1、ICS 29.160.10 K 21 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 104402020 风力发电机定子绕组绝缘结构评定规程 耐湿热性 Evaluation procedures for wind turbine generator stator winding insulation system Heat and humidity resistance 2020 - 10 - 23发布 2021 - 02 - 01实施 国家能源局 发布 NB/T 104402020 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 试品 . 1 4 试验规程 . 1 4.
2、1 质量保证试验 . 1 4.2 初始诊断 . 2 4.3 湿热试验规程 . 3 4.4 最终诊断 . 6 5 评定标准 . 6 6 试验报告中应给出的信息 . 6 图1 试品干燥处理过程 . 2 图2 试验规程示意图 . 3 图3 单次24 h温度/湿度循环过程示意图 . 5 表1 湿热试验项目及方法 . 4 I NB/T 104402020 前 言 本标准按GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给定的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国旋转电机标准化技术委员会（SAC/TC26）和能源行业风电标准化技术委员会风电电器 设备分技术委员会（NE
3、A/TC1/SC6）归口。 本标准起草单位：上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司、北京金风科创风电设备有限公司、 山东华力电机集团股份有限公司、中车株洲电机有限公司、南京汽轮电机长风新能源股份有限公司、西 安中车永电捷力风能有限公司、东方电气集团东方电机有限公司、上海电科电机科技有限公司。 本标准主要起草人:张生德、韦福东、张帮宁、王欢，张世福、王栋、张文斌、刘济林、徐厚朝、 段志强。 本标准为首次发布。 II NB/T 104402020 风力发电机定子绕组绝缘结构评定规程 耐湿热性 1 范围 本标准规定了风力发电机定子绕组绝缘结构耐湿热性评定规程，包括机械振动、湿热、高低温的循 环试验
4、方法。 本标准适用于直驱风力发电机定子绕组耐湿热性绝缘结构的评定，其他类型风力发电机定子绕组绝 缘结构耐湿热性评定也可参考本标准。 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，仅所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 201602006 旋转电机绝缘电阻测试 GB/T 20833.32018 旋转电机 旋转电机定子绕组绝缘 第3部分：介质损耗因数测量 GB/T 227152016 旋转交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平 JB/T 62042002 高压交流电机定子线圈及绕组绝缘耐电压试验规
5、范 IEC 60034-27-1: 2017 旋转电机 旋转电机定子绕组绝缘 第1部分：离线局部放电测量（Rotating electrical machines - Part 27-1: Off-line partial discharge measurements on the winding insulation） 3 试品 本试验规程中的试品为风力发电机定子局部模型，其模拟待试绝缘结构。定子局部模型应体现全部 的基本元件，且应尽可能地代表完整的风力发电机定子绕组结构。 每个定子局部模型周向为一个扇形结构应具备模拟待试绝缘结构的完整轴向长度，且至少具备5支 完整线圈，线圈层间可预埋温度传
