTE - Le courant de champ dentnfar oat k vakur do bur uiliso dam lor modler do repr4sentatlon par calculateur des syat0mes dexdtatlon. 2.1 1 Tension continue aux bornes de lenroulement de champ de ia machine synchrone, nces- saire pour faire circuler le couran
19、t de champ dentrefer lorsque ia rsistance de lenroulement de champ est Maie fNlfN. Tension de champ dentrefer Ufg NOTE - La tension de champ dentrefer est Ia valeur de barn utllisk dans les modles de reprbentatlon par calculateur des rysthnea dexdtatlon. 2.1 2 Courant assign du systme dexcltatlon iu
20、, Courant continu aux bornes de sortie du systme dexcitation que ce dernier peut fournir dans des conditions de fonctionnement dfinies, prenant en compte les exigences dexcitation de ia machine les plus contraignantes (rsultant gnralement de variations de la tension et de ia frquence de ia machine).
21、 2.1 3 Tension continue aux bornes de sortie du systme dexcitation, que ce dernier peut fournir lorsquil fait circuler le courant assign du systme dexcitation, dans des conditions de fonctionnement dfinies. Cette tension a au moins la valeur requise par le champ de la machine dans les conditions dex
22、cttation les plus contraignantes (rsultant gnralement de variations de la tension et de la frquence de la machine). Tension asslgne du systme dexcltation UEN -,-,- I E C 34 PT*36-3 93 4844873 0523023 664 34-16-1 O IEC - 11 - 2.6 Rated field CUnnf IfN The direct current in the field winding of the ma
23、chine when operating at rated voltage, cur- rent, power-factor and speed. la sortie des redresseurs est relie directement, sans bagues ni balais, lenroulement de champ de ia machlne synchrone. 3.2 Excltatrice statique Excitatrice recevant sa puissance dune ou de plusieurs sources iectrlques stationn
24、aires, utilisant des redresseurs stationnaires pour fournir du courant continu. 3.2.1 Excitatrice statique recevant sa puissance uniquement dune source de tension (qui peut tre constitue par les bornes de la machine synchrone) et utilisant des redresseurs commands. Excltatrice statique source de ten
25、sion 3.2.2 Excltatrice statique compose Excitatrice statique recevant sa puissance de lensemble dune source de courant et dune source de tension (dpendant des grandeurs aux bornes de ia machine synchrone). Laddition des apports des deux sources peut tre faite soit du &t alternatif, soit du cbt conti
26、nu des redresseurs, et peut tre effectue en parallle ou en srie. Les redresseurs peuvent tre commands ou non, selon la conception. 4 Fonctions de rglage 4.1 Rgulateur de tension Equipement comparant la tension relle dune machine synchrone avec une valeur de rf- rence et, en fonction de lcart, rglant
27、 par des moyens appropris ia tension de sortie dune excitatrice. 7. -,-,- b _ I E C 34 PT*36-3 93 W 4844873 0523025 20T 34-16-1? 0 IEC - 15- 3 Exciter categories 3 . 1 Rotating exciter A rotating machine which takes mechanical power from a shaft. This shaft may be driven by the synchronous machine o
28、r by another machine. 3 . 1 .l D. C. exciter A rotating exciter employing a commutator and brushes to deliver direct current. 3 . 1 . 2 A. C. exciter A rotating exciter employing rectifiers to deliver direct current. The rectifiers may be controlled or non-controlled. 3 . 1 . 2 . 1 A. C. exciter wit
29、h stationary rectifiers An a.c. exciter with rectifiers whose output is connected to the brushes of the slip-rings of the field winding of the synchronous machine. 3 . 1 . 2 . 2 A.C. exciter with rotating rectifiers (brushiess exciter) An a.c. exciter with rectifiers, which rotate with the common sh
30、aft of the exciter and the synchronous machine, whose output is connected without slip-rings or brushes directly to the field winding of the synchronous machine. 3 . 2 Static exciter An exciter which derives its power from one or more stationary electrical sources, em- ploying stationary rectifiers
31、to deliver direct current. 3 . 2 . 1 Potential source static exciter A static exciter which derives its power only from a potential source (which can be the terminals of the synchronous machine) .and employs controlled rectifiers. 3.2.2 Compound source static exciter A static exciter which derives i
32、ts power from both current and potential sources (depen- dent upon synchronous machine terminal quantities). The addition of inputs from both sources can be done on either the a.c. side or the d.c. side of the rectifiers and can be done in parallel or series. The rectifiers may be either controlled
33、or non-controlled depen- ding upon design. B 4 Control functins 1 4 . 1 Voltage regulator The equipment comparing the actual voltage of a synchronous machine with a reference value and controlling by appropriate means the output of an exciter, depending on the deviations. -,-,- IEC 34 PT*Sb-S qS 484
34、411911 052102b S4b D - 16- 34-161 CE 4.2 Compensateur de courant de charge Dispositif ou fonction destin influencer iaction du rgulateur de tension, de faon rgler ia tension en un point autre que celui OB ia tension de la machine synchrone est mesure. Comme application, on peut dter la compensation
35、partielle de ia chute de tension dans limpdance extrieure. En inversant les connexions, le clrcuit de compensa- tion peut tre utilis dans le cas dalternateurs fonctionnant en parallle sans impdance de liaison entre eux, en vue de permettre ia rpartition de puissance deactive entre les alternateurs.
