GB T 22715-2008 交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平.pdf

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1、ICS 2916030K 20 a亘中华人民共和国国家标准GBT 227 1 5-2008IEC 60034-1 5：1 995交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平Impulse voltage withstand levels of formwound stator coilsfor rotating acmachines2008-12-30发布(IEC 6003415：1995，IDT)2009-10-01实施宰瞀嬲紫瓣警糍瞥星发布中国国家标准化管理委员会及111刖 昌GBT 22715-2008IEC 60034-15：1995本标准等同采用IEC 6003415：1995交流电机定子成型

2、线圈耐冲击电压水平(第二版，英文版)。本标准在技术内容上与IEC 6003415：1995无差异。为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：一删除了国际标准的前言；本部分第2章“规范性引用文件”中的引用文件，凡有与之对应国家标准(或行业标准)的IEC标准均以国家标准(或行业标准)替代，随后文中引用的IEC标准号也作相应修改。本标准的附录A为资料性附录。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：上海电器科学研究所(集团)有限公司、山东齐鲁电机制造有限公司、上海电科电机科技有限公司、江门市江晟电机厂有限公司、浙江金龙电机股份有限公司

3、、苏州巨峰绝缘材料有限公司、上海申发检测仪器厂、上海海鹰机电检测设备厂。本标准参加起草单位：桂林电器科学研究所、哈尔滨电机厂交直流电机有限责任公司。本标准主要起草人：张生德、戎伟康、李锦梁、张妃、周长平、刘权、叶叶、徐伟宏、徐保弟、吴亚旗、于龙英、方建国。本标准为首次发布。GBT 22715-2008IEC 60034-15：1995交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平1范围本标准规定了对额定电压为3 kV15 kV、由定子成型线圈构成的交流电机规定了相对地耐冲击电压水平和试验规程以及施加于样品线圈主绝缘和匝问绝缘上的电压，以检验电机的适应能力。本标准适用于额定电压为3 kv15 kV、由定子成

4、型线圈构成的交流旋转电机。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El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。GB 3111-1997高压输变电设备的绝缘配合(eqv IEC 600711：1993)GB 755-2008旋转电机定额和性能(IEC 600341：2004，IDT)GBT 169271 1997高电压试验技术第一部分：一般试验要求(neq IEC 600601：1989)3术语和定义本标准采用

5、以下的术语和定义。31随机抽样试验sample test对于能够充分代表线圈的最终结构，并且使用于电机上的线圈所进行的试验。其目的是为了评定构成绝缘结构的基本设计、材料类型、制造方法及工艺过程。32检查试验routine test对于电机的全部线圈所进行的试验。33定子成型线圈form-wound stator coil嵌入定子之前已预先加工成型的线圈。4耐冲击电压水平3 kV15 kV的电机，其规定耐冲击电压水平可用表1下面的注2和注4列出的算式求得，得出的数值圆整到最接近的整数。对于通常的额定电压等级，表1给出了规定耐冲击电压水平以及按GB 755 2008规定的相应耐工频电压(有效值)数

6、值。GBT 22715-2008IEC 60034-15：1995表1 旋转电机规定绝缘水平2 3 4额定电压 规定耐雷电冲击电压 规定耐陡波前冲击电压 按GB 755 2008规定工频耐电压kV (峰值)kV(见注1、注2) (峰值)kV(见注3、注4) (有效值)kVUN U。 U7。 2Uw+13 17 11 73】51 176 114 7 333 18 12 764 21 14 906 29 19 136 31 302 19 6 1 366，6 31 20 14 210 45 29 2l1051 47 306 2211 49 32 23132 58 38 Z74138 60 39 28

7、615 65 42 3l注1：第2栏的水平是根据GBT 1692711997规定的标准雷电冲击波确定的，其视在波前时间为12 F-S，视在半峰值时间为50 ps。注2：第z栏的水平是用下式求得的：U。=4UN+5 kV式中：u。一规定耐雷电冲击电压(峰值)，单位为千伏(kV)；Uw额定电压，单位为千伏(kV)。注9：第9栏的水平是根据视在渡前时间为o2 ps的冲击波确定的。注4：第3栏的水平是用下式求得的：Up一065U，式中：u。一规定耐雕波前冲击电压(峰值)，单位为千伏(kV)。注5：考虑到电机的正常性能及“通常”的运行条件，第2栏、第3栏内列出的水平要求是合适的。因此，上面提及的水平对于

8、“特殊”运行条件(例如断续起动或电机直接与架空线连接)来说是不合适的。在这些情况下，电机的绕组或者是设计成耐受另外数值的冲击水平或者是以适当方式加以防护。3按我国实际情况增加。5试验51随机抽样试验511概述如附录A中A32所说明的那样，进行这些试验是作为问接的检验。被试线圈应为完工后的线圈，如有防晕处理也应包括在内。把线圈嵌入槽内或者是以接地的导电带或金属箔包绕在线圈的直线部分上。除制造厂与用户另有协议外，样品线圈数量定为2个。2GBT 227 15-2008IEC 6003415：1995所有被试线圈均应符合下面规定的要求，如有损伤应进行调查研究，以确定损伤的原因。512匝问绝缘的耐冲击试

