GBT 17948.3-2006; 旋转电机绝缘结构功能性评定成型绕组试验规程.pdf

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1、I C S 2 9 K 2 0 1 6 0 . 0 1 ; 2 9 . 0 8 0 . 0 1 画日 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB / T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 旋转电机绝缘结构功能性评定 成型绕组试验规程 5 0 MV A, 1 5 k V及以下电机绝缘结构 热评定和分级 F u n c t i o n a l e v a l u a t i o n o f i n s u l a t i o n s y s t e ms f o r r o t a t i n g e

2、 l e c t r i c a l ma c h i n e s - T e s t p r o c e d u r e s f o r f o r m - w o u n d w i n d i n g s -T h e r m a l e v a l u a t i o n a n d c l a s s i f i c a t i o n o f i n s u l a t i o n s y s t e ms u s e d i n ma c h i n e s u p t o a n d i n c l u d i n g 5 0 MV A a n d 1 5 k V I EC 6

3、 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2， I DT ) 2 0 0 6 - 0 2 - 1 5 发布2 0 0 6 - 0 6 - 0 1实施 中 华人民 共 和国国 家 质量监 督检验 检疫 总局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布 GB / T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I EC 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 目次 月 U舀 一 “ “ “ 皿 引言 ， ， “ ， ， ， ， 1 1 ， ， ， 。 ， ， ， I V 1范围 ， ， 1 2 规范性引用文件 - ， ， 1 3 总则 ，

4、， ， 。 1 3 . 1 与GB / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3的关系 ， ， ， ， ， 1 3 . 2 试验规程的标示 ， 1 3 . 3 基准绝缘结构 ， ， ， ， 2 3 . 4 诊断试验的检验 ， 2 4 试品和试样 ， ， ， ， 。 。 ， 2 4 . 1 试 品的结构 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 一 2 4 . 2 试样数量 ， 、 ， ， 2 4 . 3 质量保证试验 ， 2 4 . 4 初始诊断试验 ， 2 5 热老化分周期 ， ， ， ， ， ， 1 2 5 . 1 老化温度和分周期时间 ， ， 、 、 ， ， 2 5 . 2 加

5、热方式 ， ， ， ， 3 5 . 3 老化规程 ， 3 6 诊断分周期 ， ， ， ， ， ， ， ， 3 6 . 1 机械性 能试验 ， ， ， ， 3 6 . 2 潮湿试验 ， ， 3 6 . 3 耐压试验 ， 4 6 . 4 其他诊断试验 ， ， - 4 7 分析、 报告和分级， ， ， ， ， 1 1 4 、 ， ， ， 】 1 ， ， ， 1 1 ， ， 二 1 1 ， ， ， ， ， ， 一4 附 录 A( 资料性 附录) 成 型模型线圈结构 ( 示例) 5 图 A . 1 典型槽装配图( 一) 图 A . 2 典型槽装配图( 二) 图 A . 3 直流成型模型线圈 图 A .

6、4 转子槽部试验装置 GB / T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I EC 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 前言 旋转电机绝缘结构功能性评定 系列标准分为以下部分: 第 1 部分: 总则( G B / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3 / I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 1 : 1 9 9 2 ) ; 第2 部分: 散绕绕组试验规程热评定和分级( G B / T 1 7 9 4 8 . 1 -2 0 0 0 / I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 2 1 : 1 9 9 2 ) ; 第3部分: 散绕绕组试验

7、规 程变更 和绝缘 组分替代 的分级 ( G B / T 1 7 9 4 8 . 2 -2 0 0 6 / I EC 6 0 0 3 4 - 1 8 - 2 2 : 2 0 0 0 ) ; 第 4部分: 成型绕组试验规程5 0 MV A, 1 5 k V 及以下电机绝缘结构热评定 和分级 ( GB / T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I EC 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 ) ; 第 5部分 成型绕组试验规程5 0 MV A, 1 5 k V及以下电机绝缘结构电评定( I E C / T S 6 0 0 3 4 1 8 - 3 2: 1

