[PDF] GB/T 25389.2-2010 - 自动发货. 英文版
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| GB/T 25389.2-2010 | 85 | GB/T 25389.2-2010 | 9秒内发货PDF | 风力发电机组低速永磁同步发电机 第2部分：试验方法 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 25389.2-2010 (GB/T25389.2-2010) |
| 中文名称 | 风力发电机组低速永磁同步发电机 第2部分：试验方法 |
| 英文名称 | Wind turbine low-speed permanent magnet synchronous generator -- Part 2: Testing methods |
| 行业 | 国家标准 (推荐) |
| 中标分类 | F11 |
| 国际标准分类 | 27.180 |
| 字数估计 | 14,122 |
| 发布日期 | 2010-11-10 |
| 实施日期 | 2011-03-01 |
| 引用标准 | GB 755; GB/T 1029; GB/T 2423.16; GB/T 2423.17; GB/T 4942.1; GB 10068; GB/T 10069.1; GB/T 12665; GB/T 25389.1; JB/T 5811; JB/T 7836.1; JB/T 9615.1; JB/T 9615.2; JB/T 10098; JB/T 10500.1, |
| 标准依据 | 国家标准批准发布公告2010年第8号(总第163号) |
| 发布机构 | 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 |
| 范围 | GB/T 25389的本部分规定了并网型风力发电机组用低速永磁同步发电机的试验方法。本部分适用于低速永磁同步发电机的试验, 其他类型的发电机可参照使用。 |
GB/T 25389.2-2010
Wind turbine low-speed permanent magnet synchronous generator.Part 2: Testing methods
ICS 27.180
F11
中华人民共和国国家标准
风力发电机组
低速永磁同步发电机
第2部分:试验方法
2010-11-10发布
2011-03-01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
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 试验要求 2
4.1 安全措施 2
4.2 测量仪器仪表 2
4.3 试验准备 2
5 试验项目 2
5.1 绝缘电阻的测定 2
5.2 绕组在实际冷状态下直流电阻的测定 3
5.3 匝间冲击耐电压试验 4
5.4 耐电压试验 4
5.5 振动测量 4
5.6 噪声测量 4
5.7 发电机空载电压和电压容差的测定 4
5.8 发电机冷状态和热状态空载特性曲线的测定(发电机法) 5
5.9 发电机空载特性试验(电动机法) 6
5.10 稳态短路试验 6
5.11 过电流试验 6
5.12 过负载试验 7
5.13 超速试验 7
5.14 发热试验 7
5.15 效率的直接测定法 8
5.16 效率的间接测定法 8
5.17 发电机电压调整率δstu的测定(仅对纯电阻性负载进行) 9
5.18 发电机功率特性测试 9
5.19 波形畸变率的测定 9
5.20 起动阻力矩的测定 9
5.21 突然短路试验 10
5.22 轴电压测定 10
5.23 外壳防护等级试验 10
5.24 湿热试验 10
5.25 盐雾试验 10
5.26 霉菌试验 10
前言
GB/T 25389《风力发电机组 低速永磁同步发电机》分为两个部分:
---第1部分:技术条件;
---第2部分:试验方法。
本部分为GB/T 25389《风力发电机组 低速永磁同步发电机》的第2部分。
本部分由中国机械工业联合会提出。
本部分由全国风力机械标准化技术委员会(SAC/TC50)归口。
本部分负责起草单位:湘潭电机股份有限公司、湘电风能有限公司、中国北车集团永济新时速电机
