国家标准 GB/T19071.2一2018 代替GB/T19071.2一2003 风力发电机组异步发电机第2部分试验方法 windturbines一Asynehronousgeneratorg Part2:Testingmethod 2018-07-13发布 2019-02-01实施国家市场监督管理总局发布币国国家标准化管理委员会国家标准
GB;/T19071.2一2018 目次前言范围 2 规范性引用文件 3 试验要求及准备 3.1安全措施 3.2测试的仪器和仪表 3.3测量要求 3.4试验准备试验项目及方法 4,1外观及机械检查 4.2绝缘电阻测定绕组在实际冷状态下直流电阻的测定 4,3 4.4绕组的相序检查 .5空载电流和空载损耗的测定 4. 热试验 4.7负载特性试验 4.8最大转矩的测定 4.9超速试验 4.1o振动的测定 .I1嗓声的测定 12 短时升高电压试验 4.l3额定频率下堵转试验 4.1过载试验 .15电流波形睛巫率测定 4.16耐电压试验 4.17转动惯量试验 4.18外壳防护等级试验 4.19交变湿热试验 4.20盐雾试验 4.21霉菌试验
GB;/T19071.2一2018 前言 GB/T19071《风力发电机组异步发电机》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/T19071的第2部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GB/T19071.2一2003《风力发电机组异步发电机第2部分:试验方法》本部分与GB/T19071.22003相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下: -修改了标准的适用范围见第1章 -增加了规范性引用文件GB/T1029见第2章); -增加了试验中的安全措施内容(见3.1); 修改了对测试仪器的要求(见3.2); -增加了外观及机械检查要求(见4.1); 增加了“三相电阻与三相电阻的平均值之差应不大于平均值的2%”(见4.3); -增加了绕组的相序检查要求(见4.4); 删除了“热态电阻法计算的平均温升与测温元件测得的最热点温升相差不应超过10K”的规定(见4.6,2003年版的4.4); 增加了“不同绝缘热分级(A,E,B,H”)的基准工作温度(见表1,2003年版的4.5.4.1); 修改了杂散损耗计算公式(见4.7.4.3,2003年版的4.5.4.3); 修改了超速试验转速,由1.2倍额定转速转速调高到1.2倍最高运行转速,(见4.9,2003年版的4.7); 增加额定频率下堵转试验方法(4.13); 增加过载试验方法(4.14); 增加了电流波形畸变率测定(4.15); 修改了盐雾试验方法标准(见4.20,2003年版的4.15); 修改了霉菌试验方法标准(见4.21,2003年版的4.16) 本部分由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、湘潭牵引电气设备研究所有限公司、西安盾安电气有限公司、国家工矿电传动车辆质量监督检验中心(湖南、湘电风能有限公司、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、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本部分主要起草人;严世洪、尹曾锋、,张越雷,梁小波,李素平、陈斌,朱广辉、张卫华、,郑玲、杨文君、袁凯南、罗华、何庆峰、余冰、柴建云,唐任远本部分所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T19071.22003
GB;/T19071.2一2018 风力发电机组异步发电机第2部分试验方法范围 GB/T19071的本部分规定了并网、定速型风力发电机组异步发电机的试验方法本部分适用于并网、定速型风力发电机组单速或双速异步发电机(以下简称“发电机”)的性能试验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/T1029三相同步电机试验方法 GB/T1032三相异步电动机试验方法第2部分;试验方法试验」及导则长霉 GB/T2423.16电工电子产品环境试验 2423.17电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ka;盐雾 T GB 4942.1旋转电机整体结构的防护等级(IP代码分级 GB T GB/T10068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 GB/T10069.1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 