离相封闭母线.docx

1、离相封闭母线中华人民共和国国家标准 离相封闭母线 中华人民共和国国家标准 UDC 621.313 旋转电机基本技术要求 GB 75587 代替GB 75581 Generalrequirementsforrotatingelectricalmachines国家机械工业委员会1987-11-23批准 1988-10-01实施 本标准参照采用IEC 341(1983)旋转电机 定额和性能。 1适用范围 本标准适用于各种类型的旋转电机(以下简称电机)，但控制电机及牵引电机除 外。 各类型电机凡有本标准未规定的附加要求时，应在该类型电机的标准中作补 充规定。 某些类型电机如在本标准的某些条文上有特殊要

2、求时，应在该类型电机的产 品标准中作特殊规定。 2术语定义 本标准所用的一般术语的定义按GB 2900.25电工名词术语 电机的规 定。 本标准专用的术语的定义如下： 2.1定额 由制造厂对符合指定条件的电机所规定的，并在铭牌上标明的电量和机械量 的全部数值及其持续时间和顺序。 2.2定额值 定额中的某一量值。 2.3额定输出功率 定额中的输出功率值。 2.4负载 表示电机在某一瞬间供给一个电路或一台机械所需要的电量或机械量的全部 数值。 2.5空载(运行) 电机处于无功率输出的旋转状态(他均处于其正常运行条件)。 2.6满载 对电机在额定输出运行时所规定的负载的最大值。 2.7满载功率 对电

3、机在额定输出运行时所规定的功率最大值。 注：这一概念也适用于转矩、电流和转速等。 2.8断能停转 切断全部电能或机械能的输入，并完全停止运动。 2.9工作制 电机承受负载情况的说明，包括起动、电制动、空载、断能停转以及这些阶 段的持续时间和先后顺序。 2.10工作制类型 在规定持续时间内由一种或多种恒定负载所组成的连续、短时或周期工作 制；或者是负载和转速通常在允许运行范围内变化的非周期工作制。 2.11热稳定 电机发热部件的温升在一小时内的变化不超过2K的状态。 2.12负载持续率 负载时间(包括起动和电制动)与工作周期的持续时间之比，以百分数表示。 2.13堵转转矩 电动机在额定电压、额定

4、频率和转子堵住时测得的最小转矩。 2.14堵转电流 电动机在额定电压、额定频率和转子堵住时从供电回路输入的稳态电流有效 值。 2.15 (交流电动机的)最小转矩 电动机在额定电压和额定频率下，从零转速到相应于最大转矩的转速之间所 产生的最小的转矩。 本定义不适用于转矩随转速的增加而连续下降的异步电动机。 注：该数值适用于不包括瞬变效应的通用转矩特性。 2.16 (交流电动机的)最大转矩 电动机在额定电压、额定频率、运行温度和转速不发生突降时所产生的最大 的转矩。 本定义不适用于转矩随转速的增加而连续下降的异步电动机。 注：该数值适用于不包括瞬变效应的通用转矩特性。 2.17 (同步电动机的)失

5、步转矩 同步电动机在额定电压、额定频率、额定励磁电流以及运行温度和同步转速 时产生的最大转矩。 2.18冷却 将电机内部由于损耗而产生的热量首先传递给初级冷却介质，并提高该冷却 介质的温度，这一过程称为冷却。受热的初级冷却介质可用温度较低的新介质取 代，或通过冷却器用次级冷却介质加以冷却。 2.19冷却介质 传递热量的介质(液体或气体)。 2.20初级冷却介质 温度比电机某部件低的一种介质(液体或气体)，它与电机该部件接触，并将其 放出的热量带走。 2.21次级冷却介质 温度比初级冷却介质低的一种介质(液体或气体)，它通过冷却器将初级冷却介 质放出的热量带走。 2.22直接冷却(内冷)绕组 一

6、种绕组，其冷却介质流经位于主绝缘内部且与绕组形成整体的空心导体、 导管或通道。 2.23间接冷却绕组 用2.22条以外的其他方式冷却的绕组，如绕组不表明是直接冷却还是间接冷 却，则均理解为间接冷却绕组。 注：除2.182.23条以外的关于冷却和冷却介质的其他定义，参照GB 1993 电机 冷却方法 2.24附加绝缘 为了防止因基本绝缘损坏而发生触电事故，在基本绝缘之外增加的独立的绝 缘。 2.25转动惯量 物体对于轴线的(动态)转动惯量，等于其质量微元与微元到轴线的距离(半径) 平方乘积的总和。 注：该物理量的字母符号为J，单位用kgm2表示。 2.26等效热时间常数 等效热时间常数是用以取代

