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| 标准编号 | GB/Z 20833.5-2023 (GB/Z20833.5-2023) | | 中文名称 | 旋转电机 绕组绝缘 第5部分：重复冲击电压下局部放电起始电压的离线测量 | | 英文名称 | Rotating electrical machines - The winding insulation - Part 5: Off-line measurement of partial discharge inception voltage under repetitive impulse voltage | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | K20 | | 国际标准分类 | 29.160.01 | | 字数估计 | 39,328 | | 发布日期 | 2023-09-07 | | 实施日期 | 2024-04-01 | | 起草单位 | 上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司、中车永济电机有限公司、SEW-电机(苏州)有限公司、苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司、山东华力电机集团股份有限公司、卧龙电气驱动集团股份有限公司、江苏大通机电有限公司、江苏上骐集团有限公司、瑞昌市森奥达科技有限公司、中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华北电力试验研究院、上海电器科学研究所(集团)有限公司、安徽威能电机有限公司、大连钰霖电机有限公司、东方电气集团东方电机有限公司、南阳防爆(苏州)特种装备有限公司、西门子电机(中国)有限公司、上海迈昆控制系统有限公司 | | 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/Z 20833.5-2023: 旋转电机 绕组绝缘 第5部分：重复冲击电压下局部放电起始电压的离线测量
ICS 29.160.01
CCSK20
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
旋转电机 绕组绝缘 第5部分:重复冲击
电压下局部放电起始电压的离线测量
2023-09-07发布
2024-04-01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 Ⅴ
引言 Ⅵ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 用于PD测量的重复冲击电压 4
4.1 概述 4
4.2 单冲击电压波形 4
4.3 单冲击电压队列 9
4.4 单冲击电压队列的逐级升压和逐级降压 10
4.5 旋转电机内部冲击电压分布 13
5 冲击电压下PD测量方式 14
5.1 概述 14
5.2 电气PD测量 14
5.3 PD检测阈值水平 16
5.4 冲击发生器及计算机测量系统 17
5.5 RPDIV和RPDEV的计算和解释 17
6 冲击下PD试验规程 18
6.1 试品 18
6.2 PD测试期间的安全和环境 21
6.3 试验规程和报告 21
附录A(资料性) 完整绕组上典型PD测量 23
附录B(资料性) 使用相位角进行PD数据分析示例 24
附录C(资料性) 完整绕组连接示例 26
附录D(资料性) 重复冲击下SBS增压模式实例 30
参考文献 31
图1 RPDIV和 RPDEV的测量回路框图 4
图2 单开关简化冲击发生器(IG)电路 5
图3 单开关冲击发生器IG开路端输出电压 5
图4 单开关冲击发生器IG开路端的两个冲击波形 5
图5 四臂(开关)桥电路的简化IG电路 6
图6 四臂桥式回路开路端的输出电压 6
图7 三角波冲击的上升时间增加和峰值电压降低 7
图8 方波冲击的上升时间增加和峰值电压降低 7
图9 三角波冲击的峰值过冲和快速振荡 7
图10 方波冲击的峰值过冲和快速振荡 8
图11 双极方波电压试验期间观察到的典型“振铃” 8
图12 三角波冲击缓慢振荡衰减 8
图13 方波冲击缓慢振荡衰减 9
图14 正单极式冲击队列参数示意图 9
图15 双极式冲击队列参数示意图 10
图16 正单极式冲击SBS参数 10
图17 测量 RPDIV和 RPDEV的正单极式冲击SBS电压图示 11
图18 正单极式冲击畸变的双极式SBS电压图示 11
图19 双极式冲击的SBS电压增加 11
图20 RPDIV测量前调节程序的代表性方案 12
图21 两电平变频器供电旋转电机绕组相间、对地和匝间电压示意图 13
图22 带有多阶模拟滤波器的耦合电容器 14
图23 滤波前(左)和滤波后(右)冲击电压和PD脉冲频谱示例 15
图24 带有多阶模拟滤波器的HFCT连接于电源和试品之间 15
图25 带有多阶模拟滤波器的HFCT连接于电源和地之间 15
图26 使用电磁耦合器(如天线)抑制试验电源冲击的回路 16
图27 使用电磁UHF天线的回路 16
图28 噪声、干扰和阈值示意图 17
图29 用PC进行PD测量示例图 17
图30 使用50%PD概率对重复脉冲电压进行RPDIV和RPDEV计算的示例 18
图31 三端子和四端子电机电压端子示意图 19
图A.1 RRT中PD测量系统框图 23
图A.2 RRT中冲击图示和PD起始电压脉冲图示 23
图B.1 正弦电压模式的PD相位图示例 24
图B.2 正弦PWM 电压模式PD相位图示例 24
图B.3 方波PWM 电压模式PD相位图示例(PRPD模式) 25
图C.1 六端子电机的连接 26
图C.2 三端子或四端子电机的连接(带N端子) 26
图C.3 三端子电机连接,a型(表2) 27
图C.4 三端子电机连接,b型(表2) 27
图C.5 三端子电机连接,c型(表2) 27
图C.6 三端子电机连接,d型(表2) 27
图C.7 三端子电机连接,e型(表2) 28
