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NB/T 31049-2014

基本信息

标准号: NB/T 31049-2014

中文名称:风力发电机绝缘规范

标准类别:能源标准(NB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 风力 发电机 绝缘 规范

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标准简介

NB/T 31049-2014.Insulation specification for wind turbine generator.
1范围
NB/T 31049规定了并网型风力发电机绝缘规范。
NB/T 31049适用于额定电压6.6kV 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8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 755- 2008 旋转电机定额和性能 (IEC 60034 -1: 2004, IDT)
GB/T 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)
(GB/T 2423.4- 2008, IEC 60068- -2 -30: 2005, IDT)
GB/T 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(GB/T 4207- 2012, IEC60112: 2009, IDT)
GB/T 5591.3电 气绝缘用柔软复合材料第3部分:单项材料规范(GB/T 5591.3- 2008, IEC60626- -3: 2002, MOD)
GBT 6109.20漆包圆绕组线第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(GB/T 6109.20-2008, IEC 60317-13: 1997, IDT)
GB/T 7060船用旋转 电机基本技术要求
GB/T 7095.6漆包铜扁绕组线 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(GB/T 7095.6--1995,IEC 60317-29; 1990, IDT)

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标准内容

ICS29.080
备案号:46516-2014
中华人民共和国能源行业标准
NB/T31049—2014
风力发电机绝缘规范
Insulation specification for wind turbine generator2014-06-29发布
国家能源局
2014-11-01实施
引言·
规范性引用文件
术语和定义
技术要求
4.1组成风力发电机绝缘系统单一材料的要求4.2风力发电机绝缘系统的技术要求4.3试验方法与试验设备
4.4检验规则
4.5高原风力发电机工频耐电压修正系数附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
试验脉冲电压特性
测试浸溃树脂的挥发分
高原风力发电机工频耐电压修正系数NB/T31049—2014
NB/T31049-2014
本标准按照GB/T1.1—2009《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(SAC/TC301)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、苏州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、广州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、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、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、缪思铺、肖先雄、张艳庆、李福、黄钧铭、李新忠、陈政标、戴连勇。
NB/T31049
—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进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。
HiiKAoNiKAca
1范围
风力发电机绝缘规范
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6.6kV及以下并网型风力发电机。2规范性引用文件
NB/T31049-2014
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。GB755—2008旋转电机定额和性能(IEC60034-1:2004,IDT)GB/T2423.4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十12h循环)(GB/T2423.4—2008,IEC60068-2-30:2005,IDT)GB/T4074.7一2009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(IEC60172:1987IDT)
GB/T4207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(GB/T4207一2012,IEC60112:2009,IDT)
GB/T5591.3电气绝缘用柔软复合材料第3部分:单项材料规范(GB/T5591.3-2008,IEC60626-3:2002,MOD)
GB/T6109.20漆包圆绕组线第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(GB/T6109.20—2008,IEC60317-13:1997,IDT)GB/T7060船用旋转电机基本技术要求GB/T7095.6漆包铜扁绕组线第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(GB/T7095.6--1995,IEC60317-29:1990,IDT)GB/T7672.5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(GB/T7672.5—2008,IEC60317-33:1990,IDT)GB/T11026.4电气绝缘材料耐热性第4部分:老化烘箱单室烘箱(GB/T11026.4一2012,IEC60216-4-1:2006,IDT)
GB/T17948.1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(GB/T17948.1—2000,IEC600341821:1992,IDT)GB/T17948.3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(GB/T17948.3—2006,IEC60034-18-31:1992,IDT)GB/T20626.1特殊环境条件高原电工电子产品第1部分:通用技术要求GB/T21707一2008变频调速专用三相异步电动机绝缘规范GB/T22566.1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(GB/T22566.1-2008,IEC62068-1:2003,IDT)GB/T22720.1旋转电机电压型变频器供电的旋转电机1型电气绝缘结构的鉴别和型式试验(GB/T22720.1—2008,IEC60034-18-41:2006,IDT)GB/Z22720.2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(GB/Z22720.2—2013,IEC/TS60034-18-42:2008,IDT)1
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NB/T31049—2014
240级芳族聚酰亚胺薄膜绕包铜扁线(GB/T23310—2009,IEC60317-44:1997,IDT)GB/T23310
中小电机用槽楔技术条件
JB/T10508
SJ/T11384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
局部放电
partialdischarge:PD
导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电。3.2
I型绝缘系统typeIinsulation 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
I型绝缘系统typeⅡIinsulation 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,额定电压大于或等于700V的发电机采用II型绝缘系统。4技术要求
