可控硅励磁装置
可控硅励磁装置说明书
一、概述KGLF(W)微机控制同步电机励磁设备是集电子技术、现代控制理论、微机控制技术于一体的新一代同步电机励磁调节控制设备。
微机采用了美国Inter公司生产的CPU-80C196KC主芯片，在硬件设计上采用了CPU+PSD***两片主芯片结构，CPU外围控制芯片采用PSD813F1,该芯片具有1兆位的闪速（Flash）主存储器，16K位SRAM，256K位的Eeprom,及可编程逻辑控制单元，具有JTAG串行编程接口并允许在系统编程整个器件，具有在现场编程和修改软件功能，同时还设有一个RS232通讯接口，方便用户远程数据传输和集中电脑监控管理。
控制系统采用面模集中控制及显示，对电机投励、脉冲移相、功率因数、强励和电动机失磁、失压、失步、停机逆变报警功能实现了全数字控制；面膜数字显示励磁电流、励磁电压，并可在线修改多种功能参数，同时具有停机记忆功能。
控制系统的调节采用电流闭环控制。
单闭环控制即恒励磁电流调节；调节系统具有优良的性能，在外部扰动时迅速调节励磁电流，充分发挥同步电机自身的同步能力，以保证同步机的正常运行。
对其投励环节，微机通过单片机对转子感应频率数字测频处理后，当转子感应频率达到（5HZ）时微机输出全压信号，当转子感应频率达到（2.5HZ）时微机按顺极性投入励磁。
本设备对各种干扰进行了分别处理，整个控制部分采用金属外壳屏蔽密封处理，尤其适应灰尘较多的恶劣工作场所。
从而使本装置具有抗干扰能力强，起动性能好，起动过程平稳，控制精度高，运行性能稳定，调节方便等诸多优点，是传统模拟电路控制的替换产品，可广泛适应于拖动通风机、空气压缩机、球磨机、冶炼厂鼓风机等设备的同步电动机。
二、使用条件及命名规则2．1使用条件①海拔高度不超过2000米。
②环境温度不低于-10℃，不高于+40℃。
③ 无剧烈振动和冲击，垂直倾斜度不超过5度。
④ 空气最大相对湿度不超过90%（最低温度25℃，表面无凝露）。
⑤ 设备运行地点无导电尘埃，没有腐蚀金属或破坏绝缘的气体及导电介质。
发电机可控硅励磁装置静态试验内容
发电机可控硅励磁装置静态试验内容摘要：一、励磁装置的作用和原理二、可控硅励磁调节装置的静态试验的重要性三、静态试验的步骤和注意事项四、励磁装置的维护与管理正文：一、励磁装置的作用和原理发电机励磁装置是发电系统中非常重要的组成部分，其主要作用是提供磁场能量，使发电机产生电能。
励磁装置通过可控硅整流器将交流电转换为直流电，为发电机提供所需的励磁功率。
励磁电压变换器（如YD-1接线组别）在此过程中起到关键作用，因为它能提供低电压大电流，满足励磁装置的需求。
二、可控硅励磁调节装置的静态试验的重要性静态试验是检验可控硅励磁调节装置性能和可靠性的重要手段。
通过静态试验，可以检测励磁装置在各种工况下的响应速度、调节精度以及稳定性。
此外，试验还需模拟实际运行中的负载变化，以验证励磁装置的强励和强减功能。
三、静态试验的步骤和注意事项1.准备阶段：确保试验设备完好无损，检查试验用仪器、仪表和负载设备。
2.试验步骤：a.给发电机励磁装置施加模拟负载，观察发电机电压、电流和转速等参数的变化。
b.逐步改变负载，观察励磁装置的响应速度和调节精度。
c.进行强励和强减试验，验证励磁装置的快速反应功能。
3.注意事项：a.试验过程中要严格遵循励磁设备技术规范要求。
b.确保试验安全，防止意外事故发生。
c.试验结束后，对试验数据进行分析和总结，为励磁装置的优化提供依据。
四、励磁装置的维护与管理1.定期对励磁装置进行检修，确保设备性能良好。
2.检查励磁电缆、接线端子等连接部位，确保连接可靠。
3.定期清理和维护励磁装置的散热系统，以保证设备正常运行。
4.建立完善的运行记录制度，及时发现并解决异常问题。
通过以上内容，我们可以了解到发电机可控硅励磁装置静态试验的重要性以及试验步骤、注意事项等。
高压数控励磁说明书-说明书
说 明 书
永州市智达自动控制设备有限公司
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可控硅励磁装置工作原理
可控硅励磁装置工作原理
