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NB NB/T XXXXX—XXXX
中华人民共和国能源行业标准
永磁风力发电机制造技术规范
Manufactural and technical specification for permanent magnet type wind turbine
generator
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（送审稿）
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XXXX - XX - XX发布 XXXX - XX - XX实施
国家能源局 发布 NB/T XXXXX—XXXX
目 次
前言 ............................................................................... III 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................ 1 4 型号、型式、基本要求 .............................................................. 2 4.1 型号及其含义 .................................................................. 2 4.2 额定功率 ...................................................................... 2 4.3 额定电压 ...................................................................... 2 4.4 定额 .......................................................................... 2 4.5 接线方式、出线数目和相序 ...................................................... 2 4.6 旋转方向 ...................................................................... 2 4.7 热分级 ........................................................................ 2 4.8 结构和安装型式 ................................................................ 2 4.9 冷却方式 ...................................................................... 2 4.10 防护等级 ..................................................................... 2 4.11 轴承 ......................................................................... 2 5 技术要求 .......................................................................... 3 5.1 使用条件 ...................................................................... 3 5.2 定子绕组和铁心温升限值 ........................................................ 3 5.3 轴承温度 ...................................................................... 3 5.4 永磁体 ........................................................................ 3 5.5 振动 .......................................................................... 3 5.6 噪声 .......................................................................... 3 5.7 超速 .......................................................................... 4 5.8 定子绕组直流电阻偏差 .......................................................... 4 5.9 绝缘电阻 ...................................................................... 4 5.10 线电压总谐波畸变量 ........................................................... 4 5.11 工频耐电压试验 ............................................................... 4 5.12 匝间耐冲击电压试验 ........................................................... 