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往复式内燃机驱动的三相同步发电机 通用技术条件

i主题内容与适用范围
本标准规定了往复式内燃机驱动的三相同步发电机(以下简称发电机)的型式、基本参数与尺寸、技 术要求、检验规则、试验方法以及标志、包装和质量保证期。
本标准适用于往复式内燃机驱动的三相同步发电机。
2引用标准
GB191包装储运图示标志
GB 755旋转电机基本技术要求
GB 997电机结构安装型式及代号
GB 1029三相同步电机试验方法
GB 1971电机线端标志及旋转方向
GB/T 1993 电机冷却方法
GB 2820工频柴油发电机组通用技术条件
GB 4772电机尺寸及公差
GB 4942.1电机外壳防护分级
GB 10068旋转电机振动测定方法及限值
GB 10069旋转电机噪声测定方法及限值
GB 10585中小型同步电机励磁系统基本技术要求
GB 12665电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求
GB 14711中小型旋转电机安全通用要求
JB/Z 293交流髙压电机定子绕组匝间绝缘试验规范
JB/Z 346交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验限值
JB/T 5810电机磁极线圈及磁场绕组匣间绝缘试验规范
JB/T5811交流低压电机成型绕组匝间绝缘试验规范
3型式、基本参数及尺寸
发电机的外壳防护等级为 IP11、IP21、IP22、IP23、IP44(见 GB 4942.1)。
2发电机的冷却方法为IC01、IC21、IC31。有需要时也可采用按GB/T 1993规定的其他冷却方法。
发电机的结构安装型式为IMB3、IMB34、IMB35(凸缘内外止口均可),也可制成底脚抬高有凸缘 
端盖 IMB5/IMB20、IMB14/IMB20 及 IMB9、IMB10、IMB14 的安装型式(A GB 997)ft 3.4发电机;的定额晕取连续工作制(si)为基准的连续定额,
3,§发电_额定电压按表i德规定。
憲:1 


 
组鄭中性点#11出线_篇1丨线:_遞形::痕_备 注* m 1未规翁_食压由用.户与制.itrp荈*
3.6发电机的额定功率因数为0. 8(滞后)。 3.7发电机的额定频率和额定转速按表2的规定。
表1
额定频率,Hz 额定转速,r/min
50 3 000 1 500 1 000 750 600 500 428 375
60 3 600 1 800 1 200 900 720 600 514 450


3.8发电机的额定功率按表3的规定,单位可用kV • A或kW表示(
表3
kV • A kW kV • A kW kV • A kW kV - A kW kV • A kW kV • A kW kV • A kW kV • A kW
3. 75 3 25 20 112.5 90 400 320 700 560 1 563 1 250 3 938 3 150 10 000 8 000
6. 25 5 30 24 150 120 (418. 75) (335) (750) (600) 1 750 1 400 4 438 3 550 11 250 9 000
9.38 7.5 37,5 30 187.5 150 443. 75 355 787.5 630 2 000 1 600 5 000 4 000 12 500 10 000
(10) (8) 50 40 (200) (160) (468. 75) 375 887.5 710 2 250 1 800 5 625 4 500
12.5 10 62.5 50 250 200 500 400 1 000 800 2 500 2 000 6 250 5 000
15 12 80 64 312.5 250 562.5 450 1 125 900 2 800 2 240 7 000 5 600
(18. 75) (15) 93. 75 75 350 280 625 500 1 250 1 000 3 125 2 500 7 875 6 300
20 16 (105) (84) (375) (300) (662. 5) (530) 1 400 1 120 3 500 2 800 8 875 7 100 »


