CEI 60034 22 Rotating Electrical Machines - AC Generators for reciprocating internal combustion engine driven generating sets

N O R M A

I T A L I A N A

CEI

Norma Italiana

CEI EN 60034-22 Data Pubblicazione

Edizione

1997-11

Prima

Classificazione

Fascicolo

2-28

3988

Titolo

Macchine elettriche rotanti

Parte 22: Generatori a corrente alternata per gruppi elettrogeni azionati da motori a combustione interna a pistoni Title

Rotating electrical machines

Part 22: A.C. generators for reciprocating internal combustion (RIC) engine driven generating sets

NORMA TECNICA

APPARECCHIATURE ELETTRICHE PER SISTEMI DI ENERGIA E PER TRAZIONE

COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO

CNR CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE • AEI ASSOCIAZIONE ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA ITALIANA

SOMMARIO Questa parte della normativa generale delle macchine rotanti stabilisce le principali caratteristiche dei generatori a corrente alternata, equipaggiati con regolatori di tensione, utilizzati per gruppi elettrogeni azionati da motori a combustione interna a pistoni e completa le prescrizioni date nella norma base (CEI EN 60034-1). Essa riguarda l’impiego di tali generatori per uso terrestre e marino, ma esclude i gruppi elettrogeni impiegati sugli aeroplani o usati per la propulsione di veicoli terrestri e di locomotive.

DESCRITTORI • DESCRIPTORS Generatori • Generators; Gruppi elettrogeni • Generating sets; Caratteristiche • Characteristics;

COLLEGAMENTI/RELAZIONI TRA DOCUMENTI Nazionali Europei Internazionali

(UTE) CEI EN 60034-1:1996-05; (IDT) EN 60034-22:1997-02; (IDT) IEC 34-22:1996-11;

Legislativi

INFORMAZIONI EDITORIALI Norma Italiana

CEI EN 60034-22

Stato Edizione

In vigore

Varianti

Nessuna

Ed. Prec. Fasc.

Nessuna

Comitato Tecnico Approvata dal

Sottoposta a Gruppo Abb. ICS

Pubblicazione Data validità

Norma Tecnica 1998-1-1

Carattere Doc. Ambito validità

Europeo

Chiusa in data

1996-7-31

2-Macchine rotanti Presidente del CEI

in Data

1997-11-19

CENELEC

in Data

1996-10-1

inchiesta pubblica come Documento originale 3

Sezioni Abb.

B

Prezzo Norma IEC

69 SFr

29.160.20;

CDU

LEGENDA

(UTE) La Norma in oggetto deve essere utilizzata congiuntamente alle Norme indicate dopo il riferimento (UTE) (IDT) La Norma in oggetto è identica alle Norme indicate dopo il riferimento (IDT)

© CEI - Milano 1997. Riproduzione vietata. Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del presente Documento può essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi senza il consenso scritto del CEI. Le Norme CEI sono revisionate, quando necessario, con la pubblicazione sia di nuove edizioni sia di varianti. È importante pertanto che gli utenti delle stesse si accertino di essere in possesso dell’ultima edizione o variante.

Europäische Norm • Norme Européenne • European Standard • Norma Europea

EN 60034-22:1997-02

Macchine elettriche rotanti

Parte 22: Generatori a corrente alternata per gruppi elettrogeni azionati da motori a combustione interna a pistoni Rotating electrical machines

Part 22: A.C. generators for reciprocating internal combustion (RIC) engine driven generating sets

Machines électriques tournantes

Partie 22: Génératrices à courant alternatif pour moteurs à combustion interne et à pistons

Drehende elektrische Maschinen

Teil 22: Wechselstromgeneratoren für Stromerzeugungsaggregate mit Hubkolben- Verbrennungsmotoren

CENELEC members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a National Standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such National Standards may be obtained on application to the Central Secretariat or to any CENELEC member. This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language and notified to the CENELEC Central Secretariat has the same status as the official versions. CENELEC members are the national electrotechnical committees of: Austria, Belgium, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Iceland, Ireland, Italy, Luxembourg, Netherlands, Norway, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom. © CENELEC Copyright reserved to all CENELEC members.

I Comitati Nazionali membri del CENELEC sono tenuti, in accordo col regolamento interno del CEN/CENELEC, ad adottare questa Norma Europea, senza alcuna modifica, come Norma Nazionale. Gli elenchi aggiornati e i relativi riferimenti di tali Norme Nazionali possono essere ottenuti rivolgendosi al Segretario Centrale del CENELEC o agli uffici di qualsiasi Comitato Nazionale membro. La presente Norma Europea esiste in tre versioni ufficiali (inglese, francese, tedesco). Una traduzione effettuata da un altro Paese membro, sotto la sua responsabilità, nella sua lingua nazionale e notificata al CENELEC, ha la medesima validità. I membri del CENELEC sono i Comitati Elettrotecnici Nazionali dei seguenti Paesi: Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda, Italia, Lussemburgo, Norvegia, Olanda, Portogallo, Regno Unito, Spagna, Svezia e Svizzera. I diritti di riproduzione di questa Norma Europea sono riservati esclusivamente ai membri nazionali del CENELEC.

C E N E L E C Comitato Europeo di Normalizzazione Elettrotecnica Secrétariat Central: Comité Européen de Normalisation Electrotechnique European Committee for Electrotechnical Standardization rue de Stassart 35, B - 1050 Bruxelles Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung

CONTENTS

INDICE

Rif.

Topic

Argomento

1

SCOPE

CAMPO DI APPLICAZIONE

1

2

NORMATIVE REFERENCES

NORMATIVA DI RIFERIMENTO

1

3 3.2

DEFINITIONS Rated power and speed ............................................................. Voltage terms ..................................................................................

1 DEFINIZIONI Potenza e velocità nominali ...................................................... 2 Termini di tensione ........................................................................ 3

4

RATING

CARATTERISTICHE NOMINALI

5

LIMITS OF TEMPERATURE AND TEMPERATURE RISE Base continuous rating ............................................................... Peak continuous rating ..............................................................

6 LIMITI DI TEMPERATURA E SOVRATEMPERATURA Prestazioni nominali continue di base ................................. 6 Caratteristiche nominali continue di punta ........................ 7

PARALLEL OPERATION General ............................................................................................... Effect of electromechanical vibration and its frequency ..........................................................................................

FUNZIONAMENTO IN PARALLELO 7 Generalità ........................................................................................... 7 Effetto delle pendolazione elettromeccaniche e loro frequenza .............................................................................. 8

SPECIAL LOAD CONDITIONS General ............................................................................................... Unbalanced current ..................................................................... Sustained short-circuit current ................................................ Occasional excess current capability .................................. Telephone harmonic factor (THF) ....................................... Radio interference suppression ..............................................

CONDIZIONI SPECIALI DI CARICO Generalità ........................................................................................... Squilibrio di corrente .................................................................... Corrente di corto circuito permanente ................................. Capacità di sovracorrente occasionale ................................. Fattore armonico telefonico (FHT) ........................................ Soppressione di disturbi radio .................................................

ASYNCHRONOUS GENERATORS WITH EXCITATION EQUIPMENT General ............................................................................................... Rated speed and rated slip ....................................................... Sustained short-circuit current (see also 7.3) ................................................................................... Range of voltage setting (see also 3.2) ................................................................................... Parallel operation (see also clause 6) ........................................................................

GENERATORI ASINCRONI CON SISTEMA DI ECCITAZIONE 10 Generalità ......................................................................................... 10 Velocità nominale e scorrimento nominale ..................... 10 Corrente di corto circuito permanente (vedi anche 7.3) ............................................................................. 10 Campo di regolazione della tensione (vedi anche 3.2) ............................................................................. 10 Funzionamento in parallelo (vedi anche l’art. 6) ...................................................................... 10

OPERATING LIMIT VALUES Operating limit values ................................................................

10 VALORI LIMITE DI FUNZIONAMENTO Valori limite di funzionamento .............................................. 12

RATING PLATE

TARGHE

A

AC GENERATOR TRANSIENT VOLTAGE CHARACTERISTIC FOLLOWING A SUDDEN CHANGE IN LOAD

A.1

General ............................................................................................... Voltage recorder performance ................................................ Examples ........................................................................................... Motor starting loads .....................................................................

CARATTERISTICA DELLA TENSIONE TRANSITORIA DELL’ALTERNATORE A SEGUITO DI UNA BRUSCA VARIAZIONE DI CARICO 14 Generalità ......................................................................................... 14 Prestazioni del registratore di tensione .............................. 15 Esempi ................................................................................................ 15 Carichi costituiti da motori in avviamento ....................... 15

3.1

5.1 5.2 6 6.1 6.2

7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5

9 Tab. 1

10

Pag.