7、几个单独时间常数的常数，以近似地确定绕组内 电流发生阶跃性变化后的温度变化过程。 2.27囊封式绕组 用模塑绝缘完全封闭或密封的绕组。 2.28实际平衡的电压系统 在多相电压系统中，如电压的负序分量不超过正序分量的1%(长期运行)或 1.5%(不超过几分钟的短时运行)，且电压的零序分量不超过正序分量的1%时，即 称为实际平衡的电压系统。 2.29实际对称的回路 由平衡的电压系统所供电的回路中，如电流的负序分量和零序分量均不超过 正序分量的5%，即称为实际对称的回路。 2.30电压的实际正弦波形 如电压波形的正弦性畸变率不超过5%，即称为实际正弦波形。 2.31实际无畸变回路 由正弦波电压供电的

8、回路中，如电流的正弦性畸变率不超过5%，即称为实际 无畸变回路。 2.32电压(电流)波形正弦性畸变率 电压(电流)波形中不包括基波在内的所有各次诸波有效值平方和的平方根值与 该波形基波有效值的百分比。 2.33电压的电话谐波因数(THF) 电压波形中基波与各次谐波有效值加权平方和的平方根值与整个波形有效值 的百分比。 2.34标称牵入转矩 同步电动机在额定频率、额定电压和励磁绕组被短路的条件下，以感应电动 机方式运行于95%同步转速时所产生的转矩。 2.35发电机的电压调整率 由于负载变化而引起的电压变化、用额定电压的百分数或标么值表示。 注：一般考虑满载与空载之间的电压变化。 2.36发电

9、机的固有电压调整率 在负载变化而转速保持不变时所出现的电压变化，其数值完全取决于发电机 本身的基本特性。用额定电压的百分数或标么值表示。 2.37电动机的转速调整率 由于负载变化而引起的转速变化，用额定转速的百分数或标么值表示。 2.38电动机的固有转速调整率 在负载变化而供电电压及频率保持不变时所出现的转速变化，其数值完全取 决于电动机本身的基本特性。用额定转速的百分数或标么值表示。 2.39电机的实际冷状态 电机每一部件的温度与冷却介质温度之差不超过2K时，即称为电机的实际冷 状态。 2.40绕线转子异步电动机转子绕组开路电压 当转子静止时，对定子绕组施以额定电压而转子绕组开路，在集电环间

10、所产 生的电压。 2.41小功率电动机 折算至1500r/min时连续额定功率不超过1.1kW的电动机。 3工作制与定额 3.1工作制的表达与定额类别的选用规则 3.1.1工作制 工作制可用3.2条所规定的类型或按用户提出的其他工作制的要求予以说 明。 3.1.2工作制的表达 用户应尽可能准确地表达工作制。在负载不变或按已知方式变化的情况下， 工作制可用数字或用变量的时间程序图来表达。 如果时间程序不明确，则应从S2S8工作制中选择一个假设的时间程序，但 其繁重程度应不低于实际情况，或采用S9工作制。如未表明所需的工作制，则认 为是S1工作制。 3.1.3定额 定额由制造厂按3.3条所规定的类

11、型选用。一般选用以S1工作制为基准的最 大连续定额或以S2工作制为基准的短时定额。如不合适，可按实际需要选用以 S3S8工作制之一为基准的周期工作定额或以S9工作制为基准的非周期工作定 额。 3.1.4定额类型的选用 一般用途的电机，其定额应为最大连续定额，并能按S1工作制运行。如用户 未提出电机的工作制，则认为是S1工作制，而其定额为最大连续定额。 短时使用的电机，其定额应为以S2工作制为基准的短时定额，并按3.4条的 规定作出标志。 对用于可变负载或负载包括空载、断能停转的电机，其定额应为以S3S8工 作制之一为基准的周期工作定额，并按3.4条的规定作出标志。 对用于转速变化、负载亦变化(

