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NBT 42094-2016 小水电机组电气试验规程PDF文本

ICS27.140K51备案号：57339-2017NB中华人民共和国能源行业标准NB/T42094一2016小水电机组电气试验规程Electrical test code for small hydropower units2016-12-05发布2017-05-01实施国家能源局发布興素前网ZS沁.ET
NB/T42094-2016目次前言…川1范围……2规范性引用文件3试验分类……31出厂试验……132交接试验……13.3启动试运行试验……3.4性能试验……4水轮发电机…4基本电气试验项目…小l4.2试验内容……25水轮机调速器……85.1基本电气试验项目……85.2试验内容…96励磁系统……116.2试验内容…127监挖、保护系统……1671基本电气试验项目……1672试验内容……178直流电源系统……248.基本电气试验项目……2482试验内容……249试验报告……269.编写试验报告的目的……2692试验报告内容……26興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
NB/T42094-2016前言本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第一部分：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。本标准由能源行业小水电机组标准化技术委员会(NEA/TC14)归。本标准起草单位：武汉陆水科技开发有限公司、国网新源控股有限公司、杭州富阳水电设备检测有限公司、水利部长江水利委员会陆水枢纽工程局、湖南省水利水电勘测设计研究总院、天津赛瑞机器设备有限公司、天津电气科学研究院有限公司。本标准主要起草人：胡海燕、王东、吴向荣、皮德林、穆军、任得安、熊杰、姜卫海、罗云强、李学兵、陈艳。本标准为首次发布。理筑素前阀Z.ZC.ET
NB/T42094一2016小水电机组电气试验规程1范围本标准规定了小水电机组（以下简称机组）电气试验分类、试验项目、基本试验方法及要求。本标准适用于机组功率在10MW(额定容量12500kVA)及以下，与水轮机直接连接的三相凸极同步水轮发电机：工作容量在350N·m~75000N·m的水轮机控制系统（包括电气液压组合式调速器以及油压装置)：励磁电流在500A及以下的励磁系统：与此相配套的监控、保护和直流电源系统。本标准旨在制造厂及现场验收时采用，标准中未涉及的试验项目，按相关标准执行。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/T5321量热法测定电机的损耗和效率GB/T20835发电机定子铁心磁化试验导则GB/T22715旋转交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平DLT507水轮发电机组启动试验规程才风，I7JJB/T7608一测量高压交流电机线圈介质损耗角正切试验方法及限值B/T8439使用于高海拔地区的高压交流电机防电晕技术要求3试验分类3.1出厂试验出厂试验是对产品的主要电气性能及产品铭牌参数（或合同中的产品参数）进行出厂前的校核验证。对组成系统的设备和装置，每台（套）设备均应进行出厂试验。3.2交接试验交接试验是为保证产品安全投产运行所做的工业性试验，是对产品主要性能指标进行的综合测试。试验应在产品正式支付投入运行前进行。3.3启动试运行试验机组及相关设备安装完工检验合格后，应进行启动试运行试验，以对其进行动态测试。试验合格后方可投入系统并网运行。3.4性能试验机组的性能试验是考验机组是否达到设计性能或合同要求的主要依据，在完成72h试运行后，可选择一一台机组在设备保证期内的适当时机进行。4水轮发电机4.1基本电气试验项目基本电气试验项目内容见表1。興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