电器有限责任公司、西安盾安电气有限公司、沈阳工业大学特种电机研究所、常州轨道车辆牵引传动工
程技术研究中心、江西金力永磁科技有限公司、北京中科三环高技术股份有限公司、内蒙古汇全环保动
力有限公司。
本部分主要起草人:刘国平、禹利华、郭灯塔、李春林、罗桂生、龙辛、毕建红、陈小林、李素平、
刘荣强、黄国杰、庞卓卉、孔令江、唐任远、安忠良、邱世平、李忻农、吕锋、王玉国、张富全。
风力发电机组
低速永磁同步发电机
第2部分:试验方法
1 范围
GB/T 25389的本部分规定了并网型风力发电机组用低速永磁同步发电机的试验方法。
本部分适用于低速永磁同步发电机(以下简称发电机)的试验,其他类型的发电机可参照使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T 25389的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。
GB 755 旋转电机 定额和性能(GB 755-2008,IEC 60034-1:2004,IDT)
GB/T 1029 三相同步电机试验方法
GB/T 2423.16 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验J和导则:长霉
(GB/T 2423.16-2008,IEC 60068-2-10:2005,IDT)
GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾(GB/T 2423.17-
2008,IEC 60068-2-11:1981,IDT)
GB/T 4942.1 旋转电机整体结构的防护等级(IP代码)-分级(GB/T 4942.1-2006,IEC 60034-
5:2000,IDT)
GB 10068 轴中心高为56mm及以上电机的机械振动 振动的测量、评定及限值(GB 10068-
2008,IEC 60034-14:2007,IDT)
GB/T 10069.1 旋转电机噪声测定方法及限值 第 1 部分:旋转电机噪声测定方法
(GB/T 10069.1-2006,ISO 1680:1999,MOD)
GB/T 12665 电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求
GB/T 25389.1 风力发电机组 低速永磁同步发电机 第1部分:技术条件
JB/T 5811 交流低压电机成型绕组匝间绝缘试验方法及限值
JB/T 7836.1 电机用电加热器 第1部分:通用技术条件
JB/T 9615.1 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法
JB/T 9615.2 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验限值
JB/T 10098 交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平(JB/T 10098-2000,IEC 60034-15:1995,
IDT)
JB/T 10500.1 电机用埋置式热电阻 第1部分:一般规定、测量方法和检验规则
3 术语和定义
GB 755、GB/T 1029确立的术语和定义适用于本部分。
4 试验要求
4.1 安全措施
由于试验过程涉及到危险的电流、电压、磁场和机械力,对所有试验应采取安全预防措施,所以所有
试验应由有相关知识和经验的人员操作。
4.2 测量仪器仪表
测量所用仪器仪表应满足以下要求:
a) 试验中使用的测量仪器、仪表、传感器均应经计量部门检定合格并在有效期内;
b) 试验时采用的电气测量仪表的准确度应不低于0.5级(兆欧表除外),电量传感器的准确度应
不低于0.2级,电量变送器的准确度应不低于0.5级,转速表的准确度应不低于1.0级,测力
计的准确度应不低于1.0级(悬挂式弹簧秤除外),温度计的误差应为±1℃,其他测量仪器、
仪表应符合相关标准的规定;
c) 用变流器做试验电源时,变流器输入端、输出端应采用宽频数字式测量仪,且在被测频率范围
内满足精度要求。
4.3 试验准备
试验前被试发电机应处于正常状态,接线正确,试验线路和设备应满足试验的要求。
5 试验项目
5.1 绝缘电阻的测定
5.1.1 绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定