36、4.3 Limiteur de surexcitation Dispositif destine i i neutraliser laction du rgulateur de tension. Le but est de limiter, des valeurs admissibles, les courants de la machine synchrone et de Iquipement dexcitation. Les variables dentre usueiies sont l e courant de champ etiou le courant sta- torique d
37、e la machine synchrone. Laction de limitatlon peut tre instantane ou diffre. 4.4 Limiteur de sous-excitation Dispositif destln neutraliser lactfon du rgulateur de tension. L e but est de limiter ia diminution dexcitation en dessous des valeurs correspondant aux limites de stabilit ou Ia tolrance the
38、rmique des machines entrefer constant vis-&-VIS de ichauffement des parties frontales du stator. Les grandeurs dentre usuelles sont: le courant actif de ia machine synchrone, son courant ractif e t ia tension aux bornes, ou langle Interne, ou le courant de champ (ventuellement en combinaison avec da
39、utres variables). 4.5 Limiteur du rapport tensionMquence Dispositif agissant de manire provoquer une baisse de la tension rgle proportionnel- lement & ia baisse de frquence, si la frquence tombe en dessous dune valeur pr- dtermine. Le but est dviter un ex&s de flux dans la machine synchrone ou les t
40、ransformateurs. 4.6 Boucles de stabilisation Equipement commandant ia tension de sortie de iexdtatrice, par iintermdiaire du reguiateur de tension, de faon amortir les oscillations de puissance de ia machine synchrone. Les grandeurs dentre peuvent tre la vitesse, ia fdquence ou ia puissance (ou une
41、combinaison de variables). -,-,- I E C 34 PT*Lb-1 71 4844871 0521027 O82 = 34-16-1 O IEC -17- 4.2 Load current compensator A device or function influencing the voltage regulator action to control voltage at a point other than where the synchronous machine voltage is measured. One application is to c
42、ompensate partially the voltage drop across external impedance. With reversed connec- between them to allow the sharing of reactive power between the units. . tions, the compensator circuit may be used where units are paralleled with no impedance , 4.3 Overexcitation limiter A device to override the
43、 voltage regulator action. The purpose is to limit the currents of the synchronous machine and excitation equipment to permissible values. Usual input varia- bles are field current and/or stator current of the synchronous machine. Limiting action may be immediate or time delayed. 4.4 Underexcitation
44、 limiter A device to override the voltage regulator action. The purpose is to limit excitation from being reduced beyond stability limits or beyond the thermal capability of cylindrical rotor type machines due to stator core end heating. Usual input variables are: the synchronous machine active curr
45、ent, reactive current,.and terminal voltage, or the load angle, or the field current (perhaps in combination with other variables). 4.5 Volts per hertz limiter A device operating in such a manner as to cause the regulated voltage to decrease in pro- portion with the frequency reduction, if the frequ
46、ency falls below a predetermined value. The purpose is to prevent excessive magnetic flux in the synchronous machine or transformers. 4.6 Power system stabilizer An equipment controlling the exciter output via the voltage regulator in such a way that power oscillations of the synchronous machine are
47、 damped. Input variables may be speed, frequency, or power (or a combination of variables). -,-,- I E C 3Y PT*1b-L 91 = Y I I Y Y I I e l 1 0521028 TL9 H 5 T O -18- 34-l&l CE1 Droite dentrefer Air-gap line charaderistic Caractristique vide No-load characteristic - - I I fa f o _c Fmid cuitent f Courant de champ CU-lK!QoIt9I Figure 1 - Dtermination du courant de champ vide If0 et du courant dexcitation dentrefer Ifg Determination of no-load field current, Iro, and air-gap field current, i,g I t. -,-,- 34-16-1 0 IEC 3 “
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