嘿，咱今天来聊聊可控硅励磁装置的工作原理，这玩意儿可有意思啦！
你看啊，可控硅励磁装置就像是一个特别会调节气氛的大师傅。
它主要由可控硅啊、触发电路啊这些部分组成。
可控硅呢，就好比是一个很听话的小开关，能根据我们的要求，乖乖地打开或者关闭。
而触发电路呢，就像是那个指挥小开关的指挥官，告诉它啥时候该工作啦。
当我们需要给某个设备提供励磁电流的时候，可控硅励磁装置就开始行动啦！触发电路发出信号，就好像给可控硅这个小开关打了个招呼：“嘿，该你上场啦！”然后可控硅就听话地导通，电流就开始欢快地流动啦。
这就好像是一条小溪，平时水闸关着，水流不出来，一旦我们打开水闸，水就哗啦哗啦地流出来啦。
可控硅不就是那个控制水流的水闸嘛！
而且啊，这个可控硅励磁装置还特别智能呢！它能根据实际需要，灵活地调整励磁电流的大小。
这就好比我们调节灯光的亮度一样，想亮一点就调亮一点，想暗一点就调暗一点，多方便呀！
你说这是不是很神奇？它能让电流乖乖听话，该大就大，该小就小。
那它是怎么做到这么厉害的呢？其实就是靠着那些精巧的电路和元件的配合呀。
就像一场精彩的演出，每个演员都有自己的角色和任务，大家相互配合，才能呈现出一场完美的表演。
可控硅、触发电路等等这些元件，不就是这场演出里的演员嘛！
想想看，如果没有可控硅励磁装置，很多设备可能就没办法正常工作啦。
它就像是设备的动力之源，给它们提供着源源不断的能量。
总之呢，可控硅励磁装置可真是个了不起的东西！它默默地工作着，为我们的各种设备提供着重要的支持。
我们可真得好好感谢它呀！这就是可控硅励磁装置的工作原理啦，是不是很有趣呀？。
可控硅励磁基本知
三、恰甫其海电厂励磁系统简介
EXC9000型全数字式静态励磁系统主要特 点是功能软件化、系统数字化。本系统的 数字化不仅体现在调节器，也体现在功率 柜和灭磁柜。励磁系统的各个部分均能实 现智能检测、智能显示、智能控制、信息 智能传输和智能测试 。
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1、调节柜
EXC9000励磁调节器 为双微机三通道调节 器，其中A、B通道为 微机通道，其核心控 制器件是32位总线工 控机，C通道为模拟通 道。
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二、整流原理
通过对以上逆变的分析，我们可以看出： • ①要实现逆变，应使Ud为负值，所以三相全控桥式整流
电路实现逆变的第一个条件是控制角α应在大于90°和小 于180°范围绕内。 • ②要实现逆变，负载必须为电感性，且原先三相桥处在整 流状态下工作，即转子绕组原先励磁具有能量。因而三相 全控桥式整流电路实现逆变的第二条件是负载呈电感性且 原先储有能量，当负载是纯电阻时，三相全控桥电路不能 实现逆变。 • ③逆变就是直流侧电感中储存的能量向交流电源反馈送的 过程，因而逆变时交流侧电源不能消失，这就构成了三相 全控桥式整流电路实现逆变的第三个条件。
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二、整流原理 类似的，作出控制角α=60°时的全控桥整 流输出电压波形如图所示。
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二、整流原理
当60°<α<90°时，晶闸管换相时瞬时值 已为负值，由于电感的作用，导通的晶闸 管继续导通，整流输出出现了负的电压波 形，使整流电压值降低。电感性负载当 α=90°时，在电流连续情况下输出电压波 形的正负面积相等，输出电压的平均值为 零，如图所示。
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二、整流原理 励磁设备是电厂的辅助设备之一，它是把 交流电整流成直流电供给转子磁极，通过 水轮机带动转子转动以形成旋转磁场切割 定子绕组，在定子绕组中感应成电动势， 通过导线向负荷供电。
KZL-1说明书
