NBT 31013-2019标准规范下载简介

NBT 31013-2019 双馈风力发电机技术规范.pdf

设份有限公司、东方电气风电有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、中国质量认证中心、北京亚之捷 环保科技有限责任公司、西安盾安电气有限公司、上海申茂电磁线有限公司。 本标准起草人：严世洪、尹曾锋、果岩、王建良、俞庆、王瑞明、王士博、代林旺、全世伟、程林志 章政华、丁晓辉、米兴社、蔡卫国、陈斌、袁轶彦、袁凌、黄强、刘志、温进、项峰、王俊俊、何中原、 梁臣、李浩然、杨天时、谢清明、张卫华、顾新建。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： NB/T310132011。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 号.100761），

双馈风力发电机技术规范

本标准规定了并网型双馈风力发电机组用有刷双馈异步发电机的型号、结构型式、主要参数和定额、 技术要求、试验方法、检验规则、安全和警示标志、产品信息、包装、运输与储存、质量保证期。 本标准适用于并网型双馈风力发电机组用有刷双馈异步发电机（以下简称“发电机”）。

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，仅注日期的版本道 是不注日期的引用文件CH／T 9017-2012 三维地理信息模型数据库规范，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T191包装储运图示标志 GB/T755旋转电机定额和性能 GB/T997.旋转电机结构型式、安装型式及接线盒位置的分类（IM代码） GB/T1029一2005三相同步电机试验方法 GB/T1032一2012三相异步电动机试验方法 GB/T1971 旋转电机线端标志与旋转方向 GB/T1993旋转电机冷却方法 GB/T2900.25电工术语旋转电机 GB/T4831旋转电机产品型号编制办法 GB/T4942.1一2006旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级 GB/T5226.1 机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件 GB/T10068 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 GB/T10069.1 旋转电机噪声测定方法及限值第1部分：旋转电机噪声测定方法 GB/T10069.3 旋转电机噪声测定方法及限值第3部分：噪声限值 GB/T14048.1一2012低压开关设备和控制设备第1部分：总则 GB14711中小型旋转电机通用安全要求 GB/T20160 旋转电机绝缘电阻测试 GB/T22714 交流低压电机成型绕组匝间绝缘试验规范 GB/T22715旋转交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平 GB/T22719.2交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第2部分：试验限值 GB/T23479.1一2009风力发电机组双馈异步发电机第1部分：技术条件 GB/T23479.2一2009风力发电机组双馈异步发电机第2部分：试验方法 JB/T4159一2013热带电工产品通用技术要求 JB/T7836.1电机用电加热器第1部分：通用技术条件 JB/T10500.1电机用理置式热电阻第1部分：一般规定、测量方法和检验规则

GB/T2900.25和GB/T23479.1确立的术语和定义适用于本标准。

的电压等级、功率等级和中心高参数优先推荐值

发电机的定额是以连续工作制（S1）为基准的连续定额。

发电机应符合本标准规定要求，并按照经批准的图样及技术文件制造 运行冬件

5.2.1现场运行条件

5.2.1.1海拔不超过2000m。

确提出低温环境要求时）。 注：如发电机在超出5.2.1.2的条件下使用，应按GB/T755的规定执行。 5.2.1.3空气相对湿度：运行地点最湿月月平均最高相对湿度为95%，同时该月月平均最低温度不高于 25℃。 5.2.1.4对特殊要求，由用户与制造厂协商确定。

5.2.2电气运行条件

dU/dt≤2000V/us

5.3.1发电机的一般性能应符合GB/T23479.1一2009中6.2.2～6.2.4的规定。 5.3.2发电机金属电镀件和化学处理件的外观不应低于JB/T4159一2013中3级要求。 5.3.3发电机表面油漆外观和附着力不应低于JB/T4159一2013中2级要求。 5.3.4发电机中塑料零部件的外观不应低于JB/T41592013中3级要求。

发电机绝缘等级一般为F级、H级。 当海拔和环境空气温度符合5.2.1的规定，发电机在环境空气温 度为40℃下额定运行时，其各部分的温升限值应符合表2的规定，

当发电机的运行环境空气温度高于40℃时，则其温升限值应为表2规定值减去实际环境空气温度与 40℃之差值。 当发电机的运行环境空气温度低于40℃时，则其温升限值为表2规定值增加实际环境空气温度与 40℃之差值，但此增加值应大于15K。 当试验地点的海拔或环境空气温度与5.2.1的规定不同时，温升限值应按GB/T755的规定修正。 另外，对于机壳水冷发电机，其绕组温升限值的基准温度应按冷却水进口温度进行计算