4 5.13 电压调整率 ................................................................... 4 5.14 三相突然短路 ................................................................. 5 5.15 短时过电流 ................................................................... 5 5.16 效率 ......................................................................... 5 5.17 过载 ......................................................................... 5 5.18 接地 ......................................................................... 5
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6 试验方法 .......................................................................... 5 6.1 试验要求 ...................................................................... 5 6.2 试验项目 ...................................................................... 6 7 试验检查项目 ..................................................................... 16 7.1 7.2 7.3 7.4
每台永磁同步发电机需经检验合格后才能出厂，并应附有检验合格证。 ............... 16 检查试验内容： ............................................................... 16 型式试验 ..................................................................... 17 现场试验包括： ............................................................... 18
8 标志、包装、运输和保管 ........................................................... 18 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5
铭牌 ......................................................................... 18 接线标识 ..................................................................... 18 运输及保管 ................................................................... 19 随机文件 ..................................................................... 19 质量保证期 ................................................................... 19
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前 言
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。 NB/T xxxx-xxxx《永磁风力发电机制造技术规范》是针对风力发电设备市场的发展需求，考虑近年永磁材料的发展及应用技术水平的提高而制订的。
本标准由中国电器工业协会提出。
本标准由能源行业风电标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位：哈尔滨大电机研究所、湘潭电机有限责任公司。 本标准参加起草单位：哈电发电设备国家工程研究中心有限公司、东方电气集团东方电机有限公司、上海电气电站设备有限公司上海发电机厂、哈尔滨电机厂有限责任公司、国家稀土永磁电机工程技术研发中心。
本标准负责起草人：富立新、孙玉田、郭灯塔、李春林。
本标准参加起草人：苟智德、李素平、赵一军、张国本、孙明伦、付长虹、安忠良。 本标准首次制订。
III
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永磁风力发电机制造技术规范
1 范围
本标准规定了永磁风力发电机的技术要求和试验方法，适用于风力发电应用的永磁同步发电机。 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/T 191 包装储运图示标志（ISO 780，MOD） GB 755 旋转电机 定额和性能（IDT IEC 60034-1）
GB/T 997 电机结构及安装型式代号(IEC 60034-7，IDT) GB/T 1029 三相同步电机试验方法
GB/T 2423.16 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验J和导则：长霉（IEC 68-2-10，IDT）