注:①应优先采用_括号者^
_爾藤厂可:M生严靈I:规道11妹功库顴发电權^•但_相邐酔晶#准规定。
3.9发电机的安装尺i及炖公差应符合4772的规定s •
3,10发电机的轴伸键及其公翼典符脅GS477S的规定。
3.11发电机功率、转速与中心高的对应关峯由产品.标准规定T
4技术要求
41发电机应符合本标准要乘,并按照_规定程图样及技术文件制造。
4.2在下列海拔和环境空气温度以及环境空气相对湿度条件下,发电机应能额定运行#
4.2.1海拔不遛过1 000m。
4.2.1环境空气最高温度随孝节爾食化,木海过_,
注* _发电梆_地点高度超续1 OOOm或环境温度■或:礙于*TC的条件下使用时,应按GB 755 _规定,,
ffl 


4, 2.3最低环境空气温度为一15X:。但以1 OOOr/rain为基准的额定输出大f 3 3彻kV » A的发电魏. 其最低环境空气温度为5t^
4. % 4运行地点最湿月月平均最高相对湿度为90M,同时该月月平均最既温度不高于麵 4-3发电机在额定转速、额定功率因数下,当电压在额定值的95%〜16SM之间变化+应能输出额定1 率。当偏离额定运行时,其性能允许与标准规定不同*在上述电压变化下连续运行时,温升限俊允许超U 的最大值为:
额定功率1 _0女策* A及以T的发电机为10K ;
额定功率1 &OOWT • A孩上的发电机为5K。
发电机的励磁系统应设置电压整定装置,该装置亦可放在配电板上。电压调整范围应在产品标准 中规...定:*
4.5发电机及其励磁系统应能可靠起励。
4.6发电机的空载线电压波形正弦性畸变率应不超过如下数值:
额定功率在雜• A場上者 5縛I 额定功率在3Q0kV « A及以下者 10%。 .
4.7连接于电网运行的3QQkV • A及以上的发电机,为了降低输电线与邻近回路间的干扰,其线电JS 的电话谐波因数(THF )应不超过如下数值:
额定功率在5卯SkV • A以t者 1. 5涔,i
额定功率在大于1 0O*V . A到5 OOOkV • A者 妙I;
额定功率在S測iff « A到1 :• A者
发电机从空载到额定负载的所有负载,电压应能保持在(1±表)额定电压范围内*炙为发电机的稳 态电压调整率,分士土2.5%■(或±3>0\±i%三种指标。稳态电压调整率按寫C1I奸算:
S^±Umal7rU^X10Q% •-…•…一•.一…(1 )
式中;负载在满载与空载之苘变化时,发电机端电压(有效值)的最大值和最小值按三相 平均值最大值和最小值计算,Vt i/s—发电机的额定电压;V。
稳态电压调整率是在下列条件下确定的:
a.负载功率从零到额定功率,并三相电流平衡;
& 功率因数氐S(滞后)到1,■
«.原动机的转速变化率规定为5%(即空载时为105%额定转速,满载时为额定转速)。如原动叛 的转速变化率小于5%而另有规定时,则按规定的转速变化率;.
发电机的空载电压应接近额定电压&
9发电机在空载额定电压时.加上相当于25%额定功率的三相对称负载(功率因数为0.8滞后h黎 后在其中任一相再爾25%额定相功率的电阻性负载。此时发电机线电压的最大值(或最小值)与三相线 电压平均值之差应不超过三相线电压平均值的5%。
A.1Q发电机及其励磁系统在额定转速和接近额定电压状态下空载运行,突加知M额定电流、功率S 数不超过艮4(滞后)的恒阻抗三相对称负载。稳定后,再突卸此负载。发电机电压变化后恢复并保持在 (1 士民)额定电压之内所需的时间按表4规定。

表4
稳态电压调整率 丨’ 法渴 士 2.5(於 fil
瞬态电 最大瞬时电压降 : —34 ,胁 —15
压调整率 最大瞬时电压升高夂dynv,涔 35 25 a#
恢复时间,S 4-1 1.5
瞬态电压调整率按式(2)和式(3)计算:


S+^==^^^X100% (2 )
占如="办1厂"NX100%……一-一•…••一•…一一.…(3)
VN
式中;f/dy_ax—突卸负载后最大瞬时电压(峰值)按三相平均值计算,V; uiynamin—突加负载后最小瞬时电压(峰值)按三相平均值计算,V;
Un—额定电压(峰值),v。
发电机的绕组应能承受短时升高电压试验而匝间绝缘不发生击穿。试验在发电机空载时进行,试 验的感应电压值为额定电压,历时3min。在提高至130%额定电压时,允许同时提高转速。但不应 超过11.SK额定转速。
' 在发电犰转速增加到liiK额定转速,且励磁电流已增加至容许的限值时,如感应电压仍不能达到 所规定的试验电压,则试验允许在所能达到的最高电压下进行。
4. M发电机在空载情况下应能承受1. 2倍额定转速,历时2min而不发生损坏及有害变形。
发电机及其励磁系统在热态下,应能承受1.5倍额定电流,历时30s,而不发生损坏及有害变形,
此时端电压尽可能维持在额定值。
发电机绝缘等级为B级、F级、H级。当海拔和环境空气温度符合第4. 2条规定时•,发电机各部分 温升值应不超过表5的规定。若试验地点的海拔和环境空气温度不符合第4. 2条规定时,温升限值应按 GB 755的规定修正。表中,T表示温度计法,R表示电阻法,E表示埋置检温计法。
表S . K
绝 缘等 级
序号 电机的部件 B级 F级 H级
T R E R E T R E
1 a.功率为5 OOOkV • A及以上发电机交流绕组 一 80 _ :— 105① — 125 130①
b•功率大于200kV • A但不.小于5 OOOkV • A 发电机交流绕组 — 80 ■ 1Q5 : a输' 125 130①
0,功率为200kV • A以下发电机的交流绕组② f0 — 一 105 rm
% : 用直流励磁的交流发电机磁场绕组(但除3项 外) ^ 70 :®| — 85丨 挪 - ;1藤、 :12$ :


 
11 &4 8—1995
_ s K
序号 电机的部件 绝缘等级
B级 F级 H级
T R E T R E T R E
3 用直流励磁绕组嵌入槽中的圆柱形转子交流 发电机的磁场绕组
表面裸露或仅涂清漆的单层绕组③ 90 90
90 - 110 110
110 - 135 135
135 —
4 永久短路的绝缘绕组④ 80 一 — 100 丨 — 125
5 永久短路无绝缘绕组 这些部件的温升,在任何情况下不应使其本身或邻近的绝缘 或其他材料有损坏危险的数值出现
6 不与绕组接触的铁心及其他部件
7 与绕组接触的铁心及其他部件 80 - — 100 — 125 一
8 集电环⑤ 80 ~ — 90@ - 100⑥ 、- 丨一
9 与外部绝缘导体相连接的接线端 子 有银防蚀层 70
有锡防蚀层 60
_i督_ .fft酿鑫_§i(■暴正_虜__目。
秦_.楚補_为_雜sf,a, m kt患狐通ikf缀麗緣錢邋,b.叠製_藤_ m m -,眉鬼騰纖酸懸薇齒霄


