GB∕T 25389.2-2018 风力发电机组 永磁同步发电机 第2部分：试验方法 GB∕T25389.2-2018 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS27.180
中华人民共和国国家标准
GB/T25389.2—2018
代替GB/T25389.2—2010
风力发电机组
永磁同步发电机
第2部分：试验方法
Wind turbines--Permanent magnet synchronous generator-Part 2: Testing methods
2018-05-14发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2018-12-01实施
GB/T25389.2—2018
规范性引用文件
术语和定义
试验要求
安全措施
测量仪器仪表
试验准备
5试验项目
绝缘电阻的测定
绕组在实际冷状态下直流电阻的测定匝间耐电压试验
耐电压试验
相序检查
振动测量
噪声测量
发电机电压容差的测定
空载试验
热试验…
过载试验
效率测定
发电机功率特性测试
波形畸变率的测定
超速试验
稳态短路试验
突然短路试验
起动阻力矩的测定
外壳防护等级试验
湿热试验
盐雾试验
霉菌试验
附录A（规范性附录）
附录B（资料性附录）
发电机空载电压-温度曲线的测量单机热试验测定方法
GB/T25389《风力发电机组永磁同步发电机》分为两个部分：第1部分：技术条件；
第2部分：试验方法。
本部分为GB/T25389的第2部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T25389.2—2018
1、低速永磁同步发电机第2部分，试验方法》本部分代替GB/T25389.2一2010风力发电机组本部分与GB/T25389.2—2010相比，主要技术变化如下：标准名称中“低速永磁同步发电机”更改为“永磁同步发电机”修改了兆欧表电压规格范围（见5.1.1.2）；增加了测量吸收比、极化指数的要求（见5.1.1.3）；绕组匝间冲击耐电压试验方法贯彻现行国家标准（见5.3）删除了“采用低频振动测试仪器测量振动速度、加速度、双幅值”的要求，增加了振动试验时转速的规定。（见2010年版5.5）；增加了“相序检查”要求（见5.5）：增加了发电机空载电压一温度曲线的测量（见5.9.1.3，附录A）；删除了“过电流试验”的要求（见2010年版5.11)；增加了热试验的目的”一般性说明”等条款（见5.10.1.5.10.2)；增加了“外冷却器电机”和“内冷却器电机”冷却介质温度的测量（见5.10.5.2、5.10.5.3）；增加了滑动轴承测定时温度计放置位置的规定（见5.10.6，2010年版5.14.5）；修改了热试验的直接负载法（见5.10.7.1，2010年版5.14.2）；增加了单绕组热试验测定方法（见5.10.7.2、附录B）；修改了发电机断能停转后额定输出对应的时间隔值（见5.10.8，2010年版5.14.6）；增加了发电机绕组温升修正条款（见5.10.10）；一删除了发电机电压调整率（见2010年版5.17）；增加了起动阻力矩两种测定方法的名称（见5.18）；删除了“轴电压测定”试验方法（见2010年版5.22）。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国风力机械标准化技术委员会（SAC/TC50）归口本部分起草单位：湘潭电机股份有限公司，湘电风能有限公司，西安盾安电气有限公司、湘潭牵引电气设备研究所有限公司、国家工矿电传动车辆质量监督检验中心（湖南）、中机国际工程设计研究所有限责任公司、中车永济电机有限公司、北京金风科创风电设备有限公司、国电联合动力技术有限公司、清华大学、沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心、国际铜业协会（中国）。本部分主要起草人：朱亮、禹利华、毕建红、梁小波、李素平、郭灯塔、李春林、刘国平、陈岳智、陈占雷、朱广辉、曾立英、袁凯南、王剑锋、俞文斌、张世福、余冰、柴建云、唐任远、安忠良、王大刚。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T25389.2—2010。
1范围
风力发电机组
且永磁同步发电机
第2部分：试验方法
GB/T25389.2—2018
