GB T 13002-2008 旋转电机.热保护.pdf

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1、ICS 2916010K 20 a亘中华人民共和国国家标准GBT 1 30022008IEC 600341 1：2004代替GBT 13002-1991旋转电机热保护Rotating electrical machines-Thermal protection(IEC 600341 1：2004，Rotating electrical machines-Part 11：Thermal protection，IDT)2008-04-23发布 2008-120 1实施宰瞀擞紫瓣訾糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会厘19GBT 13002-2008IEC 60034-1 1：2004目 次前言-Ig

2、I言-1范围l2规范性引用文件13术语和定义14热保护限值25慢变化热过载的保护26快变化热过载的保护37脱扣后再起动58型式试验59常规试验6刖 吾GBT 13002-2008IEC 60034-1 1：2004本标准等同采用IEC 60034-11：2004(第2版)旋转电机热保护。IEC 60034-ii：1978(第1版)分为3部分：IEC 6003411-1，IEC 6003411-2，IEC 60034113。此次修订，IEC将第2部分和第3部分的内容划分到其他标委会，而SACTC 26只负责相应于原来第一部分的工作。本标准代替GBT 13002 1991旋转电机装入式热保护旋转电

3、机的保护规则。本标准与GBT 13002-1991相比，在技术内容和编排格式上进行了修改。其中主要技术内容的改变是将慢变化热过载和快变化热过载时绕组温度最大值由原来的两种类别缩减为一种，以避免混淆。本标准图3和图4标题中“热临界部件”是指温度最快达到危险值的电机部件。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(SACTC 26)归口。本标准负责起草单位为：上海电器科学研究所(集团)有限公司、卧龙电气集团股份有限公司，上海强辉电机有限公司、浙江金龙电机有限公司、泰豪科技股份有限公司、中国北车集团永济电机厂、中船重工电机科技股份有限公司、福建福安闽东亚南电机有限公司、上海麦

4、格特电机有限公司、上海电科电机科技有限公司、兰州电机有限公司。本标准主要起草人：李军丽、叶月君、赵文钦、叶锦武、康茂生、周卫江、周效龙、粱伯山、陈伯林、刘宇辉、李杰。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 13002-1991。GBT 13002-2008IEC 60034-1 1：2004引 言热保护系统是基于保护或监控电机易损坏部件，使其温度不超过正常工作温度的原理。为此需要选择相应的适合于所要求的保护型式和所需保护的电机部件两者的保护装置。本标准既未详述具体的保护方法，也未明确规定某特定应用时所采用的保护措施，而是明确了电机在发生故障或违反运行规程时，被保护部分的温度不能超过允许的

5、最高温度。本标准的要求并不是确保“常规”电机在任何状况下运行都能达到预计的使用寿命，而是避免绕组绝缘失效和加速其热老化。热保护的性能指标不能定得太低，否则会引起保护系统频繁脱扣，但也不能定得太高，否则电机在高温下连续运行将会严重影响绕组绝缘的寿命。电机按正确方法使用和维护，才能确保绝缘寿命达到预期值。应该注意，当电机连续运行时温度每增加8 K10 K，绕组绝缘的寿命大约会为原来的一半。1范围GBT 13002-20081EC 60034-11：2004旋转电机热保护本标准规定了装入感应电机定子绕组内部或放置在感应电机其他适当位置，以防止热过载对电机造成严重损害的热保护器或热探测器的使用要求。本

6、标准适用于按IEC 60034-12要求制造且电压限值符合IEC 6003412规定的电机。不适用于轴承和其他结构部件的保护。注1：尽管本标准中给定的温度限值比IEC 600341中规定的值要高，但两者并不矛盾。注2：对特殊用途的电机可能会有附加要求，如家用电器或爆炸性气体环境中使用的电机。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准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标准。IEC 60034一l：2004旋转电

7、机第l部分定额和性能IEC 6003412：2002旋转电机第12部分单速三相笼型感应电动机起动性能3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3I热保护thermal protection用以保护旋转电机绕组不受热过载或者冷却系统失效而导致温度过高。32热保护系统thermal protection system通过热保护器或热探测器来保护旋转电机绕组不受热过载或者冷却系统失效而导致温度过高的保护系统。33热探测器thermal detector仅对温度敏感的电气绝缘器件，当温度达到预先设定值时能在保护系统中起切换功能。34热保护器thermal protector对载流电机绕组温度敏感的电气绝

8、缘器件，当温度达到预定值时能直接使电机断开电源。注：有些热保护器对温度和电流都很敏感，两种效果的结合触发系统中的开关，使其切断电源。35慢变化热过载thermal overload with slow variation热过载或冷却系统失效造成被保护部件的温度上升缓慢，使得热保护器或热探测器的温度能及时1GBT 13002-20081EC 60034-1 1：2004跟随其变化。36快变化热过载thermal overload with rapid variation热过载或冷却系统失效造成被保护部件的温度上升速度太快，以致热探测器或热保护器的温度不能及时跟随其变化，因而产生明显的延迟，造成热

9、保护装置与被保护部件之间温差显著。37脱扣后的最高温度maximum temperature after tripping电机被保护部件在热保护系统脱扣后的一段时间内所达到的最高温度。38直接热保护direct thermal protection当装有热探测器或热保护器的电机部件属于热保护部分时，这种保护形式为直接热保护。39间接热保护indirect thermal protection当装有热探测器或热保护器的电机部件不属于热保护部分时，这种保护形式为间接热保护。4热保护限值电机应能够额定输出并按IEC 600341：2004描述的所有运行条件下运行而不触发热保护装置。热保护装置应该限制