si
_对多皋绕钽,如下调备层都与糖筇食初鈒冷却介旗接触也包括在内,
④温歲可裙熟教试傷翁'w|s
.温升跟值,b#在集电坏:采■阈了匈隈值槌歲的绝緣'吋才允许购e a潘集电坏与鏵钽靠褒>侧它们《»升应不 超过邻逝绕组所采用绝缘等&的限值,温升只跟于用膨胀式猶度讦侧得,当乘用热电偶或电組温度计时,》 赴很值应繼翻esr,用:户》窗 @若杲用MIC或更高的温升财,对电刷材料选择需#甥迮寫』
415轴承温度不超过:
滑动轴承为8(TC (出油温度不超过65°c);
滚动轴承为
4.16发电机的旋转方向,当出线端标志.字母順序与mm a顧序同方同时从袖伴殲裰濃,歲»凰獄■ 方向《
4.17发电机各绕组的绝缘电驵在热态或温升试验;&,应不低丁'由式(《所求得的数值。
' i_+壶
遴中ii?——发电机绕组的绝缘电阻,Mft; t一一发电机绕组的标称电)li,V;
P~^发电植_镇璋凍率,hV *
4,18发电机及其励磁装置的各錄组对地绝缘耐电压试验'应_受表5规定的试獠电压,历时1 —
赫釁A離s
-纖 
表6
序号 部件名称 试验电趣(有效值〉 ,
1 发电机电枢绕组及辅助绕组对机壳 1 0赋陳屮2倍额定电压,但最低为1 500V
发电机电枢绕组对辅助绕组 1 OOOV+2倍额定电压,但最低1
3 发电机励磁绕组及励磁装置中与励磁绕组相连部分 对机壳
额定励磁电压在500V以下者
额定励磁电压在500V以上者 10倍额定励磁电压,但最低为1
4 000V+2倍额定励磁电压
f 与电枢绕组相连的励磁装置中的部分对机壳及各相 1 OOOV#2倍额定电压,但最低为1 500V
5 交流励磁梆 与主发电机所连接的绕组相同
@ 电枢绕组中埋置的温度检测元件和热保护元件对机 壳 1 J %500V
7 防冷凝加热器对发电机机壳 1 500V
8 成套设备 应尽量避免重复以上1〜7项的试验。但如对新的成 套设备作试验,而其每一组件已事先通过耐电压试 验,则试验电压应为成套装置任一组中最低试验电 压的80%
注:半导体器件及电容器、信号灯、电池等不做此项试验,无刷发电机的旋转整流器接线拆开后进行该项试验。


发电机及其励磁系统在热态下,应能过载10%运行lb而不发生损坏及有害变形。此时不考核发 4机温升。
4.20发电机在额定电压下运行而各相同时短路时,短路电流的峰值应不超过额定电流峰值的15倍或
有效值的21倍。对于300kV • A以上发电机的短路电流峰值可通过计算或在50%额定电压或稍髙电 压下作试验获得。
当保护系统有要求时,在稳定短路情况下,发电机及励磁系统应保证维持不少于3倍额定电枢电 流,历时2s。
发电机的三相短路机械强度试验。仅在订货时用户提出明确要求时进行。如无其他规定,试验应 在发电机空载而励磁相应于1.05倍额定电压下进行,历时3s。试验后应不产生有害变形,且能承受耐 电压试验。
4.23发电机绕组应进行匣间绝缘冲击耐压试验。对480V及以下散嵌绕组发电机匝间绝缘试验冲击 试验电压峰值按JB/Z 346的规定;480V及以下成型绕组发电机的匝间绝缘试验冲击电压按JB/T 5811 的规定;3 150V以上的发电机定子绕组匝间绝缘电压按JB/Z 293的规定;发电机磁场绕组匝间绝缘试 验电压限值按JB/T 5810的规定。
4.24对有并联要求的发电机应能稳定地并联运行,励磁系统应保证无功功率合理分配。发电机实际承
担的无功功率与按额定无功功率比例分配应在产品标准中规定。
4.25发电机的噪声应符合GB 10069.3中表1的规定,表1范围以外的发电机其噪声限值应由制造厂 与用户协商。
4.26发电机的振动应符合GB 10068.2的规定,转速低于600r/min的发电机其振动限值由制造厂与
弔户协商。  
4.27若对发电机运行所产生的工业无线电干扰电平有要求时,则发电机的产品标准应规定允许值及 测量方法。
4.28发电机的效率指标由产品标准规定。
4.29采用滑动轴承的发电机应采取防止较大轴电压的措施。
30 发电机应有可靠的接地装置,并标以规定的接地符号或图形标志,接地装置的设计应满足
CJS 755规定。采用接地螺栓接地对,低压发电机的接地螺栓直径座不小于6mm,对3 150V以上发电机 应不:小于1||_,并应考虑有足够的机械强度。接地螺栓用铜质或导电良好的耐腐蚀材料制成。
4.31*除非采取措施保证无危险外,发电机中的3 150V以上出线端子与低压出线端子不能混同在一令 出线盒内。
4.32接线盒内的电气间隙和爬电距离的最小值应符合表7规定。
表?
电压有效值 冲*试验电M 續峰值)
V 电气间隙
mm 爬电距离
1:材料组别
污染等级 2.3,4 污染等级 2 污染等级 $ 污染等级 4
no 5 000 4.0 1.5 2.4 4.0
220 6 000 亂5 2.5 4,0 8. 0
咖〜働 ? _ 1 _ 4,0: 6,3 12.-5
660 8備: 良0 LQ 12,. i 2,0
1麵 1Q 00.0 U 12,5 m 40
3 150 18 000 32 50 100
6 300 30 000 40 63 100 $m
10 poo 待定 待定 臟 160 3;20
4-33应考虑发电机与内燃机成组后可能影响轴系扭振的诸因素。需要时,发电机制造厂应向内燃机制 造厂提供发电机转子尺寸及转动惯量等参数,由内燃机制造厂进行核算确定。


