2024風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸電壓軸電流技術(shù)要求和測試方法

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸電壓軸電流技術(shù)要求和測試方法II目 次前 言 II范圍 1規(guī)性用件 1術(shù)和義 1技要求 22對(duì)電壓 2承流度 2承流 2絕緣阻 2測試 3試求 3試法 3PAGEPAGE1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸電壓軸電流技術(shù)要求和測試方法范圍本文件規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸電壓和軸電流的術(shù)語定義、技術(shù)要求、測試方法等。（GB/T1029三相同步電機(jī)試驗(yàn)方法GB/T1032三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1軸電壓shaftvoltage由于磁通不平衡、變頻供電或靜電感應(yīng)，通過電容耦合或直接耦合等方式在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸或等效軸向部件上兩端產(chǎn)生的電勢差。3.2軸對(duì)地電壓shafttogroundvoltage發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸或者等效軸向部件與地或者等效地之間的電勢差。3.3軸承電壓bearingvoltage在軸承內(nèi)外圈潤滑油（或脂）膜的電勢差。3.4軸承電流bearingcurrent經(jīng)過軸承和潤滑油（或脂）膜的電流，通常與軸承電壓強(qiáng)相關(guān)。3.5軸承接觸面積bearingcontactarea軸承中各滾動(dòng)體與內(nèi)圈滾道或外圈滾道表面的接觸點(diǎn)面積之和，內(nèi)外圈滾道接觸點(diǎn)面積和中取較小值。3.6軸承電流密度bearingcurrentdensity軸承電流除以軸承接觸面積。3.7低阻抗路徑lowimpedancepath按照設(shè)備使用狀態(tài)時(shí)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，電路分析出通過軸承的阻抗較低且存在不可忽視的軸承電流的路徑。3.8隔絕絕緣電阻isolationinsulationresistance采用隔絕阻斷的方式來切斷低阻抗路徑時(shí)，隔絕層的電阻值。原則發(fā)電機(jī)軸承或與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直接連接的軸承應(yīng)采用防止電腐蝕的設(shè)計(jì)方案，傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)拓?fù)渲胁荒墚?dāng)無通過軸承的低阻抗路徑時(shí)，重點(diǎn)考察軸對(duì)地電壓數(shù)值。當(dāng)有通過軸承的低阻抗路徑時(shí)，重點(diǎn)考察軸對(duì)地電壓值、軸承電流密度值。雙饋機(jī)型與中速永磁機(jī)型在空負(fù)載工況下的軸對(duì)地電壓技術(shù)要求參見表1所示，其中空載可采用電動(dòng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行測試。表1不同機(jī)型在空負(fù)載工況下的軸對(duì)地電壓技術(shù)要求機(jī)型雙饋機(jī)組（1140V及以下）中速永磁機(jī)組（1380V及以下）空載有效值0.5V1V空載峰峰值10V10V額定負(fù)載有效值2.5V2.5V額定負(fù)載峰峰值50V50V如測試過程中超出以上標(biāo)準(zhǔn)則需從系統(tǒng)層面增補(bǔ)抑制方案。有效值≤0.1A/mm2。當(dāng)形成低阻抗路徑時(shí)，軸電流頻域主導(dǎo)成分不可為發(fā)電機(jī)的基頻及其倍頻。軸承電流指標(biāo)根據(jù)軸承在空載、負(fù)載下的設(shè)計(jì)接觸面積以及軸承電流密度指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，可按公式（1）計(jì)算：Ib——軸承電流，單位安培（A）；