GB/T 2423.17 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ka：盐雾试验方法（IEC 68-2-11，IDT） GB/T 2900.25 电工术语 旋转电机（eqv IEV 50(411)，IEC 60050-411，Amd 1，IDT） GB/T 4942.1 旋转电机整体结构的防护等级（IP代码)分级(IEC 60034-5，IDT) GB 10068 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（IEC60034-14，IDT） GB 10069.3 旋转电机噪声测定方法及限值 第3部分：限值（IEC 60034-9，IDT） GB/T 12665 电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求 GB/T 20160-2006 旋转电机绝缘电阻测试 GB/T XXXX 永磁同步发电机 技术条件
JB/T 5811 交流低压电机成型绕组匝间绝缘试验方法及限值 JB/T 9615.1 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法 JB 9615.2 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验限值
JB/T 10098 交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平（IEC 60034-15，IDT） JB/T 10500.1 电机用埋置式热电阻 一般规定、检验方法和检验规则 XB/T 903 烧结钕铁硼永磁材料 表面电镀层 3 术语和定义 3.1
电压调整率 voltage regulation
热态下，额定转速时的空载电压和额定电压之差与额定电压的比值，通常以百分数表示。 3.2
其他术语和定义 others
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其他术语和定义按GB/T 2900.25中的规定。 4 型号、型式、基本要求 4.1 型号及其含义
永磁风力发电机的型号及其含义应与GB/T XXXX《永磁同步发电机 技术条件》的规定一致。 4.2 额定功率
永磁风力发电机额定功率一般根据风力发电机组额定功率确定，数值参照GB/T XXXX《永磁同步发电机 技术条件》的规定。 4.3 额定电压
一般情况下，推荐采用下列电压作为永磁风力发电机的额定电压（V）： 230、400、690、1 050、3 150、3 300、6 300、6 600、10 500。 4.4 定额
永磁风力发电机的定额是以连续工作制（S1）为基准的连续定额（见GB 755）。 4.5 接线方式、出线数目和相序
定子绕组接线一般为星形。
出线接头数目通常为3n个（n为1、2、3 ...）。
在出线端上，定子绕组时间相序按电机旋转方向依次确定，标记为U、V、W、…。可以采用三相或多相绕组的输出端子。 4.6 旋转方向
永磁风力发电机的旋转方向，从拖动端向永磁发电机看为顺时针方向（如用户有要求时，可按具体的合同协议规定旋转方向），旋转方向应标记在电机上（见GB 755）。 4.7 热分级
永磁风力发电机的定子绝缘系统应采用130（B）级及以上耐热等级。 4.8 结构和安装型式
永磁风力发电机的结构及安装型式应符合GB/T 997的规定。 4.9 冷却方式
永磁风力发电机可采用空气冷却或其他冷却方式。 4.10 防护等级
永磁风力发电机外壳防护等级应符合GB/T 4942.1中的规定，且不应低于IP54。 4.11 轴承
永磁风力发电机可采用滑动轴承或滚动轴承，根据需要可采用轴承绝缘等措施。
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5 技术要求 5.1 使用条件
5.1.1 海拔高度不超过1 000 m。
5.1.2 最高环境空气温度不超过40 ℃，最低环境空气温度不低于-30 ℃。
注：如发电机在海拔超过1 000 m或环境空气温度高于40℃的条件下使用时，应按GB 755规定执行。
5.1.3 运行地点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超过25 ℃（见GB/T 12665）。
5.1.4 对特殊要求由用户与制造商协商确定。 5.2 定子绕组和铁心温升限值
5.2.1 一般情况下，永磁同步发电机应装设一定数量的温度测点。 5.2.2 定子绕组和铁心温升限值见表1
在5.1使用条件下发电机额定运行时，其温升限值应符合GB 755的规定，对其他现场运行条件应按GB 755有关规定进行修正。
表1 定子绕组和铁心温升限值 单位为开尔文
部 件 定子绕组 测 量 方 法 埋置检温计法130（B）级绝缘 允许温升 85/80 155（F）级绝缘 允许温升 110/105 180（H）级绝缘 允许温升 130/125 （5 000kW及以上） （ETD）/电阻法 定子绕组 （5 000kW以下） 定子铁心 埋置检温计法（ETD）/电阻法 温度计（Th）或埋置检温计法（ETD） 90/80 115/105 135/125 80 105 125 5.3 轴承温度
永磁风力发电机在额定工况下，其轴承最高温度采用埋置检温计法测量应不超过下列数值：对于滚
动轴承为90 ℃；对于滑动轴承瓦温为80 ℃。 5.4 永磁体
永磁体的耐温应与相应的热分级相适应，永磁体应有可靠的防腐措施，其中永磁体表面电镀层的技术要求一般按XB/T 903的规定。 5.5 振动
永磁风力发电机的振动限值应符合GB10068的规定。 5.6 噪声
永磁风力发电机的噪声限值应符合GB10069.3的规定。
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5.7 超速
永磁风力发电机在设计上应能承受1.2倍最高转速的运行，而不发生损坏及有害变形。 5.8 定子绕组直流电阻偏差
