高压交流断路器操动机构用储能电机-.doc
Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG 1XXXXXX.1-2021高压交流断路器操动机构用储能电动机（草案）2022-XX-XX发布2022-XX-XX 实施中国南方电网有限责任公司 发 布Q/CSG1XXXXXX.1-20XX目 次前言I1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 分类与命名25 使用条件25.1 环境条件25.2 电气条件26 技术要求26.1 通用技术要求26.2 永磁直流电动机、复励直流电动机的特殊技术要求47 试验要求47.1 型式试验47.2 出厂试验67.3 交接试验67.4 预防性试验68 选用导则89 运输、储存、安装、运行和维护规则810 安全811 产品对环境的影响8IQ/CSG2242001-2021前 言本标准按照GB/T1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。为提高高压交流断路器操动机构用储能电动机的整体质量，现有储能电动机国家标准需考虑在各行业的通用性，不能完全适用于电力行业运行环境的要求，特制定本标准。本标准由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口管理并负责解释。本标准主编单位：。本标准主要起草人：XX、XX、XX、XX、XXX，其中第1-3章节由XXX主要编写，第4章节由XXX主要编写，第5章节由XXX主要编写，第6章节由XXX主要编写，编写说明由XXX主要编写。本标准为首次发布，发布年份为XX年XX月XX日。IIQ/CSG1XXXXXX.1-20XX高压交流断路器操动机构用储能电动机技术规范（草案）1 范围本标准规定了高压交流瓷柱式断路器、罐式断路器、GIS、HGIS（含PASS）设备操动机构用储能电动机的各项参数，包括分类与命名、使用条件、技术要求、试验要求等。本标准适用于中国南方电网有限责任公司所属发电厂及变电站内110kV500kV高压交流断路器操动机构用储能电动机，110kV以下电压等级设备参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规定。 GB 755旋转电动机 定额和性能GB/T 1311 直流电动机试验方法GB 1984 高压交流断路器GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T 2900.25 电工术语 旋转电动机GB/T 2900.27 电工术语 小功率电动机GB/T 4798.1 环境条件分类 环境参数组分类及其严酷程度分级 第1部分：贮存GB/T 4857.5 包装 运输包装件 跌落试验方法GB/T 4942.1 旋转电动机整体结构的防护等级（IP代码）分级GB/T 5171.1小功率电动机通用技术条件GB/T 5171.21 小功率电动机通用试验方法GB/T 8128 单相串励电动机试验方法GB/T 10069 旋转电动机噪声测定方法及限值 第1部分：旋转电动机噪声测定方法GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB 12350小功率电动机的安全要求GB/T 14711 中小型旋转电动机安全要求GB/T 20113 电气绝缘结构（EIS）热分级GB/T 22719.1 交流低压电动机散嵌绕组匝间绝缘 第1部分：试验方法GB/T 22719.2 交流低压电动机散嵌绕组匝间绝缘 第2部分：试验限值GB/T 23686 电子电气产品环境意识设计GB/T 23688 用能产品环境意识设计导则GB/T 26572 电子电气产品中限用物质的限量要求GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T 393 输变电设备状态检修试验规程DL/T 593 高压开关设备和控制标准的共用技术条件DL/T 596 电力设备预防性试验规程JB/T 2623 电机用电刷尺寸与结构型式JB/T 5276 小功率直流电动机通用技术条件JB/T 8157 小功率单相串励电动机 通用技术条件JB/T 10490小功率电动机机械振动振动测量方法、评定和限值JB/T 11155 断路器专用交直流两用电动机Q/CSG 1206007 电力设备检修试验规程 3 术语和定义GB 755、GB/T 2900.25、GB/T 2900.27、GB/T 5171.1界定的术语和定义适用于本标准。