GB/T10069.3旋转电机噪声测定方法及限值第3部分;噪声限值 GB/T12665电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求试验要求及准备 3.1安全措施由于试验中涉及危险的电压,电流和机械力,试验过程中应采取安全有效的防范措施,所有的试验应由具有相关知识和经验的人员进行操作 3.2测试的仪器和仪表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 3.2.1 3.2.2试验时采用的电气测量仪表的准确度应不低于0.5级(兆欧表除外),电量传感器的准确度应不低于0.2级,电量变送器的准确度应不低于0.5级,转速表的读数误差应在士1r/min内.准确度应不低于1.0级),温度计的误差应小于士1C,电桥或数字围微欧计的准确度应不低于0.2级,其他测量仪器仪表应符合相关标准的规定 3.3测量要求测量要求应符合GB/T1032的规定 3.4试验准备 3.4.1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要求
GB/T19071.2一2018 3.4.2试验电源要求应符合GB/T1032的规定试验项目及方法 4.1外观及机械检查 4.1.1发电机表面油漆应干燥,完整、均匀,无污损,碰撞、裂痕现象 4.1.2转动转子,应平稳灵活,无怠滞和异响 4.2绝缘电阻测定测量时发电机的状态,仪表的选用及测量方法应符合G;B/T1032的规定对于双绕组发电机应分别测量两套绕组对机壳及相互间的绝缘电阻 4.3绕组在实际冷状态下直流电阻的测定绕组在实际冷状态下直流电阻的测定按GB/T1032规定进行,三相电阻与三相电阻的平均值之差应不大于平均值的2% 4.4绕组的相序检查发电机的旋转方向符合要求,出线端标志顺序与端电压相序应为同方向 4.5空载电流和空载损耗的测定 4.5.1试验线路原理图及线路设备要求试验线路原理图见图1 Ty T 说明: 拖动机 YF 异步发电机被试电机; TY -三相调压器图1试验线路原理图
GB;/T19071.2一2018 线路设备的要求如下: a 拖动机D应能在异步发电机YF以同步转速为起点的1.5倍转差范围内达到1%的稳态调速精度要求; b YF的励磁由电网经三相调压器TY供给,调节TY可以方便地调节YF的端电压,以便于测定YF的空载特性曲线 YF的同步转速与电网(或交流机组)频率及发电机极对数有关,见式(1),当波动时,n，也随之变化 =60X H no 式中同步转速,单位为转每分(r/min); n. 电网(或交流机组)频率,单位为赫兹(Hz); 电机极对数 4.5.2发电机空载特性的测定和用发电机法求取铁耗P 4.5.2.1发电机空载特性的测定试验时,可采用图1试验线路测定前,YF应在同步转速下空转(与TY完全脱开),使机械损耗基本达到稳定,即的输出功率相隔30min的两个读数之差应不大于前一个读数的3%,并记录D的机械损耗P D拖动Y下至同步转速,并保持不变,利用TY为YF提供励磁,调节TY,测定在不同空载电压U 下空载电流I ,作I，=f(U/U、)关系曲线图图2) 石=(U,/u Ua/u 图2I，=/(U/)关系曲线图试验时,空载电压U 应从1.3倍1.1倍额定电压开始逐步降低到可能达到的最低电压值,其间测取7点9点读数由于异步电机一般机械特性较硬,试验中应随时注意电网频率波动对I 的影响当电网频率偏离50Hz时,应相应调整拖动机D的转速,使I，在各电压U 下都有其最小值,记录这些最小值每点应测取三相电压、三相电流和绕组温度或电阻,根据温度和电阻成比例关系,确定每个电压点的绕组端电阻R 检查试验时,可仅测取额定电压时的空载电流 4.5.2.2发电机法求取铁耗Pm 空载特性测定时,测得YF额定电压时,D的空载损耗P,YF的空载线电流I、,按式(2)计算出发电机定子绕组铜耗Peo,按式(3)计算空载时发电机铁耗
GB/T19071.2一2018 Pcw=3I'R 式中发电机定子绕组铜耗,单位为瓦(w); Pcn0 IN 发电机的空载线电流,单位为安(A); R 定子绕组端电阻,单位为欧(Q). 则空载时发电机损耗为: P=P一Pm Pe 式中 P 发电机铁耗,单位为瓦(w); ra P 发电机机械损耗,单位为瓦(w); P 发电机空载损耗,单位为瓦(W) 4.5.3用电动机法求取空载损耗按GB/T1032试验方法测取空载机械损耗尸w和空载铁耗尸Ra 4.5.4发电机最终铁耗按式(4)计算发电机最终铁耗 P十P P 式中 P 发电机最终铁耗,单位为瓦(W); P尸发电机空载铁耗,单位为瓦(w) Fa 4.6热试验可采用图1试验线路,调节D转速,使YF的输出功率增加至额定功率,同时调节YF励磁保持 YF额定电压,直到YF发电机各部位温升达到热稳定状态为止其测量方法、仪器、仪表、设备应符合 GB/T1032的规定热试验后,应立即测量定子绕组的热态电阻R 4.7负载特性试验 4.7.1负载特性曲线负载特性曲线是发电机保持额定电压和额定频率下,测得发电机输人功率P,定子相电流Ii,效率刀,功率因数cosp及转差率s与输出功率P 的关系曲线,见图3 负载特性曲线应在发电机的热试验后,基本保持在热状态时测取如果热试验后停机时间较长,应使YF加负载升温至接近其稳定温升的热状态此时,在1.25倍一0.25倍额定功率范围内测取6点 8点读数 (优先选择P为1.25倍,1.0倍.0.75倍0.5倍,0.25倍额定功率的测点)记录三相额定电压 U,定子相电流1输出功率尸 ,转差率S及绕组温度根据所测的数据,结合空载特性试验求得的损耗,分析计算出功率因数、效率、转差率