永磁风力发电机定子绕组在冷态下，任何两相直流电阻之差，在排除由于引线长度不同引起的误差后，应不超过其最小值的2%。 5.9 绝缘电阻
5.9.1 定子绕组绝缘电阻
定子绕组在40 ℃时，其对地及相间的绝缘电阻，应不低于GB/T 20160-2006的最小推荐数值：对额定电压1 000 V及以上的电机，R1min为100 MΩ；对额定电压1 000 V以下的电机，R1min为5 MΩ。
测量绕组对机壳及绕组相互间的绝缘电阻时，应根据被测绕组的额定电压按表2选择兆欧表。
表2 兆欧表的选择
被测绕组额定电压 UN（V） 兆 欧 表 规 格 UN<1000 1 000≤UN≤2 500 2 500 当轴承采用绝缘结构时，用1000V兆欧表测量，轴承绝缘电阻应不低于1MΩ。 5.10 线电压总谐波畸变量 永磁同步发电机在额定转速时，空载线电压总谐波畸变量应不超过5%。（对于特殊应用场合，由用户与制造商协商确定）。 5.11 工频耐电压试验 永磁同步发电机定子绕组应能承受历时1min的工频耐电压试验而不发生击穿，试验电压尽可能为正弦波形，电压的有效值为（2UN+1000V），但最低为1500V。 注：UN－额定电压，单位为伏（V）。 5.12 匝间耐冲击电压试验 永磁风力发电机的定子绕组采用成型线圈结构时，应能承受匝间耐冲击电压试验而不击穿，其试验冲击电压峰值和试验方法按JB/T 5811和JB/T 10098的规定进行；当发电机采用散嵌绕组时，其试验冲击电压峰值和试验方法按JB/T 9615.1和JB 9615.2的规定。 5.13 电压调整率 4 NB/T XXXXX—XXXX 发电机的电压调整率应与全功率变流器相匹配，永磁风力发电机电压调整率应不超过20%。 5.14 三相突然短路 发电机应能承受额定电压下的三相突然短路，短路持续时间为3s。 5.15 短时过电流 发电机应能承受1.5倍额定电流，历时不少于30s。 5.16 效率 发电机的效率曲线在专用技术文件中另行规定。 5.17 过载 发电机在额定热试验后，应能承受1.15倍额定负载运行1h，此时温升不作考核，但电机不应发生损坏及有害变形。 5.18 接地 发电机的接线盒内应有接地端子，同时机座上应另设一个接地端子，并应在接地端子的附近设置接地标志，此标志应保证在发电机整个使用期内不易磨灭。 6 试验方法 6.1 试验要求 6.1.1 仪用传感器 试验使用的仪用传感器应经计量部门检定合格并在有效期内，仪用传感器的测试范围、准确度应符合测试要求和相关标准的规定，仪用传感器的准确度应不低于0.2级。 6.1.2 仪器仪表 试验使用的仪器仪表，均应经计量部门检定合格并在有效期内，试验使用的仪器仪表的测试范围、准确度应符合测试要求和相关标准的规定。 试验时，采用的电气测量仪器、仪表的准确度应不低于0.5级(兆欧表除外)，电阻测量仪的准确度应不低于0.2级，转矩测量仪的准确度应不低于0.5级，转速表的准确度应不低于1.0级，测力计的准确度应不低于1.0级（悬挂式弹簧秤除外），温度计的误差不大于土l℃。 6.1.3 试验准备 试验设备和线路应满足试验的要求。 试验前，被试发电机应处于正常状态，接线正确，对被试发电机的装配及运转情况进行检查，以保证各项试验能顺利进行。 6.1.4 安全措施 由于试验涉及到危险的电流、电压和机械力，对所有试验应采取安全预防措施。所有试验应由有相关知识和有经验的人员操作。 5 NB/T XXXXX—XXXX 6.2 试验项目 6.2.1 绝缘电阻的测定 6.2.1.1 绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定 6.2.1.1.1 测量时电机的状态 测量电机绕组的绝缘电阻时应分别在电机实际冷状态和热状态(或温升试验后)下进行。 检查试验时，如无其他规定，则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。 不能承受兆欧表高压冲击的电器元件，应在测量前将其从电路中拆除或短接。 6.2.1.1.2 兆欧表的选用 测量绕组对机壳及绕组相互间的绝缘电阻时，应根据被测绕组的额定电压选择相应电压等级的兆欧表，兆欧表的选用按5.9.1中的表2。 6.2.1.1.3 测量方法 测量绕组绝缘电阻时，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，这时，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作电气连接，机壳应接地。当中性点连在一起而不易分开时，则测量所有连在一起的绕组对机壳的绝缘电阻。 测量时，在指针达到稳定后再读取数据，并记录绕组的温度。绝缘电阻测量结束后，每个回路应对接地的机壳作电气连接使其放电。 测试绕组15s和60s时刻的绝缘电阻值，得到吸收比（R60/R15）的值。测试绕组1min和10min时刻的绝缘电阻值，得到极化指数（R10/R1）的值。 6.2.1.2 其它部件绝缘电阻的测定 a) 轴承绝缘电阻的测定； 轴承绝缘电阻的测定用1000V的兆欧表测量。 b) 埋置检温元件绝缘电阻的测定； 埋置检温元件的绝缘电阻测定按JB/T10500.1规定的方法进行。 6.2.2 绕组在实际冷状态下直流电阻的测定 6.2.2.1 实际冷状态下绕组温度的测定 将电机在室内放置一段时间，用温度计(或埋置检温计)测量电机绕组、铁心和环境温度，所测温度与冷却介质温度之差应不超过2K，放置温度计的时间应不少于l5min。 测量电枢绕组温度时应根据电机的大小，在不同部位测量绕组端部和绕组槽部的温度(如有困难时可测量铁心齿和铁心轭部表面温度)，取平均值作为绕组的实际冷状态下温度。 6.2.2.2 绕组直流电阻的测定 绕组的直流电阻可用微欧计法、电桥法、电压表电流表法或者其他测量方法测量。 a) 自动检测仪 当使用数字式微欧计等自动检测仪器测量绕组的直流电阻时，通过被测绕组的试验电流应不超过其额定电流的10%，通电时间不超过lmin。 