5.1.1.1 测量时发电机的状态
测量发电机绕组的绝缘电阻时应分别在发电机实际冷状态和热状态(或发热试验后)下测量。
检查试验时,如无其他规定,绕组对机壳及绕组相互间的绝缘电阻仅在冷状态下测量。测量绝缘电
阻时应测量绕组温度,但在实际冷状态下测量时可取周围介质温度作为绕组温度。
5.1.1.2 兆欧表的选用
测量绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻时应根据被测绕组的额定电压按表1选择兆欧表。
表1 兆欧表的选择
被测绕组的额定电压 UN/V 兆欧表规格/V
UN< 1000 500
1000≤UN≤2500 500~1000
2500< UN≤5000 1000~2500
5000< UN≤12000 2500~5000
UN >12000 5000~10000
5.1.1.3 测量方法
绕组对机壳绝缘电阻的测定按GB/T 1029的规定进行,应分别测量定子绕组、元器件的绝缘电阻,
测量前应将外部元器件可靠断开,以免损坏。
5.1.2 其他绝缘电阻的测定
其他绝缘电阻的测定方法为:
a) 加热器绝缘电阻的测定按JB/T 7836.1规定的方法进行。
b) 埋置检温计绝缘电阻的测定按JB/T 10500.1规定的方法进行。
c) 轴承绝缘电阻的测定用不高于1000V的兆欧表测量。
5.2 绕组在实际冷状态下直流电阻的测定
5.2.1 实际冷状态下绕组温度的测定
将发电机在室内放置一段时间,用温度计(或埋置检温计)测量发电机绕组、铁心和环境的温度。当
所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时,则所测温度即为实际冷状态下绕组或铁心的温度。若绕
组或铁心的温度无法测量时,允许用机壳温度代替。温度计放置时间应不少于15min。
5.2.2 绕组直流电阻的测定
绕组直流电阻可用电桥法、微欧计法、电压表电流表法或其他测量方法测量。其中常用的测量方法
如下:
a) 电桥法
测量绕组直流电阻时,发电机转子静止不动。定子绕组直流电阻应在出线端上测量。每一绕
组直流电阻应测量三次,每次应在电桥平衡破坏后重新测量。每次读数与三次读取数据的平
均值之差应在平均值的±0.5%范围内,取其算术平均值作为电阻的实际测量值。如绕组的直
流电阻在1Ω以下,应采用有效值不低于四位数的双臂电桥测量。
检查试验时,每一电阻可仅测量一次。
b) 电压表电流表法
测量时,将电压稳定,容量足够的直流电源直接连接在绕组出线端上,施加的电流应不超过绕
组额定电流的10%,通电的时间不超过1min。在电表指示稳定后,同时读取并记录电流值及
电压值,将电流值和电压值换算为电阻值。每一直流电阻应在三种不同电流值情况下进行测
量。每次测量的绕组直流电阻值与三次测量的绕组直流电阻值的平均值相差应在平均值的
±0.5%范围内。取三次测量的绕组直流电阻的平均值作为实际测量值。
5.2.3 各相电阻的计算
根据测量的端电阻,各相电阻值(Ω)按式(1)~(8)计算:
星形接法的绕组:
Ra=Rmed-Rbc (1)
Rb=Rmed-Rca (2)
Rc=Rmed-Rab (3)
Rmed=Rab+Rbc+Rca2
(4)
三角形接法的绕组:
Ra= Rbc
·Rca
Rmed-Rab+
Rab-Rmed (5)
Rb= Rca
·Rab
Rmed-Rbc+
Rbc-Rmed (6)
Rc= Rab
·Rbc
Rmed-Rca+
Rca-Rmed (7)
Rmed=Rab+Rbc+Rca2
(8)
式中:
Rab、Rbc、Rca---分别为出线端A与B、B与C、C与A 之间测得的电阻值,单位为欧姆(Ω)。
如果各线端间的电阻值与三个线端电阻的平均值之差,对星形接法的绕组,不大于平均值的2%,
对三角形接法的绕组,不大于平均值的1.5%时,则相电阻可按式(9)~(10)计算:
星形接法的绕组:
Ra=12Rav
(9)
三角形接法的绕组:
Ra=32Rav
(10)
式中:
Rav---三个端电阻的平均值,单位为欧姆(Ω)。
5.3 匝间冲击耐电压试验
匝间冲击耐电压试验按JB/T 5811、JB/T 10098、散嵌绕组匝间绝缘试验按JB/T 9615.1规定的方
法进行。
5.4 耐电压试验
5.4.1 试验要求
耐电压试验在发电机静止的状态下进行。试验前,应先测量绕组的绝缘电阻。如需要进行超速和