注：ETD为埋置检温计法；R为电阻法。

5.5.1系统信息交换

发电机设计者和整机设计者应相互协作，充分交流技术信息，包括但不限于如下信息：发电机的额 定参数、等效电路参数及功率特性曲线，变流器线间输出电压、电流、基波频率、谐波，以及两侧功率 等，这些信息是保障发电机符合用户要求所必需的

5.5.2规定特性要求

发电机技术条件应包含符合本标准有关条款规定的特性曲线。这些称为“规定特性”的曲线应绘到 每个变量设计的工作极限值。

5.5.3发电机的功率特性曲线

发电机的功率特性曲线是在发电机转子绕组接至变流器，由变流器加入交流励磁、保持发电机定子 额定电压和额定频率时，发电机输出总功率P。、定子输出功率P、电流I，以及转子输出功率P、电压 U2、电流I与转速n的函数关系曲线。功率特性曲线均应在发电机的稳定热试验之后，在发电机热态时 整个工作转速范围 nmm~nmx 内测取。

特性应采用直接法或间接法测定，效率曲线上每一点的容差连续定额下测得的发电机损耗不应 特性曲线上对应典型值的15%。 典型值应以最初四台发电机试验的平均值为依据

5.6.2空载额定电压点容差

发电机作空载电动机运行时，对应发电机额定频率、额定电压，电流偏差不超过典型值的士 注：典型值应以最初四台发电机试验的平均值为依据

5.6.3堵转电流容差

发电机作电动机运行时，测量电压为能产生额定电流的对应值（此电压值应在经型式试验合 发电机上确定），转子堵转时的电流偏差不超过典型值的土5%。 注：典型值应以最初四台发电机试验的平均值为依据。

发电机在空载情况下，应能承受提高转速至其最大工作转速的1.2倍，历时2min而不发生有害

集电环表面应光滑，不应有锈蚀、毛刺、碰痕迹存在，电刷和集电环接触面积不应小于电刷面积 的80%。运行时应无火花，电刷压簧装置应轻便灵活，电刷报警微动开关正常。 刷杆应有足够的刚度和强度支撑刷架，不至于在发电机运行过程中，由于系统振动导致三相电刷与 三相相环的接触压力不一致，引起负载运行时各相电刷接触不均而影响发电机稳定运行。集电环和电刷 应根据不同的环境运行条件合理选用，电刷应带有磨损监测装置，选用电刷的设计使用寿命应大于12 个月。集电环应配备良好的通风散热条件

发电机应有防轴电流猎施：发电机应采用绝缘轴承或端盖进行绝缘处理，发电机应配置接地电刷及 磨损监测装置。

发电机在热试验后，保持额定电压不变，应能承受1.15倍额定负荷运行1h，此时温升不作考核 发电机不应发生损坏及有害变形。

发电机在热态下，定子绕组对机座的绝缘电阻值及绕组间的热态绝缘电阻不应低于（U/1000）MQ 转子绕组对机座的绝缘电阻值及绕组间的热态绝缘电阻不应低于（Uo/1000）MQ，冷态绝缘电阻应符合

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产品技术条件的规定。测量电阻时，绝缘电阻表的选用应符合GB/T1032的规定 注：U为定子的额定电压，U为转子静止时的开路电压。

5.13 短时升高电压

发电机应能承受额定电压的130%，历时3min短时升高电压试验而不发生故障

发电机应能承受额定电压的130%，历时3min短时升高电压试验而不发生故障

5.14.1对地耐电压

发电机绕组应能承受历时1min的耐电压试验而不被击穿，定子试验电压有效值为2U+1000V， 转子试验电压有效值为2Uo2+1000V；最低为1500V。试验电压的频率为50Hz，并尽可能为正弦波形 同一台发电机不应重复进行该项试验。如用户提出要求，允许在安装之后开始运行之前，再进行 次额外试验，其试验电压不应超过上述规定的80%。如有必要，在试验前应将发电机烘干。 注：U为定子的额定电压，Um为转子静止时的开路电压。