6 NB/T XXXXX—XXXX b) 电桥法 当使用电桥测量时，每一电阻应测量三次，每次应在电桥平衡破坏后重新进行测量。每次读数与三次读取数据的平均值之差应在平均值的士0.5%范围内，取其平均值作为电阻的实际测量值。如绕组的直流电阻在lΩ以下时，应采用有效数不低于4位的双臂电桥测量。 c) 电压表电流表法 电压表电流表法是将电压稳定，容量足够的直流电源直接连接在绕组出线端上的测试方法。 试验时，所加电流不应超过绕组额定电流的10%，通电时间不超过l min，同时读取电流及电压值。每一电阻至少应在三种不同电流值下进行测量，每个测量值与平均值相差应在士0.5%范围之内，取其平均值作为电阻的实际测量值。 6.2.2.3 测量方法 测量电枢绕组直流电阻时，电机的转子静止不动。绕组的各相各支路的始末端均引出时，应分别测量各相各支路的直流电阻。如果各相绕组在电机内部连接，那么就应在每个出线端间测量电阻。 6.2.2.4 相电阻的计算 对星形接法的绕组，各相电阻值按下式计算： RuRmedRvw……………………………………………（1） RvRmedRwu……………………………………………（2） RwRmedRuv……………………………………………（3） 式中： Rmed=(Ruv十Rvw十Rwu)/2； Ruv、Rvw和Rwu：分别为出线端U与V、V与W和W与U之间测得的电阻值，单位为欧姆（Ω）； Ru、Rv和Rw：分别为各相的相电阻，单位为欧姆（Ω）。 6.2.3 匝间冲击耐电压试验 匝间冲击耐电压试验按JB/T 10098和JB/T 9615.1、JB 9615.2、JB/T 5811规定的方法进行。 6.2.4 工频耐电压试验 工频耐电压试验按GB 755规定和GB/T 1029的试验方法进行。 6.2.5 空载试验 6.2.5.1 空载曲线的测定 被试电机由联轴器连接到拖动机，电枢绕组开路，被试电机作发电机空载运行。如无其他规定，应使发电机分别在60%、90%、100%、110%额定转速下运行，发电机定子电压不超过1.3倍额定电压。试验时，每点应读取三线电压、频率和转速。热状态下的永磁电机空载发电机试验，应在温升试验后进行。以转速为横坐标，发电机的空载电压(三相平均值)为纵坐标，绘制发电机空载曲线。 6.2.5.2 空载损耗的测定 7 NB/T XXXXX—XXXX 被试电机接到频率可调、实际对称的稳定电源上，作电动机空载运行。被试电机在额定电压、额定频率下稳定运行，达到热稳定状态。测试被试电机的外施电压、定子电流、空载输入功率。试验结束时，立即在被试电机出线端测试定子绕组电阻。 由定子电流和试验结束后测取的定子绕组电阻，计算电动机空载定子绕组铜耗。见公式4： 23 Pcu03I0R010………………………………………(4) 式中： Pcu0——电动机空载定子绕组铜耗，单位为千瓦（kW）； I0——空载定子电流(三相平均值)，单位为安培（A）； R0——定子绕组相电阻(三相平均值)，单位为欧姆（Ω）。 由空载输入功率和空载定子绕组铜耗之差，计算恒定损耗，即铁耗与机械耗之和，见公式5： P0P1Pcu0………………………………………………(5) 式中： P0——恒定损耗，即铁耗与机械耗之和，单位为千瓦（kW）； P1——空载输入功率，单位为千瓦（kW）； Pcu0——电动机空载定子绕组铜耗，单位为千瓦（kW）。 6.2.6 轴电压测定 试验前应分别检查轴承座与金属垫片、金属垫片与金属底座之间的绝缘电阻。 被试电机应在额定转速（额定频率）下作发电机空载运行。典型的测量示意图见图1（双轴承结构）。用高内阻交流电压表先测定轴电压U1，然后用导线A将转轴没有绝缘的一端与其轴承座短接（双侧绝缘的转轴短接任意一侧），测另一端对轴承座的电压U2，测量完毕将导线A拆除。再测该轴承座对地的电压U3。测点表面与电压表引线应接触良好。 1一轴承座; 2一绝缘垫片; 3一金属垫片; 4一绝缘垫片; 5一转子 图1 轴电压测定示意图 6.2.7 振动的测定 振动的测定按GB 10068规定的方法进行。 6.2.8 噪声的测定 8 NB/T XXXXX—XXXX 噪声试验按GB/T l0069.1规定的方法进行。 6.2.9 线电压总谐波畸变量的测定 6.2.9.1 试验要求 被试电机在空载发电机状态下运行，调整转速（频率）为额定值后测定。被测电枢电压可用分压器或电压传感器降低电压后进行测量，在使用分压器、电压传感器时，要注意使波形不失真。 6.2.9.2 试验方法 试验方法包括： a) 用波形畸变测试仪测定； b) 用谐波分析仪测定出基波电压和各次谐波电压的数值，然后用公式6计算出总谐波畸变量。 THDun2k2n100%………………………………………（6） 式中： THD——总谐波畸变量； Un——电机端子处n次谐波电压幅值与基波电压之比； n——谐波次数； k=100。 c) 用记录仪将电压波形的瞬时值记录下来，再分解出基波电压和各次谐波电压的数值，并计算出 总谐波畸变量。 6.2.10 谐波电流因数的测定 6.2.10.1 试验要求 被试电机在额定频率、额定负载电流下，作发电机负载运行。 6.2.10.2 试验方法 根据试验条件，可选下面任一种方法测定： a) 用波形畸变测试仪测定； b) 用谐波分析仪测定出基波电流和各次谐波电流的数值，然后用公式7计算出谐波电流因数。 HCFin2k2n100%…………………………………（7） 式中： HCF——谐波电流因数； in——n次谐波电流与额定电流之比； n——谐波次数； k=13。 c) 用记录仪将电流波形的瞬时值记录下来，再分解出基波电流和各次谐波电流的数值，并计算出 谐波电流因数。 6.2.11 超速试验 9 NB/T XXXXX—XXXX 6.2.11.1 安全要求 超速试验前，应仔细检查电机的装配质量，特别是转动部分的装配质量，防止转速升高时有杂物或零件飞出。 超速试验时，应采取相应的安全防护措施，对被试电机的控制及对振动、转速和轴承温度等参数的测量应采用远距离测量方法。 6.2.11.2 试验方法 如无其他规定，超速试验允许在冷态下进行。