IEC 60034-3:2020

Rotating electrical machines - Part 3: Specific requirements for synchronous generators driven by steam turbines or combustion gas turbines and for synchronous compensators

IEC 60034-3:2020 applies to large three-phase synchronous generators, having rated outputs of 10 MVA and above driven by steam turbines or combustion gas turbines. Also included are synchronous Mvar compensators of the same output range connected to a grid for the purpose of exchanging reactive power. This document supplements basic requirements for rotating machines given in IEC 60034-1.
This seventh edition cancels and replaces the sixth edition published in 2007. This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition:
- title modified;
- scope extended to synchronous compensators;
- rotor overcurrent requirements added;
- impact of stator harmonics on rotor unbalanced load capability introduced;
- synchronisation requirements added;
- adjustments of temperatures or temperature rise revised for gas turbine applications;
- requirements for auxiliaries updated.

Machines électriques tournantes - Partie 3: Exigences spécifiques pour les alternateurs synchrones entraînés par des turbines à vapeur ou par des turbines à gaz et pour les compensateurs synchrones

l'IEC 60034-3:2020 s'applique aux alternateurs triphasés synchrones de grande taille, de puissance assignée supérieure ou égale à 10 MVA, entraînés par des turbines à vapeur ou par des turbines à gaz. Elle inclut également les compensateurs Mvar synchrones de même puissance connectés à un réseau, destinés à échanger de la puissance réactive. Le présent document constitue un complément aux exigences de base pour les machines tournantes données dans l'IEC 60034-1.
Cette septième édition annule et remplace la sixième édition parue en 2007. Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'édition précédente:
- modification du titre;
- extension du domaine d'application aux compensateurs synchrones;
- ajout d'exigences concernant la surintensité du rotor;
- introduction de l'impact des harmoniques statoriques sur la performance de la charge déséquilibrée du rotor;
- ajout d'exigences concernant la synchronisation;
- révision des ajustements des températures ou des échauffements pour les installations de type turbines à gaz;
- mise à jour des exigences concernant les auxiliaires.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 25-May-2020
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 29.160.01 - Rotating machinery in general
• Technical Committee: TC 2 - Rotating machinery
• Drafting Committee: MT 6 - TC 2/MT 6
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 01-May-2020
• Completion Date: 26-May-2020

Relations

• Revises: IEC 60034-3:2007 - Rotating electrical machines - Part 3: Specific requirements for synchronous generators driven by steam turbines or combustion gas turbines
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 60034-3 ®
Edition 7.0 2020-05
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Rotating electrical machines –
Part 3: Specific requirements for synchronous generators driven by steam
turbines or combustion gas turbines and for synchronous compensators

Machines électriques tournantes –
Partie 3: Exigences spécifiques pour les alternateurs synchrones entraînés
par des turbines à vapeur ou par des turbines à gaz et pour les compensateurs
synchrones
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Part 3: Specific requirements for synchronous generators driven by steam

turbines or combustion gas turbines and for synchronous compensators

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Partie 3: Exigences spécifiques pour les alternateurs synchrones entraînés

par des turbines à vapeur ou par des turbines à gaz et pour les compensateurs

synchrones
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 29.160.01 ISBN 978-2-8322-8084-3

– 2 – IEC 60034-3:2020 © IEC 2020
CONTENTS
FOREWORD . 5
1 Scope . 7
2 Normative references . 7
3 Terms and definitions . 8
4 General . 8
4.1 General rules . 8
4.2 Rated conditions . 9
4.2.1 Generators . 9
4.2.2 Compensators . 9
4.3 Rated voltage . 9
4.4 Power factor . 9
4.5 Rated speed . 10
4.6 Ranges of voltage and frequency . 10
4.7 Direction of rotation . 11
4.8 Stator winding, output voltage . 11
4.9 Winding insulation . 11
4.9.1 Insulation systems, thermal class . 11
4.9.2 Withstand voltage tests. 11
4.10 Insulation against shaft current . 12
4.11 Overspeed test . 12
4.12 Critical speeds . 12
4.13 P-Q capability diagram . 12
4.14 Overcurrent requirements . 14
4.14.1 General . 14
4.14.2 Stator current . 14
4.14.3 Rotor field current . 14
4.15 Unbalanced currents and current harmonics capability . 15
4.15.1 Negative sequence current . 15
4.15.2 Current harmonics . 15
4.16 Sudden short circuit . 16
4.17 Synchronisation . 16
4.18 Short circuit ratio (SCR) . 17
4.19 Direct axis transient and subtransient reactances . 17
4.20 Tolerances on short circuit ratio and direct axis transient and subtransient
reactances . 17
4.21 Mechanical conditions for rotors . 17
4.21.1 Number of starts . 17
4.21.2 Turning gear operation . 18
4.22 Coolers . 18
5 Air-cooled generators or compensators . 18
5.1 General . 18
5.2 Cooling system . 18
5.3 Temperature of primary coolant . 19
5.3.1 General . 19
5.3.2 Temperature detectors . 19
6 Hydrogen-cooled or liquid-cooled generators or compensators . 19

6.1 General . 19
6.2 Hydrogen pressure and purity in the casing . 19
6.3 Machine housing and cover plates . 20
6.4 Stator winding terminals . 20
6.5 Temperature of primary coolants, temperatures and temperature rises . 20
6.6 Temperature detectors . 20
6.7 Auxiliary systems . 21
7 Generators for combustion gas turbines or combined cycle applications . 21
7.1 General . 21
7.2 Service conditions . 21
7.2.1 General . 21
7.2.2 Primary coolant temperature . 22
7.2.3 Number of starts . 22
7.2.4 Application of load . 22
7.3 Rated output . 22
7.4 Capabilities . 22
7.4.1 General . 22
7.4.2 Base capability . 22
7.4.3 Temperature rise and temperatures at base capability . 24
7.4.4 Peak capability . 24
7.5 Rating plate . 25
7.6 Temperature tests . 25
Annex A (normative) Precautions to be taken when using hydrogen- cooled
synchronous generators or compensator
...