4.1组成风力发电机绝缘系统单一材料的要求4.1.1电磁线
4.1.1.1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
薄膜绕包扁线
云母带绕包扇线
漆包圆线
漆包扁线
漆包扁线
玻璃丝绕包漆包扁线
4.1.1.2电磁线耐高频脉冲特性要求技术要求
GB/T23310
满足产品的相关技术要求
GB/T6109.20
GB/T7095.6
GB/T7672.5
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:(20士2)kHz
脉冲占空比:50%:
脉冲波形:方波;
脉冲极性:双极:
脉冲上升时间(负载时):(100土15)ns:电压(Up-p):(3000±60)V:温度:(155±3)℃。
iiKAoNiKAca
薄膜绕包
聚酯薄膜
补强云母
带绕包铜
云母带绕
包扁线
聚酰亚胺
薄膜补强
云母带绕
包铜扁线
表2高频脉冲下的电磁线寿命
电磁线
240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结铜扁线聚酯薄膜补强云母带绕包铜扁线聚醛薄膜绕包层外包聚酯薄膜补强云母带绕包铜扁线,聚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单玻璃丝包案酯薄膜补强云母带绕包铜扁线双玻璃丝包聚酯薄膜补强云母带绕包铜扁线聚酰亚胺薄膜补强云母带绕包铜扁线单玻璃丝包聚酰亚胺薄膜补强云母带绕包铜扁线双玻璃丝包聚酰亚胺薄膜补强云母带绕包铜扁线漆包圆线
漆包扁线或玻璃丝绕包漆包扁线注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。4.1.2浸渍树脂
NB/T31049--2014
绝缘厚度d
0.20<<0.25
0.30~0.45
0.50-0.70
0.30~0.45
0.50~0.70
0.30-0.45
0.50~0.70
寿俞平均值
满足GB/T21707—-2008中
表1的要求
考患中免费标准bzxz.net
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GB/T4207测试浸渍树脂相比电痕化指数(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GB/T5591.3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求。4.1.4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GB/T5591.3的要求3
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NB/T31049—2014
4.1.5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GB/T5591.3的要求。4.1.6槽模
槽楔采用耐热等级不低于155(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磁性槽模,其常规性能应满足JB/T10508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。4.1.8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。4.2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4.2.1.1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GB/T2423.4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:R=3x
1000+P/100
式中:
R—绝缘电阻,MO:
UN风力发电机额定电压,V:
P风力发电机功率,kW。
按式(1)计算的绝缘电阻如低于0.38M2,则按0.38MQ考核。(1)
(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GB755—2008中表16规定)试验而不击穿。4.2.2风力发电机绝缘系统的特殊技术要求4.2.2.1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GB/T22720.1的要求。4.2.2.2风力发电机I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型绝缘系统应满足GB/Z22720.2的要求。4.3试验方法与试验设备
4.3.1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GB/T4074.7-2009中5.1.1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GB/T4074.7--2009中5.1.2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。4.3.2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4.1.2中的规定。4
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4.3.3风力发电机绝缘系统耐热性评定NB/T31049—2014
对风力发电机绝缘系统耐热性评定应按GB/T17948.1或GB/T17948.3的规定进行,其主要试验设备应满足GB/T11026.4及SJ/T11384的要求。4.3.4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GB/T2423.4和GB/T7060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4.2.1.2的规定,试验设备应满足GB/T2423.4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UN
绝缘电阻直流测量电压
4.3.5风力发电机I型绝缘系统的鉴别试验按GB/T22720.1的规定进行。
4.3.6风力发电机Ⅱ型绝缘系统的鉴别试验按IEC/TS60034-18-42的规定进行。4.4检验规则
4.4.1对单一绝缘材料的检验规则U%≤500
5003300
3300U6600
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。4.4.2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/T31049-2014
附录A
(资料性附录)
试验脉冲电压特性
根据GB/T22566.1,表A.1给出了电磁线的耐高频脉冲性能评定使用的试验脉冲电压特性表A.1试验脉冲电压特性
特性参数
上升时间
重复率
(0.04~1)μs
(120)kHz
(0.0825)μs
方波或三角波
双极性(优选)或单极性
B.1仪器和材料
附录B
(资料性附录)
测试浸渍树脂的挥发分
a)一个厚度为0.1mm,底面约为95mm×95mm的平整铝箱:b)自动控温实验室烘箱:
c)天平的感量为1mg。
B.2试验步骤
NB/T31049-2014
用正方形铝箔弯折成三个底面45mm×45mm、高25mm的同样铝Ⅲ,铝箔在使用前用二甲苯和无水乙醇的混合物擦净:
铝血预先在(135土1)C烘箱中加热30min,在干燥器中冷却后称量:c)
在血中加入(10土0.5)g被试树脂,使其均匀分布在皿底,在空气中放置30min后,将铝血水平放置于烘箱中,加热温度和时间由产品标准规定:试样取出,放入干燥器内冷却到室温,再称量,挥发分X按式(B.1)计算:d
X=m-m2x100%
式中:
铝Ⅲ质量,g:
m1—--加热前试样与血的质量,g:一加热后试样与血的质量,g。
以三个试样测定值的中间值作为结果,取两位有效数字。(B.1)
NB/T31049—2014
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GB/T20626.1,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拨
海拔修正
系数Ka
试验地点
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,试验电压取海拔拨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拨修正系数K。的乘积。注3:使用海拨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,使用地点为海拨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2380V×1.11=2641.8V。
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