图C.8 三端子电机连接,f型(表2) 28
图C.9 N端子接地的四端子电机-连接类型(表3) 29
图D.1 单极式冲击交替队列的SBS电压增加 30
表1 需报告的试品终端冲击电压参数的典型范围 12
表2 三端子电机完整绕组连接 20
表3 四端子电机完整绕组连接 20
表A.1 RRT中使用的参数 23
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《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。
本文件是 GB/T (Z)20833《旋转电机 绕组绝缘》的第5部分。GB/T (Z)20833已经发布了以下
部分:
---第1部分:离线局部放电测量(GB/T 20833.1);
---第2部分:在线局部放电测量(GB/T 20833.2);
---第3部分:介质损耗因数测量(GB/T 20833.3);
---第4部分:绝缘电阻和极化指数测量(GB/T 20833.4);
---第5部分:重复冲击电压下局部放电起始电压的离线测量(GB/Z 20833.5)。
本文件等同采用IEC TS60034-27-5:2021《旋转电机 第27-5部分:重复冲击电压下局部放电起
始电压的离线测量》,文件类型由IEC 的技术规范调整为我国的指导性技术文件。
本文件做了下列最小限度的编辑性改动:
---为与现有标准协调,将标准名称改为《旋转电机 绕组绝缘 第5部分:重复冲击电压下局部
放电起始电压的离线测量》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电器工业协会提出。
本文件由全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC26)归口。
本文件起草单位:上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司、中车永济电机有限公司、SEW-
电机(苏州)有限公司、苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司、山东华力电机集团股份有限公司、卧龙电
气驱动集团股份有限公司、江苏大通机电有限公司、江苏上骐集团有限公司、瑞昌市森奥达科技有限公
司、中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华北电力试验研究院、上海电器科学研究所(集团)有限公
司、安徽威能电机有限公司、大连钰霖电机有限公司、东方电气集团东方电机有限公司、南阳防爆(苏州)
特种装备有限公司、西门子电机(中国)有限公司、上海迈昆控制系统有限公司、上海诺百川新能源科技
有限公司。
本文件主要起草人:刘芮、张生德、郑瑞娟、张运哲、周成、尹志华、胥鹏涛、肖先雄、印光宇、王贤长、
张兴滨、佟安妮、蒋丹枫。
引 言
近年来,随着电力电子技术的发展,出现了各种变频调速电机的电力传动系统(PDS)。
IEC TS60034-25[1]介绍了PDS对旋转电机的新影响。该文件指出,由于PDS中电源器件的重复快速
切换,电机绕组的电气绝缘会受到高频冲击电压的影响。冲击的严重程度取决于变频器和电机的额定
值、变频器拓扑、电机和变频器之间的电缆长度、滤波装置等。
IEC 60034-18-41[2]于2014年发布,是第一个描述变频器供电旋转电机中使用的Ⅰ型(无局部放
电)绝缘系统设计鉴定和型式试验的国际标准。在本文件中,要求使用工频或冲击电源进行两种局部放
电(PD)试验。对于冲击下的局部放电测量,IEC 60034-18-41引用了IEC TS61934,其提供了通常的技
术解释和几种局部放电测量方法。对于旋转电机绕组绝缘的实际测试指南,本文件是作为重复冲击条
件下局部放电起始电压 RPDIV和熄灭电压 RPDEV的离线测量而编制的。
GB/T (Z)20833提供了旋转电机绕组绝缘的功能性评定及特殊试验规程,拟由5个部分构成。
---第1部分:离线局部放电测量。目的在于规定旋转电机绕组绝缘离线局部放电测量的通用基
础规范。包括:测量方法和仪器、试验回路的布置、试验规程的标准化、噪声的降低、试验结果
文件编制、试验结果评价。
---第2部分:在线局部放电测量。目的在于规定额定电压为3kV及以上、无变频器供电旋转电
机定子绕组绝缘局部放电在线测量,包括:测量技术和仪器、试验回路的布置、标准化及灵敏度
评估、测量规程、噪声的降低、试验结果文件编制、试验结果评定。
---第3部分:介质损耗因数测量。目的在于确立在工频交流电压下对额定电压为6kV 及以上
电机单个成型定子线棒和线圈进行介质损耗因数测量的必要条件。
---第4部分:绝缘电阻和极化指数测量。目的在于规定适用于额定功率750W 及以上的低压、
高压交流和直流旋转电机绕组绝缘电阻和极化指数的最小推荐值。
---第5部分:重复冲击电压下局部放电起始电压的离线测量。目的在于规定适用于电压型变频
器供电的旋转电机的绕组绝缘在重复冲击电压下局部放电起始和熄灭电压的离线测量方法。
旋转电机 绕组绝缘 第5部分:重复冲击
电压下局部放电起始电压的离线测量
1 范围
本文件规定了绕组绝缘在重复冲击电压下局部放电起始和熄灭电压的离线测量方法。
本文件适用于电压型变频器供电的旋转电机。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 23642-2017 电气绝缘材料和系统 瞬时上升和重复电压冲击条件下的局部放电(PD)电
气测量(IEC TS61934:2011,IDT)
注:GB/T 20833.1-2021 旋转电机 绕组绝缘 第1部分:离线局部放电测量(IEC 60034-27-1:2017,IDT)
IEC TS61934 电气绝缘材料和系统 瞬时上升和重复电压冲击条件下的局部放电(PD)电气测
注:GB/T 42287-2022 高电压试验技术 电磁......
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