NB/T42094一2016表1水轮发电机电气试验项目出)检验现场验收序号检验项日交接启动性能备注出厂试验试验试运行试验1定子铁心磁化（铁损）试验△根据需方要求执行定子成型线圈介电强度检查△定子绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻测定门14转子绕组绝缘电阻的测定△45绕组在实际冷状态下直流电阻的测定△△定子绕组对机壳及绕组相互间直流6耐电压试验1定子交流耐电压试验778转子交流耐电压试验△9转子单个磁极交流阻抗的测定7根据需方要求执行10轴承及测温元件绝缘电阳的测定7滚动轴承无绝缘的不测11过压及空找特性试验12相序测定△13三相稳态短路试验∠由大14电压淡形2安装定十合15温升试验△16效率和损耗的测定△根据需方要求执行17过励调相及欠励进相运行试验△根据需方要求执行18发电机组最大出力试验△根据需方要求执行19甩负荷试验△20三相突然短路试验△根据需方要求执行21短时过电流试验△22绕组电抗和时间常数的测定△仪对额定容量50OkVA以上的发电机进行注1：出厂试验中部分在供方厂内无法进行的试验项日，可在机组安装完毕后在水电站补充完成。注2：表中标有符号“△”的为应做项日。4.2试验内容4.2.1定子铁心磁化（铁损）试验在定子铁心上缠绕若干组激磁绕组，通入工频交流电压，电流在定子铁心中产生磁场的同时会产生涡流与磁滞损耗，使铁心发热，通过测量绕组得到的感应电压与激磁电流的有功功率损耗及温度，计算出单位重量铁心损耗(Wkg)与温升，比较判别铁心叠装质量。具体试验步骤按照GB/T20835的规定执行，试验结果应满足以下要求：a)单位重量硅钢片损耗值符合设计要求。b)温升及温差满足GB/T20835的规定。2興Z心.ET
NB/T42094一2016c)无异常噪声。4.22定子成型线圈介电强度检查4.2.2.1按GB/T22715规定的试验方法进行匝间耐冲击电压试验。4.2.2.2按JB/T7608规定的试验方法进行常态介质损耗正切值tan6及其增量△tan限值的测定试验(发电机额定电压小于6.3kV时不试验)。4.2.2.3对全部线棒总数的10%进行线棒起帚试验（发电机额定电压小于6.3kV时不试验）。试验时起景电压不应低于1.5倍的发电机额定电压，小于此值时应重新进行防晕处理。当工作海拔超过1000m时，电帚起始试验电压值应按JB/T8439进行修正。4.2.3定子绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻测定4.2.31根据被测绕组的额定电压，按表2选择绝缘电阻测试仪。表2测量定子绕组绝缘电阻时绝缘电阻测试仪的选用原则被测绕组额定电压U绝缘电阻测试仪规格kVNU<0.4<>5000.4≤UN≤3.1550010003.151000一25006.32500~50004.23.2进行绝缘电阻测试时，首先应清洁设备，断开分支回路。如果各绕组的始末端单独引出，则应分别测量各绕组对机壳及绕组相互间的绝缘电阻，不参加试验的其他绕组和埋置检温元件等均应与铁心或机壳进行电气连接，机壳应接地。当中性点连在一起不能分开时，则应测量所有连在一起的绕组对机壳的绝缘电阻。绝缘电阻测量结束后，每个回路应对接地的机壳进行电气连接，使其放电。4.2.3.3试验结果应满足以下要求：)在温度换算至100℃后，绝缘电阻值不应低于按式(1)计算的数值。当室温为1（℃）时，绝缘电阻R(M2)按式(2)进行修正：各相绝缘电阻的不平衡系数不应大于2。R=U(1)1000+0.01S式中：R—绝缘电阻，单位为兆欧(M2):U一发电机的额定电压，单位为千伏(kV):S一发电机额定视在功率，单位为千伏安(kVA)。R=R×1.610(2)b)吸收比的测量应使用60s与15s绝缘电阻值的比值。对于环氧粉云母其值不应小于1.6：对于沥青粉云母其值不应小于1.3。c)极化系数的测量应使用10min时的绝缘电阻值与lmin时的绝缘电阻值的比值，其值应不小于2(额定电压在3.15kV及以下的不考核)。4.2.4转子绕组绝缘电阻的测定转子单个磁极挂装前及挂装后，在室温10℃~40℃情况下用1000V绝缘电阻测试仪测量时，其绝3興尚理筑素前阀Z.Z沁
NB/T42094一2016缘电阻值均应不小于5M?。挂装后转子整体绕组的绝缘电阻值应不小于0.5M。4.2.5绕组在实际冷状态下直流电阻的测定将发电机放置一段时间，用温度计（或埋置检温计）测量发电机绕组、铁心和环境温度，使其温度与冷却介质温度之差不超过3K(取平均值)，在此温度条件下进行试验。)定子绕组直流电阻测定。使用直流电阻测试仪进行测试，试验结果应满足以下要求：1)所测得的直流电阻符合设计要求。2)在校正由于引线长度不同而引起的误差后，定子三相绕组直流电阻最大与最小两相间的差值不超过最小值的2%：中性点不能脱开时，误差小于最小值的1%。b)转子绕组直流电阻测定。使用直流电阻测试仪进行测试，试验结果应满足以下要求：1)单个转子磁极的直流电阻值之间相互比较，其差值不超过2%：2)整个转子绕组的直流电阻应在绕组引至集电环的接线端或集电环表面测量。