5.14.2匝间耐电压

5.14.2.1发电机的定、转子线圈应能承受对地和匝间耐冲击电压试验而不被击穿，进行耐冲击电压试验 时，其线圈试验冲击电压峰值按GB/T22715的规定执行。 5.14.2.2散嵌绕组应能承受匝间绝缘冲击电压试验，历时3s而不被击穿，冲击试验电压峰值应符合 GB/T22719.2的规定。 5.14.2.3成型绕组应能承受匝间绝缘冲击电压试验，历时3s而不被击穿，冲击试验电压峰值应符合 GB/T22714的规定。

发电机空载输出电压波形总谐波畸变量不大于5%。

发电机以额定转速做空载运行，在规定旋转方向下测量噪声。发电机噪声限值应符合GB/ 的规定。

发电机在试验台上做空载运行，在整个工作转速范围内均应运转平稳。在额定转速运行时 速度、加速度、位移的限值应符合GB/T10068的规定。 注：振动试验时发电机如需要柔性安装，应与用户协商确定。

6.1.1并网电源应符合国家相关标准的要求，转子变流器输出应满足发电机转子励磁的要求。 6.1.2试验时采用的电气测量仪表的准确度等级不应低于0.5级（满量程，绝缘电阻表除外），被测信号 大小应在仪表量程30%100%范围内；电压、电流传感器的准确度等级不应低于0.2级（满量程）；电 量变送器的准确度等级不应低于0.5%；转速表读数误差在土1r/min以内或在满量程的0.1%以内，取两 者误差最小者：频率表的准确度等级不应低于0.1级（满量程）：转矩测量仪的准确度等级不应低于0.5

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级；绕组的直流电阻用双臂电桥、单臂电桥或数字式微欧计测量，准确度等级不应低于0.2级；温度计 的误差不大于1℃。 6.1.3试验前的准备应符合GB/T1032和GB/T1029的要求。 6.1.4试验前的安全措施应符合GB/T5226.1的要求，所有试验应采用安全预防措施，并由具有相关资 质的人员操作

6.2.1机械和电气检查

6.2.1.1外观检查。 6.2.1.2发电机在试验转速范围内空转，轴承转动应平稳、轻快、灵活，无怠滞和异常响声。 6.2.1.3集电环与电刷检查。集电环表面应光滑，不应有锈蚀、毛刺、磕碰痕迹存在。电刷和集电环接 触面积不应小于电刷面积的80%，运行时应无火花。电刷压簧装置应轻便、灵活，电刷报警微动开关 正常。 6.2.1.4传感器和加热器状态检测。 6.2.1.5电气间隙和爬电距离检测，按GB/T14048.1一2012中附录G规定的方法测量，结果应符合GB 14711的规定。 6.2.1.6标志、接地和接线盒的检查。 6.2.1.7外壳防护型式性能试验按GB/T4942.1的规定进行。

6.2.1.1外观检查

6.2.2绝缘电阻的测定

2.2.1定子和转子的绝缘电阻应分别在冷 测量方法按GB/T20160的规定技 2.2.2加热器绝缘电阻的测定按JB/T7836.1规定的方法进行。 2.2.3埋置测温元件绝缘电阻的测定按JB/T10500.1规定的方法进行

6.2.3绕组在实际冷态下直流电阻的测定

6.2.3.1将发电机在室内放置一段时间，用温度计（或埋置检温计）测量发电机绕组、铁芯的温度之差 不超过2K时，此状态即可定为实际冷态。 6.2.3.2绕组在实际冷态下直流电阻的测定方法按GB/T1032的规定进行。星形绕组的三相电阻值与三 相电阻的平均值之差不应大于平均值的2%，三角形绕组的三相电阻值与三相电阻的平均值之差不应大于 平均值的1.5%。 6.2.3.3当测量温度与设计的标定温度不同时，应进行温度换算，换算公式见式（1）。

