标准搜索结果: 'GB/T 755-2019'
| 标准编号 | GB/T 755-2019 (GB/T755-2019) | | 中文名称 | 旋转电机 定额和性能 | | 英文名称 | Rotating electrical machines -- Rating and performance | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K20 | | 国际标准分类 | 29.160.01 | | 字数估计 | 58,558 | | 发布日期 | 2019-12-10 | | 实施日期 | 2020-07-01 | | 起草单位 | 上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司、哈尔滨电气动力装备有限公司、上海电气集团上海电机厂有限公司、河北电机股份有限公司、山东华力电机集团股份有限公司、雷勃电气(无锡)有限公司、康富科技股份有限公司、卧龙电气集团股份有限公司、重庆赛力盟电机有限责任公司、广东省东莞电机有限公司、江苏锡安达防爆股份有限公司、山东齐鲁电机制造有限公司、上海德驱驰电气有限公司、中电电机股份有限公司、浙江特种电机股份有限公司、荣成市荣佳动力有限公司、卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司、江门江菱电机电气有限公司、上海连成集团苏州股份 | | 归口单位 | 全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC 26) | | 提出机构 | 中国电器工业协会 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 755-2019
Rotating electrical machines -- Rating and performance
ICS 29.160.01
K20
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 755-2008
旋转电机 定额和性能
2019-12-10发布
2020-07-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
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 3
4 工作制 6
5 定额 16
6 现场条件 19
7 电气运行条件 20
8 热性能与试验 26
9 其他性能和试验 39
10 铭牌 45
11 其他要求 47
12 容差 48
13 电磁兼容性(EMC) 50
14 安全 51
附录A(资料性附录) S10工作制的应用以及确定相对预期热寿命TL 值的导则 52
附录B(资料性附录) 电磁兼容(EMC)限值 53
参考文献 54
旋转电机 定额和性能
1 范围
本标准适用于所有的旋转电机,但其他国家标准和IEC 标准所规定的电机除外,例如,IEC 60349。
本标准范围内的电机也可符合经取代、修改或补充的其他国家标准和IEC 标准的要求,例如
IEC 60079和IEC 60092。
注:如为了适用于特殊用途例如耐辐射电机或宇航电机而要对本标准的某些条文进行修改,则所有其他条文在其
能适用时仍然有效。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2900.25-2008 电工术语 旋转电机(IEC 60050-411:1996,IDT)
GB/T 21210-2016 单速三相笼型感应电动机的起动性能(IEC 60034-12:2016,IDT)
额。定额类别应标志在额定输出后。如无定额类别,则认为是连续工作制定额。
