NB T 31049-2014 风力发电机绝缘规范.pdf

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1、ICS 29080K15备案号：46516-2014 N B中华人民共和国能源行业标准NBT 310492014风力发电机绝缘规范Insulation specification for wind turbine generator201 40629发布 20141 101实施国家能源局 发布目 次前言 引言 1 范围2规范性引用文件3术语和定义4技术要求一4 1组成风力发电机绝缘系统单一材料的要求 42风力发电机绝缘系统的技术要求-43试验方法与试验设备 44检验规则 45高原风力发电机工频耐电压修正系数 附录A(资料性附录) 试验脉冲电压特性附录B(资料性附录) 测试浸渍树脂的挥发分 附录

2、C(资料性附录) 高原风力发电机工频耐电压修正系数NBT 310492014ll2224455678NB，T 310492014月u 吾本标准按照GBT 1 12009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标准化技术委员会(SACTC 301)归口。本标准负责起草单位：上海电器科学研究院、湘潭电机股份有限公司、苏卅I巨峰电气绝缘系统股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所。本标准参加起草单位：东方电气集团东方电机有限公司、佳木斯电机股份有限公司、杜邦(中国)集团有限公司、上海申发检测仪器有限公司、株洲时代

3、电气绝缘有限责任公司、西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室、金风科技股份有限公司、南车株洲电机有限公司、南阳防爆集团股份有限公司、上海电器设备检测所、上海南洋电机有限公司、上海电缆研究所、华锐风电科技(集团)股份有限公司、东方电气集团东风电机有限公司、江苏大通机电有限公司、冠城大通股份有限公司机电分公司、国电联合动力技术(宜兴)有限公司、苏州太湖电工新材料股份有限公司、广卅贝特新材料有限公司、江苏宝杰隆电磁线有限公司、烟台民士达特种纸业股份有限公司。本标准主要起草人：张生德、赵超、李锦棵、刘亚丽、王放文、夏宇、郭丽平、潘庆辉、苏春华、黄双意、徐保弟、刘学忠、钟力生、梁智明、李强军、高新华

4、、田国群、黄慧洁、李素平、周菊宝、李松强、赵群、李磊、李泽端、王志新、郑启荣、缪思镛、肖先雄、张艳庆、李福、黄钧铭、李新忠、陈政标、戴连勇。II引 言NBT 31049 2014随着我国能源形势趋紧及保护和改善环境的需要，近几年风力发电机的制造呈现大规模发展之势。投入运行的风电机组发生故障的情况也随之出现，其中绝缘系统故障占有相当的比例。因此，提高风力发电机绝缘系统的可靠性对提高整个风电机组的可靠性具有重要意义。由于变流器的引入，风力发电机绝缘系统与普通发电机绝缘系统所承受的应力不同，如高频脉冲电压、局部放电等，而绝缘材料、电磁线的耐高频冲击能力对风力发电机绝缘系统尤为重要。本标准根据风力发电

5、机的运行工况和相关风力发电机制造、用户单位的实际情况，参考国内外现行标准对风力发电机的绝缘系统提出了规定。由于风力发电机运行工况的复杂性，对绝缘系统特殊环境试验的要求需迸一步验证和积累数据，因此，有关温度变化、盐雾、低气压、振动及多因子综合老化等评定的技术要求还在考虑中。lll风力发电机绝缘规范NB，T 3104920141范围本标准规定了并网型风力发电机绝缘规范。本标准适用于额定电压66kV及以下并网型风力发电机。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 7

6、55 2008旋转电机定额和性能(IEC 600341：2004，IDT)GBT 2423 4电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db交变湿热(12h+12h循环)(GBT 2423 4 2008，IEC 60068-2-30：2005，IDT)GBT 4074 7 2009绕组线试验方法第7部分：测定漆包绕组线温度指数的试验方法(IEC60172：1987，IDT)GBT 4207固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法(GBT 4207-2012，IEC60112：2009，IDT)GBT 5591 3 电气绝缘用柔软复合材料第3部分：单项材料规范(GBT 55913200

7、8，IEC60626-3：2002，MOD)GBT 610920漆包圆绕组线第20部分：200级聚酰胺酰亚胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线(GBT 610920 2008，lEC 60317-13：1997，IDT)GBT 7060船用旋转电机基本技术要求GBT 70956漆包铜扁绕组线第6部分：200级聚酯或聚酯亚胺聚酰胺酰亚胺复合漆包扁铜线(GBT 709561995，IEC 60317-29：1990，IDT)GBT 76725玻璃丝包绕组线第5部分：200级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线(GBT 767252008，IEC 60317-33：1990，IDT)GBT 110264