8、9 9 5 ) ; 第 6 部分: 成型绕组试验规程多因子功能性评定5 0 MVA, 1 5 k V及以下电机绝缘结构的 热电联合评定( I E C / T S 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 3 : 1 9 9 5 ) ; 第 7 部分: 成型绕组试验规程绝缘结构热机械耐久性评定( I E C / T S 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 4 ; 2 0 0 0 ) 0 本部分等同采用 I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 旋转电机绝缘结构功能性评定成型绕组试验规 程 5 0 MV A , 1 5 k V及以下电 机绝缘结构热评定和 分级

9、。 本部分的附录A为资料性附录 本部分由中国电器工业协会提出。 本部分由全国旋转电机标准化技术委员会( S A C % T C 2 6 ) 归口。 本部分负责起草单位: 上海电器科学研究所( 集团) 有限公司 本部分参加起草单位: 哈尔滨大电机研究所， 上海电缆研究所， 浙江金龙电机股份有限公司， 苏州巨 峰绝缘材料有限公司， 济南发电设备厂。 本部分主要起草人: 张生德、 朱玉珑、 邵爱风、 隋银德、 任勇、 叶锦武、 徐伟宏、 卢启杰。 GB/ T 1 7 9 4 8 . 3 - 2 0 0 6 八EC 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 引言 G B / T

10、1 7 9 4 8提出了旋转电机绝缘结构评定和分级的总则。 本部分专门涉及成型绕组绝缘结构。 本部分给出了热评定和分级的试验规程。 GB / T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I EC 6 0 0 3 4 - 1 8 - 31 : 1 9 9 2 旋转电机绝缘结构功能性评定 成型绕组试验规程 5 0 MV A , 1 5 k V及以下电机绝缘结构 热评定和分级 范 围 本部分提出了用于或推荐用于 5 0 MV A, 1 5 k V及以下交流、 直流旋转电机成型绕组绝缘结构热评 定和分级的试验规程。该试验规程是将待评绝缘结构的性能与已被运行经验证明的基准绝缘结构的性 能相 比

11、较 。 本部分应同GB / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3 结合使用。 注 1 :目前对 6 . 6 k V以上的绝缘结构应用本部分所给出的试验规程， 经验有限。 注 2 : 大电机， 特别是使用线棒的大电机， 可能需要本部分未包括的特殊热评定试验规程. 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。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部分， 然而， 鼓励根据本部分达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件， 其最新版本适用于本部分。 G B / T 1 7 9 4 8 -2 0

12、 0 3 旋转电机绝缘结构功能性评定总则( I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 1 , 1 9 9 2 , I D T) 总则 3 . 1 与G B / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3 的关系 G B / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3阐述了旋转电机绝缘结构耐热性试验的基本试验原则除本部分列出的规程 外， 都应遵照执行 G B / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3的原则。 3 . 2 试 验规程的标 示 耐热性试验是以周期循环方式完成， 每一循环由热老化分周期和诊断分周期组成。诊断试验应包 括机械性能试验、 潮湿试验、 耐压试验和其他诊断试验， 并以规定

13、的顺序进行。诊断试验应在第 6 章所 列的内容中选择; 在特殊评定规程中不必进行全部试验。 注: 绝缘结构的热分级取决于所选的诊断规程。 对机械性能试验在 6 . 1中给出了下列选项 : -A与运行应力相当的常规机械性能试验; B规定振 幅的振动 台试 验; -S特殊机械性能试验; N无机械性能试验。 对潮湿试验在6 . 2中给出了下列选项: -A常规潮湿试验; B浸水潮湿试验; -S特殊潮 湿试验: N无潮湿试验。 对耐压试验在 6 . 3中给出了下列选项 : GB/ T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I EC 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9

14、2 A常规耐压试验; B浸水试样的耐压试验; S特殊耐压试验; -N无耐压试验。 对其他诊断性试验在 6 . 4中给出了下列选项: A信息性诊断试验; -S用于终点判定的诊断试验; 一 一 N无诊断试验 如某一试验规程被称为是: 本标准的规程 MHE D 其 中 M根据 6 . 1的机械性能试验 A, B , S 或 N; H 根据 6 . 2的潮湿试验 A, B , S或 N; E根据 6 . 3的耐压试验 A, B, S或 N; D 一根据 6 . 4 的其他诊断性试验A, S或 N; 例如: 绝缘结构. Ne c p l u s u l t r a ” 耐热等级为F级， 是依据本标准的规

