ICS 29.160.30 K 20 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 22718—2008 高压电机绝缘结构耐热性评定方法 Thermal evaluation methods of insulation systems for high-voltage electrical machines 2009-10-01实施 2008-12-30发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T22718—2008 前言 本标准的附录A为资料性附录。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国旋转电机标准化技术委员会（SAC/TC26）归口。 本标准负责起草单位：上海电器科学研究所（集团）有限公司、山东齐鲁电机制造有限公司、上海电 科电机科技有限公司、江门市江晟电机厂有限公司、浙江金龙电机股份有限公司、苏州巨峰绝缘材料有 限公司。 本标准参加起草单位：哈尔滨电机厂交直流电机有限责任公司、桂林电器科学研究所。 本标准主要起草人：张生德、李锦梁、戎伟康、张妃、王鹏、刘权、叶叶、徐伟宏、于龙英、方建国。 本标准为首次发布。 GB/T22718—2008 高压电机绝缘结构耐热性评定方法 1范围 本标准规定了3kV及以上高压电机绝缘结构耐热性评定方法。本标准规定的耐热性评定方法是 以被试结构与具有实际运行经验的参考结构在同样试验条件下相对比较为基础的。 本标准适用于电压等级3kV及以上三相交流旋转电机的绝缘结构耐热性评定 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T11021—2007电气绝缘耐热性分级（IEC60085:2004,IDT） GB/T11026.4一1999确定电气绝缘材料耐热性的导则第4部分：老化烘箱单室烘箱 (idtIEC60216-4-1:1990) GB/T17948—2003旋转电机绝缘结构功能性评定总则（IEC60034-18-1：1992,IDT） GB/T17948.3—2006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（IEC60034-18-31：1992，IDT） JB/T1544—1999电气绝缘浸渍漆和漆布快速热老化试验方法——热重点斜法 JB/T9238—1999工业热电偶技术条件 310.5kV及以下的高压电机圈式线圈绝缘结构耐热性评定方法 3.1试样 3.1.1试样结构 试样可以是实际电机上使用的圈式线圈，也可以是模型线圈或线棒。若是模型线圈，则必须能体现 实际线圈基本组合的特性。 采用本标准进行评定的线圈样品，其使用的绝缘材料和元件，应当首先进行适当的筛选。应当指 出，单一的绝缘材料和元件的耐热等级不等于绝缘结构的耐热等级。 附录A是一种典型模型线圈组合结构图，这种尺寸的模型线圈常用于评定50MVA、15kV及以下 的高压电机绝缘结构。 SZC 3.1.2试样数量 为了获得有效的统计数据，对每个绝缘结构在每个老化温度下宜采用足够数量的试样进行老化试 验，该数量不能少于5个。 3.1.3质量保证试验 在开始第一个热老化分周期前，应对试样外观进行肉眼观察检查和耐压试验，只有通过检查的试 样，才能投人热老化试验。 3.1.4初始诊断试验 3.2热老化试验 3.2.1老化温度和试验周期 试样的热老化至少应在三个温度点进行。电气绝缘的耐热性分级见表1（GB/T11021一2007）。 1 GB/T22718—2008 表 1 电气绝缘耐热性分级 相对耐热指数(RTE) 耐热等级 以前表示方法 06 70 >90~105 90 Y >105~120 105 A >120~130 120 E >130~155 130 B >155~180 155 F >180~200 180 H >200~220 200 >220~250 220 >250 250 注：本表给出了耐热等级表示方法，对于电气绝缘材料（EIM)的RTE的不同温度范围，第3列字母表示等级，见 较早的版本中，“Y"级也表示其应使用于RTE值低于90的范围。 老化温度与老化分周期长度的选择按表2（GB/T17948—2003）的规定。 