8、电气绝缘材料耐热性第4部分：老化烘箱单室烘箱(GBT 1102642012，IEC 60216-41：2006，IDT)GBT 17948 1 旋转电机绝缘结构功能性评定 散绕绕组试验规程 热评定与分级(GBT1794812000，IEC 60034-18-21：1992，IDT)GBT 179483旋转电机绝缘结构功能性评定成型绕组试验规程50MVA、15kV及以下电机绝缘结构热评定和分级(GBT 1794832006，IEC 600341831：1992，IDT)GBT 206261特殊环境条件高原电工电子产品第1部分：通用技术要求GBT 21707-2008变频调速专用三相异步电动机绝缘

9、规范GBT 225661 电气绝缘系统重复脉冲产生的电应力第1部分：电老化评定的通用方法(GBT2256612008，IEC 62068-1：2003，IDT)GBT 227201旋转电机 电压型变频器供电的旋转电机I型电气绝缘结构的鉴别和型式试验(GBT 22720 1 2008，IEC 60034-18-41：2006，IDT)GBZ 22720 2旋转电机电压型变频器供电的旋转电机耐局部放电电气绝缘结构(II型)的鉴别和认可试验(GBZ 2272022013，IECTS 6003418-42：2008，IDT)NBT 310492014GBT 23310 240级芳族聚酰亚胺薄膜绕包铜扁

10、线(GBT233102009，IEC 60317_44：1997，IDT)JBT 10508中小电机用槽楔技术条件SJT 1l 384耐压测试仪通用规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31局部放电partial discharge；PD导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电。3 2I型绝缘系统type I insulation system对于变频器供电的发电机，其绝缘系统在其寿命期间不承受PD的绝缘系统。3 3型绝缘系统type II insulation system对于变频器供电的发电机，其绝缘系统在其寿命期间承受PD的绝缘系统。注：通常，额定电压大j。或等于700V的发电机采用II型

11、绝缘系统。4技术要求41 组成风力发电机绝缘系统单一材料的要求41 1电磁线4111 电磁线通用要求电磁线通用要求应满足表1中的要求。表1电磁线通用要求电磁线 技术要求薄膜绕包扁线 GB厂r 23310云母带绕包扁线 满足产品的相关技术要求漆包圆线 GB1“6109 20漆包扁线 GB，r 7095 6漆包扁线玻璃丝绕包漆包扁线 GB厂r 7672 541 1 2电磁线耐高频脉冲特性要求电磁线绝缘层的化学结构及涂敷工艺，应能使电磁线有效抗御高频电脉冲的长期冲击。电磁线在下述规定参数测试条件下其耐高频脉冲电压的寿命应不小于表2中的规定。脉冲频率：(202)kHz：脉冲占空比：50；脉冲波形：方波

12、；脉冲极性：双极；脉冲上升时间(负载时)：(10015)ns；电压(Up一。)：(300060)V；温度：(1553)。2表2高频脉冲下的电磁线寿命NB，T 310492014绝缘厚度d 寿命平均值电磁线薄膜绕包 o 20d0 25 20扁线 240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结铜扁线 d0 25 500 300 45 50聚酯薄膜补强云母带绕包铜扁线0 50O 70 100聚酯薄膜绕包层外包聚酯薄膜补强云母带绕包铜扁线，聚 0 300 45 20聚酯薄膜 酰亚胺薄膜绕包层外包聚酯薄膜补强云母带绕包铜扁线，聚补强云母 酰亚胺薄膜烧结绕包层外包聚酯薄膜补强云母带绕包铜扁线 0 500 70 5

13、0带绕包铜扁线 0 55 50单玻璃丝包聚酯薄膜补强云母带绕包铜扁线060 100云母带绕 0 55包扁线 双玻璃丝包聚酯薄膜补强云母带绕包铜扁线 500 600 30045 50聚酰亚胺薄膜补强云母带绕包铜扁线0 50O 70 100聚酰亚胺薄膜补强 0 55 50云母带绕 单玻璃丝包聚酰亚胺薄膜补强云母带绕包铜扁线 060 100包铜扁线0 55双玻璃丝包聚酰亚胺薄膜补强云母带绕包铜扁线 50O 60满足GBT21707 2008中漆包圆线表1的要求漆包扁线或玻璃丝绕包漆包扁线 考虑中注1：恒速异步风力发电机不考虑高频脉冲下的电磁线寿命。注2：报告应记录最小值，具体要求由供需双方协商确定。