当由制造商接入作为电机整体一部分的附件(如电抗器,电容等)时,额定值应归算至整个组合的电
源边端子处。
注:本规定不适用于电机与电源之间所接的电力变压器。
当对用静止变流器馈电或供电的电机规定定额时,另作专门考虑。IEC TS60034-25给出了应用
导则。
5.2 定额类别
5.2.1 连续工作制定额
该种定额,电机可在满足本标准的要求下长期运行。
该种定额等级相应于S1工作制,标志方法亦同S1工作制。
5.2.2 短时工作制定额
该种定额,电机可在满足本标准的要求时在环境温度下起动,并在规定的时限内运行。
该种定额等级相应于S2工作制,标志方法亦同S2工作制。
5.2.3 周期工作制定额
该种定额,电机可在满足本标准的要求时,按指定的工作周期运行。
该种定额等级相应于S3~S8工作制中的一种,标志方法亦同相应的工作制。
除非另有规定,周期性负载的持续时间为10min,负载占空比应为下述数值之一:
15%,25%,40%,60%
5.2.4 非周期工作制定额
该种定额,电机可在满足本标准的要求时做非周期运行。
该种定额等级相应于非周期工作制S9,标志方法亦同S9工作制。
5.2.5 离散恒定负载和转速工作制定额
该种定额,电机可在满足本标准的要求时,能承受S10工作制的联合负载和转速做长期运行。在一
个工作周期内的最大允许负载应考虑到电机的所有部件,如绝缘结构对于相对预期热寿命的指数规律
的正确性、轴承温度以及其他部件的热膨胀等。除非其他相关国家标准或IEC 标准另有规定,最大负
载应不超过以S1工作制为基准的负载值的1.15倍。最小负载可为零,此时电机处于空载或停机和断
能状态。这类定额的选用参见附录A。
该种定额等级相应于S10工作制,标志方法亦同S10工作制。
注:其他相关国家标准或IEC 标准允许用限制绕组温度(或温升)取代基于S1工作制的负载标幺值规定最大负载。
5.2.6 等效负载定额
一种为试验目的而规定的定额,按其规定在满足本标准各项要求的同时,电机可在恒定负载下运行
直至达到热稳定,使定子绕组温升与在规定工作制的一个负载周期内的平均温升相同。
等效定额的定义宜考虑一个工作周期内负载,转速和冷却的变化。
如采用这类定额,标志为“equ”。
5.3 定额类别的选定
按一般用途制造的电机应具有连续工作制定额,并能以S1工作制运行。
如用户未表明工作制,则认为是S1工作制,其定额应为连续工作制定额。
对用于短时工作制定额的电机,其定额应以S2工作制为基准,见4.2.2。
对用于可变负载或负载包括空载、停机和断能的电机,其定额应为以S3~S8工作制之一为基准的
周期工作制定额,见4.2.3~4.2.8。
对用于转速变化负载亦变化,包括过载的电机,其定额应为以S9工作制为基准的非周期工作制定
额,见4.2.9。
对用于离散恒定负载,包括过载或空载(或停机和断能)的电机,其定额应为以S10工作制为基准的
离散恒定负载定额,见4.2.10。
5.4 各种定额类别的输出
在确定定额时:
对S1~S8工作制,其恒定负载规定值应为额定输出,见4.2.1~4.2.8;
对S9和S10工作制,应以基于S1工作制的负载基准值作为额定输出,见4.2.9和4.2.10。
5.5 额定输出
5.5.1 直流发电机
额定输出是指接线端子处的输出功率,应用瓦(W)表示。
5.5.2 交流发电机
额定输出是指接线端子处的视在功率,应用伏安(VA)连同功率因数表示。
除非与购买者另有规定,同步发电机的额定功率因数应为0.8滞后(过励)。
注:交流发电机的P-Q出力图(功率图)表明了运行限值,提供了更多的发电机性能参数的信息。
5.5.3 电动机
额定输出是指转轴上的有效机械功率,应用瓦(W)表示。
5.5.4 同步调相机
额定输出是指接线端子处的无功功率,在超前(欠励)或滞后(过励)的条件下,应用乏(Var)表示。