超速试验可根据具体情况选用电动机法(提高电源频率)或原动机拖动法。 在升速过程中，当电机达到额定转速时，应观察电机运转情况，确认无异常现象后，再以适当的加速度提高转速，直至规定的转速。超速值应达到120% 最高转速，持续时间不少于2 min。 原动机拖动法超速试验时，应注意发电机空载电压一般不应超过1.3UN。超速试验后，应仔细检查电机的转动部分是否有损坏或产生有害的变形，紧固件是否松动以及其他不允许的现象出现。 6.2.12 过载试验 过载试验在发电机额定热试验后进行。过载试验时保持额定电压不变，在1.15倍额定负载下运行1 h。此时温升不作考核，但电机不应发生损坏及有害变形。 6.2.13 三相突然短路试验 6.2.13.1 试验要求 试验前必须仔细检查电机装配及安装质量。测量仪器及其接到电流传感器次级回路引线的总电阻不应超过该传感器所容许的额定值。在进行三相突然短路时，不允许有人留在被试电机、短路开关及引线(尽可能短)附近，以保证人身安全。 应使短路开关三相基本上在同一时刻短路，各相触头应在彼此不超过15°电角度内闭合。用无感分流器、空心传感器或其他合适的电流传感器测量突然短路电流，传感器的量程和短路开关的容量应大于突然短路电流。 试验前，应测定绕组对机壳及相互间的绝缘电阻。 6.2.13.2 试验方法 试验时，发电机应处在热状态下。在短路前的瞬间，测定电机端电压。 三相突然短路试验后，应检查永磁体的退磁情况，检查发电机各部件是否损坏，检测发电机绕组的绝缘电阻和直流电阻，并按6.2.5.1节进行发电机法的空载电压测定。 6.2.14 发电机电压调整率的测定 6.2.14.1 试验方法 被试永磁电机与拖动电机同轴相连，作发电机运行。拖动电机由一台电力变频器供电，由电力变频器和拖动电机对被试永磁电机进行转速、电压和功率的调节。需要功率输出时，永磁发电机经由另一台电力变频器接入电网并输出功率。 被试电机也可通过其他的负载运行方式，调节到额定工况下（额定功率、额定电压、额定频率、额定功率因数）进行试验。 10 NB/T XXXXX—XXXX 发电机电压调整率的测定，应在温升试验后或热状态下进行。试验时，保持发电机转速为额定转速，发电机输出由空载到额定功率，测定发电机定子端电压有效值。 6.2.14.2 电压调整率的计算 用发电机空载和输出额定功率的定子端电压，计算电压调整率，见公式8： δ= U0UN100%…………………………………(8) UN式中： δ——电压调整率； U0——空载额定转速下的电压，单位为伏特（V）; （按6.2.5.1节中测定）； UN——额定电压，单位为伏特（V）。 6.2.15 功率特性测试 发电机直接负载法进行功率特性测试。发电机在不同的转速下运行，调节发电机输出至最大，测定拖动机的输入功率和发电机的输出电压、电流、功率。以转速为横坐标，发电机输出功率为纵坐标，作出输出功率与转速的关系曲线。 6.2.16 起动阻力矩的测定 6.2.16.1 圆盘法 发电机轴伸上固定安装一已知直径的圆盘，在圆盘的切线方向加力，通过力矩传感器测出圆盘开始转动时所加力的数值，转动圆盘一周，其最大读数与圆盘半径的乘积即为起动阻力矩。一周内测点应不少于3点。 6.2.16.2 杠杆法 发电机轴伸上垂直方向固定安装一力矩杠杆，杠杆端部连接到接有测力机或弹簧秤的起重机上，在切线方向施加力至轴伸开始转动，读出开始转动时所加力的读数，其最大读数与杠杆有效长度的乘积即为阻力矩。 6.2.17 温升试验 6.2.17.1 温度测量的方法 电机的绕组及其他部件的温度测量方法有以下三种：电阻法、温度计法和埋置检温计法，不同的方法不应作为相互校核用。 a) 电阻法 1) 测试方法 测量被试绕组的直流电阻，并根据直流电阻随温度变化而相应变化的关系来确定绕组的平均温度，见下式： 式中： 11 2kR2………………………………………（9） 1kR1NB/T XXXXX—XXXX R1——实际冷态时的绕组电阻，单位为欧姆（Ω）； R2——试验结束时的绕组电阻，单位为欧姆（Ω）； θ1——对应实际冷态测定R1时的绕组温度，单位为摄氏度（℃）； θ2——温升试验结束时绕组的温度，单位为摄氏度（℃）； k——导体材料在0℃时电阻温度系数的倒数，铜绕组取235。 2) 电机各部分在断能停转后所测得的温度修正 用电阻法测量断能停转后的电机温度时，要求在温升试验结束后就立即使电机停转，电机断能后如能在表3时间内测得第一点读数，则以读数计算电机的温升而不需外推至断能瞬间。 表3 电阻法的温度修正 额 定 功 率 P kW 50 如电机断能后测得第一点读数的时间超过表3规定时间的2倍，则修正方法只能按协议规定。 3) 铜绕组温升 铜绕组的温升由下式确定: R2R1(2351)10……………………………………（10） R1式中： Δθ=θ2-θ0——铜绕组的温升，单位为开尔文（K）； R2——温升试验结束时的绕组电阻，单位为欧姆（Ω）； R1——温度为θ1（冷态）时的绕组电阻，单位为欧姆（Ω）； θ2——温升试验结束时绕组的温度，单位为摄氏度（℃）； θ1——绕组（冷态）初始电阻时的温度，单位为摄氏度（℃）； θ0——试验结束时的冷却介质温度，单位为摄氏度（℃）； 235——铜在0℃时电阻温度系数的倒数。 b) 温度计法 用温度计贴附在电机可接触到的表面来测量温度，温度计包括膨胀式温度计(例如水银、酒精等温度计)和半导体温度计及非埋置的热电偶或电阻温度计。测量时温度计应紧贴在被测点表面，并用绝热材料覆盖好温度计的测量部分，以免受周围冷却介质的影响，对有强交变磁场的地方不能采用水银温度计。 c) 埋置检温计法 12 NB/T XXXXX—XXXX 用埋入电机内部的检温计(如电阻检温计，热电偶或半导体热敏元件等)来测定温度，检温计是在电机制造过程中埋置于电机制成后不能触及的部位。测量埋入式电阻温度计的电阻时，应控制测量电流的大小和通电流时间使电阻值不致因测量电流引起的发热而有明显的改变。 6.2.17.2 冷却介质温度的测定 冷却介质温度采用几个温度计来测量，温度计应分布在冷却介质进入发电机途径。