14、412浸渍树脂为保证风力发电机绝缘系统不含空气气隙，浸渍树脂采用耐热等级不低于155(F)级的无溶剂浸渍树脂；除与电磁线有良好的化学相容性外，其挥发分不应大于10，推荐使用挥发分低的浸渍树脂。应按GBT 4207测试浸渍树腊相比电痕化指数(CTI)，其值应不小于375V。浸渍树脂的其他技术要求按供需双方协议。4 1 3对地绝缘对地绝缘材料的耐热等级不低于155(F)级，可采用聚酯薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料、聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料、聚酯薄膜无机绝缘纸柔软复合材料或聚芳酰胺纤维纸等，其常规性能应满足GBT 55913的要求。也可采用云母带绝缘，其常规性能应满足云母带相关的技术要

15、求。414相间绝缘相间绝缘材料的耐热等级不低于155(F)级，可采用聚酯薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料、聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料、聚酯薄膜无机绝缘纸柔软复合材料或聚芳酰胺纤维纸等，其常规性能应满足GBT 55913的要求。NB，T 310492014415层间绝缘层间绝缘材料的耐热等级不低于155(F)级，可采用聚酯薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料、聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料、聚酯薄膜无机绝缘纸柔软复合材料或聚芳酰胺纤维纸等，其常规性能应满足GBT 55913的要求。4 16槽楔槽楔采用耐热等级不低于1 55(F)级的层压板、聚酯玻璃纤维引拔槽楔、环氧玻璃纤维引拔槽楔或

16、磁性槽楔，其常规性能应满足JB厂r 10508中的要求。4 1 7引接线引接线的连续运行导体最高温度至少为125。引接线与绕组线连接处可采用相应的热固性胶黏带加以保护，其常规性能应满足相关产品技术要求。418套管采用套管的耐热等级不低于155(F)级，其常规性能应满足相关产品技术要求。42风力发电机绝缘系统的技术要求4 2 1 风力发电机绝缘系统的通用技术要求4 211耐热性绝缘系统的耐热等级应不低于155(F)级。4 2 1 2耐潮性能风力发电机绝缘系统应具有耐潮性能，按照GBT 24234的要求，经55、6周期交变湿热试验后应满足下列要求：(1)风力发电机对地绝缘电阻和绕组间绝缘电阻不低于

17、：R：3x 监 (1)1000+晶100式中：R绝缘电阻，MO；L风力发电机额定电压，v：，j风力发电机功率，kW。按式(1)计算的绝缘电阻如低于038M12，则按0 38Mfl考核。(2)风力发电机对地绝缘和绕组间绝缘应能经受历时1min、85常态标准工频耐电压值(常态标准工频耐电压值按GB 755-2008中表16规定)试验而不击穿。422风力发电机绝缘系统的特殊技术要求4221 风力发电机I型绝缘系统的特殊技术要求风力发电机I型绝缘系统应满足GBT 227201的要求。42 2 2风力发电机II型绝缘系统的特殊技术要求a) 风力发电机II型绝缘系统应包含防晕结构。b)风力发电机II型绝缘

18、系统应满足GBZ 227202的要求。4 3试验方法与试验设备4 31 电磁线的耐高频脉冲性能评定主要试验设备的技术参数应在4 1 1 2规定的参数范围之内，脉冲电压特性见附录A。漆包圆线线径为1 0mm，2级漆膜厚度，试样采用绞线对形式(按GBT4074 72009中5 1 l的规定)；漆包铜扁线、薄膜绕包铜扁线以及云母带绕包铜扁线试样采用背靠背形式(按GBT4074 72009中512的规定)，其有效测试长度应为150mm。取5个试样试验结果的平均值及最小值为评定结果。432浸渍树脂挥发分的测定浸渍树脂挥发分的测定方法见附录B，其挥发分含量应符合41 2中的规定。4NBT 31049201