检验规则和试验方法
1发电机须经检验合格后才能出厂。
5.2发电机应进行检查试验,检查试验项目包括:
犰械检查(根据本标准5. 5条进行
绕组对机壳及绕组间绝缘电阻测定(检查试验时可测量冷态绝缘电阻,但仍应保证热态绝缘电 阻不低于本标准4 16条的规定);
绕组实际冷态下直流电阻的测定;
胆间冲击耐电压试验;
短时升高电压试验(已进行d项试验,则可不进行本项试验)s
发电机相序测定;
冷态电压整定范围测定;
冷态稳态电压调整率测定;
I 空载特性测定(无刷发电机空载特性以励磁机励磁电流为横坐标); j.稳态短路特性测定(无刷发电机短路特性以励磁机励磁电流为横坐标 k. 超速试验;
l. 耐电压试验。
5.3凡遇下列情况之一者,必须进行型式试验:
新产品试制完成时;
当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;
当检査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试,每年抽试一次。500kV • A以上发电机可按同规格累计生产50 台数抽试一次。或按相应产品标准规定进行。型式试验每次至少一台。试验中如有一项不合格,则应从 同--批发电机中另抽加倍台数对该项重试,如仍不合格,则该批发电机对该项进行逐台试验。
5.4发电机型式试验项目如下:
检査试验的全部项目;
励磁机空载特性的测定;
励磁机短路特性的测定;
冷态、热态.空载及满载电压整定范围检查;
稳态电压调整率测定;
发电机在不对称负载工作时电压偏差程度的测定;
瞬态电压调整率及恢复时间测定;
温升试验及热态绝缘电阻的测定;
I.效率测定;
j.偶然过电流测定: k.过载试验;
1.线电压波形正弦性醻变率的测定;
m.线电压波形电话谐波因数(THF)的测定(仅对300kV • A以上的发电机); n.短路电流试验;
o.三相短路机械强度试验:
P.振动测定》
4.噪声测定;
r.端子无线电干扰电平的_定(仅对有此项要求的发电机);
s. 绕组电抗及时间常数测定(汉对500kV • A以上发电机 t.轴电压检査(仅对滑动轴承)3 注:b、c、r、S,项仅在新产品试制完成时进行=
发电机的机械检查项目包括:
轴承检查:
发电机运行时,轴承.应平稳轻快,无停滞现象。
表面质量检査:
发电机表面油漆应干燥完整,无污损、碰坏、裂痕等现象。发电机装配完整正确。
安装尺寸及外形反寸检查。
本标准5. 5条的a和b项应每台检査,第5. 5条的C项可以进行抽查,抽査办法由制造厂制定。
5. 7本标准第5. 2条(其中a、d两项除外)和5. 4条的d、f、h、i、j、l、m、o、s、t项的试验方法按GB 1029 进行。
5. 8本标准5. 2条d项的试验方法按本标准4. 22条所规定要求按JB/Z 294《交流低压电机散嵌绕组 匝间绝缘试验方法》或JB/Z 293或JB/T 5810或JB/T 5811进行。
9本标准5. 4条b、c、e、g、k、n、r项的试验方法应由发电机产品标准中规定。
5.10本标准的5.4条o项按GB 10068的规定进行测定。 
当控制箱恰处在规定测点位置时,测点配置应由各发电机产品标准规定之。
本标准的5.4条q项按GB 10069的规定进行测定。
5.12本标准的5.5条c:^按GB 4772的规定进行测定。
发电机外壳防护等级的试验,4or交变湿热试验可在产品结构定型和工艺有较大改变时进行,外 壳防护等级的试验方法按照GB 4942.1进行,4CTC交变湿热试验按照GB 12665进行。
发电机的并联运行试验可在产品设计定型或设计参数、励磁系统变更时进行,亦可在与内燃机配 套成机组后试验,试验方法按GB 2820的规定或按各类产品标准规定的试验方法进行。
6标志、包装和质量保证期
6.1铭牌材料及铭牌上数据的刻划方法,应保证其字迹在发电机整个使用期内不易磨灭。
6.2铭牌应牢固地固定在发电机机座的明显位置。铭牌上至少应标明的项目如下.•
制造厂名和出品编号、出品日期; r
发电机名称;
发电机型号;
相数;
额定频率;
额定转速;
额定功率;
额定电压;
额定4流; j.接线方法;
k.额定功率因数;
额定励磁电压(或交流励磁机励磁电压); m.额定励磁电流(或交流励磁机励磁电流); n.绝缘等级;
0.外壳防护等级; p.重量; q.标准编号。
发电机各绕组的出线端标志应直接刻在出线端(电缆头,接线装置)或用标号片标明,并同时刻在 接线板上。应保证其字迹在发电机整个使用时期内不易磨灭,其标志按表8规定。未作规定的出线端标 志,按GB 1971的规定。
表8
元件
名称 电枢绕 组 励磁绕组或无 刷发电机励磁 机的励磁绕组 谐波
绕组 防冷
凝加
热器 温度检测 & 件 热保护 元件
中性点 第一相 第二相 第三相 正端 负端 首尾 — - —
线端 尾端按中性点引出 N U V W :m , F2 S1,S2 K1,K2 T1,T2,T3 P1,P2,P3
标志 首尾都引出 首
尾 U1
U2 VI ; VI W1
W2
6.4发电机的轴伸平键须绑扎在轴上,轴伸、平键及凸缘的加工表面上应加防锈及保护措施。