温度计放置在距离电机lm～2m处，其球部处于电机高度的二分之一位置，并应防止一切辐射和气流的影响。 试验结束时的冷却介质温度，取在整个试验过程最后的四分之一时间内，按相等时间间隔测得的几个温度计读数的平均值。 6.2.17.3 电机各部件温度的测定 6.2.17.3.1 绕组温度的测定 电机绕组温度的测量可用电阻法、埋置检温计法，但在使用电阻法时，冷热态电阻必须在相同的出线端测量。 6.2.17.3.2 定子铁心温度的测定 采用埋置检温计时用检温计测量，否则用温度计测量，取其最高值作为铁心温度。 6.2.17.3.3 轴承温度的测量 采用温度计和埋置检温计测定，测定方法见GB755中的规定。 6.2.17.4 温升试验方法 6.2.17.4.1 试验方法 温升试验采用直接负载法。 6.2.17.4.2 额定负荷下温升试验 试验时被试电机应保持在额定工作方式下进行，在试验过程中冷却介质温度应符合GB 755的规定，并尽量防止突变，每隔30min记录一次各点数据，在电机各部分温度渐趋稳定阶段，要求每15 min或30 min记录一次。当电机各部分温度变化在最后lh内不超过2K时，认为电机发热已达稳定状态。取稳定阶段中几个时间间隔温度的平均值作为该电机在额定负载下的温度，如采用停机外推法确定负载下温度时见6.2.17.1。 当温升试验时的电流与额定值相差在士5%以内时，电机绕组温升ΔθN可按下式修正: N(IN2)……………………………………(11) I式中： ΔθN——电机绕组温升，单位为开尔文（K）； Δθ——对应于试验电流I时的绕组温升，单位为开尔文（K）； I——温升试验过程中最后lh内几个相等时间间隔的电流读数的平均值，单位为安培（A）； IN——额定电枢电流，单位为安培（A）。 6.2.17.4.3 非额定负荷下温升试验 13 NB/T XXXXX—XXXX 从0.6倍额定功率开始，到试验条件允许的最大可能功率范围内，在3～4个不同负载下进行温升试验，功率因数应接近额定值。当进行每一负载温升试验时应确定相对于冷却介质温度的绕组和铁心的温升，根据不同负载下的试验结果，绘制电机该部分温升与绕组电流平方或者与该部分相应损耗的关系曲线，对应于额定负载的温升应用所得的曲线外推确定。 6.2.18 效率的测定 6.2.18.1 效率的直接测定法 6.2.18.1.1 试验方法 效率的直接测定法是测量被试电机的输出功率和输入功率以确定效率的方法。试验时，被试电机用分析过的拖动电机拖动，作发电机运行，发电机输出经变流器转换输入电网。 试验时，被试电机应在额定功率、额定电压、额定频率下运行。当发电机各部件温度达到热稳定后，测量发电机的输入功率、输出功率、电压、电流、绕组热稳态电阻、冷却介质温度。 6.2.18.1.2 效率的计算 被试电机在试验状况下的效率按下式计算: P2100%………………………………………(12) P1式中： η——发电机效率； P2——电机的输出有功功率，单位为千瓦（kW）； P1——电机的输入有功功率，单位为千瓦（kW）。 用直接法测定电机效率时，如冷却介质温度不为25 ℃，效率还应按公式13折算到冷却介质温度25 ℃时的数值。 (25)P2100%……………………………………(13) P1(25)式中： η（25）——冷却介质温度25℃时的发电机效率； P1（25）= P1+ΔPcua 单位为千瓦 (kW) ； 2Pcua3IaRa(a25a)单位为千瓦(kW) ； kaP1——电机的输入有功功率，单位为千瓦 (kW) ；； Ia——效率测定时的电枢相电流，单位为安培（A）； Ra——效率测定时电枢绕组一相的直流电阻值，单位为欧姆（Ω）； Δθa——效率测定时电枢绕组温升值，单位为开尔文（K）； θa——效率测定时电枢绕组温度，单位为摄氏度（℃）； k——导体材料在0℃时电阻温度系数的倒数，铜绕组取235。 6.2.18.2 效率的间接测定法 6.2.18.2.1 试验方法 14 NB/T XXXXX—XXXX 发电机效率用损耗分析法求取时，分别测定或计算恒定损耗、铜耗、杂散损耗等，然后确定发电机效率。 6.2.18.2.2 各种损耗 损耗包括： a) 恒定损耗； 恒定损耗，记为P0 ，包括铁损耗(包括空载杂散损耗)、轴承摩擦损耗、风耗。 b) 铜耗； 2 电机电枢绕组中IR损耗，记为Pcua 。 c) 杂散损耗。 杂散损耗，记为Pd，包括电枢绕组导线内的杂散损耗、磁路及其他金属部份(导线除外)内的杂散损耗。 6.2.18.2.3 发电机的效率 发电机的效率按下式确定： P (1)100%……………………………………(14) PP2式中： η——发电机效率； ∑P——总损耗，即 ∑P=P0+ Pcua+ P，单位为千瓦（kW）； P0——恒定损耗，单位为千瓦（kW）； 2 Pcua——电枢绕组IR损耗，单位为千瓦（kW）； Pd——杂散损耗，单位为千瓦（kW）； P2——输出功率，单位为千瓦（kW）。 6.2.18.2.4 额定负载时各种损耗的测定包括： a) 恒定损耗的测定； 恒定损耗的测定按6.2.5.2空载损耗的测定的方法进行。 b) 铜耗的确定； 2 为了确定绕组的IR损耗，绕组的直流电阻应按下式换算到对应于电机铭牌上标明的热等级的基准工作温度时的数值: Rjkjk1R1……………………………………………(15) 式中： Rj——基准工作温度时的绕组直流电阻，单位为欧姆（Ω）； R1——在实际冷状态下绕组的直流电阻，单位为欧姆（Ω）； θ1——对应于R1测量时的绕组温度，单位为摄氏度（℃）； θj——基准工作温度（见表4），单位为摄氏度（℃）； k——导体材料在0℃时电阻温度系数的倒数，铜绕组取235。 表4 基准工作温度 15 NB/T XXXXX—XXXX 绝缘结构的热分级 130（B）级 155（F）级 180（H）级 2 基准工作温度 （℃） 95 115 130 注：如按照低于结构使用的热分级来规定额定温升或额定温度，则应按较低的热分级规定其基准工作温度。 