GB/T25389的本部分规定了经过全功率变流器并网的风力发电机组用永磁同步发电机的试验方法。
本部分适用于经过全功率变流器并网的风力发电机组用永磁同步发电机（以下简称发电机）的试验，其他类型的发电机可参照使用。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/T755旋转电机定额和性能
三相同步电机试验方法
GB/T1029
GB/T1032—2012三相异步电动机试验方法GB/T2423.16
电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验J及导则：长霉GB/T2423.17
GB/T4942.1
GB/T10068
GB/T10069.1
GB/T12665
试验Ka：盐雾
电工电子产品环境试验第2部分：试验方法旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）-分级轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值旋转电机噪声测定方法及限值第1部分：旋转电机噪声测定方法电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求旋转交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平GB/T22715
GB/T22719.1
GB/T22719.2
GB/T25389.1
术语和定义
交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第1部分：试验方法
交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第2部分：试验限制
第1部分：技术条件
风力发电机组永磁同步发电机
GB/T755，GB/T1029界定的术语和定义适用于本文件。4试验要求
4.1安全措施
由于试验过程涉及危险的电流，电压，磁场和机械力，对所有试验应采取安全预防措施，所有试验应由有相关资质的专业人员操作。4.2测量仪器仪表
测量所用仪器仪表应满足以下要求：GB/T25389.22018
试验中使用的测量仪器，仪表，传感器均应经计量部门检定合格并在有效期内：试验时采用的电气测量仪表的准确度不应低于0.5级（兆欧表除外），电量传感器的准确度不b
应低于0.2级，电量变送器的准确度不应低于0.5级，转速表的准确度不应低于1.0级，测力计的准确度不应低于1.0级（悬挂式弹簧秤除外），温度计的误差应为士1C，其他测量仪器、仪表应符合相关标准的规定；
用变流器做试验电源时，变流器输人端，输出端应采用宽频数学式测量仪，且在被测频率范围内满足精度要求。
3试验准备
试验前被试发电机应处于正常状态，接线正确，试验线路和设备应满足试验的要求。5试验项目
绝缘电阻的测定
5.1.1绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定5.1.1.1测量时发电机的状态
测量发电机绕组的绝缘电阻时应分别在发电机实际冷状态和热状态（或热试验后）下测量。检查试验时，如无其他规定，绕组对机壳及绕组相互间的绝缘电阻仅在冷状态下测量。测量绝缘电阻时应测量绕组温度，但在实际冷状态下测量时可取周围介质温度作为绕组温度。5.1.1.2
兆欧表的选用
测量绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻时应根据被测绕组的额定电压按表1选择兆欧表。表1
被测绕组的额定电压/V
1000U2500
2500U5000
5000U12000
UN>12000
5.1.1.3测量方法
兆欧表规格/V
绕组对机壳绝缘电阻的测定按GB/T1029的规定进行，应分别测量定子绕组、元器件的绝缘电阻，测量前应将外部元器件可靠断开，以免损坏。若测量吸收比，则吸收比R/R15应测得15s和60S时的绝缘电阻值。若测量极化指数，则极化指数R1o/R，应测得1min和10min时的绝缘电阻值。5.1.2其他绝缘电阻的测定
其他绝缘电阻的测定方法为：
a）加热器绝缘电阻的测定按GB/T1032一2012中5.1.2.3规定的方法进行；2
GB/T25389.2—2018