6

8 8 9 9 9 9 9

13

ANNEX/ALLEGATO

A.2 A.3 A.4

NORMA TECNICA CEI EN 60034-22:1997-11 Pagina iv

Fig. A.1

Generator transient voltage versus time for sudden load application and removal: r.m.s. voltage versus time

Fig. A.2

Generator transient voltage versus time for sudden load application: instantaneous voltage versus time ....................................................................... Presentation of data ..................................................................... Performance curves (step loading) (cos f £ 0,3) ......................................................

Tensione transitoria del generatore in funzione del tempo a seguito di un’improvvisa applicazione e soppressione di carico: valore efficace in funzione del tempo ............................... Tensione transitoria del generatore in funzione del tempo per improvvise applicazioni di carico: tensione istantanea in funzione del tempo ..................... Presentazione dei dati ................................................................ Curve caratteristiche di funzionamento (carico a gradini); (cos f £ 0,3) ............................................

Normative references to international publications with their corresponding European publications

Riferimenti normativi alle Pubblicazioni Internazionali con le corrispondenti Pubblicazioni Europee

.................................................................................................................

A.5 Fig. A.3

16

17 18 18

ANNEX/ALLEGATO

ZA

19

NORMA TECNICA CEI EN 60034-22:1997-11 Pagina v

FOREWORD

PREFAZIONE

The text of document 2/943/FDIS, future edition 1 of IEC 34-22, prepared by IEC TC 2, Rotating machinery, was submitted to the IEC-CENELEC parallel vote and was approved by CENELEC as EN 60034-22 on 1996/10/01.

Il testo del documento 2/943/FDIS, futura edizione 1 della Pubblicazione IEC 34-22, preparato dal TC 2 della IEC, Macchine rotanti, è stato sottoposto al voto parallelo IEC-CENELEC ed è stato approvato dal CENELEC come Norma Europea EN 60034-22 in data 01/10/1996.

The following dates were fixed: n latest date by which the EN has to be implemented at national level by publication of an identical national standard or by endorsement (dop) 1997/08/01 n latest date by which the national standards conflicting with the EN have to be withdrawn (dow) 1997/08/01

Sono state fissate le date seguenti: n data ultima entro la quale la EN deve essere applicata a livello nazionale mediante pubblicazione di una Norma nazionale identica o mediante adozione (dop) 01/08/1997 n data ultima entro la quale le Norme nazionali contrastanti con la EN devono essere ritirate (dow) 01/08/1997

Annexes designated “normative” are part of the body of the standard. Annexes designated “informative” are given for information only. In this standard, Annex ZA is normative and Annex A is informative. Annex ZA has been added by CENELEC.

Gli Allegati indicati come “normativi” sono parte integrante della Norma. Gli Allegati indicati come “informativi” sono dati solo per informazione. Nella presente Norma, l’Allegato ZA è normativo e l’Allegato A è informativo. L’Allegato ZA è stato aggiunto dal CENELEC.

ENDORSEMENT NOTICE

AVVISO DI ADOZIONE

The text of the International Standard IEC 34-22:1996 was approved by CENELEC as a European Standard without any modification.

Il testo della Pubblicazione IEC 34-22:1996 è stato approvato dal CENELEC come Norma Europea senza alcuna modifica.

NORMA TECNICA CEI EN 60034-22:1997-11 Pagina vi

1

SCOPE

CAMPO DI APPLICAZIONE

This part of IEC 34 establishes the principal characteristics of a.c. generators under the control of their voltage regulators when used for reciprocating internal combustion (RIC) engine driven generating set applications and supplements the requirements given in IEC 34-1. It covers the use of such generators for land and marine use, but excludes generating sets used on aircraft or used to propel land vehicles and locomotives.

La presente parte della Pubblicazione IEC 34 stabilisce le principali caratteristiche dei generatori in corrente alternata, equipaggiati con regolatori di tensione, utilizzati per gruppi elettrogeni azionati da motori a combustione interna a pistoni (RIC), e completa le prescrizioni date nella IEC 34-1. Essa riguarda l’impiego di tali generatori per uso terrestre e marino, ma esclude i gruppi elettrogeni impiegati sugli aeroplani o usati per la propulsione di veicoli terrestri e di locomotive.

Notes/Note: 1

2

3

2

3

For some specific applications (e.g. essential hospital supplies, high-rise buildings, etc.) supplementary requirements may be necessary. The provisions of this standard should be regarded as a basis for such requirements. Attention is drawn to the need to take note of additional regulations or requirements imposed by various regulatory bodies. Such regulations or requirements may form the subject of agreement between the customer and the manufacturer when conditions of use of the end product invoke such requirements. Examples of regulatory authorities: n classification societies, for generating sets used on ships and offshore installations; n government agencies; n inspection agencies, local utilities, etc.

1

2

3

Per alcune applicazioni particolari (per esempio l’alimentazione principale di ospedali, edifici di grande altezza etc.) possono essere necessarie prescrizioni aggiuntive. Le disposizioni della presente Norma devono essere considerate come base per queste prescrizioni. Viene richiamata l’attenzione sulla necessità di tener conto di prescrizioni o regolamenti imposti da vari enti normatori. Tali prescrizioni o regolamenti possono essere oggetto di accordo tra il cliente ed il costruttore quando le condizioni di impiego del prodotto finale giustificano tali prescrizioni. Esempi di autorità normatrici: n società di classificazione per gruppi elettrogeni utilizzati su navi o su installazioni off-shore; n agenzie governative; n organismi di controllo, servizi pubblici, ecc.

Annex A discusses the behaviour of generators covered by this standard when subjected to sudden load changes.

L’Allegato A analizza il comportamento dei generatori trattati dalla presente norma quando soggetti a brusche variazioni di carico.

NORMATIVE REFERENCES

NORMATIVA DI RIFERIMENTO

The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of IEC 34. At the time of publication, the editions indicated were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to agreements based on this part of IEC 34 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below(1). Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.

I documenti normativi sottoelencati contengono disposizioni che, tramite riferimento nel presente testo, costituiscono disposizioni per la presente Parte della Pubblicazione IEC 34. Al momento della pubblicazione della presente Norma, le edizioni indicate erano in vigore. Tutti i documenti normativi sono soggetti a modifiche e/o revisione, e gli utilizzatori della presente Parte sono invitati ad applicare le edizioni più recenti dei documenti normativi sottoelencati(1). Presso i membri della IEC e dell’ISO sono disponibili gli elenchi aggiornati delle Norme in vigore.

DEFINITIONS

DEFINIZIONI

For the purpose of this part of IEC 34, the following definitions apply.

Le seguenti definizioni si applicano per le esigenze di questa Parte della Pubblicazione IEC 34.

Note/Nota In this standard, suffix ‘N’ is used for ‘rated’ in accordance

with IEC 27 whereas in ISO 8528, suffix ‘r’ is so used.

Nella presente norma, il suffisso ‘N’ è usato per “nominale “ conformemente alla Pubblicazione IEC 27, mentre nella ISO 8528 si utilizza il suffisso ‘r’.

(1) Editor’s Note: For the list of Publications, see Annex ZA.

(1)

CEI EN 60034-22:1997-11 26

N.d.R. Per l’elenco delle Pubblicazioni, si rimanda all’Allegato ZA. NORMA TECNICA CEI EN 60034-22:1997-11 Pagina 1 di 20

3.1

Rated power and speed

Potenza e velocità nominali

3.1.1

rated output SN: The product of the rated r.m.s. voltage, the rated r.m.s. current and a constant m, expressed in volt-amperes (VA) or its decimal multiples, where m = 1 for single-phase; m = 2 for two-phase; m = 3 for three-phase.

potenza nominale SN: Il prodotto tra il valore efficace della tensione nominale, il valore efficace della corrente nominale ed una costante m, espresso in voltampere (VA) o suoi multipli decimali, dove m = 1 per il monofase m = 2 per il bifase m = 3 per il trifase.