5.6 额定电压
5.6.1 直流发电机
对在较小电压范围内运行的直流发电机,除非另有规定,其额定输出和电流应相应于该电压范围内
最大值,见7.3。
5.6.2 交流发电机
对在较小电压范围内运行的交流发电机,除非另有规定,其额定输出和功率因数应相应于该电压范
围内的任一数值,见7.3。
5.7 电压与输出的对应关系
按照各种不同的额定电压等级制造所有定额的电机是不现实的。通常,对于交流电机,考虑到设计
和制造因素,按照电机额定输出,高于1kV的优先电压定额见表1。
表1 优先电压定额
额定电压
kV
最小额定输出
kW或kVA
1.0< UN≤3.0
3.0< UN≤6.0
6.0< UN≤11.0
11.0< UN≤15.0
100
150
800
2500
5.8 多种定额电机
对于多种定额电机,每种定额在各个方面都应符合本标准。
对于多速电动机,应对每一转速规定定额。
当一额定参量(输出、电压、转速等)有若干个数值或在两个限值内连续变化时,则应按这些数值或
限值说明定额。本规定不适用于7.3规定的运行期间电压和频率变化或起动时的星-三角连接。
6 现场条件
6.1 概述
除非另有规定,电机在运行、停机、贮存和运输过程中应适合于下述现场条件。不同类型冷却器入
口处的温度见表5。对于现场运行条件偏差的修正,见第8章。
电机运行在本标准规定范围外的情况应特别考虑。
6.2 海拔
海拔应不超过1000m。
6.3 最高环境空气温度
环境空气温度应不超过40℃。
6.4 最低环境空气温度
除非制造商和用户另行商定,对于任何电机,环境空气温度应不低于-15℃,但下述电机的环境空
气温度应不低于0℃:
a) 额定输出大于3300kW(或kVA)/1000r/min;
b) 额定输出小于600W(或VA);
c) 带换向器;
d) 带滑动轴承;
e) 以水作为初级或次级冷却介质。
6.5 冷却水温
参考冷却水温见表5。其他冷却水温见表10。冷却水温度应不低于+5℃。7)
7) 根据我国自然环境,如有需要,冷却水温应不高于+33℃。
6.6 停机、贮存和运输
如在运输、贮存或安装后停机时的温度可能会低于6.4的规定时,用户应通知制造商并规定所要求
的最低温度。
注:在长时间停机、贮存和运输后电机通电时可能需要特别的测试。电机经过了一段非运行周期后也需要特别的
测试,具体见制造商的使用说明。
6.7 氢气冷却介质的纯度
氢冷电机当冷却介质的含氢量不少于95%(按体积计)时,应能在额定条件下输出额定功率。
注:考虑到安全问题,当混合气体中另一气体为空气时,氢气含量无论在何种情况下均宜保持在90%或以上。
当按IEC 60034-2(所有部分)的规定计算效率时,除非制造商和用户之间另有协议,在规定的压力
和再冷却温度下,气体混合物的标准成份应是98%的氢气和2%的空气(按体积计)。风摩耗应按相应
的密度计算。
7 电气运行条件
7.1 电源
对直接连接到配电系统或用电系统的三相50Hz或60Hz交流电机的额定电压应符合IEC 60038
所规定的标称电压。
注:大型高压交流发电机的电压可按最佳性能选取。
对用静止变流电源供电的交流电动机,电压、频率和波形的规定均不适用,额定电压应按协议规定。
根据IEC 60034-18-41具有Ⅰ型绝缘结构,设计为电压源变频器供电的电机,制造商能根据
IEC 60034-18-41给绝缘结构标注脉冲电压等级(IVIC)。这种情况时,绝缘结构相-相间宜满足IVICC
级,相-地间宜满足IVICB级或制造商和用户之间协定的等级。IVIC等级应标注在文件中和标注在铭
牌上更好(见10.2)。
注:变频器供电电机特殊考虑的更多信息见IEC TS60034-25。
当发生交流电动机母线的任何切换或快速重合闸时,例如,其电压的供给由电网规定的要求控制,