一、概述1．1 用途KZL-1型系列可控硅励磁装置由功率单元（励磁变压器LB、三相半控整流桥KZ）和励磁调节器（测量同步变压器单元TMa、b、c测量比较单元CB、触发脉冲单元CM）大部分组成，适用于机端电压为400V的小型水轮发电机组作为调节励磁的电源，该系列装置能满足水轮发电机单机或并网运行方式的要求，也可用于同等容量的柴油发电机的励磁电源之用。
1．2 使用工作条件（1）海拔不超过2000米（2）周围空气温度-10℃~+45℃（3）空气相对湿度（平均值）不大于85%（4）周围空气中无导电易爆尘埃和腐蚀性气体的场所1．3主要技术指标（1）励磁电压响应时间上升不大于0.08S，下降不大于0.15S（2）发电机电压调整率不大于±1.5%。
（3）发电机在空载额定电压和额定转速下的初始状态运行，频率在±5%F（e）范围内每变化1%F（e）时发电机定子电压变化率不大于±1%。
（4）空载电压整定范围50~130%。
二、系统调节原理说明2．1 自并激励磁系统功率取自发电机本身，经励磁变压器LB降压后，经三相半控桥KZ 整流，向发电机转子提供一个可调节的直流电流，实现自并激励磁。
在励磁变压器的初级和次级分别有熔断保险FU1~FU3和快速熔断器KR1~KR3作为整流器件的过流保护。
励磁装置结构如下图：2．2 控制原理（参照励磁系统原理图）2．2．1 测量比较及控制信号同步变压器TMa、TMb、TMc的初级接发电机的机端，由其次级取出的 a T、b T、c T反映了机端电压的变化， a T、b T、c T被送至测量比较单元CB，经VD101~VD106整流，R101，C101滤波后得到与机端电压成正比的直流电压U AB。
此电压加在由经DW101、R102、DW103、组成的对称比较桥上，稳压管DW101、DW102的特性一样。
（1）对于R103、DW102支路，参考下图：当U AB较小，未达到稳压管DW102的稳压值U W时，流过支路的电流很小，几乎为零，R103上无压降。
可控硅整流装置
反向不重复峰值电压U (c) 反向不重复峰值电压URSM 是指在门极开路时， URSM是指在门极开路时， 当加在可控硅上的反向阳极 电压上升到使可控硅的反向伏安特性急剧弯曲时所对应的 电压值（ 电压值（图1）。
IA
UAX
0
UPBO UDSM UDRM
URRM URSM
图1 晶闸管的几个电压参数在伏安特性上的位置
4) 可控硅的动态参数 所谓动态参数是指可控硅处在状态变换过程 中的参数。下面主要介绍du/dt 、di/dt、tgt 和tq这 中的参数。下面主要介绍 、 四个参数。 四个参数。
(a) 断态电压临界上升率 断态电压临界上升率du/dt du/dt是指在额定结温和门极断路时，可控硅保持断态所 是指在额定结温和门极断路时， 是指在额定结温和门极断路时 能承受的最大主电压上升率。 能承受的最大主电压上升率 。 使用时实际电压上升率必须 小于此值。 小于此值。 (b) 通态电流临界上升率 通态电流临界上升率di/dt di/dt 是指在规定条件下，可控硅在导通过程中，能承受 是指在规定条件下，可控硅在导通过程中， 而不会导致损坏的最大通态电流上升率。 而不会导致损坏的最大通态电流上升率。
(d) 断态重复峰值电流 DRM和反向重复峰值电流 RRM。 断态重复峰值电流I 和反向重复峰值电流I IDRM和 IRRM分别为该管承受断态重复峰值电压 DRM和反 分别为该管承受断态重复峰值电压U 向重复峰值电压U 时的峰值电流。 向重复峰值电压 RRM时的峰值电流。 (e) 浪涌电流 TSM 浪涌电流I ITSM是指在规定条件下，可控硅通以额定通态平均电流 是指在规定条件下， 稳定后， 稳定后 ， 在工频正弦半周期间元件能承受的最大过载电流 同时， 。 同时 ， 紧接浪涌后的半周期间应能承受规定的反向电压 浪涌电流用峰值表示，是不重复的额定值， 。 浪涌电流用峰值表示 ， 是不重复的额定值 ， 在元件寿命 期限内，浪涌次数有一定限制。为了防止元件损坏， 期限内 ， 浪涌次数有一定限制 。 为了防止元件损坏 ， 电路 中各种过电流都应限制在此值以内。 中各种过电流都应限制在此值以内。
可控硅励磁装置故障分析与处理