12、包括过载)并作非周期运行的电机，其定额应为 以S9工作制为基准的非周期工作定额，并按3.4条的规定作出标志。 对按S3S9工作制之一选用定额的电机，通常采用等效连续定额作试验。在 用户与制造厂双方达成协议时，也可按实际的或假定的工作制进行试验。但此种 作法一般不是切实可行的。 在确定定额时，对S1S8工作制，取恒定负载值作为额定输出，电动机用 W表示，发电机用VA表示，见3.2.13.2.8条，恒定负载运行时间“N”见图 18；对S9工作制，取适当的满载值作为额定输出，见3.2.9条和图9中的 “Cp”。 3.2工作制的分类 工作制分为如下9类，它们主要适用于电动机，但其中某几类也适用于发电

13、机(如S1和S2)。 3.2.1连续工作制S1工作制 在恒定负载下的运行时间足以达到热稳定(见图1)。 3.2.2短时工作制S2工作制 在恒定负载下按给定的时间运行，该时间不足以达到热稳定，随之即断能停 转足够时间，使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K以内(见图2)。 图 1 连续工作制S1 图 2 短时工作制S2 3.2.3断续周期工作制S3工作制 按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段 断能停转时间(见图3)。这种工作制中每一周期的起动电流不致对温升产生显著影 响。 3.2.4包括起动的断续周期工作制S4工作制 按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段对

14、温升有显著影响的起动 时间，一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间(见图4)。 图 3 断续周期工作制S3 图 4 包括起动的断续周期工作制oS4 3.2.5包括电制动的断续周期工作制S5工作制 按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间，一段恒定负载 运行时间，一段快速电制动时间和一段断能停转时间(见图5)。 图 5 包括电制动的断续周期工作制S5 图 6 连续周期工作制S6 3.2.6连续周期工作制S6工作制 按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段 空载运行时间，但无断能停转时间(见图6)。 3.2.7包括电制动的连续周期工作制S7工作制 按一系列相同

15、的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间，一段恒定负载 运行时间和一段电制动时间，但无断能停转时间(见图7)。 3.2.8包括变速变负载的连续周期工作制S8工作制 按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段在预定转速下恒定负载运 行时间，和一段或几段在不同转速下的其他恒定负载的运行时间(例如变极多速异 步电动机)，但无断能停转时间(见图8)。 注：S3S8工作制每周期的持续时间很短，不足以使电机达到热稳定。 图 7 包括电制动的连续周期工作制S7 图 8 包括变速变负载的连续周期工作制S8 3.2.9负载和转速非周期变化工作制S9工作制 负载和转速在允许的范围内变化的非周期工作制，这种工作制

16、包括经常过 载，其值可远远超过满载(见图9)。 图 9 负载和转速非周期变化工作制S9 3.3定额的分类 定额分为如下五大类。 3.3.1最大连续定额 是制造厂对电机负载和各种条件所作的规定，按照这些规定，电机应能满足 本标准的各项要求作长期运行。 3.3.2短时定额 是制造厂对电机负载、运行时间和各种条件的规定，按照这些规定，电机应 能满足本标准各项要求；电机在实际冷状态下起动，并在规定的时限内运行，该 时限应为下列数值之一：10，30，60或90min。 3.3.3等效连续定额 是制造厂为简化试验而对电机的负载和各种条件的规定，按照这些规定，电 机应能满足本标准的各项要求持续运行至热稳定；

17、并且这些规定应与3.2.3 3.2.9条所列工作制之一等效。 3.3.4周期工作定额 是制造厂对电机负载和各种条件的规定，按照这些规定，电机应能满足本标 准的各项要求。按指定的工作周期运行。这类定额电机的工作制应符合3.2.3 3.2.8条所规定的一种。 每一工作周期的时间为10min。对S4、S5及S7工作制。如工作周期特别 短，该时间及其表达方法可在产品标准中规定。 负载持续率应为下列数值之一：15%，25%，40%或60%。 3.3.5非周期工作定额 是制造厂对电机在相应的变速范围内的变动负载(包括过载)和各项条件的规 定，按照这些规定，电机应能满足本标准的各项要求作非周期运行。这类定额

