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交流低压电机成型绕组 匝间绝缘试验方法及限值

1主题内容与适用范围

本标准规定了交流电机成型绕组匝间绝缘试验方法、试验参数和试验限值。

本标准适用于额定电压为1140V及以下的中小型交流电机成型绕组阻间绝缘检测。

2引用标准

GB 755旋转电机基本技术要求 GB 8170数值修约规则

JB/Z 293交流高压电机定子绕组匝间绝缘试验规范 JB/Z 294交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法 JB/Z 346交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验限值

3术语

3.1   冲击波形比较法

用冲击电压试验电机绕组(或线圈)匣间绝缘的一种方法。

其原理是将具有规定峰值和波前时间的冲击电压波,交替地(或同时)直接施加于同一设计的被试 品和参照品绕组(或线圈)上,利用冲击电压在两者中引起的衰减振荡波形有否差异,来检测电机绕组 (或线圈)匝间绝缘是否良好。

3.2   绕组

在电机中有规定功能的一组线匝或线圈。

3.3线圈

一组串联的线匝,通常是同轴的,并且有公共绝缘。

3.4参照品绕组(或线圈)

在用冲击波形比较法检测电机绕组(或线圈)匝间绝缘时,用以与被试的绕组(或线圈)进行比较的 电机绕组或线圈)。

参照品绕组(或线圈)的各参数必须与被试品绕组(或线圈)相同。

参照品绕组(或线圈)可在同一台电机中任选,也可在同规格电机中任选。

参照品绕组(或线圈)可以是II间绝缘确认为正常的或假定为正常的绕组或线圈)。

4试验原理

本标准采用冲击波形比较法,见JB/Z 294—87附录A(补充件)。

5试验仪器及要求

S.*仪器输出的两组冲击电压波应对称,容差为±3%

S>2轵器的冲击电压峰值应连续可调,并有指示。容差为±5%或士3>L优先推荐采用士和数显式 峰值电压表。

§.3仪器输出的最大冲击电压峰值应能满足试品最高试验电压要求。

5.4仪器输出的第一个冲击电压波的波前时间为0> iRS1. 2巧,容差靠士,优先推荐波前时

间为 0.... .5._.

5.5  仪器应能清晰显示和分辨波形。显示采样频率不氺若能_到同样清晰和稳定程度,允许 采用其他频率。

5,S仪器应有测试专用接线,接地端子和必要的安全警示设施,并可配置自动报警和微机接口

6     试验方法 g-1准备

^1.1仪器丹壳应可靠接地。

6.1,2检査试验波形重合,将仪器两组测_3线,分别接至同一绕组上,两振荡波形应完全重合》

6.2绕圈试验

线圈匝间绝缘试验可在嵌线前和(或)嵌线后接头前进行。

6.2.1线圈嵌线前试验

在每只线圈嵌入铁芯槽之前,任取两只线圈分别作为参照品和被试品,在两线圈首尾引出线间施加 规定峰值和波前时间的冲击电压波,比较两衰减振荡波形之间的同异。试验接线参见图1



6,2-1线圈嵌线后接线前试验

在每只线圈嵌人铁芯槽后连成绕组之前,依次任取两只线圈分别作为参照品和被试品,在两线圏首

1丨懇线间施加规定峰值和波前时间的冲击电压被,比较两衰减振荡波形之间的同异。

试验接线图同图U

注:若测量时铁.._已接地,则.在匝同绝缘试验的同射,.对地绝缘也承受了词样.的冲击电压。

6.3绕组试验

对电机绕组,根据被试绕组的不同接线,宵有三种试验方法。

6.3.1  $(相)接法

任选一相绕组(例u)作为参照品,另一相绕组(例V相)作为被试品,在U相和V相交替地(或 同时)施加规定的峰值和波前时间的冲击电压波,比较两衰减振荡波形之间的同异。再依次转换,重复试 一次。试验接线参见图2,每次试验后,不参与试验的绕组应予放电=



G.3.2資线)接法

对巳接成Y接法的电机绕组任选一个(两相串联)绕组(例UW)作为参照品,另一个(两枏串联) 绕组(例VW)怍为被试品,在UWVW上交替地(或同时)施加规定峰值和波前时间的冲击电压波, 比较两衰减振荡波形之间的同异:再依次转换,重复试验一次。接线图参见图3