可控硅励磁装置故障分析与处理可控硅励磁装置是一个可自动调节的励磁系统，它把电力系统信号经过一定的变换后，作为调节器的输入信号，并与给定信号相比较，产生相应的脉冲信号去控制功率单元的输出，达到自动调节系统无功功率的目的。
它是水轮发电机组和汽轮发电机组的重要组成部分，其可靠性能的好坏，直接影响机组的并网发电。
目前，大部分小型水轮发电机均采用可控硅励磁系统，但往往因为励磁故障使发电机不能发电。
特别是在汛期，有水不能发电，给电站造成一定的经济损失。
下面结合应用实例，对发生的故障进行简要的分析与处理。
1.基本情况1.1 设备基本情况某水电站可控硅励磁装置。
以1套空压机系统為例，其中同步电动机供电额定电压是6kV、额定功率是550kW的；其转子电阻为0.1378，包括联接导线和滑环电阻时转子电阻为0.1618；额定励磁电压为50V，电流238A。
配套的可控硅励磁装置是KGLF11-300/75型三相桥式全控整流固接励磁电路，双可控硅灭磁，直流输出电压75V，电流300A，整流变压器为Δ/Y-11接法。
1.2 故障情况可控硅励磁装置中可控硅元件温度过热，多次发生可控硅元件、控制及触发电路损坏现象。
同步电动机向电网输送无功（即功率因数超前）运行时，同步电动机也严重发热，迫使同步电动机长期在欠励磁情况下运行。
2.同步电动机经常出现的故障及原因分析经常出现的故障现象有：1、定子铁芯松动、运行中噪声大；2、定子绕组端部绑线崩断，绝缘蹭坏，连接处开焊，导线在槽口处端点断裂，引起短路；3、转子励磁绕组接头处产生裂纹、开焊，绝缘局部烧焦；4、转子线圈绝缘损伤，起动绕组笼条断裂；5、转子磁板的燕尾楔松动、退出；6、电刷滑环松动，风叶断裂等故障。
以上故障现象有的出现在存在于同步电动机仅运行2-3年内，甚至半年内。
一般认为是电动机制造质量问题，但许多电机制造厂，虽对制造工艺中的关键部位加强措施，但没有明显效果，故障现象仍然屡屡发生。
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安徽省舒城县兴川水电站增效扩容工程水轮发电机及其成套设备技术参数2017年10月1日目录第一章总则................................................................................................ - 3 -第二章电站基本资料................................................................................ - 4 -第三章水轮机............................................................................................ - 5 -第四章水轮发电机.................................................................................... - 9 -第五章进水阀装置.................................................................................. - 13 -第六章机组自动化及自动化元件.......................................................... - 14 -第七章调速器.......................................................................................... - 15 -第八章可控硅励磁装置.......................................................................... - 17 -第九章专用工具及备品备件.................................................................. - 18 -第一章总则2017年10月，受舒城县水利局委托，提供舒城县兴川水电站水轮发电机组及其设备成套和主要辅助设备的有关技术参数。