3.1.2

rated active power PN: The product of the rated r.m.s. voltage, the in-phase component of the rated r.m.s. current and a constant m, expressed in watts (W) or its decimal multiples, where m = 1 for single-phase; m = 2 for two-phase; m = 3 for three-phase.

potenza attiva nominale PN: Il prodotto tra il valore efficace della tensione, il valore efficace della componente attiva della corrente ed una costante m, espressa in watt (W) o suoi multipli decimali, dove m = 1 per il monofase m = 2 per il bifase m = 3 per il trifase

3.1.3

rated power factor cos fN: The ratio of the rated active power to the rated apparent power,

fattore di potenza nominale cos fN: Il rapporto tra la potenza attiva nominale e la potenza apparente nominale,

P cos f N = -----NSN

3.1.4

rated reactive power QN: The geometrical difference of the rated apparent power and the rated active power expressed in volt-amperes reactive (VAr) or its decimal multiples, QN =

3.1.5

rated speed of rotation nN: a) synchronous generator: The speed of rotation necessary for voltage generation at rated frequency,

potenza reattiva QN: La differenza vettoriale tra la potenza apparente nominale e la potenza attiva nominale espressa in voltampere reattivi (VAr) o suoi multipli decimali, 2

2

( SN – PN )

velocità di rotazione nominale nN: a) generatore sincrono: La velocità di rotazione necessaria per generare la tensione alla frequenza nominale,

f n N = ----N p

dove

where p fN

is the number of pole pairs; is the rated frequency (according to load requirements).

NORMA TECNICA CEI EN 60034-22:1997-11 Pagina 2 di 20

p fN

è il numero delle coppie polari è la frequenza nominale (in accordo con le esigenze di carico).

b) asynchronous generator: The speed of rotation required to generate rated output at rated frequency,

b) generatore asincrono: la velocità di rotazione richiesta per generare la potenza nominale alla frequenza nominale,

fN n N = ---- ( 1 – s N ) p

dove

where

3.1.6

p fN

is the number of pole pairs;

sN

is the rated slip.

is the rated frequency (according to load requirements);

rated slip (of an asynchronous generator) sN: The difference between the synchronous speed and the rated speed of the rotor divided by the synchronous speed, when the generating set is giving its rated active power,

sN

Voltage terms

3.2

p fN

è il numero di coppie polari è la frequenza nominale (in accordo le esigenze di carico)

sN

è lo scorrimento nominale.

scorrimento nominale (di un generatore asincrono) sN: La differenza tra la velocità sincrona e la velocità nominale del rotore divisa per la velocità sincrona, quando il gruppo elettrogeno sta erogando la sua potenza attiva nominale f ----N – n N p = --------------f ----N p

Termini di tensione

Note/Nota These terms relate to a generator running at constant (rat-

ed) speed under the control of the normal excitation and voltage control system.

Questi termini si riferiscono ad un generatore che ruota a velocità (nominale) costante equipaggiato con il sistema normale di eccitazione e di regolazione della tensione.

rated voltage UN: The line-to-line voltage at the terminals of the generator at rated frequency and rated output.

tensione nominale UN: La tensione concatenata ai morsetti del generatore alla frequenza nominale ed alla potenza nominale.

Note/Nota Rated voltage is the voltage assigned by the manufacturer for

operating and performance characteristics.

La tensione nominale è la tensione definita dal costruttore per le caratteristiche di funzionamento e prestazioni.

3.2.2

no-load voltage Unl: The line-to-line voltage at the terminals of the generator at rated frequency and no-load.

tensione a vuoto Unl: La tensione concatenata ai morsetti del generatore alla frequenza nominale ed a vuoto.

3.2.3

range of voltage setting DUs: The range of possible upward and downward adjustment of voltage at generator terminals (DUsup and DUsdo, where Usup is the upper limit of voltage setting and Usdo is the lower limit of voltage setting) at rated frequency, for all loads between no-load and rated output.

campo di regolazione della tensione DUs : Il campo possibile di regolazione della tensione verso l’alto e verso il basso ai morsetti del generatore (DUsup e DUsdo, dove Usup è il limite superiore della regolazione di tensione e Usdoè il limite inferiore della regolazione di tensione) alla frequenza nominale, per tutti i carichi compresi tra il funzionamento a vuoto e a carico nominale.

3.2.1

DU s = DU sup + DU sdo

NORMA TECNICA CEI EN 60034-22:1997-11 Pagina 3 di 20

The voltage setting range is expressed as a percentage of the rated voltage. a) Upward range, DUsup

Il campo di regolazione della tensione è espresso come percentuale della tensione nominale. a) Variazione verso l’alto, DUsup

U sup – U N DU sup = ------------------------ ´ 100 UN

b) Downward range, DUsdo:

b) Variazione verso il basso, DUsdo: U sdo – U N DU sdo = ------------------------ ´ 100 UN

3.2.4

steady-state voltage tolerance band DU(1): The agreed voltage band about the steady-state voltage that the voltage may reach within a given voltage recovery time after a specified sudden increase or decrease of load.

campo di tolleranza della tensione in regime permanente DU(1): Campo di variazione di tensione concordato, situato intorno al valore di tensione in regime permanente, che la tensione può raggiungere entro un tempo di ripristino stabilito, a seguito di un incremento o di una diminuzione brusca specificata di carico.

3.2.5

steady-state voltage regulation DUst(1): The change in steady-state voltage for all load changes between no-load and rated output, taking into account the influence of temperature but not considering the effect of quadrature current compensation voltage droop.

regolazione di tensione in regime permanente DUst(1): La variazione di tensione in regime permanente per tutte le variazioni di carico tra vuoto e potenza nominale, tenendo conto dell’effetto della temperatura, ma non considerando l’effetto dello abbassamento di tensione per la compensazione della corrente in quadratura.

Note/Nota The initial set voltage is usually rated voltage, but may be

anywhere within the range of voltage setting, DUs. See 3.2.3.

La tensione iniziale di regolazione è generalmente la tensione nominale, ma può essere qualunque altro valore all’interno del campo di regolazione della tensione, DUs. Vedi 3.2.3.

The steady-state voltage regulation is expressed as a percentage of the rated voltage.

La regolazione di tensione in regime stazionario è espressa come percentuale della tensione nominale.

U st:max – U st:min DU st = ---------------------------------------- ´ 100 UN

3.2.6

transient voltage regulation ddynU(1): The maximum voltage change following a sudden change of load, expressed as a percentage of the rated voltage. a) With load increase

regolazione di tensione in regime transitorio ddynU (1): La massima variazione di tensione a seguito di una brusca variazione di carico, espressa come percentuale della tensione nominale a) Con incremento di carico

(1)

(1)

For an explanation of these terms and example of their use, see annex A.

NORMA TECNICA CEI EN 60034-22:1997-11 Pagina 4 di 20

Per la spiegazione di questi termini ed un esempio del loro uso si veda l’Allegato A.

maximum transient voltage drop d–dynU: The voltage drop when the generator, initially at rated voltage, is switched onto a symmetrical load which absorbs a specified current at rated voltage at a given power factor or range of power factors.

d

–

dynU

U dyn:min – U N = ---------------------------------- ´ 100 UN

b) With load decrease maximum transient voltage rise d+dynU: The voltage rise when a specified load at a given power factor is suddenly switched off.

d

3.2.7

+

dynU

massima caduta di tensione transitoria d–dynU: La caduta di tensione quando il generatore, inizialmente a tensione nominale, è caricato con un carico simmetrico che assorbe una specificata corrente a tensione nominale ed ad un determinato fattore di potenza o campo di fattori di potenza.

b) Con riduzione di carico massimo incremento transitorio di tensione d+dynU: L’incremento di tensione quando viene improvvisamente distaccato un carico specificato con un determinato fattore di potenza.

U dyn:max – U N = ---------------------------------- ´ 100 UN

voltage recovery time trec(1): The time interval from the time at which a load change is initiated (t0) until the time when the voltage returns to and remains within the specified steady-state voltage tolerance band (tu, in).

tempo di ripristino della tensione trec (1)): L’intervallo di tempo tra l’istante di inizio (t0) di una variazione di carico e l’istante in cui la tensione si ripristina e rimane, in regime permanente, all’interno di un campo di tensione specificato (tu, in).

t rec = ( t u,in ) – ( t 0 )

recovery voltage Urec (1): The final steady-state voltage for a specified load condition.

tensione di ripristino Urec(1) : La tensione finale in regime permanente per una specificata condizione di carico.

Note/Nota Recovery voltage is normally expressed as a percentage of the

La tensione di ripristino normalmente è espressa come percentuale della tensione nominale. Per carichi superiori al valore nominale la tensione di ripristino è limitata dalla saturazione e dalla capacità di forzare il campo da parte del sistema di eccitazione e regolazione.

3.2.8

rated voltage. For loads in excess of rated, recovery voltage is limited by saturation and exciter-regulator field forcing capability.

3.2.9

voltage modulation Ûmod: The quasi-periodic voltage variation (peak-to-valley) about a steady-state voltage having typical frequencies below the fundamental generation frequency expressed as a percentage of average peak voltage at rated frequency and uniform drive.

modulazione di tensione Ûmod: La variazione quasi-periodica di tensione (picco-picco) attorno alla tensione in regime permanente avente frequenze tipiche al di sotto della frequenza fondamentale di generazione, espressa come percentuale della tensione di picco media a frequenza nominale e velocità uniforme.