测得直流电阻值与设计值换算至同温度下的数值比较无明显差别。4.2.6定子绕组对机壳及绕组相互间直流耐电压试验4.2.6.1按GB/T1029规定的试验方法或采用专用的电机直流耐压测试装置执行。4.2.6.2试验电压应为发电机额定电压的3倍，试验过程中电压应均匀逐段上升，如0.5U,1.0U,1.5U,…,3.0U人”。每阶段停留1min,并记录每阶段电压开始和1min时微安表的电流值，即泄漏电流值，如发现泄漏电流随时间急剧增长或有异常放电现象时，应立即停止试验并断开电源，将绕组放电后接地再进行检查。式验完毕，将调压器退回原位。切断电源，并将绕组放电后接地。待放电完毕后，再对另一绕细进行试验筑，J.N正T4.2.6.3分析试验数据，各相泄漏电流的差值不应大于最小值的50%（当设备配置微安表分辨率为1μA,而实际测量泄漏电流≤5μA时，各相泄漏电流的差值不考核)。当最大泄漏电流在20μA以下，根据绝缘电阻值和交流耐压试验结果综合判断为良好时，各相间差值可不考虑。4.2.7定子交流耐电压试验4.2.7.1额定电压为6.3kV及以上的发电机应在直流耐压试验合格后进行。4.2.7.2按GB/T1029规定的试验方法或采用专用的电机交流耐压测试装置执行。4.2.7.3试验电压按表3执行，试验时间1mi。施加电压时，应从不超过试验电压全值的一半开始，然后以不超过全值的5%均匀地或分段地增加至全值，电压自半值增加至全值的时间应不少于10s。在试验过程中，如果发现电压表指针摆动很大、电流表指示急剧增加、绝缘冒烟或发生响声等异常现象时，应立即降低电压，断开电源，将被试绕组放电后再对绕组进行检查。当进行表3中?项试验，电压升至发电机额定电压值时，观察定子端部应无明显的金黄色亮点和连续晕带，当海拔超过1000m时，电晕起始试验电压值应按B/T8439进行修正。表3定子绕组绝缘耐电压试验标准试验电压线圈或绕组试验kV备注U<6.3<>6.3≤Uw≤13.8成品线圈2.75U+4.52.75U+6.56下线打槽楔后2.5U+2.52.5U+2.51)U为发电机的额定电压，单位为kV。4興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
NB/T42094-2016表3（续）试验电压线圈或绕组试验kV备注<6.3<>6.3≤U≤13.8定子装配完成2.25+2.02.25U+2.0d对没漆固化后的定子2.0U+2.02.00+2.0整体浸渍e发电机总装配完成2.0U+1.02.0U+1.0注1：对现场验收的定子，其绕组的交流耐电压试验值应为发电机总装完成试验电压值的0.8倍，最低值不得小于1500V。注2：非整体没渍的定子绕组不执行d项：整体没渍的定子绕组的耐电压试验从d项开始执行。4.2.8转子交流耐电压试验4.2.8.1按GB/T1029规定的试验方法或采用专用的电机交流耐压测试装置执行。4.2.8.2在制造厂，转子单个磁极的试验电压按表4进行。转子整体试验电压应为额定励磁电压的10倍，且不应低于1500V。表4单个磁极交流耐电压标准部件名称耐电压标准V单个卖尚10U+1500%且不应低手3000V挂装后10U+1000V,且不应低于2500V注：U为发电机额定励磁电压，单位为V。4.2.8.3现场组装的转子，其单个磁极耐电压试验按4.2.8.2项执行。转子吊入后或机组升压前，不再进行交流耐电压试验。4.2.8.4现场整体到货的转子，试验电压应为额定励磁电压的8倍，且不应低于1200V。4.2.9转子单个磁极交流阻抗的测定4.2.9.1在转子单个磁极挂装后进行。4.2.9.2使用转子交流阻抗测试仪向转子单个磁极施加交流电压，施加的电压不应超过额定励磁电压的50%,同时读取电流、电压，计算其交流阻抗值，所得单个交流阻抗值的偏差不应大于平均值的±1%。4.2.10轴承及测温元件绝缘电阻的测定4.2.101在推力轴承、导轴承装入温度计和注入润滑汕前，用1000V绝缘电阻测试仪测量。绝缘电阻值应符合下列规定：a)推力轴承绝缘电阻值应不小于1M2。b)轴承座绝缘电阻值应不小于1M2。c)分块式导轴承瓦（带绝缘结构）绝缘电阻值应不小于5M2。4.2.10.2用250V绝缘电阻测试仪测量检温计的绝缘电阻，其值应不小于1M2。4.2.11过压及空载特性试验4.2.11.1过压试验。投入发电机全部保护。将发电机拖动至额定转速，定子绕组开路，在他励方式下理罚素前网Z.Z心.ET