Ib=j×A————————————————————（1）j——軸承電流密度，單位安培每平方毫米（A/mm2）；A——軸承接觸面積，單位平方毫米（mm2）。當(dāng)形成通過軸承的低阻抗回路時(shí)，需要風(fēng)電整機(jī)設(shè)計(jì)廠家給出軸承電流的限值。當(dāng)形成通過軸承的阻抗較低路徑時(shí)，全部低阻抗路徑的電流和應(yīng)≤Ib。在常溫常濕度下，測量未裝配的隔絕零件絕緣電阻，1000VDC，絕緣電阻≥1MΩ。機(jī)組在役工況下，測量機(jī)組上隔絕零件絕緣電阻，1000VDC，絕緣電阻≥0.5MΩ。測試測量用電壓、電流互感器(或傳感器)的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)不低于0.2級(jí)（滿量程）。試驗(yàn)設(shè)備和線路應(yīng)滿足試驗(yàn)的要求。測試時(shí)所使用的變流器共模電壓指標(biāo)宜≤2800V。其軸電壓測量示意圖見圖1，測試方法借鑒GB/T1029、GB/T1032的測試原理。推薦采樣頻率≥10倍變流器機(jī)側(cè)開關(guān)頻率的設(shè)備采集電壓。設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段時(shí)，被試電機(jī)在額定電壓、額定頻率下空載運(yùn)行（或電動(dòng)機(jī)狀態(tài)運(yùn)行），測量軸電壓U1，然后一端裝上接地裝置A，測量另一端的軸承電壓U2、軸承座對(duì)地電壓U3、軸對(duì)地電壓U4。設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段時(shí)，被試電機(jī)在額定電流、額定頻率下額定負(fù)載運(yùn)行，測量軸承電壓U2U3U4。（。U4。1——軸承座；2——絕緣墊片；3——轉(zhuǎn)子；A——接地圖1雙端軸承支撐結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)的軸電壓測量示意圖2GB/T1029GB/T1032b)、c)、d)。推薦采樣頻率≥10倍變流器機(jī)側(cè)開關(guān)頻率的設(shè)備采集電壓。（U1U2U3U4。U1U2U3U4。（U4。U4U5U55.2.2.2。項(xiàng)目現(xiàn)場測試時(shí)，被試電機(jī)在額定負(fù)載運(yùn)行或接近額定負(fù)載時(shí)，測試軸對(duì)地U4圖中U4U5U55.2.2.2。 單端碳刷接地（發(fā)電機(jī)NDE側(cè)） b)單端碳刷接地（發(fā)電機(jī)DE側(cè)） c)絕緣隔絕（軸承內(nèi)圈或近似位置） d)絕緣隔絕（軸承外圈側(cè)或似位置）1——軸承座；2——轉(zhuǎn)子；3——短接功能組件；4——絕緣功能組件；5——絕緣功能組件圖2單端或趨近單端軸承支撐結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)的軸電壓測量示意圖軸承電流僅用于設(shè)計(jì)校核，或者不進(jìn)行測量。測試方法參考GB/T1032。3。（1——軸承座；2——轉(zhuǎn)子；3、4——與軸承絕緣層兩側(cè)或絕緣軸承兩側(cè)接觸的金屬部件；5——軸承絕緣體圖3無低阻抗路徑時(shí)的軸承電流測試示意圖軸承電流密度需要作為考核項(xiàng)，軸承電流的指標(biāo)值需要根據(jù)公式（1）進(jìn)行計(jì)算。4中c）U4U54b)。推薦使用羅氏線圈將全部通過軸承的低阻抗路徑進(jìn)行圈繞，在導(dǎo)線位置可以使用霍爾電流傳感器。推薦采樣頻率≥10倍變流器機(jī)側(cè)開關(guān)頻率的設(shè)備采集通過軸承的低阻抗路徑的電流值。I1可等I2I1與I2設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段時(shí)，被試電機(jī)在額定電流、額定頻率下額定負(fù)載運(yùn)行，測試I1同步在I2I1與I2出廠測試時(shí)，被試電機(jī)在額定電壓、額定頻率下空載運(yùn)行（或電動(dòng)機(jī)狀態(tài)運(yùn)行），測試I2。項(xiàng)目現(xiàn)場測試時(shí)，被試電機(jī)在額定負(fù)載運(yùn)行或接近額定負(fù)載時(shí)，測試I2。存在低阻抗路徑的承電流測試 b)絕緣隔絕方案的監(jiān)控電流測試1——軸承座；2—