Uˆ mod:max – Uˆ mod:min Uˆ mod = 2 ´ --------------------------------------------------- ´ 100 Uˆ mod:max + Uˆ mod:min

3.2.10

voltage unbalance: a) negative sequence voltage U2: The ratio of the negative sequence component of the voltage to the positive sequence component of the voltage.

squilibrio di tensione: a) tensione di sequenza negativa U2: Il rapporto tra la componente di sequenza inversa della tensione e la componente di sequenza diretta della tensione.

(1)

(1)

For an explanation of these terms and example of their use, see Annex A.

Per la spiegazione di questi termini ed un esempio del loro uso si veda l’Allegato A.

NORMA TECNICA CEI EN 60034-22:1997-11 Pagina 5 di 20

b) zero sequence voltage U0: The ratio of the zero sequence component of the voltage to the positive sequence component of the voltage. Voltage unbalance is expressed as a percentage of the rated voltage.

b) tensione di sequenza zero U0: Il rapporto tra la componente di sequenza omopolare della tensione e la componente di sequenza diretta della tensione. Lo squilibrio di tensione è espresso come percentuale della tensione nominale.

3.3

Voltage regulation characteristics: Curves of terminal voltage as a function of load current at a given power factor under steady-state conditions at rated speed without any manual adjustment of the voltage regulation system.

Caratteristiche di regolazione della tensione: Grafici della tensione ai morsetti in funzione della corrente di carico a un dato fattore di potenza in condizioni stazionarie a velocità nominale senza alcun aggiustamento manuale del sistema di regolazione della tensione.

4

RATING

CARATTERISTICHE NOMINALI

The generator rating class shall be specified in accordance with IEC 34-1. In the case of generators for RIC engine driven generating sets, continuous ratings (duty type S1) or ratings with discrete constant loads (duty type S10) are applicable.

La classe delle caratteristiche nominali del generatore deve essere specificata in accordo con la IEC 34 -1. Nel caso di generatori per gruppi elettrogeni (RIC) sono applicabili le caratteristiche nominali continue (tipo di servizio S1) o le caratteristiche nominali con carichi costanti discreti (tipo di servizio S10). Ai fini di questa norma, le massime caratteristiche nominali continue (tipo di servizio S1) sono definite come caratteristiche nominali continue di base (BR). In aggiunta, per servizio di tipo S10, vi sono caratteristiche continuative di punta (PR), per le quali gli incrementi ammissibili di temperatura per il generatore sono aumentati di una quantità specificata in accordo con la classificazione termica.

For the purpose of this standard, the maximum continuous rating based on duty type S1 is named the base continuous rating (BR). Additionally, for duty type S10, there is a peak continuous rating (PR), where the permissible generator temperature rises are increased by a specific amount according to the thermal classification. Note/Nota In the case of duty type S10, operation at the peak continu-

ous rating (PR) thermally ages the generator insulation systems at an increased rate. Quantity TL for the relative thermal life expectancy of the insulation system is therefore an important integral part of the rating class (see 3.2 of IEC 34-1).

Nel caso di tipo di servizio S10, il funzionamento alle caratteristiche continue di punta (PR) accelera l’invecchiamento termico dei sistemi di isolamento del generatore. La grandezza TL relativa alla aspettativa di vita termica dell’isolamento è perciò una importante parte integrante della classe delle caratteristiche nominali (vedi 3.2 della IEC 34-1) .

5

LIMITS OF TEMPERATURE AND TEMPERATURE RISE

LIMITI DI TEMPERATURA E SOVRATEMPERATURA

5.1

Base continuous rating

Prestazioni nominali continue di base

The generator shall be capable of delivering its base continuous rating (BR) over the whole range of operating conditions (e.g. minimum to maximum coolant temperatures) with total temperatures not exceeding the sum of 40 °C and the temperature rises specified in Tab. 6 of IEC 34-1. See note 1 below.

Il generatore deve essere in grado di fornire le sue caratteristiche nominali continue di base (BR) per tutte le condizioni ambientali operavive (ad es. dalla minima alla massima temperatura del refrigerante) con temperatura complessivamente non superiore a 40 °C e con le sovratemperature specificate nella tabella 6 della IEC 34-1. Vedi la nota 1 appresso riportata.

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5.2

Peak continuous rating

Caratteristiche nominali continue di punta

At the generator peak continuous rating (PR), the total temperatures may be increased by the following allowances (see notes 1 and 2).

Nel funzionamento alle caratteristiche nominali continue di punta (PR) del generatore, le temperature complessive possono essere aumentate delle seguenti tolleranze (vedi note 1 e 2).

Classificazione termica secondo IEC 85

Caratteristiche nominali Rating

Caratteristiche nominali Rating

Thermal classification in accordance with IEC 85

< 5 MVA

³ 5 MVA

A o_or E B o_or F H

15 k 20 k 25 k

10 k 15 k 20 k

For ambient temperatures below 10 °C, the limit of total temperature shall be reduced by 1 °C for each °C by which the ambient temperature is below 10 °C.

Per temperature ambiente al disotto di 10 °C il limite della temperatura complessiva deve essere ridotto di un 1 °C per ciascun °C al di sotto di 10 °C di temperatura ambiente.

Notes/Note: 1

The RIC engine output may vary with changes of ambient air temperature. In operation, the generator total temperature will depend upon its primary coolant temperature which is not necessarily related to the RIC engine inlet air temperature.

1

2

When the generator operates at these higher temperatures, the generator insulation system will age thermally at between 2 to 6 times the rate which occurs at the generator base continuous rating temperature rise values (depending on the temperature increase and specific insulation system). For example, the thermal ageing relevant to operation for 1 h at peak continuous rating is approximately equal to that obtained with operation for 2 h to 6 h at base continuous rating. It is essential that the value of TL be determined by the manufacturer and marked on the rating plate in accordance with item b) of clause 10.

2

La potenza del motore a combustione interna a pistoni (RIC) può variare in funzione della temperatura ambiente. Nel funzionamento la temperatura complessiva del generatore dipenderà dalla temperatura del suo refrigerante primario che non è necessariamente funzione della temperatura dell’aria all’ingresso del motore a combustione interna (RIC). Quando il generatore funziona a queste temperature più alte, il sistema di isolamento del generatore invecchierà termicamente da 2 a 6 volte più velocemente di quando avviene ai valori di sovratemperatura corrispondenti alle caratteristiche nominali continue di base del generatore (in funzione dell’incremento di temperatura e del sistema di isolamento specifico). Per esempio, l’invecchiamento termico relativo al funzionamento per 1 ora alle caratteristiche nominali continue di punta è all’incirca uguale a quello ottenuto con il funzionamento da 2 a 6 ore alle caratteristiche continue di base. E’ essenziale che il valore di TL sia stabilito dal costruttore e marcato sulla targa in accordo con il punto b) dell’art. 10.

6

PARALLEL OPERATION

FUNZIONAMENTO IN PARALLELO

6.1

General

Generalità

When running in parallel with other generator sets or with another source of supply, means shall be provided to ensure stable operation and correct sharing of reactive power.

Nel funzionamento in parallelo con altri gruppi elettrogeni o con altri sistemi di alimentazione, si debbono prendere provvedimenti per assicurare un funzionamento stabile ed una corretta ripartizione della potenza reattiva. Questo è molto spesso realizzato agendo sul regolatore automatico di tensione per mezzo di un circuito di misura con una componente di corrente reattiva aggiuntiva causando una caduta di tensione caratteristica per i carichi reattivi.

This is most often effected by influencing the automatic voltage regulator by a sensing circuit with an additional reactive current component. This causes a voltage droop characteristic for reactive loads.

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The grade of quadrature current compensation (QCC) voltage droop dqcc is the difference between the no-load voltage Unl and the voltage UQ at rated current zero power factor lagging when running isolated, expressed as a percentage of rated voltage.

Il grado della caduta di tensione dqcc per compensazione della corrente in quadratura (QCC) è dato dalla differenza tra la tensione a vuoto Unl e la tensione UQ alla corrente nominale con fattore di potenza zero in ritardo nel funzionamento isolato, espresso come percentuale della tensione nominale.

U nl – U Q d qcc = --------------------- ´ 100 UN

Unity power factor loads produce virtually no droop.

1

2

Identical a.c. generators with identical excitation systems may operate in parallel without requiring voltage droop when their field windings are connected by equalizer links. Adequate reactive load sharing is achieved when there is correct active load sharing.