GB;/T19071.2一2018 P,l,s,),cos os=(Pa 刀=P P=(Pa l=(P2 sS=f(Pa 图3负载特性曲线图 4.7.2转差率的测定按GB/T1032的规定进行 4.7.3功率因数的求取发电机的功率因数按式(5)确定 P 5) cosp Ulm 式中: P 发电机输出功率,单位为瓦(w) 线电压,单位为伏(V); U -定子线电流,单位为安(A 当采用两只瓦特表测量功率时,可用式(6)校核由式(5)求得的功率因数值 cosp +" 式中: w、w -分别为两只瓦特表的读数,如瓦特表的读数为负,则为负值代人如果按式(5)和式(6)求得的功率因数相差不大于1%,则表明测量是正确的 4.7.4效率测定 4.7.4.1 定子绕组铜耗定子绕组铜耗按式(7)计算 Pca=3I'Rnd 式中 -定子绕组铜耗,单位为瓦(w); Pca1 -定子相电流,单位为安(A). Ra 换算到基准工作温度时的定子绕组相电阻,单位为欧(Q). 换算按式(8).
GB/T19071.2一2018 K十0.m Rl=R K 0 式中实际冷状态时绕组的电阻(三相平均值),单位为欧(Q); R 0. 基准工作温度,单位为摄氏度(C),基准工作温度见表1; 实际冷状态时绕组的温度,单位为摄氏度(C); K 常数,对铜绕组该常数取235 表1基准工作温度表耐热等级基准工作温度/ A,E 75 B 95 115 H 130 4.7.4.2转子绕组损耗(1R) 转子绕组损耗见式(9) Pce=(P十Pe十尸e)s 式中 P -转子绕组损耗,单位为瓦(w); 'eue 负载特性试验时测得的转差率 4.7.4.3杂散损耗额定功率时的杂散损耗值按额定输出的(0.025lg尸,0.005lgP.)计算对于其他负载点,杂散损耗按与(！'一1')/(1、'一1')成正比确定杂散损耗计算按式(10). 尸=(o.025laP.一0.005leP,(= 10) 式中 P 杂散损耗,单位为瓦(W); -额定功率,单位为瓦(w); P 额定电流,单位为安(A); -额定电压时空载电流,单位为安(A) ！负载电流,单位为安(A) 4.7.4.4效率效率的求取,先按式(11)计算总损耗,然后按式(12)计算发电机效率习P=尸十P十尸a十尸十尸式中 -总损耗,单位为瓦(w); 习厂” 杂散损耗,单位为瓦(w); Ps P 空载机械损耗(轴承摩擦损耗和风磨耗.
GB;/T19071.2一2018 12 1= P 十习P" 式中: 效率 7 4.8最大转矩的测定最大转矩的测定按GB/T1032的规定进行 4.9超速试验超速试验可在冷态下进行试验时,应采取安全防护措施,尽可能远距离测量转速,将发电机的转速调高到1.2倍最高运行转速,历时2min 超速的方法有下列两种用原动机驱动被试发电机,被试发电机空转; a b 提高被试发电机的电源频率,被试发电机作空载电动机运行 4.10振动的测定超速试验后进行振动的测定振动的测定按GB/T10068的规定进行 4.11噪声的测定噪声的测定按GB/T10069.1、GB/T10069.3的规定进行 4.12短时升高电压试验试验在空载电动机运行状态下进行,外施电压为额定电压的130%,时间为3min 在提高电压至额定电压的130%时,可以同时提高频率或转速,但转速应不超过额定值的115% 4.13额定频率下堵转试验额定频率下堵转试验按GB/T1032规定的方法进行 4.14过载试验过载试验应在发电机处于接近热状态下或热试验后进行,保持额定频率和额定电压,调节负载使其输出达到技术标准要求规定的负载倍数和时间,此时温升不做考核,试验后检查发电机绝缘及各部件是否损坏 4.15电流波形畸变率测定电流波形畸变率测定按GB/T1029的规定进行 4.16耐电压试验耐电压试验按GB/T1032的规定进行 4.17转动惯量试验转动惯量试验按GB/T1032的规定进行 4.18外壳防护等级试验外壳防护等级试验按GB/T4942.1的规定进行
GB/T19071.2一2018 4.19交变湿热试验 40交变湿热试验按GB/T12665的规定进行 4.20盐雾试验盐雾试验按GB/T2423.17规定的试验方法进行 4.21霉菌试验霉菌试验按GB/T2423.16规定的试验方法进行