会导致非常高的峰值电流危及定子绕组端部和产生非常高的峰值转矩,甚至高达20倍额定转矩危及机
械结构包括联轴器和被驱动或正在驱动的设备,因此母线切换或快速重合闸仅在电机和被驱动设备制
造商接受并在规格书中写明的情况下才被允许。对于额定容量小于或等于10MW 或10MVA的电
机,超过1.5倍开路时间常数的慢速重合闸是被允许的。对于额定容量大于10MW 或10MVA的电
机,被允许的最小慢速重合闸时间宜由系统集成商通过完整系统的瞬态分析确定,并且如果电机和被驱
动设备制造商接受,则这个最小慢速重合闸时间被允许。
7.2 电压和电流的波形和对称性
7.2.1 交流电动机
7.2.1.1 对用于由交流发电机供电(无论是地区供电或经电网供电),频率为固定的电源上的交流电动
机,供电电压谐波电压因数(HVF)应不超过以下数值:
---对单相电动机和三相电动机,包括同步电动机但不包括 N设计电动机(见 GB/T 21210-
2016),制造商如无其他说明,供电电压的谐波电压因数不超过0.02;
---N设计电动机供电电压谐波电压因数应不超过0.03。
HVF 值应按式(4)计算:
8.4 电机某一部分的温升
电机某一部分的温升Δθ就是用8.5中规定的适当方法测得的该部分温度与用8.3.4中规定的方法
测得的冷却介质温度之差。
为了与温升限值(表8或表9)或温度限值(表13)作比较,如有可能,温度应在热试验结束时立即测
量,见8.7。
如果做不到这点,如用电阻直接测量法,则见8.6.2.3。
对按实际周期工作工作制(S3~S8工作制)试验的电机,在最后一个运行周期中,产生最大发热量
的持续时间过了一半时的温度应作为试验结束时的温度(见8.7.3)。
8.5 温度测量方法
8.5.1 概述
测量绕组和其他部分温度的公认方法有三种:
---电阻法;
---埋置检温计(ETD)法;
---温度计法。
不同的方法不应作为相互校核之用。
间接测量法见IEC 60034-29。
8.5.2 电阻法
根据绕组电阻的增加而确定绕组的温度。
8.5.3 埋置检温计(ETD)法
用埋入电机内部的检温计(如电阻检温计、热电偶或半导体负温度系数检温计)来测量温度。检温
计在电机制造过程中埋置于电机制成后触及不到的部位。
8.5.4 温度计法
用温度计贴附于成品电机可触及的表面上来测量温度。术语“温度计”不但包括膨胀式温度计,而
且也包括非埋置式热电偶和电阻式温度计。当膨胀式温度计用于测量的强交变或移动磁场的部位的温
度时,应采用酒精温度计而不采用水银温度计。
8.6 绕组温度的确定
8.6.1 方法的选择
通常,测量电机绕组温度应采用8.5.2所述的电阻法,(同时见8.6.2.3.3)。
对额定输出为5000kW(或kVA)及以上交流电机的定子绕组,应采用埋置检温计法。
对额定输出为5000kW(或kVA)以下但在200kW(或kVA)以上的交流电机,除非另有规定,制
造商应选用电阻法或埋置检温计(ETD)法。
对额定输出为200kW(或kVA)及以下交流电机,除非另有规定,制造商应选用电阻法的直接测量
法或叠加法(见8.6.2.1)(同时见下文)。
对额定输出为600W(或 VA)及以下的电机,当绕组为非均布或因必要的接线而过份复杂时,可用
温度计测量电机温升。温升限值应符合表8,1d)项电阻法的规定。
下列情况认可用温度计法:
8.6.3.4 线圈端部
检温计应置于线圈端部两个相邻线圈边之间预计为最热点的位置上。检温计的敏感点应与线圈边
表面紧密接触,并有足够的防护措施,以防止冷却介质的影响,同时见8.6.1。
当放置检温计在高压电机绕组端部时,应充分考虑其绝缘强度不受影响和绕组悬垂部分潜在的电
位差造成问题。另外,接地测量系统直接耦合到了高压系统,这时断开接地测量将立即造成测量系统过
压。测量系统应防止这种间接损害直至致命伤害。