19、44 3 3风力发电机绝缘系统耐热陛评定对风力发电机绝缘系统耐热性评定应按GBT 179481或GBT 17948 3的规定进行，其主要试验设备应满足GBT 110264及SJT 11384的要求。43 4风力发电机绝缘系统耐潮性评定风力发电机绝缘系统耐潮性能评定应按GBT 24234和GBT 7060的规定进行，试验电压见表3。试验样品采用模型线圈完整绕组发电机，但无论哪种样品都应包含绝缘系统的关键部件。试验结果应符合4212的规定，试验设备应满足GBT 24234中规定的相关要求。表3绝缘电阻直流测量电压发电机额定电压UNV UN500 500UN3300 3300UN一6600I 绝缘电

20、阻警测量电压 500 l000 2500435风力发电机I型绝缘系统的鉴别试验按GBT 227201的规定进行。4 36风力发电机型绝缘系统的鉴别试验按IECTS 600341 8_42的规定进行。4 4检验规则441对单一绝缘材料的检验规则对电磁线的检验，在首批进货确认和每年抽检时进行。对其他绝缘材料，按常规进货检验方法进行。4 42对绝缘系统的检验对风力发电机绝缘系统的检验在其产品鉴定和绝缘系统变动时进行。4 5高原风力发电机工频耐电压修正系数高原风力发电机工频耐电压修正系数参见附录c。NB，T 310492014附录A(资料性附录)试验脉冲电压特性根据GBT 225661，表A1给出了电

21、磁线的耐高频脉冲性能评定使用的试验脉冲电压特性。表A1试验脉冲电压特性特性参数 范 围上升时间 (o 041)its重复率 (120)kHz脉宽 (00825)us波形 方波或三角波极性 双极性(优选)或单极性6附录B(资料性附录)测试浸渍树脂的挥发分NB，T 310492014B1仪器和材料a)一个厚度为01mm，底面约为95mm95mm的平整铝箔；b)自动控温实验室烘箱；C)天平的感量为tmg。B 2试验步骤a)用正方形铝箔弯折成三个底面45mmX45mm、高25ram的同样铝皿，铝箔在使用前用二甲苯和无水乙醇的混合物擦净；b)铝皿预先在(135 4-1)烘箱中加热30min，在干燥器中冷

22、却后称量；c)在皿中加入(10+05)g被试树脂，使其均匀分布在皿底，在空气中放置30min后，将铝皿水平放置于烘箱中，加热温度和时间由产品标准规定；d)试样取出，放入干燥器内冷却到室温，再称量，挥发分按式(B1)计算：=竺!二竺100 (B1)m，一聊式中：m铝皿质量，g；m，加热前试样与皿的质量，g；m，加热后试样与皿的质量，E。以三个试样测定值的中间值作为结果，取两位有效数字。NBT 310492014附录c(资料性附录)高原风力发电机工频耐电压修正系数根据GBT 20626 1，高原风力发电机工频耐电压修正系数见表c 1。表c 1 高原风力发电机工频耐电压修正系数使用地点海拔 1000

23、 2000 3000 4000 50000 1 1l 1 25 l 43 l 67 2 OO1000 1 00 l 11 1 25 1 43 1 67海拔修正 试验地点 2000 0 9l l OO 1 11 125 l 43海拔系数凰 3000 O 83 0 91 1 00 l ll l 254000 0 77 0 83 09l 100 l 1l5000 0 7l 0 77 0 83 0 91 1 00注1：在以考核内绝缘质量为主的例行试验中，按有关产品标准的规定，试验电压取海拔1000m或2000m时，产品的耐电压值不作修正。注2：试验电压值为常态标准工频耐压值与海拔修正系数凰的乘积。注3

24、：使用海拔介于表内两值之间时，可用插入法进行折算。例如，某额定电压为690V的发电机，使用地点为海拔3000m，试验地点为2000m，常态标准工频耐压值为2380V，则试验电压值应为2380V1 11=26418V。黧黼心中华人民共和国能源行业标准风力发电机绝缘规范NB，T 31049 2014中国电力出版社出版、发行(北京市东城区北京站西街19号100005 http：wwwcepp sgcccom cn)北京九天众诚印刷有限公司fP 02014年11月第一版 2014年11月北京第一次印刷880毫米X1230毫米16开本0 75印张20干字印数0001 3000册十统一书号1551232137定价900元敬告读者本书封底贴有防伪标签，刮开涂层可查询真伪本书如有印装质量问题，我社发行部负责退换版权专有 翻印必究RMB：9aO 洲155123 2137上架建议：规程规范动力工程寸一oNIo寸01一耸Z蚰哪m砒m硼mmm舯”7垮K堙洲，I10Z川B