15、程 B AA N确定的。 基准绝缘结构 基准绝缘结构应采M 与待评结构相同的试验规程进行试验( 见 G B / T 1 7 9 4 8 - 2 0 0 3 ) e 诊断试验的检验 为检验诊断分周期的可行性， 当适合时， 可根据 G B / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3中5 . 3 . 4 进行预老化试验 试 品和试 样 4 . 1 试品的结构 如可行， 可按 ( ; B / -F 1 7 9 4 8 -2 0 0 3中5 . 2 . 1 进行材料筛选试验。 试品可以是实际的电机、 电机组件或模型。组件和模型宜体现所有基本要素。 在有要求的场合， 绝缘厚度、 爬电距离和放电保护应同预

16、期的最大额定电压和设备标准或实际情况 相适应 。 如果在运行中作用在线圈或绕组部件上的应力能在试验中可靠地再现， 模拟线圈或绕组部件的试 样可用于评定试验。 特殊类型的模型， 如成型模型线圈， 已在某些国家成功地应用， 示例见附录Ao 4 . 2试样 数量 为了得到满意的统计数据， 对每种绝缘结构在每一老化温度下宜采用足够数量的试样进行老化试 验， 该数量不宜少于五个 4 . 3 质最保证试验 在开始第一个热老化分周期前， 应进行下面的质量保证试验: - 一 试样 的外 观检查 ; 根据 G B 7 5 5进行耐压试验 4 . 4 初始诊断试验 在开始第一个热老化分周期前， 每个完整的试品应进

17、行试验规程规定的全部诊断试验。 5热老化分周期 5 . 1 老化温度和分周期时间 2 GB / T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 5 . 1 . 1 常规规程 根据GB / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3的5 . 3 . 2 . 1 ， 常规老化规程要求试样在至少三个温度点下进行老化。 老化温度和老化分周期的时间可以从 G B / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3 的表 2中进行选择。 如果待评绝缘结构预期的耐热等级不同于基准结构的已知耐热等级， 则应以适当的方式选择不同 的老化温

18、度和分周期时间。 选择的最低老化温度应是要获得约 5 0 0 0 h 或以上的试验寿命对数平均值， 通常所选的最低老化 温度点相应的曝露周期为 2 8 天到3 5 天或更长。另外， 建议至少选择两个更高的老化温度点， 其温度间 隔为2 0 K或以上。当试验在多于三个老化温度点进行时， 也可采用 1 0 K的温度间隔。 5 . 1 . 2 次要变更规程 在特殊情况下， 只需评定一已确定等级绝缘结构的次要变更， 试样可仅在一个温度点下进行老化 ( 见 GB / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3的 5 . 3 . 2 . 2 ) 。 52 加热方式 由于试品的尺寸和结构变化很大， 在G B

19、/ T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3中列出的所有加热方式都允许采用 当 使用烘箱时， 热老 化所选择的温度 应维持恒定 并达到G B / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3 中5 . 3 . 3 所规 定的 精度 5 . 3老化规程 当使用烘箱时， 在老化分周期开始时宜将试品直接放人热老化烘箱中， 在分周期结束时， 宜从烘箱 中移出至室温， 或用其他合适的方式冷却。 当试品开始加热或当它们被放人烘箱时， 可认为热老化分周期开始。推荐至少以正常运行所确立 的常用升温速率进行加热。当不再进行加热或试样被移出烘箱， 认为热老化分周期结束 在热老化 分周期后 诊断分周期开始前 ， 允许将

20、 试样冷却 至室温。 6 诊断分周期 在每个热老化分周期之后， 每个试样应进行一系列的诊断试验， 其可包括下述的部分或全部试验: 本章中所述的机械性能试验、 潮湿试验、 耐压试验和其他诊断试验， 诊断试验按顺序进行。采用的诊断 试验应在报告 中说 明 6 ， 1 机械性能试验 机械性能试验宜在室温下、 不施加电压时进行。 6 . 1 . 1 ( A ) : 常规机械性能试验 施加的机械应力应与实际运行时所承受的相同， 且 与正常运行时预期的最高应力或张力的严酷性 相当。施加应力的方式可能随试品的型式及运行的种类变化 采用的试验规程和试验幅值应在报告中说明。 6 . 1 . 2 ( B ) :