表 2 建议的温度和老化分周期 预期等级 105 120 130 155 180 200 老化分周期/ 温度数值 d(天数） >> t2 ti t2 t1 t2 ti t2 ti t2 170 180 185 195 195 205 220 230 245 255 265 275 1~2 160 175 185 170 185 195 210 220 235 245 255 265 2~3 老化温度 150 160 165 175 175 185 200 210 225 235 245 255 4~6 165175 190200 7~10 建议范围 140 150 155 165 215 225 235 245 t/C 130140 145 155 155 165 180190 205 215 225 235 14~21 120130 170 195 205 215 135 145 145 180 225 28~35 110 120 125 135 135 145 160 170 185 195 205 215 45~60 注：本表根据老化温度和老化分周期长度制定，可让实验室灵活选择老化时间和温度，以最佳利用人力和设备， 16d、32d和64d)。还允许在较低老化温度时老化时间是一周的倍数（如老化1d、2d、4d、7d、14d、28d和 49d）。也允许最大限度地利用5天工作制来进行老化，这就是老化分周期总是从星期五开始，而诊断试验 在星期一（如老化3d、10d、17d35d和59d)。 必须保证最低老化温度点的试样寿命不低于5000h，最高温度点的试样寿命不低于100h，两个相 邻温度点的温度间隔应为20℃或20℃C以上，如果试验在3个以上温度点进行，则温度间隔不应小于 10 C。 对每一温度点的老化天数的选择，应考虑大致能使试样在10个周期左右寿终破坏（按表2选择温 度与老化天数，实际经验表明一般试样寿命在10周期左右）。 3.2.2热老化烘箱 用热老化烘箱对试样加热是既方便又经济的方法。但烘箱内必须能保持恒定的温度和均匀的温度 分布，同时应保证在烘箱中的分解产物能及时地被通风带走。本标准要求烘箱温度在180℃以下时其 波动范围为士2℃，在180℃～300℃时，其波动范围为±3℃（GB/T11026.4—1999）。 2 GB/T22718—2008 3.2.3热老化程序 热老化周期开始，试样应直接放入已达到设定温度的烘箱，并开始计时。热老化周期结束，试样应 立即从烘箱内取出放入室温环境，或用其他方式冷却到室温，然后开始诊断试验。 3.3诊断试验 3.3.1机械振动试验 机械振动试验应在室温下的振动台上进行，试验时不在试样上施加电压。首选振幅为峰-峰0.2mm 或0.3mm，相应的试验频率分别为60Hz或50Hz,该量值对应大约1.5g的加速度（15m/s）,振动 时间为1h。 3.3.2常规潮湿试验 至少48h，该环境必须保证能使试样上有可见凝露。 3.3.3耐电压试验 耐电压试验应在潮湿试验之后立即进行。此时试样应保持潮湿并天致保持在室温。如果因试样表 面水份存在而使试验电压不能施加，可以在施加电压前将水份擦去。 试验电压应为工频电压，其频率范围在45Hz～65Hz之间。试验电压应施加在线圈导体与接地 的槽模型（或夹板）之间，如有必要，也可施加在线圈导体与另一线圈导体之间 试验电压的数值为2Uz（U为该绝缘结构的预期电压等级），匝间试验电压值为115V，试验时间 均为10min。 耐电压试验中试样的任何对地、匝间、层间的击穿都认为是整个试样的破坏，并作为试样寿终的 判据。 3.4分析、报告和定级 每一试样的寿终时间应取其最后2个周期的中间值（例如该试样在第11周期击穿，则其寿终时间 取10.5周期）。 热老化中每一个试样在每一老化温度点上的寿命小时数均应记录。并以热老化温度（用热力学温 度表示，K)的倒数为横座标值，以其寿命小时数的对数值为纵座标值，进行线性回归分析，做出阿仑尼 乌斯热寿命图。阿仑尼乌斯图可适当外推，但外推时不应大于最低温度点25℃。 在阿仑尼乌斯图上，以20000h为纵标所对应的横标温度值即为该绝缘结构的等级温度。按表1 的规定，取该等级温度相邻的较低的耐热等级为其耐热等级。例如若该结构的等级温度为139℃，则其 耐热等级为B级。 报告上要记录下试验的所有相关细节，包括下述各项： a) 引用的国家标准和IEC试验标准； b) 被试绝缘结构（基准结构和待评结构）的描述： c) 每种绝缘结构的老化温度和老化分周期长度； d) 每种绝缘结构采用的诊断试验项目，包括应用试验或应力水平； e) 试样和试品的结构； 每种绝缘结构在每一温度下的试样数量； g） 烘箱类型及其他设备情况； 单一试样的失效时间和失效模式； i) 寿终时间的平均对数值，和对数均方误差，或较低置信界限； j) 阿仑尼乌斯方程及热寿命图； k)i 耐热等级。 3