2

3

When generating sets are operating in parallel with star points directly connected together, circulating currents may occur, particularly third harmonic currents. Circulating currents can increase the r.m.s. current which may reduce the thermal life expectancy of the insulation system.

3

Notes/Note: 1

Carichi con fattore di potenza unitario praticamente non producono cadute di tensione. Generatori in corrente alternata identici con identici sistemi di eccitazione possono funzionare in parallelo senza richiedere una compensazione di tensione quando i loro avvolgimenti di eccitazione sono connessi mediante collegamenti equipotenziali. Una corretta ripartizione del carico reattivo è ottenibile quando vi è una corretta ripartizione del carico attivo. Quando i gruppi elettrogeni funzionano in parallelo con i centri stella direttamente connessi tra di loro, si possono produrre delle correnti di circolazione. Le correnti di circolazione producono un aumento della corrente efficace del generatore che diminuisce la vita del sistema di isolamento.

Effect of electromechanical vibration and its frequency

Effetto delle pendolazione elettromeccaniche e loro frequenza

It is the responsibility of the generating set manufacturer to ensure that the set shall operate stably in parallel with others, and the generator manufacturer shall collaborate as necessary to achieve this. If there is a torque irregularity at a frequency close to the electromechanical natural frequency, resonance will occur. The electrical natural frequency usually lies in the range of 1 Hz to 5 Hz, and hence resonance is most likely to arise with low speed (100 r/min to 180 r/min) RIC engine generator sets. In such cases, the generating set manufacturer shall be prepared to give advice to the customer, assisted by a system analysis if necessary, and it is expected that the generator manufacturer will assist in such investigation.

È responsabilità del costruttore del gruppo elettrogeno assicurare che il gruppo funzioni stabilmente in parallelo con altri gruppi elettrogeni, ed il costruttore del generatore deve fornire la collaborazione necessaria per ottenere questo risultato. Se c’é una irregolarità di coppia di frequenza vicina alla frequenza elettromeccanica naturale del generatore si produrrà una risonanza. Normalmente la frequenza elettrica naturale si trova in un campo da 1 a 5 Hz, e pertanto la risonanza si può produrre più facilmente nei gruppi elettrogeni a bassa velocità (da 100 giri\min a 180 giri\min). In tali casi il costruttore del gruppo elettrogeno deve informare il cliente e assisterlo, se necessario, con l’ausilio di una analisi del sistema e ci si aspetta che il costruttore del generatore fornisca le informazioni necessarie per l’analisi.

7

SPECIAL LOAD CONDITIONS

CONDIZIONI SPECIALI DI CARICO

7.1

General

Generalità

In addition to the conditions given in IEC 34-1, the requirements given in 7.2 to 7.6 shall apply.

In aggiunta alle condizioni date nella IEC 34-1 debbono applicarsi le prescrizioni date da 7.2 a 7.6.

Note/Nota Consideration of the variation of these requirements from

La valutazione delle differenze di queste prescrizioni rispetto alla IEC 34-1 saranno di aiuto nella specificazione delle speciali condizioni di carico.

6.2

IEC 34-1 will assist in the specification of special load conditions.

NORMA TECNICA CEI EN 60034-22:1997-11 Pagina 8 di 20

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

Unbalanced current

Squilibrio di corrente

Limiting values shall be in accordance with 6.2.3 of IEC 34-1, except that generators with ratings up to 1000 kVA, which are intended to be loaded between line and neutral, shall be capable of operating continuously with a negative phase sequence current up to and including 10% of the rated current.

I valori limite debbono essere in accordo con 6.2.3 della IEC 34-1 ad eccezione dei generatori con caratteristiche nominali non superiori a 1000 kVA, previsti per essere caricati tra fase e neutro, i quali debbono essere capaci di funzionare in maniera continuativa con una componente inversa della corrente inferiore o uguale al 10 % della corrente nominale.

Sustained short-circuit current

Corrente di corto circuito permanente

Under short-circuit conditions on the generator, it may be necessary to sustain a minimum value of current (after the transient disturbance has ceased) for a sufficient time to ensure operation of the system’s protective devices. Sustained short-circuit current is attained by an excitation system designed to provide a specified value of short-circuit current. The value of sustained short-circuit current shall be decided by agreement between purchaser and manufacturer.

Quando il generatore è in corto circuito, può essere necessario mantenere un minimo valore di corrente (dopo che la perturbazione transitoria si è esaurita) per un tempo sufficiente per assicurare il funzionamento dei dispositivi di protezione del sistema. La corrente di corto circuito permanente viene ottenuta per mezzo di un sistema di eccitazione progettato per fornire uno specificato valore di corrente di corto circuito. Il valore della corrente di corto circuito permanente deve essere stabilito mediante accordo tra acquirente e costruttore.

Note/Nota Sustained short-circuit current is not necessary in cases

where special relaying or other designs or means are employed to otherwise achieve selective protection, or where no selective protection is required.

Non è necessaria una corrente di corto circuito permanente nei casi in cui vengono impiegati speciali relais o altre soluzioni di progetto o mezzi per ottenere diversamente una protezione selettiva, o dove non è richiesta alcuna protezione selettiva.

Occasional excess current capability

Capacità di sovracorrente occasionale

Short-term excess current capability shall be in accordance with 8.2.2 of IEC 34-1.

La capacità di sovracorrente di breve durata deve essere in accordo con 8.2.2 della IEC 34-1.

Telephone harmonic factor (THF)

Fattore armonico telefonico (FHT)

Limiting values of the telephone harmonic factor of the line-to-line terminal voltages shall be in accordance with 8.9.1 of IEC 34-1. A 5% THF shall also apply to generators from 62,5 kVA to 300 kVA, and a THF of 8% shall apply for generators below 62,5 kVA.

I valori limite del fattore armonico telefonico delle tensioni ai morsetti dei terminali di linea devono essere in accordo con 8.9.1 della IEC 34-1. Un FHT del 5% deve essere applicabile a generatori con potenza compresa tra 62,5 kVA e 300 kVA ed un FHT pari all’8% deve essere applicabile a generatori con potenza inferiore a 62,5 kVA.

Radio interference suppression

Soppressione di disturbi radio

Limiting values of radio interference for continuous and clicking disturbances shall be in accordance with CISPR 14 and CISPR 15. The grade of radio interference suppression involves the interface voltage, power and field strength. This shall be decided by agreement between purchaser and manufacturer.

I valori limite dei disturbi radio per emissioni continue e discontinue debbono essere in accordo con CISPR 14 e CISPR 15. Il grado di soppressione delle interferenze radio dipende dalla tensione di interfaccia, dalla potenza e la intensità del campo. Questo deve essere stabilito attraverso accordo tra acquirente e costruttore.

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8

ASYNCHRONOUS GENERATORS WITH EXCITATION EQUIPMENT

GENERATORI ASINCRONI CON SISTEMA DI ECCITAZIONE

8.1

General

Generalità

Asynchronous generators need reactive power for voltage generation. When running in isolation, special equipment is necessary to provide their excitation, and this equipment also has to supply the reactive power demand of the connected load. The following terms and notes are valid for asynchronous generators which are not connected to the power grid for supplying the required reactive power but are provided with specially incorporated excitation equipment.

I generatori asincroni hanno bisogno di potenza reattiva per generare tensione. Nel funzionamento in isola è necessario un sistema speciale per fornire la loro eccitazione e questo sistema deve anche fornire la richiesta di potenza reattiva del carico connesso. La terminologia e le note seguenti sono valide per generatori asincroni che non sono collegati ad una rete atta a fornire la potenza reattiva richiesta, ma sono dotati di un sistema di eccitazione speciale incorporato.

Rated speed and rated slip

Velocità nominale e scorrimento nominale

(For definitions see clause 3.)

(Per le definizioni vedi l’art. 3)

Sustained short-circuit current (see also 7.3)

Corrente di corto circuito permanente (vedi anche 7.3)

Asynchronous generators deliver an occasional sustained short-circuit current only when provided with especially equipped excitation sources.

I generatori asincroni forniscono una occasionale corrente di corto circuito permanente solo quando sono equipaggiati con speciali sorgenti di eccitazione.

Range of voltage setting (see also 3.2)

Campo di regolazione della tensione (vedi anche 3.2)

To provide a range of voltage adjustment for asynchronous generators special controllable excitation equipment is required.

Per i generatori asincroni é necessario un sistema di eccitazione speciale e regolabile per poter assicurare un campo di regolazione della tensione.

Parallel operation (see also clause 6)

Funzionamento in parallelo (vedi anche l’art. 6)

Asynchronous generators, with special excitation equipment, running in parallel (to another such generator or to the mains), share the reactive power demand of the connected load according to the capabilities of their excitation systems. Asynchronous generators share the active power demand of the connected load according to the speed of the RIC engine.