4 分类与命名按电动机结构分类：a）无刷直流电动机b）有刷直流电动机按有刷直流电动机分类：a）永磁直流电动机b）电磁直流电动机按电动机励磁方式分类：a）他励直流电动机b）串励直流电动机c）并励直流电动机d）复励直流电动机按永磁直流电动机分类：a）稀土永磁直流电动机b）铁氧体永磁直流电动机c）铝镍钴永磁直流电动机5 使用条件5.1 环境条件5.1.1 海拔5.1.1.1 海拔不超过1000m。5.1.1.2 当运行地点的海拔超过1000m或运行地点的环境空气温度随海拔升高而下降时，运行条件与规定不同时的温升限值按GB 755修正。5.1.2 工作环境温度电动机应能满足在-20+70的温度变化范围内能够正常工作。5.1.3 环境相对湿度运行地点的日相对湿度平均值95%。5.2 电气条件5.2.1 电压的偏差5.2.1.1 当电源电压在额定电压的85110范围内变化时，电动机应能正常工作。5.2.1.2 当电源电压在额定电压的±5%范围内变动时，电动机仍能维持其额定转矩不变。5.2.2 频率的偏差当频率（电压为额定）与额定值的偏差不超过±2%时，交流电动机应能连续运行，其输出转矩仍能维持额定值。6 技术要求6.1 通用技术要求6.1.1 额定值6.1.1.1额定电压各类型电动机额定电压参见表1。表1 各类型电动机额定电压电动机类型交流（V）直流（V）单相串励电动机110、220110、220永磁直流电动机-110、220复励直流电动机-110、2206.1.1.2 额定电流电动机额定电流应符合断路器厂家与供应商的技术协议要求。6.1.1.3 额定频率单相串励电动机工作的额定频率为50Hz。6.1.1.4 额定功率 电动机额定功率选择应为操动机构所需功率的1.1至2倍。6.1.1.5 额定转速电动机额定转速应符合断路器厂家与供应商的技术协议要求。6.1.2 工作制电动机工作方式为短时工作制S2 (即电动机从停机到下次启动之前，其温度与环境温度之差不大于2K)。对于弹簧操动机构用储能电动机工作制时间为1min，对于液压操动机构用储能电动机工作制时间应在机构储能时长的基础上增加1min。6.1.3 防护等级 储能电动机外壳防护等级为IP20或根据用户实际需要选择。 6.1.4 耐热等级6.1.4.1 电动机耐热等级应不低于GB/T 20113中规定的F级（最高工作温度155）。其中换向器、绕组、绝缘纸、绝缘漆耐热等级应均为F级。6.1.4.2 在额定工况下运行时，其绕组温升不超过80K（电阻法），换向器温升不超过80K（温度计法）。6.1.5 换向火花等级电动机在额定工况下运行时换向器火花等级不超过，偶然过电流或短时过转矩时火花不超过级，火花等级判定如表2所示。 表2 电动机的换向火花等级判定火花等级电刷下的火花程度换向器及电刷的状态1无火花换向器上没有黑痕及电刷上没有灼痕电刷边缘仅小部分（约1/5至1/4刷边长）有断续的几点点状火花电刷边缘大部分（大于1/2刷边长）有连续的、较稀的颗粒状火花换向器上有黑痕，但不发展，用汽油擦其表面即能除去，同时在碳刷上有轻微的灼痕2电刷边缘大部分或全部有连续的较密的颗粒状火花，开始有断续的舌状火花换向器上有黑痕，用汽油不能擦除，同时电刷上有灼痕，如短时出现这一级火花，换向器上不出现这一级火花，换向器上不出现灼痕，电刷不烧焦或损坏3电刷整个边缘有强烈的舌状火花，伴有爆裂声音换向器上黑痕较严重，用汽油不能擦除，同时电刷上有灼痕。如在这一火花等级下做短时动作，则换向器上将出现灼痕，同时电刷将烧焦或损坏6.1.6 机械寿命6.1.6.1 电动机的机械寿命是指在规定的条件下，制造厂向用户保证的正常运行的期限。6.1.6.2 电动机随断路器机构分合应满足10000次寿命使用要求。6.1.7 噪声 电动机在额定频率与额定转速下，空载稳定运行时测得的噪声声功率级应不大于表3中的规定。表3 转速与噪声声功率对应表dB(A)转速（r/min）功率w9090w180180w370370w75075w12001200w1500n40006971737679814000n60007173757881836000n80007375778083858000n1200075777982858712000n1800077798184879018000n300008082848790926.2 永磁直流电动机、复励直流电动机的特殊技术要求6.2.1 永磁直流电动机、复励直流电动机应能承受130%的额定电压、空载运行3min的短时升高电压试验，其匝间绝缘应不被击穿；或选择匝间冲击耐压，方法及要求按照GB/T 22719.1、GB/T 22719.2中执行。