21、振动台试验 试品要在振动台_ L 进行机械应力试验， 持续 Ih 。由于电机实际运行时绕组端部会承受径向力， 使 线圈端部产生振动， 因此试样的固定应确保试验时产生垂肖于线圈平面的运动。 首选振幅为峰一 峰 。 . 2 mm或 。 . 3 m m， 相应的试验频率分别为 6 0 H z 或 5 0 Hz 。该量值对应大约 1 . 5 g的加速度( 1 5 m/ s ) 。如采用其他的量值， 则应在报告中注明并说明采用的原因。 6 . 1 . 3 ( S ) : 特殊机械性能试验 采用特殊机械性能试验 的理 由和试验 的细节应 在报告中说明 1 . 4 ( N) : 无机械性能试验 作为诊断分周

22、期的一部分， 可不进行机械性能试验。应在报告中说明原因。 2 潮湿试 验 2 . 1 ( A ) : 常规潮湿试验 试品应在能使线圈上产生可见凝露的环境中曝露至少4 8 h ， 试品的温度宜在 1 5 0C-3 5 的室温范 3 润叹 GB/ T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 围内， 应注明试品的实际温度。在潮湿试验期间， 试样上不施加电压 可见连续凝露能通过如气雾室或冷凝室获得。 6 . 2 . 2 ( B ) : 浸水潮湿试验 本试验适用于评定密封结构。 包括接缝连接的完整试样应浸人含有非离子润

23、湿剂的自来水中持续 3 0 mi n , 润湿剂浓度在 2 5 时 应足以使表面张力降至 。 . 0 3 1 N/ m( 3 1 d y n / c m) 或更低。浸水结束后， 试品仍浸在水中的情况下， 应依 据 6 . 3 . 2 所述对试样进行耐压试验( 如要求检验是否泄漏， 可以绝缘电阻作为附加的试验) 。在耐压试 验后， 应用普通自来水将试品清洗干净。试品应最好过夜风干， 以便重复进行热老化分周期和继续试验 分周期， 直到失效 6 . 2 . 3 ( S ) : 特殊潮湿试验 采用特殊试验的原因和试验的细节应在报告中说明。 6 . 2 . 4 ( N ) : 无潮湿试验 作为诊断分周期

24、的一部分， 可不进行潮湿试验。应在报告中说明原因。 6 . 3耐压试验 为了检查试样的状况和确定试验寿命的终点， 可进行耐压试验。 耐压试验规程和失效的说明详见 G B / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3的5 . 5 . 3 6 . 3 . 1 ( A ) : 常规耐压试验 通常应按先匝间后对地的顺序进行耐压试验。另外， 当适合时， 可进行线圈对线圈的耐压试验。 当潮湿试验完成， 样品仍在潮湿状态、 在近似室温条件下， 应进行工频耐压试验， 持续 1 0 m i n e 当不进行潮湿试验时， 耐压试验持续 1 m i n , 在试验时， 对地或线圈对线圈的工频试验电压值建议是 2 U

25、 或 1 0 0 0 V， 取二者的较大值。UN是 被试绝缘结构的预期最大额定电压。 推荐使用过流装置并将跳闸电流最低设置为5 倍正常试验电流。 对于匝间试验， 宜选择绕组设计和工作状况的适当电压进行。对匝间诊断试验, I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 2 采用的施加冲击和工频耐压试验规程， 建议在本试验中采用。 6 . 3 . 2 ( B ) : 浸水试样的耐压试验 在线圈与对地间施加 1 . 1 5 U 的工频试验电压， 持续 1 mi n 。试验期间， 水应是地电势。 6 . 3 . 3 ( S ) : 特殊耐压试验 采用特殊耐压试验的原因和试验中的细节及试验电压值应在

26、报告中说明。 6 . 3 . 4 ( N) : 无 耐压 试验 如果不进行耐压试验， 根据 6 . 4 . 2 应进行其他诊断试验。不做耐压试验的理由应在报告中说明。 6 . 4 其他诊断试验 适合时， 可进行其他诊断 试验， 参见G B / T 1 7 9 4 8 -2 0 0 3 的5 . 5 . 4 6 . 4 . 1 ( A ) : 信息性诊断试验 该诊断试验是对绝缘的非破坏性试验， 在以上试验的过程中在部分或全部试样上进行， 通过观察所 测性能 的变化 ， 能更多 了解绝缘 老化 过程。 6 . 4 . 2 ( S ) : 用于终点判定的诊断试验 如果性能值或测试值的变化能同耐压试验