电枢绕组的IR损耗(kW)按下式计算： 2Pcua3INRaj103………………………………(16) 式中： 2 Pcua——电枢绕组IR损耗，单位为千瓦（kW）； IN——额定电枢电流，单位为安培（A）； Raj——基准工作温度时电枢绕组的直流电阻平均值，单位为欧姆（Ω）。 c) 杂散损耗的确定 杂散损耗由计算法确定，发电机的杂散损耗按额定输出功率的0.5%计算。 6.2.18.2.5 其他负载时损耗的确定 如需要求取其他负载下的效率时，可按下述方法进行，恒定损耗保持不变，铜耗按电枢电流平方换算，杂散损耗按6.2.18.2.4方法确定或按电枢电流平方换算。 6.2.19 相序检查 被试电机作发电机运行，旋转方向按设计规定。发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。 6.2.20 外壳防护等级试验 外壳防护等级试验按GB/T 4942.1规定的方法进行。 6.2.21 湿热试验 湿热试验按GB/T 12665规定的方法进行。 6.2.22 盐雾试验 盐雾试验按GB/T 2423.17规定的方法进行。 6.2.23 霉菌试验 霉菌试验按GB/T 2423.16规定的方法进行。 7 试验检查项目 7.1 每台永磁同步发电机需经检验合格后才能出厂，并应附有检验合格证。 7.2 检查试验内容： 16 NB/T XXXXX—XXXX 7.2.1 机械检查 a) 装配检查 检查发电机装配是否完整、正确，包括转子、定子、轴承、总装配等检查和其他重要部件的检查。 b) 气隙检查 实际气隙单点实测值相对于平均值允许偏差±10%。 c) 转动检查 永磁同步发电机转动时，应平稳，无怠滞现象。 d) 外观检查 永磁同步发电机表面油漆应完整、均匀，无污损、碰撞、裂划痕等现象。 e) 外形尺寸、安装尺寸检查 外形尺寸和安装尺寸应符合图纸及相关技术文件规定。 7.2.2 定子绕组、埋置电阻检温计和轴承绝缘电阻的测定： 7.2.3 定子绕组、埋置电阻检温计在实际冷态下直流电阻的测定； 7.2.4 工频耐电压试验； 7.2.5 相序检查； 7.2.6 空载试验； 7.2.7 超速试验（当用户有要求时）。 7.3 型式试验 7.3.1 凡遇下列情况之一者，应进行型式试验： a) b) c) d) 第一次试制或小批量试生产时； 设计或工艺上的变更足以引起某些特性和参数发生变化时； 当检查试验结果和以前进行的型式试验结果发生不可容许的偏差时； 成批生产的发电机定期抽检，抽检时间至少三年一次，每次至少两台。试验中如有发电机不合格，应从同一批产品中抽加倍数量产品，对不合格项目进行重试，如仍有不合格时，则应逐台进行试验。 7.3.2 型式试验项目包括： a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) 直流电阻和绝缘电阻的测定； 空载试验； 起动阻力矩的测定； 电压调整率的测定； 线电压总谐波畸变量的测定； 温升试验； 损耗和效率的测定； 噪声测定； 超速试验(当用户有要求时)； 三相突然短路试验(当用户有要求时)； 振动试验； 17 NB/T XXXXX—XXXX l) m) n) o) p) q) r) 过载试验； 功率特性曲线的测定； 湿热试验（仅对在合同中有此项要求时）； 盐雾试验（仅对在合同中有此项要求时）； 霉菌试验（仅对在合同中有此项要求时）； 外壳防护等级试验（仅对在合同中有此项要求时）； 质量测定（仅在试制或必要时）。 7.3.3 对特殊要求由用户与制造商协商确定 7.4 现场试验包括： a) b) c) d) 直流电阻的测定； 绝缘电阻的测定； 空载试验； 振动试验。 8 标志、包装、运输和保管 8.1 铭牌 8.1.1 铭牌材料及铭牌数据，应保证在整个使用期内清晰可辨，不易磨灭。 8.1.2 铭牌应固定在电机上(可视范围内)的醒目位置，应标明的内容如下： a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o) p) 电机名称； 电机型号； 额定功率，kW； 额定电压，V； 额定电流，A； 相数； 额定频率，Hz； 额定功率因数，cosφ； 额定转速，r/min； 绕组接法； 热分级； 防护等级； 冷却方式 质量，kg； 制造厂名称； 出品年月和编号。 8.2 接线标识 发电机定子绕组的出线端及接线板的接线位置上均应有相应的标志，并保证其字迹在发电机整个使用期内不易磨灭，其标志按表5的规定。 18 NB/T XXXXX—XXXX 表5 出线端标志 三个出线端标志 (三相绕组) U V W 1U 1V 1W 六个出线端标志 (双三相和六相绕组) 2U 2V 2W 8.3 运输及保管 永磁风力发电机从制造厂运出时，应妥善包装防护（防雨防潮等），良好固定，以防止在运输过程中发生滑移和碰撞。包装外壁的文字和标识应清楚、整齐，内容如下： a) 产品名称和型号； b) 包装箱外形尺寸； c) 毛重和净重(kg或t)； d) 制造厂名称、地址； e) 收货单位和到站； f) 注意事项（按GB/T 191包装储运标示标识）。 8.4 随机文件 每台永磁风力发电机应提供下列随机文件： a) 随机文件清单； b) 产品合格证； c) 使用维护说明书； d) 电机安装外形图； e) 电气接线图； f) 测温元件布置图； g) 出厂试验记录； h) 交货明细表； i) 其他必要的文件。 8.5 质量保证期 在用户按照电机使用维护说明书的规定，正确地使用和存放情况下，制造厂应保证永磁同步发电机在开始使用一年内，或制造厂起运日期起不超过二年的时间内能良好地运行。如在此时间内（以先到时间为准），电机因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作，制造厂应无偿地为用户修理、更换零件或更换电机。 _________________________________ 19 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容