6. 3.3 A(角)接法

对已接成A接法的电机绕组,任选一个(两相绕组串联与第三相绕组并联)绕组(例作为参照 品,另一个(两相绕组串联与第三相绕组并联)绕组(例VW)作为被试品,在UWVW上交替地(或同 时)施加规定峰值和波前时间的冲击电压波,比较两衰减振荡波形之间的同异。再依次转换,.重复试验一 次。接线图参见图4


I试验波形及显示

7.1                                                                      试验波形的显示    

试验波形应显示于示波屏上供观察比较。

7-   2试验显示波形

试验显示波形可为电压波形或电流波形。

电压波形在观察和比较的同时,可从显示波形上读取冲击试验电压峰值;电流波形仅供试验波形的 观察和比较。


8试验方法选择原则

8.1  线圈试验

8.1.1嵌线前逐只线圈试验,可防止匝间绝缘不良的线圈嵌人铁心。试品阻抗最小

8.1.2嵌线后(接线前)逐只线圈进行试验,可检验嵌线过程中对匝间绝缘的影响。试品阻抗增大,扩大 了仪器测试电机的容量范围。

8.2绕组试验

8.2.1      相)接法

适用于检测每相绕组两端均有引出端子的绕组,或引出中点NY接法绕组,或解开连接点的接法绕组。试品阻抗中等。

®(相)接法是判断绕组匝间绝缘故障的基本方法。

8.2.2   Y(线)接法

适用于检测Y接法电机绕组。试品阻抗最大6 对功率较大的电机绕组,推荐用Y(线)接法。

8.2.3   A(角)接法

适用于检测A接法电机绕组。试品阻抗最小。

9试验判别

本标准以试验波形作为主要判别依据。

利用波形差异原理设计的故障波形自动判别装置可作为辅助判别手段。

故障波形显示时常伴有放电声。至可见放电火花和嗅到臭氧(os)这些信号可协助判别故障类 型和定位。

9.1    无故障波形 9.1.1线圈试验

若所显示的波形与匝间绝缘确认为正常的参照品线圈显示波形基本重合无显著差异(简称重合), 则该试验显示波形为无故障波形。

9.1.2   绕组试验

若两次试验所显示的衰减振荡波形均基本重合无显著差异(简称重合),并为正常波形,则该试验显 示波形为无故障波形。

9.2     故障波形

线圈或绕组试验时,若出现不符合无故障波形的情况,则被试线圈或绕组匝间绝缘有故障(详见 JB/Z 20.4—87 附录

9.3    故障判别

9.3.1   线圈试验

若试验显示波形有差异,则被试线圈匝间绝缘有故障。

9.3.2   绕组试验

按不同的接线方法分别作故障判别。

若两次试验波形之一显示有差异,则一相绕组中有故障;

若两次试验波形显示均有差异,则需进行第三次试验;

若第三次试验波形显示重合,则一相绕组中有故障;

若仍有差异,则表示两相及以上绕组中有故障。

凡第二次和第三次试验,仅需任选一种接线方式即可作出判断。

9.3-2.1 相)接法


$(相)接法故障判别示例见表1,其余类推。

1 $(相)接法故障判别示例(接线参见图2)

序号

试验次别

仪器端子接线

波形显示

故障判别

Hj

h2

L

1

1

u2

v2

认和Vi

n/

 

2

u2

W2

U! W!

X

w相故障

V2

w2

Vj

X

2

1

U2 .

V2

认和Vj

X

 

2

U2

Wz

Ui Wi

n/

V相故障

V2

w2

Vj Wi

U相故障

3

1

u2

v2

Ui Vi

X .

 

2

U2

w2

Ui Wj

X

做第三次试验

v2

w2

Vl W!

X

3

V2

w2i

V: Wi

V

U相故障

X

两相及以上故障

U2

w2

Wx和认

V

V相故障

X

两相及以上故障

注:V——波形重合;X——波形有差异-



9.3.2.2        Y(线)接法

Y(线)接法故障判别示例见表2,其余类推。

2 Y(线)接法故障判别示例(接线参见图3)

序号

试验次别

仪器端子接线

波形显亦

故障判别

Hx

h2

L

 

1

U

V

w

n/

 

1

2

V

w

u

X

w相故障

 

U

w

,V

X

 

1

U -

V

w

X

 

2

 

V

w

u

\/

u相故障

 

 

U

w

V

V

v相故障

 

1

U

V

w .

X

 

 

2

V

w

u

X .