I generatori asincroni con un sistema speciale di eccitazione, funzionanti in parallelo (con altri generatori o con la rete), si ripartiscono la potenza reattiva richiesta dal carico connesso in funzione della capacità dei loro sistemi di eccitazione.

OPERATING LIMIT VALUES

VALORI LIMITE DI FUNZIONAMENTO

Four performance classes of major significance are given in Tab. 1 to describe the generator characteristics. (For definitions of performance class, see ISO 8528-1, clause 7.)

Per descrivere le caratteristiche dei generatori, nella tabella 1 sono rappresentate quattro classi principali di prestazioni. (Per le definizioni di classe di prestazione vedi ISO 8528-1, art. 7).

8.2

8.3

8.4

8.5

9

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I generatori asincroni si suddividono la potenza attiva richiesta dal carico connesso in funzione della velocità del motore a combustione interna a pistoni.

The values in Tab. 1 apply only to the generator, exciter and regulator operating at constant (rated) speed and starting from ambient temperature. The effect of the prime mover speed regulation may cause these values to differ from the values given in the table.

I valori nella tabella 1 si applicano solo ai generatori, ai sistemi di eccitazione e di regolazione funzionanti a velocità costante (nominale) e avviati a temperatura ambiente. Gli effetti della regolazione della velocità del motore primo possono fare sì che questi valori differiscano dai valori dati nella tabella.

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Tab. 1

Operating limit values

Parametro Parameter

Campo di regolazione di tensione

Valori limite di funzionamento

Riferimento al Variazione di paragrafo Simbolo Unità carico

Fattore di potenza (ritardo)

Symbol

Unit

Reference to subclause

Load change

Power factor (lagging)

DUs

%

3.2.3

1)

Nominale

Classe di prestazione Performance class

G1

G2 X = ³ [±5]

G3 4)

G4 AMP 3)

Rated

Range of voltage setting

Regolazione di tensione in regime stazionario

DUst

%

2)

3.2.5

Nominale

5

2,5

1

AMP

–30

–20

–15

AMP

35

25

20

AMP

2,5

1,5

1,5

AMP

1,0

1,0

1,0

1,0

Rated

Steady-state voltage regulation

Massima caduta di tensione transitoria6) 7) 8 )

d-dynU

%

3.2.6

da 0 a 100%

Rated 0 to 100% 5)

Maximum transient voltage drop6) 7) 8)

Massimo incremento transitorio di tensione6) 7) 8)

Nominale

d+dynU

%

3.2.6

da100% a 0

Nominale Rated

100% to 0 5)

Maximum transient voltage rise 6) 7) 8)

Massimo tempo di ripristino della tensione6) 7)

trec

s

3.2.7

Maximum voltage recovery time6) 7)

Massimo squilibrio di tensione9)

da 0 a 100% 0 to 100%

> 0 £ 0,4

5)

Nominale

100% a 0

Rated

100% to 0

U2 U0

%

3.2.10

1)

Nominale Rated

Maximum voltage unbalance9) (1) Tutti i carichi compresi tra zero e la potenza nominale. All loads between no-load and rated output (SN).

(2)

Tutte le variazioni di carico tra zero e la potenza nominale. All load changes between no-load and rated output.

(3)

ACA = per accordo tra costruttore ed acquirente. AMP = by agreement between manufacturer and purchaser.

(4)

Non necessario se non è richiesto il funzionamento in parallelo o una prefissata regolazione di tensione. Not necessary if parallel operation or fixed voltage setting is not required.

(5)

Corrente di carico a tensione nominale, con carico ad impedenza costante. Load current at rated voltage, constant impedance load.

(6)

Altri fattori di potenza e d altri valori limiti possono essere oggetto di accordo. Other power factors and limit values may be by agreement.

(7)

Da notare che la scelta di un livello di regolazione della tensione transitoria più elevato di quanto è effettivamente necessario può portare ad un generatore molto più grande. Poiché vi è una relazione diretta tre la prestazione della tensione transitoria e le reattanze sub transitorie, anche il livello di guasto del sistema verrà aumentato. It should be noted that the choice of a grade of transient voltage performance better than is actually necessary can result in a much larger generator. Since there is a fairly consistent relationship between transient voltage performance and sub-transient reactances, the system fault level will also be increased.

(8)

Valori più elevati possono essere applicati a generatori con potenza nominale superiore a 5 MVA e velocità di rotazione inferiore o uguale a 600 giri\min. Higher values may be applied to generators with rated outputs higher than 5 MVA and rotational speeds of 600 r/min or less.

(9)

Nel caso di funzionamento in parallelo, questi valori saranno ridotti a 0,5. In case of parallel operation, these values will be reduced to 0,5.

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10

RATING PLATE

TARGHE

The generator rating plate shall comply with the requirements of IEC 34-1 and, in addition, the rated output and power factor and class of rating shall be combined as follows.

La targa del generatore deve essere conforme alle prescrizioni della IEC 34-1 e, in aggiunta, la potenza nominale, il fattore di potenza e la classe delle caratteristiche nominali debbono essere associate come segue. a) Se sono stabilite caratteristiche nominali continue, basate su un tipo di servizio S1, la potenza nominale deve essere seguita dal marchio “BR” (caratteristiche nominale continue di base), per esempio:

a) Where a continuous rating based on duty type S1 is stated, the rated output shall be followed by the marking “BR” (base continuous rating), for example: SN = 22 kVA (cos f 0,8 lagging) BR

SN = 22 kVA (cos f 0,8 in ritardo) BR

b) Where a rating with discrete constant loads based on duty type S10 is stated, the base continuous rating based on duty S1 shall be marked as in a). In addition, the peak rated output shall be shown followed by the marking “PR” (peak continuous rating), the maximum running time per year (see 13.3.2 of ISO 8528-1) and the value of the quantity TL, for example:

b) Se sono stabilite caratteristiche nominali con carichi costanti discreti, basate su un tipo di servizio S10, le caratteristiche nominali continue basate sul servizio S1 debbono essere marcate come in a). In aggiunta la potenza nominale di punta deve figurare seguita dal marchio “PR” (caratteristiche nominali continue di punta), dal massimo tempo di funzionamento per anno (vedi 13.3.2 dell’ISO 8528-1) e dal valore della grandezza TL, per esempio:

SN = 24 kVA (cos f 0,8 lagging), PR, 300 h, TL = 0,90

SN = 24 kVA (cos f 0,8 in ritardo), PR, 300 h, TL = 0,90

Upon request, the generator manufacturer shall provide the set manufacturer with a capability graph or set of values showing the permissible output of the generator set over the range of coolant temperature involved.

Su richiesta, il costruttore del generatore deve fornire al costruttore del gruppo il diagramma di capability o una tabella di valori indicanti la potenza ammissibile del generatore nel campo di temperatura del fluido refrigerante impiegato.

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ANNEX/ALLEGATO

informative A informativo

AC GENERATOR TRANSIENT VOLTAGE CHARACTERISTIC FOLLOWING A SUDDEN CHANGE IN LOAD

CARATTERISTICA DELLA TENSIONE TRANSITORIA DELL’ALTERNATORE A SEGUITO DI UNA BRUSCA VARIAZIONE DI CARICO

A.1

General

Generalità

When a generator is subjected to a sudden load change there will be a resultant time varying change in terminal voltage. One function of the exciter-regulator system is to detect this change in terminal voltage, and to vary the field excitation as required to restore the terminal voltage. The maximum transient deviation in terminal voltage that occurs is a function of:

Quando un generatore è sottoposto ad una brusca variazione di carico, vi sarà una conseguente variazione nel tempo della tensione ai morsetti. Una funzione del sistema di eccitazione e regolazione è quella di rilevare questa variazione di tensione ai morsetti, e di variare l’eccitazione del campo in maniera di ripristinare la tensione ai morsetti. La massima variazione transitoria della tensione ai morsetti, che si verifica, è funzione: a) dell’ampiezza, del fattore di potenza, e dell’indice di variazione del carico applicato, b) dell’ampiezza, del fattore di potenza e della caratteristica della corrente in funzione della tensione di ognuno dei carichi iniziali, c) dei tempi di risposta e della capacità di sovraeccitazione del sistema di eccitazione e regolazione, d) della velocità del motore (RIC) in funzione del tempo a seguito di una brusca variazione di carico. La caratteristica di tensione in regime transitorio è pertanto una caratteristica di prestazione del sistema comprendente il generatore, l’eccitatrice, il regolatore e il motore (RIC) e non può essere determinata sulla base delle sole caratteristiche del generatore. Il campo di applicazione di questa appendice riguarda solo il generatore ed il sistema di eccitazione e regolazione. Nello scegliere o nell’utilizzare i generatori, viene spesso specificata o richiesta la massima variazione di tensione in regime transitorio (caduta di tensione) conseguente ad un brusco aumento del carico. Su richiesta del cliente il costruttore del generatore indicherà la variazione di tensione attesa, in base ad una delle due seguenti ipotesi: n il generatore, l’eccitatore ed il regolatore sono forniti come un complesso integrato dal costruttore del generatore, oppure n vengono resi disponibili al costruttore del generatore i dati completi che definiscono le prestazioni in regime transitorio del regolatore (e dell’eccitatrice se applicabile). Quando viene indicata la variazione transitoria di tensione attesa, salvo specificazioni diverse, si assumeranno le seguenti condizioni: a) velocità costante (nominale); b) generatore, eccitatrice, regolatore funzionanti inizialmente a vuoto, con tensione nominale, partendo dalla temperatura ambiente;

a) the magnitude, power factor and rate of change of the applied load; b) the magnitude, power factor and current versus voltage characteristic of any initial load; c) the response time and voltage forcing capability of the exciter-regulator system; d) the RIC engine speed versus time following the sudden load change. Transient voltage performance is therefore a system performance characteristic involving the generator, exciter, regulator and RIC engine and can not be established on the basis of generator data alone. The scope of this annex covers only the generator and exciter-regulator system.

In selecting or applying generators, the maximum transient voltage deviation (voltage dip) following a sudden increase in load is often specified or requested. When requested by the customer, the generator manufacturer should furnish the expected transient voltage deviation, assuming either of the following criteria applies: n the generator, exciter, and regulator are furnished as an integrated package by the a.c. generator manufacturer, or n complete data defining the transient performance of the regulator (and exciter if applicable) is made available to the generator manufacturer. When furnishing the expected transient voltage deviation, the following conditions should be assumed unless otherwise specified: a) constant speed (rated); b) generator, exciter, regulator initially operating at no-load, rated voltage, starting from ambient temperature;

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c) application of a constant impedance linear load as specified.

c) applicazione di un carico lineare di impedenza costante.

Note/Nota The expected transient voltage deviation refers to the average

voltage change of all phases at the generator terminals, i.e. it takes no account of asymmetry which is influenced by factors outside the control of the generator manufacturer.

La variazione transitoria di tensione attesa è riferita alla variazione media di tensione di tutte le fasi ai morsetti del generatore, ad esempio non si tiene conto dell’asimmetria che dipende da fattori al di fuori del controllo del costruttore del generatore.

Voltage recorder performance

Prestazioni del registratore di tensione

The following requirements are desirable:

È auspicabile che vengano rispettate le seguenti prestazioni: a) tempi di risposta ³1 ms; b) sensibilità ³ 1%/mm.

A.2

a) response time ³ 1 ms; b) sensitivity ³ 1 %/mm. Note/Nota When peak-to-peak recording instruments are used, read-

ings of the steady-state terminal voltage before and after load application should be made with an r.m.s.-indicating instrument in order to determine minimum transient voltage (see figure A.2).

Se vengono utilizzati strumenti di registrazione picco picco, la lettura della tensione ai morsetti in regime permanente prima e dopo l’applicazione del carico dovrebbe essere fatta con uno strumento che indica il valore efficace al fine di determinare la minima tensione transitoria. (vedi figura A.2)

Examples

Esempi

Strip charts of the output voltage as a function of time demonstrate the transient performance of the generator, exciter, regulation system to sudden changes in load. The entire voltage envelope should be recorded to determine the performance characteristics. Strip charts representing two types of voltage recorder are illustrated in figures A.1 and A.2. The labelled charts and sample calculations should be used as a guide to determine the generator-exciter-regulator performance when subjected to a sudden load change.

La registrazione della tensione di uscita in funzione del tempo fornisce le prestazioni transitorie del generatore, dell’eccitatrice, del sistema di regolazione, quando sono sottoposti a brusche variazioni di carico. Conviene effettuare la registrazione completa della tensione per determinare le caratteristiche di funzionamento. Nelle figure A.1 e A.2 sono rappresentate le tracce di due tipi di registrazioni della tensione. Queste registrazioni ed esempi di calcolo possono essere usati come guida per individuare le prestazioni del sistema generatore-eccitatrice-regolatore sottoposto ad una brusca variazione di carico.

Motor starting loads

Carichi costituiti da motori in avviamento

The following test conditions are recommended for demonstrating the capability of a synchronous generator, exciter and regulation system for starting a motor.

Si raccomandano le seguenti condizioni di prova per verificare le caratteristiche di funzionamento di un generatore sincrono, di una eccitatitrice e di un sistema di regolazione all’avviamento di un motore.

Load simulation a) Constant impedance (non-saturable reactive load) b) Power factor £ 0,4 lagging

Simulazione di carico a) Impedenza costante (carico reattivo non saturabile) b) Fattore di potenza £ 0,4 in ritardo

Note/Nota The current drawn by the simulated motor starting load

La corrente assorbita dal carico che simula l’avviamento di un motore viene corretta secondo il rapporto UN/Urec, ogniqualvolta la tensione ai morsetti del generatore non ritorna al valore nominale. Questo valore di corrente e di tensione ai morsetti sarà usato per determinare l’effettivo carico applicato in kVA.

A.3

A.4

A.4.1

should be corrected by the ratio UN/Urec whenever the generator terminal voltage fails to return to rated voltage. This value of current and rated terminal voltage should be used to determine the actual kVA load applied.

A.4.2

Temperature The test should be conducted with the generator and excitation system initially at ambient temperature.

Temperature La prova viene effettuata con generatore e sistema di eccitazione a temperatura ambiente.

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Generator transient voltage versus time for sudden load application and removal: r.m.s. voltage versus time

Tensione transitoria del generatore in funzione del tempo a seguito di un’improvvisa applicazione e soppressione di carico: valore efficace in funzione del tempo

CAPTION

LEGENDA

a b

Voltage U Load application: generator initially at rated voltage, no-load

a b

c

Load removed: generator initially at rated voltage, rated load

c

d e f

Time at which load applied Time at which load removed Time t

d e f

e

c

f

Tensione U Applicazione di carico: generatore inizialmente alla tensione nominale, a vuoto Soppressione di carico: generatore inizialmente alla tensione nominale, a carico nominale Tempo in cui viene applicato il carico Tempo in cui viene staccato il carico Tempo t

a

d

b

Fig. A.1

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Fig. A.2

Generator transient voltage versus time for sudden load application: instantaneous voltage versus time

Tensione transitoria del generatore in funzione del tempo per improvvise applicazioni di carico: tensione istantanea in funzione del tempo

CAPTION

LEGENDA

a b

a b

Oscillogram of load current Current drawn by the load corrected to rated voltage:

Oscillogram d-dynU = UN = Unl =

of terminal voltage voltage dip rated terminal voltage no-load voltage (r.m.s. voltmeter reading) L = measured peak-to-peak amplitude of recovery voltage (mm) I ¢L = current drawn by the load corrected to rated voltage IL = real current drawn by the load Urec = steady-state voltmeter reading of recovery voltage (r.m.s.) D = measured peak-to-peak amplitude of minimum transient voltage (mm) Udyn, min = calculated minimum transient voltage to = instant at which load is applied tu,in = instant of recovering to specified band Example: UN = 480 V: Unl = 480 V

Oscillogramma della corrente di carico Corrente assorbita dal carico riportata alla tensione nominale:

Oscillogramma della tensione ai morsetti d-dynU = caduta di tensione UN = tensione nominale ai morsetti Unl = tensione a vuoto (lettura con volmetro a valori efficaci) L = ampiezza della tensione di ripristino, valore picco-picco, (mm) I ¢L = corrente assorbita dal carico riportata alla tensione nominale IL = corrente effettiva assorbita dal carico Urec = lettura sul volmetro della tensione di ripristino (valore efficace) in condizioni stazionarie D = ampiezza minima della tensione transitoria valore picco-picco, (mm) Udyn, min= minima tensione transitoria di calcolo to = istante in cui viene applicato il carico tu,in = Istante di ripristino nella banda specificata

Esempio: UN = 480 V: Unl = 480 V

D 34, 5 U dyn,min = ---- ´ U rec = ------------ ´ 455 = 334 V L 47 d

a

_

dynU

U dyn,min – U N 334 – 480 = --------------------------------- ´ 100 = ------------------------ ´ 100 = – 30,4% 480 UN

b

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A.5

Presentation of data

Presentazione dei dati

Transient voltage regulation performance curves should be plotted as ‘voltage dip’ (in per cent of rated voltage) versus ‘kVA load’ (see figure A.3). The performance characteristics will vary considerably for broad voltage range generators when operating over the full range of their adjustment. Therefore, the per cent voltage dip versus kVA load curve provided for broad voltage range generators should show the performance at the extreme ends of the operating range; i.e., 208-240/416-480 V. For discrete voltage generators, the per cent voltage dip versus kVA load curve should show the performance at the discrete rated voltage(s).