注:如果定子绕组是直接液体冷却管型的,那么检温计就安置在每个监测水温的出口喷嘴区域这样能给出导体通
道是否堵塞的指示。
8.6.4 温度计法
所做的各种努力都是为了从安全的角度考虑,应将温度计置于温度最有可能是最高的点或一些点
上(如紧挨铁心的绕组端部),安置方式应有效地保护以防止温度计与初级冷却介质接触,而与电机绕组
或其他部分有很好的热接触。
任一温度计的最高读数即为绕组或其他部分的温度。
8.7 热试验持续时间
8.7.1 连续工作制定额
试验应持续进行至热稳定。
8.7.2 短时工作制定额
试验应按定额中规定的时间。
8.7.3 周期工作制定额
通常采用制造商规定的等效负载定额(见5.2.6)进行试验,直至达到热稳定。如协议按实际工作制
试验,则应按规定的负载周期连续运行,直至达到实际上相同的温度循环。判断的准则是将两个相继工
作周期的相应点联成直线,其梯度应小于1K/0.5h。如有必要,应在一段时间内以适当的时间间隔进
行测量(见3.25)。
8.7.4 非周期工作制定额和离散恒定负载定额
应采用制造商规定的等效负载定额(见5.2.6)进行试验,直至达到热稳定。
8.8 S9工作制电机等效热时间常数的确定
处于正常运行的通风条件下电机等效热时间常数可近似地确定该电机的发热过程,此常数能按
8.6.2.3所作的冷却曲线求得。时间常数值等于在冷却曲线上从电机断电瞬间到满载温升下降一半时
所需时间的1.44(即1/ln2)倍。
8.9 轴承温度的测量
允许用温度计法或埋置检温计(ETD)法测量轴承温度。
轴承温度的测点应尽可能靠近表7所列两个位置之一。
应减少温度计与被测温度物体间的热阻,例如气隙应用导热涂料填充。
注:在测点A和B之间以及这些测点和轴承的最热点之间有温差,大小与轴承尺寸有关。对压入式轴瓦的滑动轴
承和内径为150mm及以下的球或滚子轴承,测点A和B之间的温差可忽略不计。而对较大轴承,测点A与B
之间的温差约为15K。
9.3 偶然过电流
9.3.1 概述
规定旋转电机过电流能力是为了使电机能与控制和保护装置相匹配。本标准不要求作考核过电流
能力的试验。电机绕组的发热效应近似地按时间和电流平方的乘积作变化,超过额定值的电流将会增
加绕组的温度。除非另有协议,可以认为电机在整个寿命期间,规定的过电流运行的时间为若干个短周
期。当交流电机既作发电机又作电动机运行时,其过电流能力宜按协议。
注:对于同步电机在故障条件下偶然承受负序分量电流的能力,见7.2.3。
9.3.2 交流发电机
额定输出在1200MVA及以下的交流发电机应能承受1.5倍额定电流,历时不少于30s。
额定输出在1200MVA以上的交流发电机应能承受1.5倍额定电流,持续时间按协议,但应不少
于15s。
9.3.3 电动机(不包括换向器电动机和永磁电动机)
额定输出在315kW及以下和额定电压在1kV及以下的多相电动机应能承受1.5倍额定电流,历
时不少于2min。
注:对额定输出在315kW以上的多相电动机和所有单相电动机,不规定偶然过电流。
9.3.4 换向器电机
在下列合适的组合条件下,换向器电机应能承受1.5倍额定电流历时60s:
a) 转速:
1) 直流电动机:最高满励磁转速;
2) 直流发电机:额定转速;
3) 交流换向器电动机:最高满励磁转速。
b) 电枢电压:相应于规定转速。
注:宜注意所给的换向能力限值。
9.4 电动机的短时过转矩
9.4.1 多相感应电动机和直流电动机
所有电动机,不论其工作制和结构均应能承受历时15s的过转矩,其值至少应超过额定转矩60%,
但不发生转速突变或停转(在逐渐增加转矩的情况下),此时电压、频率(对感应电动机)维持在额定值。
按GB/T 21210-2016制造的一些电动机要求较高的转矩。
对于直流电动机,转矩应用过电流表示。
S9工作制的电动机应能承受按该工作制规定的短时过转矩。