b）埋置检温计绝缘电阻的测定按GB/T1032—2012中5.1.2.2规定的方法进行；c）当轴承采用绝缘结构时，轴承绝缘电阻的测定用不高于1000V的兆欧表测量。5.2绕组在实际冷状态下直流电阻的测定5.2.1实际冷状态下绕组温度的测定将发电机在室内放置一段时间，用温度计（或埋置检温计）测量发电机绕组，铁心和环境的温度。当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时，则所测温度即为实际冷状态下绕组或铁心的温度。若绕组或铁心的温度无法测量时，允许用机壳温度代替。温度计放置时间应不少于15min。5.2.2绕组直流电阻的测定
绕组直流电阻可用电桥法、微欧计法，电压表电流表法或其他测量方法测量。其中常用的测量方法如下：
电桥法：测量绕组直流电阻时，发电机转子静止不动。定子绕组直流电阻应在出线端上测量。a)
每一绕组直流电阻应测量3次，每次应在电桥平衡破坏后重新测量。每次读数与3次读取数据的平均值之差应在平均值的士0.5%范围内，取其算术平均值作为电阻的实际测量值。如绕组的直流电阻在1Q以下，应采用有效值不低于4位数的双臂电桥测量。检查试验时，每一电阻可仅测量一次。
b）电压表电流表法：测量时，将电压稳定，容量足够的直流电源直接连接在绕组出线端上，施加的电流应不超过绕组额定电流的10%，通电的时间不超过1min。在电表指示稳定后，同时读取并记录电流值及电压值，将电流值和电压值换算为电阻值。每一直流电阻应在3种不同电流值情况下进行测量。每次测量的绕组直流电阻值与3次测量的绕组直流电阻值的平均值相差应在平均值的士0.5%范围内。取3次测量的绕组直流电阻的平均值作为实际测量值。5.2.3各相电阻的计算
根据测量的端电阻，客相电阻值（0）按式（1）～式10）计算：星形接法的绕组：
R=Rmed-Rbe
R=Rmed-Ra
R。=Rmed-Rab
Rmed :
三角形接法的绕组：
Ra+Rbe+Rea
Re·Ra+Rab-Rmd
Rmed-Rab
Ra·Rb
R=R -Re
+Rbe-Rmed
Rab·Rk+R—Rmed
R.Rmed-Ra
式中：
Rab+Re+Re
·（4)
（5）
.（7)
Rb、RbeR一一分别为出线端A与B、B与C,C与A之间测得的电阻值，单位为欧姆(Q）。GB/T25389.2—2018
如果各线端间的电阻值与3个线端电阻的平均值之差，对星形接法的绕组，不大于平均值的2%，对三角形接法的绕组，不大于平均值的1.5%时，则相电阻可按下式计算：星形接法的绕组：
三角形接法的绕组：
式中：
R—三个端电阻的平均值，单位为欧姆(2)。5.3匝间耐电压试验
匝间耐电压试验按GB/T22715和GB/T22719.1,GB/T22719.2规定的方法进行。5.4耐电压试验
5.4.1试验要求
（9）
..（10)
耐电压试验在发电机静止的状态下进行。试验前，应先测量绕组的绝缘电阻。如需要进行超速和短时过电流试验时，该项试验应在这些试验之后进行。型式试验时，应在热试验后，发电机接近热状态时进行耐电压试验。
试验前，应采取切实的安全防护措施，被试电机周围应有专人监护，试验中如发现异常情况，应立即断电，并将绕组回路对地放电。5.4.2试验方法
耐电压试验按GB/T1029规定的方法进行，不参与试验的其他绕组和理置的检温元件等均应与铁心或机壳作电气连接，机壳应接地。如果绕组的中性点不易分开，绕组应同时施加电压。试验变压器应有足够的容量，如被试电机绕组的电容C较大时，则试验变压器的额定容量S应大于式(11)计算值：
SN=2元fCUUNTX10-3
式中：
试验变压器的额定容量，单位为千伏安（kVA)；电源频率，单位为赫兹（Hz）：电机被试绕组的电容，单位为法（F）：试验电压，单位为伏（V）；
试验变压器的高压端额定电压，单位为伏（V）。试验电压的频率为工频，电压波形应尽可能接近正弦波。5.4.3试验电压值及时间
（11)
试验电压的数值及时间按GB/T25389.1的规定。试验时施加的电压应从不超过电压全值的一半开始，然后以不超过全值的5%均勾的或分段的增加至全值。电压自半值增加至全值的时间不少于10s全值电压试验时间维持1min。耐压试验合格后紧接着再按5.1.1测量绕组对机壳及绕组相互间的绝缘电阻。
5.5相序检查
5.5.1发电机法
GB/T25389.2—2018
被试电机作发电机运行，旋转方向符合设计规定，被试电机线端接到相序指示器，以确定被试电机的相序。
相序指示器通过电压传感器接到被试电机时，应注意电压传感器原、副端极性是否变化。5.5.2电动机法
利用校准后的电源驱动被试电机作电动机运行，旋转方向应符合设计规定。5.6振动测量