风力发电机组异步发电机第2部分：试验方法GB/T19071.2-2018

1. 引言

异步发电机是风力发电机组中常用的一种发电机。其特点是结构简单、可靠性高、效率较高，因此得到了广泛应用。

2. 试验方法

风力发电机组中使用的异步发电机试验方法一般遵循GB/T19071.2-2018标准。

该标准规定了异步发电机的型式试验、例外情况下的试验、检查和测量、试验程序、试验条件、试验项目和试验要求等内容。

其中，型式试验是指在生产前进行的试验，以验证产品是否符合设计要求和技术条件，具有一定代表性和通用性；而例外情况下的试验则是指在生产后或使用过程中出现问题时进行的试验，用于查明问题的原因和解决方法。

3. 试验项目

异步发电机试验项目一般包括以下内容：

转子动平衡试验
定子绕组电阻测量
绝缘电阻测量
激磁电路电阻测量
空载试验
短路试验
过载试验
额定功率输出试验

4. 试验要求

异步发电机试验要求主要包括以下几个方面：

试验前应对设备进行检查和校验，确保试验结果可靠；
试验时应按照标准规定的试验程序、试验条件和试验项目进行；
试验结束后应对试验结果进行评估和分析，确定产品是否符合设计要求和技术条件；
为了更好地保证试验质量，应定期对试验设备进行维护和校准。

5. 总结

异步发电机是风力发电机组中常用的一种发电机，其试验方法应遵循GB/T19071.2-2018标准。在试验过程中，应严格按照标准规定的程序、条件和项目进行，以保证试验结果的可靠性和准确性。