10、绕组温度，使其不超过第5章或第6章表2中所给的值。5慢变化热过载的保护当遇到热过载或违反电机运行规程所引起的慢变化热过载时，保护系统将会动作以阻止电机绕组温度升高并使其不超过表1的值。图1和图2给出了温度作为时间函数而随时间变化的例子。表1 慢变化热过载时绕组温度的最大值热分级 I 130(B) 155(F) 180(H)绝缘绕组温度的最大值 I 145 170 1952绕组温度的确定应符合IEC 600341中862电阻法的要求。注1：如果电机在表1所规定的限值下长期运行，则绝缘绕组温度限值就会超过所属的热分级，这将导致电机的寿命缩短。注2：慢变化热过载可能由于下列原因引起：n 由于通风管上

11、堆积灰尘过多，绕组或机座冷却筋等部件上附着污垢等原因引起的通风或通风系统失效；环境温度或者冷却介质温度过高；缓慢增加的机械过载；电机电压长期欠压，过压或不平衡；o断续工作制电机违反其规定的工作方式运行；频率偏差。注3：根据经验，最大温度限值应考虑以下因素的影响，比如环境温度，电源电压的变化以及电机起动时的常规要求。GBT 13002-20081EC 6003411：2004提示：1靠近热探测器或热保护器的绕组温度2热探测器或热保护器的温度；3正常工作时的温度；4慢变化热过载开始的时刻；x时间坐标；y温度坐标。图1 慢变化热过载和直接热保护示例吣沁吖炒 i 1提示：1靠近热探测器或热保护器的绕组

12、温度2热探测器或热保护器的温度；3正常周期性工作；4慢变化热过载开始时刻；X时间坐标；y温度坐标。图2包括起动的断续周期工作制(s4)过渡时引起的慢变化热过载和直接热保护示例6快变化热过载的保护当电机遇到快变化热过载时，热保护系统将会动作以防止电机绕组温度超过表2的值。过电流继电器对重复的快变化热过载不提供保护，因此需考虑使用热保护装置。3GBT 13002-2008IEC 60034-1 1：2004图3和图4给出了温度作为时间的函数随时间变化的例子。表2快变化热过载时绕组温度的最大值热分级 130(B) 155(：F) 180(H)绝缘绕组温度的最大值 225 240 2604绕组温度的确

13、定方法应符合IEC 600341中853的直接测量法，比如使用热电偶。注1：侠变化热过载可能由于下列原因弓f起：电机堵转；断相；非正常状态下起动，如惯量过大、电压太低、负载转矩异常大；负载突然大幅度增加；短时间内重复起动。注2：根据经验，最大温度限值应考虑以下因素的影响，比如环境温度，电源电压变化以及电机起动时的常规要求。注3；表2中的温度与热保护器或热操测器的运行温度不能混淆，运行温度必须低于表2中的数值。提示：1脱扣后绕组最高温度；2靠近热探硼器或热保护器的绕组温度3正常工作时的温度；4快变化热过载开始时刻；5脱扣时刻；6热探铡器或热保护器的温度；7热探测器或热保护器的动作温度；X时间坐标

14、；y温度坐标。图3热临界部件有直接热保护的快变化热过载示例GBT 13002-2008IEC 6003411：2004提示：l脱扣后绕组最高温度；2快变化热过载时热临界部件的温度；3正常工作时的温度；4快变化热过载开始时刻；5脱扣时刻；6慢变化热过载时装在热临界部件上的热探测器或热保护器的温度；7对快变化热过载不是热临界部件的温度，但对慢变化热过载是热临界部件的温度x时间坐标；y温度坐标。图4热临界部件有间接热保护的快变化热过载示例7脱扣后再起动电机在保护系统脱扣后再起动前，必须进行调查以明确引起电机保护装置动作的原因。当试图再起动电机时，应考虑IEC 6003412中63或83所述的起动条件

15、。本标准中所包含的保护方法只能间接保护电机转子绕组。对于大型电机(特别是2极电机)和带大惯量负载起动的电机，需要重点关注起动时和脱扣后转子的温升。注：对保护装置的规定是使电机在保护系统脱扣后能够自动再起动，这种规定对于全面考虑所有安全建议的特定协议是重要的。8型式试验81概述型式试验的目的是检验热保护系统是否符合本标准的要求。试验应在代表该电机型式的典型电机上进行，建议所使用的热保护系统在试验时应安装好。试验中的温度传感器应安置于电机热保护系统中典型安装位置上。82慢变化热过载的温度验证在运行温度下起动电机，缓慢增加负载，使绕组温度按每5 min不超过1 K的速率增加。至少在5GBT 1300

16、2-2008IEC 6003411：200410 rain的时间间隔内记录一次温度。当热保护系统发生脱扣时，如果电机的电源不是直接由热保护系统的动作来切断，这时应切断电机的电源。热保护系统脱扣后，应按照IEC 600341中862的规定立刻测量绕组温度。绕组温度不应超过表1中的规定值。83快变化热过载的温度验证在环境温度下起动电机，转子堵转并掩加额定电压于电机绕组上。保护系统应至少动作10个周期。在试验结束时，记录绕组的最大温度。对电机手动再起动系统，应尽可能快地重新接通保护器，恢复电源电压。最高温度应不超过表2中的规定值。9常规试验为确认热探测器在安装时没有损坏，应对热探测装置进行检验以确保其电气回路畅通。