27、或运行中的失效所确定的寿命终点相关联， 则该变化可 作为寿命终点附加的或唯一的判定指标 采用的判据、 对应关系的建立和试验的细节， 包括试验的幅值应在报告中说明。 6 . 4 . 3 ( N ) : 无其他诊断试验 不进行其他诊 断试验 。 7分析 、 报告和分级 应遵照 G B / T 1 7 9 4 8中 5 . 6的规程。要列出在前述各章中所提及的附加条文。 GB/ T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 附录A ( 资料性附录) 成型模型线 圈结构 ( 示例) A . 1 为了覆盖本试验规程包括的

28、电机范围， 可采用不同的模型。 图 A . 1 一图 A . 4所示成型模型线圈的结构， 已成功地应用于绝缘结构评定和分级的热老化试 验中 。 A . 1 . 1 图A. 1和图 A . 2表示典型的槽装配图该尺寸的成型模型线圈已用于额定值在 1 0 MW, 7 k V及以下电机绝缘结构的评定和分级。 A . 1 . 2 图A. 3和图A. 4表示有离心力存在( 例如， 直流电机的旋转电枢) 的成型模型线圈。工装制作 如下 : 在一块钢板上铣槽。 或是在叠片上冲出矩形凹槽， 迭装叠片以获得合适的槽长度， 然后通过焊接或用螺栓可靠地装配。 第二种工艺， 重要的是由于冲片边缘上可能带有毛刺以及槽形

29、上存在不规则槽交错， 因此更接近实 际电机的装配， 例如， 模拟整浸( 后浸渍) 线圈。叠片结构主要影响是可能切割线圈对地绝缘， 造成绝缘 电阻降低。然而， 这类结构可能比第一种造价更高。 A . 1 . 2 . 1 由于线圈两边是平行的， 如果线圈两边都要插人槽中， 就需要特殊的线圈。假如线圈只有一 边( 半线圈) 插人槽中， 也可用标准生产线圈。 A . 1 . 2 . 2 离心负荷对线圈绝缘的影响是在试验装置的槽部施加一个刚性侧置钢板( 图A. 3和图A. 4 ) 来模拟。对于使用分段铁心的电枢， 钢板上的轴向筋是间断的， 以模拟铁心段在线圈上的点负荷 A . 1 . 2 . 3 图A.

30、 3中的板和图 A . 4中端部线圈上的压棒是用可以提供所需弹力的弹簧加螺栓固定在 装置底座上， 以模拟离心压力。弹力应该预先校准以便所需压力可以通过合适的压缩由螺栓来调节 注: 使用的弹簧要能经受住热老化温度、 机械应力试验和潮湿试验的作用而不产生弹性常数的变化或其他不利的 影 响 。 G B/ T 1 7 9 4 8 . 3 - 2 0 0 6 / I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 单 位 为 毫 米 吐126 12619 6 6 6 6 6 1 6 1. 1 6 1 L他l犯 ll 九 公匡 一 一 一 一 一 一 飞升二 晚从 I -气 1 4

31、01 26 11 4 0 穿过4 在2 上钻1 2 个1 1 m m 的孔，用6 和? 装配 图 A典型槽装 配图( 一) GB/ T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 31 : 1 9 9 2 单 位 为 毫 米 每块上 钻z 个1 1 m m的 孔 ， 以用9 . 5 . .X 2 2 m m 六角姻栓固定 因ON 吮ON 36 5 图 A. 2典型槽装配图 ( 二) GB/ T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 单 位 为 毫 米 O OOn 0U U O O一 。 门吟 1111 111 11 1111 111!1 0 日 日 0 s o a .- 土r - 7 一 es丫 下 一 一 一 门 可一 图 A. 3 直 流成 型模 型线圈 GB / T 1 7 9 4 8 . 3 -2 0 0 6 / I E C 6 0 0 3 4 - 1 8 - 3 1 : 1 9 9 2 口口 曰曰曰 口口 曰曰曰 口口 。 口 于二 今|1| 七二11。日。长 图 A. 4 转 子槽部试验 装置