6.2.2 永磁直流电动机应能在1.1倍额定电压下，反复经受顺、逆两个转向直接起动后，永久磁铁的性能不应变坏，即电动机的空载电流应小于试验前的1.05倍。7 试验要求7.1 型式试验电动机试验类型分为型式试验、出厂试验、交接试验及预防性试验，其对应的试验项目参见表4。电动机供应商需提供“CCC认证”（中国强制性产品认证）试验报告，除此之外，还需重点关注7.1.17.1.17型式试验项目。7.1.1 外观检查电动机表面不应有锈蚀、碰伤、划痕和涂覆层剥落，颜色和标志应清楚无误，紧固件连接牢固，须有力矩检查标识，且引出线或接线端应完整无损。电动机的外形、安装尺寸、防护等级应符合专用技术条件及图纸的规定。注：外形及安装尺寸包括尺寸公差。7.1.2 换向检查电动机的换向试验应在额定电压下，电刷的位置维持不变，将从负载调节到额定负载，此时在换向器及电刷上的火花应不超过级。如电动机需进行温升试验，换向试验应在温升试验后立即进行，试验的持续时间按定额的规定。7.1.3 温升试验按GB/T 5171.1要求执行，测温方法选择电阻法和温度计法，试验方法选择直接负载法。7.1.4 绝缘电阻测试7.1.4.1 电动机绕组对机壳的绝缘电阻：在常态下应不低于50M。在稳定热态下，应不低于5M。7.1.4.2 绝缘电阻的测定：测量电动机绕组的绝缘电阻时，可在实际冷态下或热稳定状态下进行。选用500V兆欧表，测量电动机带电部分对机壳和可触及的金属构件之间的绝缘电阻。7.1.5 耐压试验电动机绕组对机壳应能承受历时1min的绝缘介电强度试验不发生击穿和闪络现象，其试验电源频率为50Hz，波形为实际正弦波，试验设备的容量不小于0.5kVA，试验电压不低于2000V；在批量生产时允许用2500V的试验电压1秒钟来替代该项试验，重复该项试验时，试验电压为初值的80%。试验过程中，跳闸电流值不应大于10mA。湿热试验以后跳闸电流不应大于30mA。7.1.6 额定负载试验7.1.6.1 额定负载试验的目的是检验电动机在额定负载工作时的转速、转矩、效率、功率因数以及电动机的换向。7.1.6.2 在型式试验中,电动机的额定负载试验,应在电动机额定运行至各部分的温升达到热稳定时进行。在检查试验中,电动机额定运行的持续时间弹簧操动机构用电动机额定运行持续时间为1min，液压操动机构用电动机额定运行持续时间应在机构储能时长的基础上增加1min。7.1.6.3 电动机额定负载试验中应同时进行电动机的换向检查。7.1.7 过电流试验过电流试验采用增加负载转矩的方法，电动机在额定电压、额定频率及热态下进行。在1.5倍额定电流下运转1min不发生停转或有害变形，结束后冷态下应能通过不低于2000V的耐电压试验。7.1.8 过转矩试验7.1.8.1 电动机在额定热态和逐渐增加转矩情况下，进行过转矩试验无转速突变、停转及发生有害变形。7.1.8.2 过转矩试验：电动机应在额定电压、额定负载及热态下进行，试验中逐渐增加转矩，在输出转矩为1.6倍额定转矩下运转15s，无转速突变、停转及发生有害变形。7.1.9 堵转试验堵转试验按照GB/T 5171.21.8要求进行，注意通电持续时间应不超过5s，结果应无机械和电气性能的异常。7.1.10 噪声测试按照GB/T 10069.1要求进行测试，且结果需符合技术条件中6.1.7噪声表1要求。7.1.11 直流电阻测试7.1.11.1 测量时电动机的状态：电动机在额定状态下通电工作20次后，绕组在实际冷态下直流电阻的测定，应在电动机静止时进行。在测量实际冷态下绕组的直流电阻时，同时用温度计或热电偶测量绕组的温度，所测得的绕组温度与周围空气温度之差应不超过2K。当绕组温度不可能直接测量时，在测量绕组直流电阻前，电动机应在空气中静置不少于5h，此时周围空气的温度即可作为电动机绕组的温度。7.1.11.2 测量方法：当采用自动检测装置的电压降法或类似的仪表测量绕组的直流电阻时，通过被测绕组的试验电流不应大于电动机额定电流的10%,通电时间不应超过1min。测量时，应分别测量励磁绕组和电枢绕组的电阻，测量电枢绕组电阻时，电动机应提起，并在换向器上直接测量。同一绕组的电阻应测量10次，每次测量的数值与其平均值的相差范围不得大于±1%，电阻的实际值应采用10次测量的平均值。7.1.12 振动测定按GB/T 10068中规定的相关标准进行测定，振幅不大于1.8mm/s。