测量方法按照GB/T10068的规定进行，试验采用单台电动机法或发电机法。试验时的转速应在型式试验的全转速范围内进行，不超过额定转速。5.7噪声测量
发电机噪声的测量方法按照GB/T10069.1规定进行，试验采用单台电动机法或发电机法。5.8发电机电压容差的测定
由拖动机经联轴器拖动发电机在额定转速下空载运行，定子绕组开路。用电压测量仪测量发电机输出端的相电压U，m相电压U同发电机铭牌额定电压的比值的百分率、上下限容差，不平衡度按相应标准或技术条件考核，
试验时频率f与额定频率于有差异时，定子空载电压按式（12)进行折算：fnu
式中：
U——试验时测得的空载电压（m相平均值），单位为伏（V)；U。折算到额定频率时的空载电压，单位为伏（V)。5.9空载试验
5.9.1发电机冷状态和热状态空载特性曲线的测定（发电机法）5.9.1.1拖动机法（校准电机法）·（12）
用分析过的拖动机拖动发电机分别在50%、60%、70%、80%、90%、100%、110%额定转速下空载运行，定子绕组开路，用电压表测量并记录发电机m相空载电动势U。同时测量并记录拖动机输人功率P，输人电流I。计算出拖动机总损耗P。用式（13)确定被试发电机铁耗PF与机械耗Pw之和。Pre+Prw=P,-P。bzxz.net
式中：
铁耗，单位为千瓦（kW）：
机械耗，单位为千瓦（kW）；
拖动机输人功率，单位为千瓦（kW）：P。
拖动机总损耗，单位为千瓦（kW）。··（13)
GB/T25389.2—2018
绘制空载电动势对应转速的特性曲线，热状态空载特性的测定应在热试验后进行。发电机空载试验线路图见图1，发电机空载特性曲线见图2。ULP
拖动机
发电机
发电机空载试验线路图
U.=f(n）
图2发电机空载特性曲线
2扭矩传感器法（测功机法）
将扭矩传感器用联轴器联接到拖动机与发电机之间，扭矩传感器的安装应符合传感器的安装规定，每次试验前扭矩传感器应调零和清零。分别在50%，60%、70%，80%，90%，100%，110%额定转速下空载运行，定子绕组开路，用电压测量仪测量并记录发电机m相空载电动势U。，同时测量并记录扭矩传感器的输出扭矩T。发电机输人功率按式（14)计算。T.
式中：
扭矩传感器的输出扭矩，单位为牛米（N·m）；Pin发电机输人功率，单位为千瓦(kW)；发电机对应输人功率时的转速，单位为转每分（r/min）。N
用式（15）确定被试发电机铁耗P与机械耗Pfw之和。PFe+Prw=Pin
绘制空载电动势对应转速的特性曲线，热状态空载特性的测定应在热试验后进行。检查试验时，可仅测量额定频率下的U。P。5.9.1.3
发电机空载电压-温度曲线的测量发电机空载电压-温度曲线的测量见附录A。6
（14）
（15)
5.9.2发电机空载特性试验（电动机法）空载电流和空载损耗的测定
GB/T25389.2—2018
测定前，用变流器驱动被试发电机在额定频率下以电动机方式空载运行，使机械损耗达到稳定。5.9.2.2损耗的测定
测取额定频率时的空载电压U.，空载电流I。空载功率P。。试验结束后，应立即在发电机两个出线端间测量定子组的端电阻，然后按式（16）计算被试发电机定子绕组铜耗Pc，按式（17）分离铜耗与铁耗PFe机械耗PW之和。
PCue=1.51R
Pre+Prw=P.-1.51.R。
式中：
定子绕组空载铜耗，单位为于瓦（kw）：定子绕组空载电流，单位为安（A）；I。
R。定
定子绕组端电阻，单位为欧（Q)；3绘制空载特性曲线
·（16)
（17）
型式试验时，应在额定频率40%～110%范围内做空载特性曲线，低转速和高转速电流出现突变时应删除相应点。
检查试验时，可仅测取额定频率下UI。.P。5.10热试验
5.10.1目的
热试验的目的是确定在规定负载状态下运行时的电机某部分高于冷却介质温度的温升，以下各条是试验方法及数据处理的导则。5.10.2
2一般性说明
应对被试电机予以防护以阻挡皮带轮、皮带以及其他机械产生的气流对被试电机的影响，一般非常轻微的气流足以使热试验结果产生很大的偏差。引起周围空气温度快速变化的环境条件对温升试验是不适宜的，电机之间应有足够的空间，容许空气自由流通。5.10.3试验条件
热试验时应尽可能模拟发电机实际工作状态的冷却条件和环境。5.10.4
温度测量方法
温度测量方法按GB/T1029的规定，有温度计法、埋置检温计法，电阻法（发电机断能停转后所测得的温度值修正按GB/T1029的规定）。5.10.5