技术参数作为舒城县兴川水电站水轮发电机组及其成套设备和主要辅助设备制造、试验、招标、安装和验收的依据。
本技术参数依据下列规程规范制定，水轮发电机组成套设备和辅助设备的设计、制造、供货、交接验收，亦应执行以下标准：1、GB/T15468-2006《水轮机基本技术条件》2、GB/T10969-2008《水轮机通流部件技术条件》3、GB7894-2009《水轮发电机基本技术条件》4、GB8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》5、JB1270-2002《水轮机、水轮发电机大轴鍛件技术条件》6、GB/T9562.1-1997《水轮机调速器与油压装置技术条件》7、SL696-2014《小型水轮机进水阀基本技术条件》8、GB10585-1989《大中型同步发电机励磁系统基本技术条件》9、JB/T8660-1990《水轮机组包装、运输和保管规范》10、GB11352-89《一般工程用铸造碳钢》11、GB7233-87《铸钢件超声探伤及质量评级标准》12、GB150-89《钢制压力容器》第二章电站基本资料2.1电站基础资料多年平均气温14.2℃，极端最高气温41.3，极端最低气温-11.8，平均无霜期245天，冰期80天。
海拔305 m。
2.2电站设计参数：来水面积：8.02km2多年平均流量：0.23m3/s正常高水位：439.39m发电限制水位：435.0 m设计尾水位：302.2m设计水头：131.0 m最大毛水头：137.19 m最小毛水头：132.8m最大净水头：134.48m最小净水头：130.09m第三章水轮机3.1水轮机基本技术规程和主要性能参数水轮机型号XJ-W-50/1×11型式卧轴单喷嘴斜击式额定出力516.3 kW额定水头131.0m额定流量0.47m3/s额定效率85%额定转速1000r/min飞逸转速1900r/min机组旋转方向从发电机方看顺时针3.2基本技术保证3.2.1出力和效率保证1、在H min＝130m下，水轮机最高效率应保证不小于89.0 %2、在本电站最低水头及其以上的水头范围内运行时，水机出力保证达到1.1倍额定出力。
3.2.2稳定性保证在额定转速1000r/min和电站整个运行水头范围内，负荷在25%～110%的水轮机出力保证范围内，水轮机必须保证安全稳定运行。
在空载运行工况时，水轮机亦能保证安全稳定运行。
3.2.3调节保证调速器接力器关闭时间T ≤ 2.0 s；机组转速上升率 B ≤ 40%；压力升高率ζ≤ 20%水机转动惯量GD2 ≥ 3 t.m2。
3.2.4噪音保证在正常运行情况下，机组应无异常噪音，按GB10069.1-20016标准进行测试。
3.2.5水轮机的的可靠性保证在技术规定的运行工况的条件下，水轮机大修间隔时间不小于3年，连续运行不小于8000小时，使用年限不小于35年。
3.3水轮机结构技术条件及质量保证3.3.1水轮机的总体结构1、水轮机为单转轮、单飞轮、卧轴、单喷嘴斜击式。
2、水轮机能在不动发电机的情况下进行拆卸，主要部件上设有吊环螺栓、吊耳、吊环等以便吊装。
3.3.2水轮机转轮1、水轮机转轮采用整体铸造结构，每个水斗单独作磁粉探伤和超声波探伤检查。
铲磨精加工，保证水斗叶型精度与光洁度符合图纸及有关规程标准要求。
2、转轮表面精糙度与斗叶尺寸必须符合GB10969－2008《水轮机通流部件技术条件》的要求。
转轮表面粗糙度3.2以上。
3、转轮浇注设备成型后作退火处理，检验合格后作静平衡试验。
4、转轮材料为ZG06Cr13Ni4Mo，该材料钢水必需上精炼炉精炼。
5、转轮应符合GB/T10969-2008“水轮机通流部件技术条件”，转轮在厂内作静平衡实验。
3.3.3机座1、机座的材质为Q235—A钢板双层防噪音焊接结构。
2、机座各节与喷嘴的联接组装在厂内预装合格后，机座与喷嘴配打定位销，根据运输条件分设备成2－3节运往工地组装。
3、机壳设检修观察孔。
4、机座上设有反冲制动喷嘴及自然补气的管路。
3.3.4喷嘴装配1、喷嘴和喷针采用不锈钢制作，其材料为2Cr13；材料化学设备成分及机械性能应符合国家有关标准。