7.1.13 寿命试验7.1.13.1 寿命试验原则上要求在断路器机构上进行，两次试验间隔允许使用强制冷却措施。7.1.13.2 电动机转动满足10000次寿命使用要求，试验按照GB 1984中6.101.2.4中的要求。试验结束后须测量电刷剩余长度，应符合JB/T 2623中4.5的要求，电刷接触面不得到达安全磨损线的任一点。7.1.14 功率和转速检查7.1.14.1 转速的测量：按照GB/T 5171.21规定进行。电动机转速的测量方法建议采用数字式转速测量仪、数字频率计。7.1.14.2 功率的测量：按照GB/T 5171.21规定进行，电动机功率的测量方法建议采用测功机法。7.1.15 空载试验电动机空载测试可以反映产品批量生产中工艺和材料的一致性和稳定性，也是分析电动机整体性能的重要指标之一。空载试验项目应包括空载电流、空载功率和空载转速，试验结果应符合技术协议规定。试验方法可参考GB/T 5171.1中16.6。7.1.16 匝间绝缘试验电动机应进行匝间绝缘试验，当整机试验有困难时，允许在装配前以绕线转子绕组和定子绕组分别按GB/T 22719.2中规定的冲击试验电压峰值进行试验代替电动机(整机)匝间绝缘冲击耐电压。7.1.17 高温试验储能电动机应能在70高温条件下工作和贮存。高温下随断路器分合电动机应正常储能不低于10次，每次间隔10min。高温下检查绝缘电阻，稳定热态下应不低于2M。恢复常态后检查空载电流和空载转速，应分别符合要求。电动机零部件不应产生有害变形。7.2 出厂试验7.2.1 外观检查按电动机数量的100%进行出厂试验，要求同型式试验。7.2.2 直流电阻测试按电动机数量的100%进行出厂试验，要求同型式试验。7.2.3 换向检查按电动机数量的100%进行出厂试验，要求同型式试验。7.2.4 功率和转速检查 按电动机数量的100%进行出厂试验，要求同型式试验。7.2.5 绝缘电阻测试 按电动机数量的100%进行出厂试验，要求同型式试验。7.2.6 耐压试验按电动机数量的100%进行出厂试验，要求同型式试验。7.2.7 匝间绝缘试验按电动机数量的100%进行出厂试验，要求同型式试验。多匝线圈当整机试验困难时，允许在装配前或转子、定子绕嵌线过程中分别进行匝间绝缘试验。7.3 交接试验7.3.1 外观检查抽检数量按照GB 2828.1中S-2水平，要求同型式试验。7.3.2 换向检查按电动机数量的100%检测，要求同型式试验。7.3.3 功率和转速检查按电动机数量的100%检测，要求同型式试验。7.3.4 绝缘电阻测试抽检数量按照GB/T 2828.1中S-2水平，要求同型式试验。7.4 预防性试验7.4.1 外观检查 按型式试验要求结合Q/CSG 1206007中B1修开展。7.4.2 绝缘电阻测试 按型式试验要求结合Q/CSG 1206007中B1修开展。表4 各类型试验所需项目清单序号试验名称型式试验出厂试验交接试验预防性试验1外观检查2换向检查3温升试验4绝缘电阻测试5耐压试验6额定负载试验7过电流试验8过转矩试验9堵转试验10噪声测试11直流电阻测试12振动测定13寿命试验14功率和转速检查15空载试验16匝间绝缘试验17高温试验8 选用导则基于技术经济原则，储能电动机质量等级分为两级，选型要求参照表5。表5 储能电动机选型要求质量等级1质量等级2技术要求额定参数按照本标准6.1.1耐热等级H级（180）F级（155）换向火花等级换向火花在额定工况下、偶然过电流或过转矩火花等级均要求不超过级其他一般厂站储能电动机耐热等级为F级，电动机在额定工况下运行时换向器火花等级不超过，偶然过电流或短时过转矩时火花不超过级其他技术要求按照本标准6中其他技术条款适用范围重点厂站关键设备其他一般厂站设备9 运输、储存、安装、运行和维护规则9.1 运输：电动机应包装可靠，防止产品磕碰、淋雨、倾倒，适于长途运输，运输中不得受强烈的颠簸。 9.2 储存：电动机的贮存条件应符合GB/T 4798.1的要求。 9.3 安装：按照设计图纸要求安装到机构指定位置。9.4 运行维护：结合Q/CSG 1206007中B1修应重点检查储能电动机电刷、换向器状态，对于电刷磨损较严重、表面不光滑，换向器上烧蚀痕迹明显的情况，应更换。 10 安全安全性能应符合GB/T 12350中的规定。11 产品对环境的影响 储能电动机在寿命周期内需考虑到对环境的影响，应符合GB/T 23686、GB/T 23688、GB/T 26572的规定。8