热试验时冷却介质温度的测定
5.10.5.1空气冷却电机
对采用周围空气冷却的电机，可用理置检温计或几支温度计分布在冷却空气进人发电机的途径中GB/T25389.22018
进行测量。温度计应放置在距发电机1m～2m处，其球部（测温部）处于发电机轴身中心高的水平面上，并应防止外来辐射热源及气流的影响，取温度值的平均值作为冷却介质温度5.10.5.2外冷却器电机
对采用外接冷却器及管道通风冷却的电机，应在电机的冷却介质进口处测量冷却介质的温度。5.10.5.3内冷却器电机
对采用内冷却器冷却的电机，冷却介质的温度应在冷却器的出口处测量；对有水冷冷却器的电机，水温应在冷却器的人口处测量。热试验结束时的冷却介质温度，应取在整个热试验过程中最后的1/4时间内，按相等时间间隔测得的几个温度计读数的平均值。
5.10.6轴承温度的测定
轴承温度用检温计或温度计测量。对滚动轴承，温度计应尽可能放在轴承温度最高处：对于滑动轴承，温度计放人轴承的测温孔或者放在接近轴瓦的表面处。温度考核按GB/T755或该类型发电机标准的规定
5.10.7热试验方法
5.10.7.1直接负载法
热试验应在额定频率，额定电压，额定功率或铭牌电流下进行。试验时，被试电机应保持额定负载，直到电机各部分温升达到热稳定状态为止。试验过程中，每隔30min记录被试电机的电压U、电流II、输入功率Pl+转速n，绕组温度?~以及定子铁芯、轴承、风道或水道进出口冷却介质和周围冷却介质的温度9.。当电机各部分温度变化在最后1h内不超过2K时，认为电机发热已达到稳定状态。试验期间，应采取措施，尽量减少冷却介质温度的变化。如采用外推法确定绕组的温升，电机在断电停机后，应立即测量绕组的电阻，并按5.10.8确定额定负载热试验后电阻R。对采用外接冷却器及管道通风冷却的电机，在电机切离电源的同时，应停止冷却介质的供给。
如以铭牌电流进行温升试验，对应于额定功率时的绕组温升△%（K）按式（18）和式（19）换算：I-IN
在士10%范围内时：
在士5%范围内时：
式中：
K1+A0+6
额定电流，即额定功率时的电流，单位为安（A），从工作特性曲线上求得：.C189
*（19）
热试验时的电流，单位为安（A），取在整个试验过程最后的1/4时间内按相等时间间隔测得的电流平均值：
K，一常数。对铜绕组，为235：对铝绕组，为225，除非另有规定；△9对应于试验电流I.的绕组温升，单位为开(K）。5.10.7.2单机热试验测定方法
单机热试验测定方法参见附录B
发电机断能停转后测得的绕组直流电阻值修正5.10.8
GB/T25389.2—2018
用电阻法测量断能停转后的发电机电阻时，要求在热试验结束就立即使发电机停转。发电机断能停转后如能在表2规定的时间内测得第一点电阻值，则以该点电阻值计算发电机的温升而不需外推至断能瞬间。
额定输出/kW或kVA
P≤50
502005000断能后的时间间隔/s
按协议
如在表2所述时间内不能测得第一点电阻值，以后每隔约10s～15s测取一次电阻，并同时记录每点累积时间，共测取5点～7点，将测得的电阻值作为时间的函数绘成曲线，并根据电机的额定功率，将此曲线外推至表2中相应的间隔时间，所获得的电阻值即作为发电机断能瞬间的电阻值。如停转后测得的电阻值连续上升，则应测取电阻的最高值作为发电机断能瞬间的电阻值。5.10.9电阻法温升计算
测量被试发电机绕组的直流电阻时，冷热状态电阻应在相同的出线端上测量根据直流电阻随温度变化而相应变化的关系来确定定子绕组的平均温升。定子绕组的平均温升△0(K）按式（20)计算：RN=R1(KI+01)+0:-0.
式中：
RN—额定负载热试验结束时的绕组端电阻，单位为欧(Q)；R
温度为时的绕组端电阻，单位为欧（Q)；热试验结束时的冷却介质温度，单位为摄氏度（℃）：试验开始时测量绕组电阻R，时的绕组温度，单位为摄氏度（C)；K
常数。对铜绕组，为235；对铝绕组，为225，除非另有规定。5.10.10温升修正
.·（20)
当电机用周围空气冷却时，温升是被试电机的绕组温度减去环境温度。如电机是用远处或冷却器来的空气通风冷却，温升是被试电机的绕组温度减去进人电机的空气温度。如在海拔不超过1000m处，冷却空气温度在10℃～40℃之间进行试验，温升不作校正。如试验地点海拨超过1000m，或冷却空气温度超过40C，或这两种情况同时存在，温升限值按GB/T755中的规定修正。
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