做第三次试验

 

U

w

V

X

3

 

U

w

V

N/

V相故障

 

3

X

两相及以上故障

 

V

w

u

V

u相故障

 

 

X

两相及以上故障


注:v——形重含K一波形有差异。

9.3.2.3        A(角)接锌


A(角)接法故障判别示例见表3,其余类推。

3_ AC角)接法故障判别示例(接线参见图4)

序号

试验次别

仪器端子接线

波形显示

故障判别

Bx,

施:

L

1

1

 

V

w

V

 

u

w

V

X •

職相故障

V

w

u

X

1 1

 

u •

y

w

M

 

§

.

tl

w

T

w枏故障

V

w

u

X

做第三貌试验

穿

1

1 m

w

V

V

W相故障

X

两相及以上有故障

3

I

ti

If

w

K ^

 

2

u

w

V

K

做第三次试验

V

w

u

V相故障

3

V

w

1J,

X .

两相及以上有故障

 

V相故障

注:①一波形重合;X.一波形有差异。

u相指..u-v端子间的绕组;v相指v-w端子间的绕组rw相指w-u端子间的绕组。



10试验参数和比较参数

10.1试验参数

试验参数为冲击试验电压峰值、波前时间、试验次数和试验时间。

10.2比较参数

试验时比较参数为试验显示波形的幅值和振荡频率。

11试验限值

11.1冲击试验电压峰值 11.1.1冲击试验电压峰值测量

冲击试验电压可选用下述任一种方法,在电机线圈或绕组(端子:>•上进行测量

a.     以电压波形的幅值与倍率计算;

b.     指针式峰值电压表;

c.     数显式峰值电珥表;

优先推荐采用数显式峰值电压表测量。

11.1.2冲击电压峰值测量准确度

冲击试验电压峰值测量的准确度为±5.0%±3. 0%t 优先推荐采用士 3.0%

11.1.3   冲击试验电压峰值 11.1.3.1冲击试验电压峰值计算公式'

电机绕组或线圈匝间绝缘冲击试验电压峰值应不低于用公式1)进行计算,并按GB 8170的规定 修约到百数位(百伏的数值。


:C/,=;XXC7*                                    — 麟一 (1 ;

式中:认——电机绕组或线圈匝间绝缘冲击试验电压峰值,V;

1■一电ib■系数^ i£«——工序系数;

定子或转子绕组对地绝緣工频耐电ffi试验值(有效值)vUeGB 755或产品标准规定

选取。

11.1. 3-2电压系数 电压系数K,

11.1.3.3  工序系数尺2

工序系数K2裉据被试线圈或绕组在绝缘处理前后取不同的数值(见表4>,9

4工序系数尺2

绝緣处理情况

浸渍前

浸渍后

Ks

:

1, 0—1,. 2


11*2波前时间



冲击试验电压波的波前时间可为0.                   5ms1. 2/xs其容差均为士WK

优先推荐波前对间为Q. 5#

11.3  试验时间

每次(转换接线的冲击电压试验时间为13 s,允许采用更长时间。

11.4  试验次数

11.4.1  线圈试验次数

对每线圈只需进行一次冲击电压试验

11.4.2绕组试验次数

对电机绕组,按6.3中任选一种试验接法并按电机绕组工作时可能有的每种联接方式和冲击试验

电压的输入方向,都至少__应转换一次重复进彳f!审击电压试验。

12重复试验及试验工序

12.1重复试验

对电机绕组中的每一线圈,在不同工序中都允许重复进行多次冲击电压试验,其试验电压峰值不

变。

12.2    试验工序

电机应按GS1每规定进行匝间(绝缘冲击耐电压试验。在各个工序均可进行试验也可M选其中 某几个工序进行试验。试验所处工序由生产厂自定。

允许以装配前的绕线转子绕组和定子绕组分别进行试验,代替电机眩词(绝缘冲击耐电压试验。 在电机匝间(绝缘能承受II,条规定的冲击耐电压试验情况下,在出厂(检查试验时亦为许以嵌线 后溃浸前的线圈或绕组进行试验代替电机匣间(绝缘冲击耐电压试验。

附加说明:

本标准由机械电子工业部上海电器科学研究所提出并归U

本标准由机械电子工业部上海电器私学研究所负责起草,南京汽轮电机厂扛西电机厂、沈阳电机 厂参加起草。

本标准主要起草人陈涵秋、秦肖肖。



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