短时过电流试验时,该项试验应在这些试验之后进行。型式试验时,应在发热试验后,发电机接近热状
态时进行耐电压试验。
试验前,应采取切实的安全防护措施,被试电机周围应有专人监护,试验中如发现异常情况,应立即
断电,并将绕组回路对地放电。
5.4.2 试验方法
耐电压试验按GB/T 1029规定的方法进行,不参与试验的其他绕组和埋置的检温元件等均应与铁
心或机壳作电气连接,机壳应接地。如果绕组的中性点不易分开,绕组应同时施加电压。
试验变压器应有足够的容量,如被试电机绕组的电容C较大时,则试验变压器的额定容量SN 应大
于式(11)计算值:
SN=2πfCUUNT×10-3 (11)
式中:
SN---试验变压器的额定容量,单位为千伏安(kVA);
f---电源频率,单位为赫兹(Hz);
U---试验电压,单位为伏特(V);
UNT---试验变压器的高压端额定电压,单位为伏特(V);
C---电机被试绕组的电容,单位为法拉(F)。
试验电压的频率为工频,电压波形应尽可能接近正弦波。
5.4.3 试验电压值及时间
试验电压的数值及时间按 GB/T 25389.1《风力发电机组 低速永磁同步发电机 第1部分:技术
条件》的规定。试验时施加的电压应从不超过电压全值的一半开始,然后以不超过全值的5%均匀的或
分段的增加至全值。电压自半值增加至全值的时间不少于10s,全值电压试验时间维持1min。耐压
试验合格后紧接着再按本部分5.1.1测量绕组对机壳及绕组相互间的绝缘电阻。
5.5 振动测量
测量方法按照GB 10068振动测量方法进行,试验采用单台电动机法或发电机法进行,采用低频振
动测试仪器,测量振动速度、加速度、双幅值。
5.6 噪声测量
发电机噪声的测量方法按照GB/T 10069.1规定进行,试验采用单台电动机法或发电机法进行。
5.7 发电机空载电压和电压容差的测定
由拖动机经联轴器拖动发电机在额定转速下空载运行,定子绕组开路。用电压测量仪测量发电机
输出端的m相电压U,m相电压U 同发电机铭牌额定电压的比值的百分率、上下限容差、不平衡度按相
应标准或技术条件考核。
试验时频率f与额定频率fN 有差异时,定子空载电压按式(12)进行折算:
U0=fNf
U (12)
式中:
U---试验时测得的空载电压(m相平均值),单位为伏特(V);
U0---折算到额定频率时的空载电压,单位为伏特(V)。
5.8 发电机冷状态和热状态空载特性曲线的测定(发电机法)
5.8.1 拖动机法(校准电机法)
用分析过的拖动机拖动发电机分别在50%、60%、70%、80%、90%、100%、110%额定转速下空载
运行,定子绕组开路,用电压表测量并记录发电机m 相空载电动势U0,同时测量并记录拖动机输入功
率P1,输入电流I。计算出拖动机总损耗P0′,用式(13)确定被试发电机铁耗PFe与机械耗PfW之和。
PFe+PfW=P1-P0′ (13)
式中:
PFe+PfW---铁耗与机械耗之和,单位为千瓦(kW);
P1---拖动机输入功率,单位为千瓦(kW);
P0′---拖动机总损耗,单位为千瓦(kW)。
绘制空载电动势对应转速的特性曲线,热状态空载特性的测定应在发热试验后进行。
发电机空载试验线路图见图1,发电机空载特性曲线图见图2。
图1 发电机空载试验线路图
图2 发电机三相空载特性曲线
5.8.2 扭矩传感器法(测功机法)
将扭矩传感器用联轴器联接到拖动机与发电机之间,扭矩传感器的安装应符合传感器的安装规定,
每次试验前扭矩传感器应调零和清零。分别在50%、60%、70%、80%、90%、100%、110%额定转速下
空载运行,定子绕组开路,用电压测量仪测量并记录发电机m 相空载电动势U0,同时测量并记录扭矩
传感器的输出扭矩Tn。发电机输入功率按式(14)计算。
Pin= Tn9550Nn
(14)
式中:
Tn---扭矩传感器的输出扭矩,单位为牛顿米(N·m);
Pin---发电机的输入有功功率,单位为千瓦(kW);
Nn---发电机对应输入功率时的转速,单位为转每分钟(r/min)。
用式(15)确定被试发电机铁耗PFe与机械耗PfW之和。
PFe+PfW=Pin (15)
绘制空载电动势对应转速的特性曲线,热状态空载特性的测定应在发热试验后进行。
检查试验时,可仅测量额定频率下的U0,Pin。
5.9 发电机空载特性试验(电动机法)
5.9.1 空载电流和空载损耗的测定