6、感器。试品应合理设计工装，以保证试品放置、转运、起吊以及与振 动台的连接方式的要求。 4 试验规程 4.1 质量保证试验 试品制造完成后，应进行下述质量保证试验以剔除制造有缺陷的试品： a) 试品外观检查及要求： 试品表面无铁屑及其他金属杂物、无锈蚀； 试品表面绝缘无破损、无气孔等； 试品各个部件为一个整体，无松动。 b) 按GB/T 201602006的规定进行绝缘电阻测试，测试结果应符合产品要求； 1 NB/T 104402020 c) 按GB/T 20833.32018的规定进行介质损耗因数及增量、对地电容测试，测试结果应符合产 品要求； d) 按JB/T 62042002的规定进行耐压
7、测试，测试结果应符合产品要求； e) 按GB/T 227152016的规定进行匝间耐冲击电压测试，测试结果应符合产品要求； f) 按IEC 60034-27-1: 2017的规定进行局部放电测试，测试结果应符合产品要求； g) 按JB/T 62042002的规定进行耐电压击穿测试，试品测试线圈数量推荐不少于5只，若采用 已有绝缘结构及制造工艺，且具有试验数据可不进行此项测试。 4.2 初始诊断 4.2.1 机械振动试验 试品振动试验应在室温下进行，且不施加电压。振动幅值优先取相当于1.5 g（15 m/s 2 ）加速度的 幅值，即60 Hz时0.2 mm峰-峰值或50 Hz时0.3 mm峰-峰
8、值。并依次在试品切向、轴向和径向进行，每个 方向振动时间分别为1 h。如果与运行相关的应力会产生较大的振动，应采用该幅值并记录。 4.2.2 单次24 h温度/湿度循环试验 根据4.3 .2.2中描述内容对试品进行单次24 h温度/湿度循环试验。 4.2.3 试品干燥处理 建议试品干燥处理条件：（120 2）下干燥处理10 h，在标准大气条件下冷却至室温，干燥处 理过程如图1所示。 也可根据试品本身特性制定干燥参数，并在报告中说明。 图1 试品干燥处理过程 2 NB/T 104402020 4.2.4 电性能试验 在环境温度为15 35 ，空气相对湿度为45%75%，对试品进行如下电性能试验：
9、 按GB/T 201602006的规定进行绝缘电阻测试； 按GB/T 20833.32018的规定进行介质损耗因数及增量、对地电容测试； 按JB/T 62042002的规定进行耐压测试； 按GB/T 227152016的规定进行匝间耐冲击电压测试； 按IEC 60034-27-1: 2017的规定进行局部放电测试。 以上电性能测试结果应符合产品要求，测试数据作为初始诊断数据，与最终诊断数据做对比分析。 4.3 湿热试验规程 4.3.1 试验总则 试验规程为周期性试验，共包含7个分周期，每个分周期依次进行机械振动试验、湿热循环试验及 诊断分周期试验，其中湿热循环试验包含624 h的温度/湿度循环
10、。试验规程如图2所示。 图2 试验规程示意图 每个试验周期分为湿热循环分周期和诊断分周期两部分： 湿热循环分周期包含机械振动试验阶段和温度/湿度循环试验阶段； 诊断分周期：试品干燥处理后进行电性能试验。 循环试验周期结束后进行最终诊断试验。 湿热试验项目及方法详见表1。 3 NB/T 104402020 表1 湿热试验项目及方法 类别 序号 试验项目 试验方法 参考标准 质量保证试验 1 外观检查 4.1 2 绝缘电阻 GB/T 201602006 3 介质损耗因数及增量、对地电容 GB/T 20833.32018 4 局部放电（起始电压、熄灭电压） IEC 60034-27-1: 2017
11、5 耐压测试（匝间、工频耐压） GB/T 227152016 JB/T 62042002 初始诊断试验 6 机械振动试验 4.2.1 7 单次2 4 h温度/湿度循环试验 4.2.2 8 试品干燥处理 4.2.3 9 电性能试验 4.2.4 湿热循环分周期试验 10 机械振动试验 4.3.2.1 11 温度/湿度循环试验阶段 4.3.2.2 诊断分周期试验 12 试品干燥处理 4.2.3 13 外观检查 4.3.2.3 14 绝缘电阻 GB/T 201602006 15 介质损耗因数及增量、对地电容 GB/T 20833.32018 16 局部放电（起始电压、熄灭电压） IEC 60034-2