为了近似地确定因电流损耗而引起的温度变化,可利用按8.8求得的等效热时间常数。
对要求高转矩(如起重用)的特定用途电动机,其过转矩能力按协议。
对特殊设计以保证起动电流小于4.5倍额定电流的笼型感应电动机,其过转矩值可能低于本条第
一段规定的60%,但不低于50%,或根据协议。
对具有特殊起动特性的特殊感应电动机,例如用于变频或由静止变流电源供电的感应电动机其过
转矩数值应按协议。
10.2 标记
额定输出为750W(或VA)及以下且结构尺寸不在IEC 60072系列标准范围内的电机铭牌上至少
应标出第a)、b)、l)、m)、aa)和cc)项。额定输出为3kW(或kVA)及以下特殊用途的装入式电机铭牌
上至少应标出第a)、b)、l)和m),bb)项也要另外提供。
其他情况下,按适用情况在铭牌上应永久性地标出以下诸项内容。这些项目不必全部标在同一块
铭牌上。量值和单位的字母符号应符合IEC 60027-1和IEC 60027-4的要求。
如制造商提供更多的资料,则无须标志在铭牌上。
为便于参考,诸项目冠以编号,但在铭牌上的顺序不作规定,诸项目可作适当的组合:
a) 制造商名或标记;
b) 制造商的产品编号或识别标记;
注1:单纯的识别标记可用于识别具体类型的电机,该类电机是按同一电气和机械设计且每一批均采用同样工艺制
造的。
c) 识别制造年份的信息。该信息应标记在铭牌上或列于单独的数据表中随电机供给用户;
注2:如援引第2项规定的资料能够从制造商得知这一信息,也可在铭牌和单独的数据表中略去此项。
d) 制造商的电机型号;
e) 交流电机的相数;
f) 所采用的定额和性能标准的编号(如IEC 60034-X和/或等同的国家标准)。如果标注的是
IEC 60034,则意味着是所有的IEC 60034系列标准,如果标注的是IEC 60034-1,则意味着只
是该标准本身;
g) 符合IEC 60034-5规定的旋转电机整体结构防护等级(IP代码)分级;
h) 符合IEC 60034-6规定的电机冷却方式(IC代码),如果不是IC411时需要标注;
i) IEC 60034-30标准范围内的电机效率分级(IE代码)及IEC 60034-30规定的额定效率值;
j) 热分级和温度限值或温升限值(当低于热分级时),必要时,对带水冷冷却器电机还缀以温升是
由初级或次级冷却介质起算的测量方法,用“P”(初级)或“S”(次级)字母表示,见8.2。当定子
和转子热分级不同时,应分别表示(用斜线分开);
k) 除连续定额S1工作制以外的电机定额类别,见5.2;
l) 额定输出或额定输出范围;
m)额定电压或额定电压范围;
n) 交流电机的额定频率或额定频率范围;
交直流两用电动机,在额定频率后边缀以适当的符号;
例如:~50Hz/或a.c.50Hz/d.c.
o) 永磁体励磁的同步电机额定转速时的开路电压;
p) 额定电流或额定电流范围;
q) 额定转速或额定转速范围;
r) 超速不同于9.7的规定,或,最大安全运行速度小于9.6的规定,或电机设计为特别的变速运行
时允许的超速值;
s) 他励或并励直流电机以及同步电机的额定励磁电压和额定励磁电流;
t) 交流电机的额定功率因数;
u) 绕线转子感应电机集电环之间的额定开路电压及额定转子电流;
v) 额定波形因数以及静止电力变流器输入端子上的额定交流电压,当此电压超过电动机电枢回
路额定直流电压时;
w) 不同于40℃时的最高环境温度;
不同于25℃时的最高水温;
x) 如不按第6.4规定的最低环境温度;
y) 电机设计所依据的海拔高度(如海拔超过1000m);
z) 氢冷电机在额定输出时的氢气压力;
aa)如有规定,质量超过30kg的电机总质量;
bb)适于单一方向旋转的电机,以箭头指示旋转方......
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