18、电 机的工作制应符合3.2.9条所规定的工作制。 3.4标志 3.4.1工作制类型的标志 各种工作制除用3.2条规定的相应代号作为标志(例如S1和S9工作制可用S1 和S9标志)外，并应符合下列规定： 对S2工作制，应在代号S2后加工作时限，对S3和S6工作制，应在代号后加 负载持续率。 例：S260min，S325%，S640% 对S4和S5工作制，应在代号后加负载持续率，电动机的转动惯量(Jm)和负 载的转动惯量(Jext)，后两者均为归算至电动机轴上的数值。 例：S425%；Jm =0.15kgm2，Jext =0.7kgm2 对S7工作制，应在代号后加电动机的转动惯量(Jm)和负载的转

19、动惯量(Jext)， 后两者均为归算至电动机轴上的数值。 例：S7 Jm =0.4kgm2，Jext =7.5kgm2 对S8工作制，应在代号后加电动机的转动惯量(Jm)，负载的转动惯量(Jext)以 及在每一转速下的负载与负载持续率，转动惯量均为归算至电动机轴上的数值。 例S8 J=0.5kgm2；Jext =6kgm2 16kW740r/min 30% 40kW1460r/min 30% 25kW980r/min 40% 3.4.2定额类型的标志 最大连续定额“cont”或“S1”。 短时定额持续运行时间，例“S260min”。 等效连续定额“equ”。 周期和非周期工作定额同工作制的标志

20、，例“S325%”。 3.4.1和3.4.2条所规定的标志应标在额定输出之后，如无标志，则应是最大 连续定额。 3.5定额的选定 定额应按本章的规定选取，并按第10章的规定标于铭牌上。 对具有多种定额的电机，其每种定额均应全面符合本标准的规定。 如电机接线端子和电源间接有电抗器(电力变压器除外)并作为电机整体的一部 分时，其额定值应归算至电源边的电抗器接线端子处。 对用(W)作为额定输出单位的电机，额定输出的数值应按GB321优先数和 优先数系中的R40优先数系选取，并加以圆整。 3.6额定输出 3.6.1直流发电机 额定输出是指接线端子处的输出功率，用W表示。 3.6.2交流发电机 额定输出

21、是指接线端子处的视在功率连同功率因数，用VA表示，也可用W 表示。如无其他规定，同步发电机的额定功率因数为0.8滞后(过励)。 3.6.3电动机 额定输出是指转轴上的有效机械功率，用W表示。 3.6.4同步调相机 额定输出是指接线端子处的无功功率，在超前(欠励)或滞后(过励)两种状态下 用乏(var)表示。 3.7额定电压 3.7.1端子额定电压 额定电压是指在额定输出时电机端子间的电压，用V表示。 3.7.2在较小电压变化范围内运行的发电机 对直流发电机，如无其他规定，其额定输出和额定电流是指对应于该范围内 的最高电压(见4.3.1条)的数值。 对交流发电机，如无其他规定，其额定输出和额定功

22、率因数是指对应于该范 围内的任一电压(见4.3.1条)的数值。 3.8多种定额电机 3.8.1多速电动机的定额 对多速电动机，应对每一转速规定明确的定额。 3.8.2变参量电机的定额 当额定参量(如输出、电压或转速等)可以有几个数值或在两个限值之间连续变 化时，则应按这几个数值或限值来规定定额。本规定不适用于5%的电压变化， 也不适用于Y-起动。 4运行条件 4.1海拔、温度、冷却介质和相对湿度 除非用户另有要求，电机应按下列海拔、环境温度和相对湿度设计。 4.1.1海拔 海拔不超过1000m。 当运行地点的海拔指定为超过1000m或运行地点的冷却介质温度随海拔升高 而下降时，应按5.3.4条

23、的规定。 4.1.2环境空气和冷却介质温度 4.1.2.1最高环境空气温度和冷却介质温度 运行地点的环境空气(根据电机冷却系统的不同，可以是初级或次级冷却介质) 温度随季节而变化，但不超过40。 当运行地点的最高环境空气温度高于或低于40时，应按5.3.4条的规定。 当电机采用水冷冷却器时，冷却器的进水温度应按5.3.1.4条的规定。 4.1.2.2最低环境空气温度和冷却介质温度 对已安装就位、处于运行或处于断能停转的电机，运行地点的最低环境空气 (根据电机通风系统的不同，可以是初级或次级冷却介质)温度为-15。 本规定适用于所有电机，但下列电机除外： a.以1000r/min为基准的额定输出