喷针表面做氮化处理，HV≥650，深0.2～0.3mm。
2、喷针控制系统为微机单元控制，折向器的位置为全开和全关位置，喷针的位移由位移传感器传输信号给调速器。
3、喷针为油操作无弹簧结构，在0～100%全行程中动作自如，无卡阻现象。
4、喷针关闭后，间隙应符合国家标准和部颁标准。
在额定水头下，喷针全关时，新机组总漏水量为零。
5、折向器应作磁粉探伤实验检查，其控制采用自关闭方式。
3.3.5轴承和飞轮水轮机轴承采用内循环加外循环的结构，轴承冷却进水温度不得大于28℃，轴承最高温度为：≤65℃，轴承能够承受机组在各种运行条件下所产生的径向力和轴向力。
飞轮强度应在规范范围之内。
3.4水轮机的组装、测试、检验和验收3.4.1水轮机的所有零部件的尺寸、公差及精度均必须符合国标、图纸要求，并有严格的检测记录。
主要零部件材料的化学设备成分和机械性能应符合国家标准，并具有材质证明书或检验报告。
3.4.2水轮机所有螺钉及紧固件均作防锈处理。
3.4.3水轮机所有零部件均在厂内预装或结合尺寸校验。
受压件凡能在制造厂内试压者，均按国家或部颁标准试压，持续30min不得渗漏。
现场试压按GB8564—88相关规定进行。
3.4.4水轮机所有零部件必须按国家或部颁有关规程标准在厂内检验合格。
第四章水轮发电机4.1水轮发电机性能保证4.1.1基本参数型号SFW500-6/990（斜击式）额定容量500kW/630kV A额定电压400V额定功率因数0.8 (滞后)额定电流721.75 A额定转速1000 r/min飞逸转速1900 r/min额定频率50H Z励磁电流 A励磁电压V接线方式Y绝缘等级F级、防晕处理励磁方式静止可控硅励磁冷却形式密闭式通风水冷旋转方向自发电机端向水轮机看为顺时针4.1.2主要电气参数和性能保证4.1.3效率发电机在额定容量、额定电压、额定转速、额定功率因数时，其效率保证值应≥ 96.0％。
4.1.4绝缘与温升(1) 绕组的绝缘等级定子和转子绕组及定子铁芯绝缘采用F级绝缘。
(2) 温升/温度A：在额定工况条件下，额定容量连续运行时，发电机各部件温升极限值规定如下表。
B: 发电机密闭式通风加冷却器。
C: 轴承最高温度为：≤65℃D: 轴承采用内循环为主加外循环，另加一套稀有站，稀有站配两台油泵，一台主用，一台备用。
4.2发电机性能及结构特征4.2.1发电机结构特征1、发电机型式为卧轴、两支点结构（斜击），发电机冷却方式采用密闭式通风。
发电机由定子、转子、前后轴承、前后端罩、基础板等设备组成。
2、发电机外罩采用双层防噪音结构，中间加隔音层，噪音不超过85dB。
定子由机座、定子铁芯、定子线圈等设备组成。
机座用钢板焊接而设备成。
定子铁芯用50W310优质冷轧无取向的硅钢片冲成的扇形片叠压，用拉紧螺杆固定在机座上。
定子线圈为圈式双层叠绕组。
3、转子在结构上具有足够的机械强度，转轴为优质45锻钢。
主轴经过正确的热处理并全部进行精加工，主轴能够承受最坏运行工况所产生的各种应力（包括在飞逸或发电机发生短路工况），主轴临界转速比飞逸转速高25%，转子上设有轴流风扇。
4、前后轴承为内外循环轴承，轴承能够承受机组在各种运行条件下所产生的径向力和轴向力，轴承设合适的密封。
4.2.2发电机性能要求：1、发电机允许用提高功率因数的方法把发电机的有功功率提高到额定视在功率。
2、发电机各部件结构强度能承受在飞逸转速下运行5min而不发生有害变形。
当调速系统正常工作时，允许发电机在甩负荷后不经检查而并网。
3、发电机各部件结构强度能承受在额定转速及空载电压等于105%额定电压下历时3s的三相突然短路而不产生有害变形。
4、发电机定子绕组按正常工作接法时，在空载及额定电压、额定转速下，线电压波形正弦性畸变率不超过5%；线电压的电话谐波因数（THF）不超过5%。
5、发电机在不对称系统上运行时，如果任何一相的电流都不超过额定电流且负序电流与额定电流之比（标幺值）不超过12%时，能长期运行。
6、发电机在事故情况下，不对称运行时能随负序电流分量与额定电流之比（标幺值）的平方与允许不对称运行时间t(s)之积（I2/In）2×t不超过40s。