9、验5121在样品线圈的两引出端之间施加电压，进行匝间绝缘的冲击试验。5122利用电容器的阻尼振荡放电作为匝间试验电压。制造厂与用户之间若无其他协议，电容器放电次数定为5次。第一次电压峰值的视在波前时间定为02 gs，容差为+!jzs。5123施加于样品线圈两引出端之间的峰值电压应达到表1第3栏规定数值或者是用表1下面注4列出的算式求得的数值并圆整到最接近的整数。513主绝缘耐冲击试验5131概述应用工频电压(见5132)或冲击电压(见5133)试验主绝缘的耐冲击水平。5132工频电压试验在线圈引出端与地之间应施加以规定的工频电压(2U。+1 kV)为时1 min，接着以1 kVs的速率提高电压

10、，使之达到2(2Uw+l kV)，然后立即以至少1 kVs的速率降低电压到零值，过程中如不发生击穿，即认为主绝缘相应的耐冲击水平和端部防晕已满足了表1的要求。注1：由于电机的冲击水平决定于纵向电压分布(见A1 I和A12)的匝间电压，表1中第2栏、第3栏列出的规定冲击水平要比试验引伸出的峰值电压值22(2Uw+1 kV)低。较高的交流试验水平的目的是要在槽部剐出口区域产生一个尽可能接近于冲击试验所形成的电压梯度。注2：如制造厂与用户之间达成协议，本标准容许采用直流试验电压取代上面规定的工频电压。在协议书中规定直流电压水平，该水平至少应高达GB 755-2008规定的1 rain工频试验电压的1

11、7倍。5133冲击电压试验51331 主绝缘的冲击试验应在线圈引出端与地之间施加电压。51332以冲击电压发生器提供主绝缘试验电压。按GBT169271 1 997的规定，其冲击电压的波前时间为12 ps。如制造厂与用户之间无其他协议，冲击波次数定为5次。51333线圈引出端与地之间的电压峰值应为表1第2栏所列数值的100，或者是按照阢一4U。+5 kV(见第4章)计算所求得数值的100并圆整到最接近的整数。52常规试验所有线圈嵌入定子铁心后，在接线之前应进行常规试验。由于涉及到不同的工艺(例如模压工艺、VPI工艺)，尚不能规定相应的试验数值。注：制造厂负责规定足够充分的数值，保证线圈在嵌人定

12、子铁心后接线之前无缺陷。GBT 22715-2008IEC 6003415：1995附录A(资料性附录)耐冲击电压水平和试验方法标准中所涉及到的原理A1 电机绕组的冲击电压应力(强度)A11 当电机的一个端子和地之间出现陡峭电压冲击时，该相所有各点处不可能“突然地”(亦即在冲击上升时间期内)达到同一电位，因此在绕组内出现两种类型的电压升高：绕组铜导线与地之间的电压(横向电压)和沿绕组铜导线长度上的电压(纵向电压)。A12在横向电压胁及主绝缘的同时，纵向电压也威胁着匝间绝缘。两种类型的最高电压部分通常出现在绕组的第一个线圈上或者是人口线圈上。A13实际上，电压冲击波可能具有不同的形状，波前时间甚

13、至可降到o1 H-s左右。A2 电机绕组的耐冲击水平A21 电机绕组在绝缘配合的系统内应具有规定的耐冲击水平。A22表1第2栏规定的耐冲击水平是以计算式U。一4Uw+5 kV为依据的(见第4章)。基于A322叙述的理由，为方便计对于电机绕组上的横向电压采用表l第2栏列出的数值作为指标。A23表1第3栏规定的耐冲击水平是以计算式U 7，-065U。为依据的。基于A323叙述的理由，为方便计对于电机绕组入IC!线圈上的纵向电压采用表1第3栏列出的数值作为指标。A3耐冲击电压水平的检验A31不推荐在整机上进行冲击试验。这是因为以整机试验时，按目前的知识状态，任何匝间故障都是难于检测的。因此，耐冲击电

14、压水平只能以单个线圈的随机抽样试验来问接地检验。A32线圈随机抽样试验的间接检验A321样品线圈在随机抽样试验时应施加以尽可能接近实际情况的电应力，如同整机绕组中承受最大匝间和或对地电应力的线圈(亦即通常的绕组人El线圈)一样。根据这一原则整机绕组的耐冲击电压水平可用样品线圈试验来进行间接检验。A322出现在人口线圈上(因此，对随机抽样试验而言就是在样品线圈上)的横向电压峰值(铜导线与地之间)等于完整绕组上的冲击电压峰值。该峰值可能高于工频常规试验峰值电压2(2Uw+1 kV)，但通常不会高于5132试验引伸出来的数值。A323出现在人口线圈上的纵向电压峰值至少因下列因素而有很大的变化：冲击电压上升时间t。；入口线圈铜导线的长度；导线的匝数及排列。4GBT 22715-2008IEC 6003415：1995实际的数值可通过在整机端子上施加以例如几百伏峰值电压的“模拟冲击电压”进行调查研究。归纳有关的调研结果，难以得出依据电机的具体结构计算求取峰值电压的简单规律。因此，应考虑到以上三个因素的复杂性以致不能作为实际规范的基本原则。