12、7-1: 2017 17 耐压测试（匝间、工频耐压） GB/T 227152016 JB/T 62042002 最终诊断 18 试品干燥处理 4.4.1 19 外观检查 4.4.2 20 绝缘电阻 GB/T 201602006 21 介质损耗因数及增量、对地电容 GB/T 20833.32018 22 局部放电（起始电压、熄灭电压） IEC 60034-27-1: 2017 23 击穿测试 JB/T 62042002 注：可根据实际要求，选做局部放电试验。 4.3.2 湿热循环分周期 4.3.2.1 机械振动试验 按4.2.1的规定进行。 4.3.2.2 温度/湿度循环试验 每周期含6次24
13、h温度/湿度循环。 单次24 h温度/湿度循环过程描述如下(见图3)： a) 每个24 h循环开始时，试验箱的温度应控制为20 2 K，相对湿度为（93 3）%； b) 试验箱的温度在1.5 h2.5 h内，连续升温至60 2 K。在此期间内相对湿度应保持在 （93 3）%； c) 试验箱的温度和相对湿度分别保持为60 2 K和（93 3）%，直到循环试验开始后5 h止； 4 NB/T 104402020 d) 试验箱温度在1.5 h2.5 h内降至20 2 K。在此期间内相对湿度应保持在80%96%范 围内； e) 自循环开始7.5 h起，试验箱温度在1.5 h2.5 h内，连续升温至60
14、2 K。在此期间内 相对湿度应保持在（933）%； f) 试验箱的温度和相对湿度分别保持为60 2 K和（93 3）%，直到循环试验开始后12.5 h 止； g) 试验箱温度在1.5 h2.5 h内降至20 2 K。在此期间内相对湿度应保持在80%96%范 围内； h) 完成步骤a）g）后，试验箱继续稳定保持为温度20 2 K，相对湿度（93 3）%，持续 时间1 h； i) 从循环开始后16 h起，试验箱温度开始降低，并在2 h3 h内降到-40 2 K，从此阶段 起，在整个低温分循环期间对相对湿度不做要求； j) 从循环开始后19 h起，试验箱温度应保持为-40 2 K，持续时间1 h；
15、k) 从循环开始后20 h起，试验箱开始升温，并在循环开始2 h3 h内升至20 2 K； l) 从循环开始23 h起，试验箱温度应保持20 2 K，并开始加湿，相对湿度（93 3）%，直 到24 h循环结束。 图3 单次24 h温度/湿度循环过程示意图 4.3.2.3 诊断分周期试验 5 NB/T 104402020 每个诊断分周期试验前，试品需进行干燥处理（见4.2.3），然后对每支线圈进行诊断分周期试验。 若线圈无故障发生，则进入下个周期，若线圈发生故障，则直接进行故障分析。 在环境温度为15 35 ，空气相对湿度为45%75%，诊断分周期性能测试项目如下： 目测试品外观变化； 按GB/
16、T 201602006的规定进行绝缘电阻测试； 按GB/T 20833.32018的规定进行介质损耗因数及增量、对地电容测试； 按JB/T 62042002的规定进行耐压测试； 按GB/T 227152016的规定进行匝间耐冲击电压测试； 按IEC 60034-27-1: 2017的规定进行局部放电测试。 4.4 最终诊断 4.4.1 经过7个周期湿热循环试验后，应对试品进行干燥处理，推荐干燥条件见4.2.3。 4.4.2 在环境温度为15 35 ，空气相对湿度为45%75%，进行如下性能测试： 目测试品外观变化； 按GB/T 201602006的规定进行绝缘电阻测试； 按GB/T 20833
17、.32018的规定进行介质损耗因数及增量、对地电容测试； 按IEC 60034-27-1: 2017的规定进行局部放电测试； 按GB/T 227152016的规定进行匝间耐冲击电压测试； 按JB/T 62042002的规定进行耐电压击穿测试。 5 评定标准 5.1 试品的外观应符合下列要求： 铁心无翘曲、无变形； 铁心表面覆盖漆和浸渍漆无大面积鼓泡、开裂、脱落； 试品无异常析出物。 5.2 试品的电气性能应符合下列要求： 绝缘电阻：最终诊断测试数据不低于初始诊断的80%； 介质损耗因数：最终诊断测试数据不高于初始诊断的150%； 局部放电起始和熄灭电压：最终诊断测试数据不低于初始诊断的80%； 击穿电压：最终诊断测试数据不低于初始诊断的80%。 6 试验报告中应给出的信息 编写报告时，需详细记录试验所有的相关内容,下述信息宜在试验报告中提供： 试品结构； 所用试品中绕组试样的数量； 质量保证试验的测试结果； 初始诊断、诊断分周期的测试结果； 最终诊断测试结果。 _ 6