Le curve caratteristiche della regolazione della tensione transitoria vengono rappresentate come ‘cadute di tensione’ (in % della tensione nominale) in funzione del ‘carico in kVA’ (vedi figura A.3). Le prestazioni variano sensibilmente per generatori a banda larga di tensione, previsti per funzionare con la tensione regolata in un ampio campo di tensione. Pertanto, la curva della caduta di tensione, espressa in % in funzione del carico in kVA, fornita per generatori ad ampio campo di regolazione della tensione, dovrà indicare le prestazioni alle estremità del campo stesso, ad es. 208-240\416-480 V. Per i generatori con un ristretto campo di tensione regolata, la curva della caduta di tensione, espressa in %, in funzione del carico in kVA indicherà le prestazioni ai diversi valori della tensione nominale(1). Salvo indicazioni contrarie, la curva delle cadute di tensione, espressa in %, in funzione del carico in kVA assicura il ripristino della tensione almeno al 90% della tensione nominale. Se la tensione di ripristino è minore del 90% della tensione nominale, si dovrebbe individuare sulla curva della caduta di tensione un punto al di là del quale la tensione non si ripristina fino al 90% del valore, oppure verrà fornita una curva separata che rappresenta la tensione di ripristino in funzione del carico in kVA.

Unless otherwise noted, the per cent voltage dip versus kVA load curve should provide a voltage recovery to at least 90% of rated voltage. If the recovery voltage is less than 90% of rated voltage, a point on the voltage dip curve beyond which the voltage will not recover to 90% of voltage should be identified or a separate voltage recovery versus kVA load curve should be provided.

Fig. A.3

Performance curves (step loading) (cos f £ 0,3)

Curve caratteristiche di funzionamento (carico a gradini); (cos f £ 0,3)

CAPTION

LEGENDA

a b

a b

Voltage dip Load

Caduta di tensione Carico

Indica una tensione di ripristino inferiore al 90%

Indicates recovery voltage less than 90%

% 208/416 V 40 240/480 V 30

a 20

10

0

100

200

300

b

400

(1)

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500

N.d.R.Ad

600

kVA

es. 240/480 V.

ANNEX/ALLEGATO

ZA

Normative references to international publications with their corresponding European publications

Riferimenti normativi alle Pubblicazioni Internazionali con le corrispondenti Pubblicazioni Europee

This European Standard incorporates by dated or undated reference, provisions from other publications. These normative references are cited at the appropriate places in the text and the publications are listed hereafter. For dated references, subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to this European Standard only when incorporated in it by amendment or revision. For undated references the latest edition of the publication referred to applies (including amendments).

La presente Norma include, tramite riferimenti datati e non datati, disposizioni provenienti da altre Pubblicazioni. Questi riferimenti normativi sono citati, dove appropriato, nel testo e qui di seguito sono elencate le relative Pubblicazioni. In caso di riferimenti datati, le loro successive modifiche o revisioni si applicano alla presente Norma solo quando incluse in essa da una modifica o revisione. In caso di riferimenti non datati, si applica l’ultima edizione della Pubblicazione indicata (modifiche incluse).

Note/Nota When the International Publication has been modified by

Quando la Pubblicazione Internazionale è stata modificata da modifiche comuni CENELEC, indicate con (mod), si applica la corrispondente EN/HD

CENELEC common modifications, indicated by (mod), the relevant EN/HD applies.

Pubbl. IEC

Data

Titolo

IEC Publication

Date

Title

1992(1) Simboli letteralida usare in elettrotecnica

27-1

EN/HD

Data

Norma CEI

Date

CEI Standard

—

—

24-1

HD 245.4 S1

1987

24-2

—

—

HD 566 S1

1990

vedi anche 2-3 15-26

EN 55014

1993

110-1

EN 55015(3)

1993

110-2

Letter symbols to be used in electrical technology Part 1: General

27-4

1985

34-1

1996(2)

85

1984

Simboli letteralida usarsi in elettrotecnica Parte 4: Simboli delle grandezze relative alle macchine elettriche rotanti Letter symbols to be used in electrical technology Part 4: Symbols for quantities to be used for rotating electrical machines Rotating electrical machines - Part 1: Rating and performance

Valutazione e classificazione termica dell’isolamento elettrico Thermal evaluation insulation

CISPR 14

1993

and

classification

of

electrical

Limiti e metodi di misura delle caratteristiche di radiodisturbo degli apparecchi elettrodomestici e similari a motore o termici, degli utensili elettrici e degli apparecchi elettrici similari Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of electric motor-operated and thermal appliances for household and similar purposes, electric tools and similar electrical apparatus

CISPR 15

(1)

1992

Limiti e metodi di misura delle caratteristiche di radiodisturbo degli apparecchi di illuminazione elettrici e degli apparecchi analoghi

Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of electrical lighting and similar equipment Le Pubblicazioni IEC 27-1:1971 + A1:1974 + A2:1977 sono armonizzate come HD 245.1 S3:1979. IEC 27-1:1971 + A1:1974 + A2:1977 are harmonized as HD 245.1 S3:1979.

(2)

La Pubblicazione IEC 34-1:1994 + Corrigendum Dicembre 1994 è stata armonizzata come EN 60034-1:1995 e suo Corrigendum Aprile 1995. IEC 34-1:1994 + Corrigendum Dicembre 1994 are harmonized as EN 60034-1:1995 and its corrigendum April 1995.

(3)

La Norma Europea EN 55015 viene sostituita dalla EN 55015:1996, che si basa sulla IEC CISPR 15:1996. EN 55015 is superseded by EN 55015:1996, which is based on CISPR 15:1996.

Altre pubblicazioni Other publications

ISO 8528-1

1993

Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets - Part 1: Application, ratings and performance

Fine Documento

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La presente Norma è stata compilata dal Comitato Elettrotecnico Italiano e beneficia del riconoscimento di cui alla legge 1º Marzo 1968, n. 186. Editore CEI, Comitato Elettrotecnico Italiano, Milano - Stampa in proprio Autorizzazione del Tribunale di Milano N. 4093 del 24 luglio 1956 Responsabile: Ing. E. Camagni

2 – Macchine rotanti CEI EN 60034-1 (CEI 2-3) Macchine elettriche rotanti Parte 1: Caratteristiche nominali e di funzionamento CEI 2-5 Macchine sincrone trifasi - Determinazione sperimentale delle grandezze CEI 2-6 Macchine elettriche rotanti - Metodi di determinazione, mediante prove, delle perdite e del rendimento CEI EN 60034-6 (CEI 2-7) Macchine elettriche rotanti Parte 6: Metodi di raffreddamento (Codice IC) CEI 2-8 Macchine elettriche rotanti - Parte 8: Marcatura dei terminali e senso di rotazione delle macchine rotanti CEI 2-9 Macchine con tensione nominale compresa fra 5 e 24 kV - Prove di isolamento delle barre e delle matasse CEI 2-10 Macchine elettriche - Metodi di prova per la misura delle caratteristiche fisiche dei materiali delle spazzole CEI 2-13 Macchine elettriche rotanti - Misura delle perdite con il metodo calorimetrico CEI 2-17 Macchine elettriche rotanti Parte 15: Livelli di tensione di tenuta ad impulso delle macchine rotanti a corrente alternata con bobine statoriche preformate. CEI EN 60034-16-1 (CEI 2-21) Macchine elettriche rotanti Parte 16: Sistemi di eccitazione per macchine sincrone. Capitolo 1: Definizioni. CEI EN 60034-18-1 (CEI 2-25) Macchine elettriche rotanti Parte 18: Valutazione funzionale dei sistemi di isolamento Sezione 1: Principi direttivi generali CEI EN 60034-18-21 (CEI 2-26) Macchine elettriche rotanti Parte 18: Valutazione funzionale dei sistemi di isolamento Sezione 21: Procedure di prova per avvolgimenti a filo – Valutazione termica e classificazione CEI EN 60034-18-31 (CEI 2-27) Macchine elettriche rotanti Parte 18: Valutazione funzionale dei sistemi di isolamento Sezione 31: Procedure di prova per avvolgimenti preformati – Valutazione termica e classificazione di sistemi di isolamento utilizzati in macchine fino a 50 MVA e 15 kV, estremi inclusi

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