 
5发电机包装应能保证在正常的储运条件下不致因包装不善而导致受潮与损坏。
6.6包装箱外壁的文字和标志应清楚整齐,其内容如下:
发货站及制造厂名称;
收货站及收货单位名称(自提除外);
发电机名称、型号和出品编号;
发电机的净重及连同包装箱的毛重、出品日期;
包装箱尺寸;
在包装箱外的适当位置应有“小心轻放”、“怕湿”等字#或图形。其图形应符合GB 191的规定。
7随机文件包括:
使用维护说明书;
产品合格证;
用户需要的其他文件(应在合同中规定); '
装箱清单。
8在用户按照制造厂的使用说明书正确地使用与存放电机情况下,制造厂应保证在使用一年内,但 自制造厂起运日期不超过两年的时间内(如合同中无其他规定时)能良好运行。如在此规定时间内因发 电机制造质量不良而发生损坏或不正常工作时,制造厂应无偿地为用户修理、更换零件或发电机。
附加说明:
本标准由机械工业部上海电器科学研究所提出并归口。

本标准由机械工业部上海电器科学研究所负责,兰州电机厂、上海革新电机厂、江西三波电机总厂、 重庆电机厂、柳州电机总厂、福州发电设备厂、无锡市电机厂、张店电机厂、闽东电机公司参加起草。 本标准主要起草人庄月霞。



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