NB/T42094-2016进行，调节励磁电流，使空载定子电压达到额定值的1.25倍，保持3mi,期间发电机应无明显异常。4.2.11.2空载特性试验过程如下：)单方向逐步减小励磁电流到零，量取7个~9个测试点（在额定电压值附近多测几个点），每个测试点应读取三线电压、励磁电流、频率（或转速），最后读取励磁电流为零时的剩磁电压。b)如果三线电压对称，除了在额定电压时读取三线电压外，其他各点可仅读取任一线电压值，所绘得的发电机空载电压与励磁电流的关系曲线U。=∫()即为空载特性曲线，见图1。?)若空载特性试验中剩磁电压较高，则应对空载特性曲线进行修正。修正方法为将特性曲线的直线部分延长与横轴相交，交点的横坐标绝对值△为修正值，然后在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值（△），即得到被修正的曲线。空载特性曲线的直线部分及其延长线为气隙线，见图1。d)根据图1曲线所得的数值与出厂试验数值比较，应在测量误差范围以内。4△U△I图1空载特性曲线4.2.12相序测定4.2.12.1在发电机空转状态下用相序表对发电机机端残水（低于400V时）进行相序测定，或空载额定电压状态下用相序表对发电机电压互感器二次侧电压进行相序测定。测量的发电机相序应与电网相序一致。4.2.12.2发电机出线端相序排列应为：面对发电机出线，从左至右水平方向的顺序为U、V、W:发电机尾端排列也应为此顺序。如采用其他相序排列，应满足供需双方签订的技术协议的规定。4.2.13三相稳态短路试验4.2.13.1投入发电机继电保护、水机保护、励磁保护、转子接地及过负荷保护。4.2.13.2在发电机出设置三相对称短路点。三相短路点应尽量接近发电机引出线端，如出有断路器，应采取措施防止断路器跳闸造成过电压。4.2.13.3开机将发电机转速上升至额定转速，合励磁磁场断路器。待发电机转速提升到额定转速后，调节励磁电流，使定子电流达到额定电流的10%左右，每隔定子电流为额定电流的10%15%记录一组表计读数值：达到额定定子电流后，调节励磁电流逐步为零，断开磁场断路器。4.2.13.4在试验中，检查各继电保护电流回路的极性和相位，检查测量表计接线及指示的正确性及三相电流对称性：如果三相电流不平衡，应查明原因，必要时可终止试验再进行检查。6置素衬阀Z.Z0.NE]
NB/T42094-20164.2.13.5根据试验记录数据绘制短路特性曲线，曲线应为一条近似直线。4.2.14电压波形全谐波畸变因数THD测定4.2.14.1在发电机空载状态下，调整转速及电压为额定值后进行。4.2.14.2有以下两种试验方法，任选其：a)用波形畸变测定仪测定。b)用谐波分析仪测定出基波电压和各次谐波电压的数值，然后按式(3)计算出畸变因数。100THD-∑U×100%(3)式中：U。一n次谐波电压幅值与基波电压幅值之比：n一谐波次数。4.2.14.3试验结果应满足以下要求：a)额定容量为300kVA及以下者，电压波形全谐波畸变因数THD应不超过10%。b)额定容量为300kVA以上者，电压波形全谐波畸变因数THD应不超过5%。4.2.15温升试验4.2.15.1发电机在额定容量、额定电压、额定功率因数及额定转速下运行至热稳定后进行测定。4.2.15.2根据试验设备和条件可选用直接负载法、低功率因数法、空载短路法三种试验方法，具体试装a高菜煮材是度.NE可表5定子绕组、转子绕组和定子铁心等部件允许温升限值单位：K不同等级绝缘材料的最高允许温升限值水轮发电机部件测量方法B级F级定子绕组电阻法或埋入检温计法80100定了铁心埋入检温计法80100转子绕组电阻法85105集电环温度计法8090不与绕组接触的其他部件这些部件的温升应不损坏该部件本身或任何与其相邻部件的绝缘4.2.16效率和损耗的测定发电机在额定工况下运行至热稳定后进行测定，测定方法应采用量热法，参见GB/T5321。发电机损耗包括：定子绕组的铜损耗、转子绕组的铜损耗、铁心损耗、风损耗和摩擦损耗、导轴承损耗、推力轴承损耗（仅计及分摊给水轮发电机转动部分的损耗值）、杂散损耗、励磁系统损耗（包括励磁变压器、整流器及电压调节器损耗)、电刷电气和摩擦损耗、其他损耗（包括推力轴承外循环油泵、外加冷却风机功率等)。4.2.17过励调相及欠励进相运行试验4.2.17.1对于有调相运行要求的机组，过励调相试验可参照DLT507执行。4.2.17.2当电力系统有进相运行要求时，机组的进相运行试验可参照DLT507执行。興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
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