测定前,用变流器驱动被试发电机在额定频率下以电动机方式空载运行,使机械损耗达到稳定。
5.9.2 损耗的测定
测取额定频率时的空载电压U0、空载电流I0、空载功率P0。试验结束后,应立即在发电机两个出
线端间测量定子绕组的端电阻,然后按式(16)计算被试发电机定子绕组铜耗Pcuo,按式(17)分离铜耗与
铁耗PFe、机械耗PfW之和。
Pcuo=1.5I02R0 (16)
PFe+PfW=P0-1.5I02R0 (17)
式中:
Pcuo---定子绕组空载铜耗,单位为千瓦(kW);
I0---定子绕组空载电流,单位为安培(A);
R0---定子绕组端电阻,单位为欧姆(Ω);
PFe---铁耗,单位为千瓦(kW);
PfW---机械耗,单位为千瓦(kW)。
5.9.3 绘制空载曲线
型式试验时,应在额定频率40%~110%范围内做空载曲线,低转速和高转速电流出现突变时应删
除相应点。
检查试验时,可仅测取额定频率下U0、I0、P0。
5.10 稳态短路试验
将被试发电机定子绕组输出端接入电流传感器,通过开关将绕组短路,用分析过的拖动机拖动发电
机短路运行,从零转速开始调节拖动机的转速使发电机的稳态短路电流增至1.2倍额定值,同时测量并
记录短路线电流IK。绘制发电机短路电流对应转速的特性曲线,线路如图3所示。
图3 发电机短路试验线路图
5.11 过电流试验
发电机进行过电流试验时,发电机应处于接近热状态。试验时应迅速调节发电机定子电流至规定
的电流倍数,过电流倍数及持续时间按GB 755或该类型发电机标准的规定。发电机应能承受1.5倍
额定电流,历时30s。此时发电机的频率为额定值,定子电压尽可能接近额定值。
如因条件限制,不能按上述方法进行试验时,允许按该类型发电机标准规定,在短路情况下进行
试验。
在过电流试验中,发电机应不产生冒烟、异味和有害变形等异常情况。
5.12 过负载试验
过负载试验时发电机应处于接近热状态下或发热后进行,保持额定频率不变(定子电压尽可能接近
额定值)。调节负载使其输出达到技术标准要求规定的负载倍数和时间,此时温升不作考核,试验后检
查发电机绝缘及各部件是否损坏。
5.13 超速试验
超速试验可采用原动机拖动法或电动机法。超速试验为1.2倍最高运行转速,历时2min(或按相
应技术要求)。
超速试验宜在空载热状态下进行。检查试验如无其他规定,超速试验允许在冷状态下进行。
超速试验前应仔细检查发电机的装配质量,特别是转动部分装配质量,防止转速升高时有杂物或零
件飞出。
超速试验时应采取相应的安全防护措施,对发电机的监控及对转速和轴承温度等参数的测量应采
用远距离的监测方法。
在升速过程中,当发电机达到额定转速时,应观察运转情况,确认无异常现象后,再以适当的加速度
提高转速,直至达到规定的转速和规定的时间。
超速试验后应仔细检查发电机的转动部分是否有损坏或产生有害的变形,紧固件是否松动以及其
他不允许的现象出现。
试验过程中被试发电机的电压应不超过1.3倍额定电压。
5.14 发热试验
5.14.1 试验条件
发热试验时应尽可能模拟发电机实际工作状态的冷却条件。
5.14.2 试验方法
发热试验方法采用直接负载法。
5.14.3 温度测量方法
温度测量方法按GB/T 1029的规定,有温度计法、埋置检温计法、电阻法(发电机断能停转后所测
得的温度值修正按GB/T 1029的规定)。
5.14.4 发热试验时冷却介质温度的测定
冷却介质温度可用几支温度计分布在冷却介质进入发电机的途径周围中进行测量。温度计应放置
在距发电机1m~2m处,其球部(测温部)处于发电机轴身中心高的水平面上,并应防止外来辐射热源
及气流的影响,取温度计读数的平均值作为冷却介质温度。
发热试验结束时的冷却介质温度,应取在整个发热试验过程中最后的1/4时间内按相等时间间隔
测得的几个温度计读数的平均值。
5.14.5 轴承温度的测定
轴承温度用检温计或温度计测量。对滚动轴承,当采用温度计测量温度时,温度计应尽可能放在轴
承温度最高处,温度考核按GB 755或该类型发电机标准的规定。
5.14.6 发电机断能停转后测得的电阻值修正
用电阻法测量断能停转后的发电......
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相关标准: GB/T 25388.1|GB/T 25390|GB/T 25386.2|GB/T 25386.1|GB/T 25389.2-2010|GB/T 25389.2|