24、大于3300kW(或kVA)的交流电机、额定功 率小于600W(或VA)和所有带换向器或滑动轴承的电机。这些电机的最低环境空 气温度为5。 b.用水作为初级或次级冷却介质的电机，水和环境空气的最低温度为5。 如用户要求比上述更低的环境空气温度，则应将所要求的最低温度告知制造 厂，并说明该温度是仅适用于电机的运输和贮存还是亦同样适用于安装以后。低 于上述温度值应由用户与制造厂协议确定。 4.1.3氢冷电机的冷却介质 氢冷电机当冷却介质的含氢量按体积计算不少于95%时，应能在额定条件下 输出额定功率。 当冷却介质中含有空气时，则混合气体的含氢量在任何情况下应不少于 90%，以确保安全。 在计算效率

25、时，除非制造厂与用户之间另有协议，混合气体的标准组成应为 氢气占98%，空气占2%(按体积计算并在规定的压力和再冷却温度下)，风耗应按 相应的密度计算。 4.1.4环境空气相对湿度 运行地点的最湿月月平均最高相对湿度为90%，同时该月月平均最低温度不 高于25。 在该环境空气相对湿度下，电机经长时间停机后应能安全投入运行。 4.2电气条件 4.2.1电源 本标准范围内的交流电机应能适用于三相50Hz电源，其电压应符合GB156 额定电压中所规定的标准电压。选用电机的额定电压时，应考虑供电系统与 受电系统两者电压的区别。 注：大型高压交流电机的电压可按最佳性能选用。 4.2.2电压和电流的波形和

26、对称性 电机的设计应满足电机能在4.2.2.1，4.2.2.2或4.2.2.3条所规定的条件下运 行。 4.2.2.1交流电动机 电源电压应为实际正弦波形(见2.30条)。对于多相电动机，电源电压还应为 实际平衡系统(见2.28条)。 如电动机在额定负载下运行而电源电压的波形和平衡同时达到2.30条和2.28 条所规定的极限，则电动机应不产生有害的高温，其温升或温度允许超过表1、 2和3所规定的限值，但应不超过10K。 如电动机需在电源电压的畸变超过10%和电压系统的平衡经常超过2.28条所 规定的极限的情况下(如附近有大的单相负载或大的整流负载)运行，则应由制造厂 和用户协议。 在进行温升试

27、验时，电源电压的波形正弦性畸变率应不超过2.5%。电压的负 序分量在消除零序分量的影响后应小于正序分量的0.5%。当制造厂与用户取得协 议后，可用测量电流的负序分量来代替电压的负序分量，但电流的负序分量应不 超过正序分量的2.5%。 4.2.2.2交流发电机 其供电的回路应为实际无畸变(见2.31条)和实际对称(见2.29条)。 如发电机在额定负载下运行而供电回路的畸变和对称性同时达到2.31条和 2.29条所规定的极限，则发电机应不产生有害的高温，其温升或温度允许超过表 1、2和3所规定的限值，但应不超过10K。 4.2.2.3由静止电力变流器供电的直流电动机 对电源的要求应在该类型电动机的

28、标准中规定。在设计电动机时，应考虑由 于变流器供电电压和电流的脉动对电动机性能的影响，与用纯直流电源供电的电 动机相比，其损耗和温升将增加，换向情况将变坏。一般应配置外接电抗器以降 低电压和电流的脉动。电抗器与静止电力变流器的合理匹配应与制造厂协商确 定。 4.3运行期间电压和频率的变化 4.3.1电压的变化 发电机在额定转速(交流发电机并在额定功率因数)下，如电压在额定值的 95%105%之间变化，输出功率应仍能维持额定值。 电动机当电源电压(如为交流电源时，频率为额定)在额定值的95%105%之 间变化，输出功率应仍能维持额定值。 当电压发生上述变化时，发电机和电动机的性能允许与标准的规定不同，温 升限值允许超过表1和表2的规定，超过的数值应在各类型电机的标准中规定； 但在电压变化达上述极限而电机作连续运行时，表1和表2所规定的温升限值允 许超过的最大值为： 额定功率为1000kW(或kVA)及以下的电机为10K； 额定功率为1000kW(或kVA)以上的电机为5K。 注：电机不允许在过载或任何与额定条件不同的工况下运行，除非已明确该 电机适合于此种用途。