K—电阻温度系数，对于铜导线为235； 61 一一实际测量时的温度，单位为摄氏度（℃）；

试验时采用图1所示的试验线路，转子短接，在定子上施加电压，使发电机作异步电动机运

NB/T31013—2019验方法按GB/T1032的规定执行。电网调压器发电机图1空载试验线路6.2.5热试验6.2.5.1除非用户认可，热试验应在并网条件下进行，可采用图2所示的试验线路。6.2.5.2在热试验前，应采用图2所示的试验线路进行并网试验。并网前，利用转子变流器对发电机定子频率、转子频率、相序、电压、相位对应电网进行检测并调整，观察其波形输出，如无异常情况，转子变流器应能在6s内将发电机纳入同步，并入电网。6.2.5.3调节拖动机转速和变频电源，使发电机的电压、频率和输出功率达到额定值并保持连续稳定运行。当绕组温度在1h内变化小于2K时，则可认为发电机绕组温升稳定。6.2.5.4温升稳定后，发电机应迅速断电停机，按GB/T1032一2012中6.6.4.5的规定测量定、转子绕组的热态电阻。试验中，记录网侧电压、电流、有功功率、功率因数；发电机定子侧电流、电压、有功功率、功率因数：转子侧电压、电流、有功功率、功率因数。6.2.5.5按GB/T1032规定的方法推算温升。电网变频器联轴器开关器拖动机双馈发电机图2热试验线路6.2.6小时热试验按本标准6.2.5的方法进行试验，持续1h。6.2.7工作特性曲线的测定及绘制热试验后，发电机仍处于热态时，在工作转速nmin～nmax范围内，保持定子额定电压、额定频率和功率因数为1的条件下，分别测取输出总功率P。、定子输出功率Ps、转子有功功率P、转子无功功率Qr、定子电流I、转子电压U、转子电流I，以及效率n与转速n的关系曲线，见图3。注：若有特殊要求，与用户协商确定。8

NB/T31013—2019P=f(n)P,=f(n)=/(n)I=f(n)U=f(n)P=f(n)Qr=f(n)Ff(n)nonN说明：P。—输出总功率；P——定子输出功率；P—转子有功功率；U—转子电压；I—定子电流；I——转子电流；Q—转子无功功率；n——效率；n转速；no—同步转速；n——额定转速。图3工作特性曲线6.2.8堵转试验堵转试验在发电机接近冷态时进行，转子绕组在集电环上短接。试验时将转子堵住，施于定子绕组的电压应为额定频率，尽可能从不低于0.9倍额定电压开始，然后逐步降低电压至定子电流接近额定电流，期间测取5点～7点读数，每点应同时测取三相电压、三相电流、输入功率。每点读数时，通电持续时间不应超过10s，以免绕组过热。若限于设备，试验时最大电流不应低于1.5倍额定电流，在最大电流至额定电流范围内，均匀地测取不少于4点读数。进行出厂试验时，可仅在额定电流附近一点测取堵转时的电压、电流和输入功率。6.2.9过载试验使发电机输出负荷达到额定负荷1.15倍，历时1h。此时温升不做考核，发电机不应发生损坏和变形。6.2.10转子开路电压的测定转子开路电压的测定按GB/T1032的规定进行。测量时转子应静止并开路，定子绕组上施加额定频率下额定电压，在转子集电环间分别测取各线间电压。各线间电压应平均对称，电压值符合设计要求。6.2.11短时升高电压试验短时升高电压试验可分为电动机法和发电机两种方法。电动机法按GB/T23479.2一2009中4.9的规定进行。发电机法参照GB/T1029的规定进行，即发电机在规定转向、额定转速下空载运行，利用转子变流器为发电机提供励磁，调节励磁，使发电机电压为额定电压的1.3倍，维持3min。试验中发电机应无闪络、冒烟等异常现象。该试验应优先考虑发电机法。9

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6.2.12 轴电压测定

轴电压的测定按GB/T1029的规定进行。

6.2.13波形畸变量

谐波电压的测定按GB/T1029的规定进行 发电机由原动机拖动至额定转速，利用转子变

超速试验按GB/T1032的规定执行。 若无特殊规定，该试验允许在发电机冷态下进行。对于大型发电机，允许对转子进行单独超速。试 验时，将发电机转速提高到规定的最高转速的1.2倍，历时2min。 试验方法有两种： a）发电机作异步电动机运行，提高其运行频率； b）用原动机直接驱动。 试验中发电机应无闪络、轴承冒烟、异响等异常情况。试验时应采取安全防护措施，尽可能远距离 测量转速。

6.2.15工频耐电压试验

工频耐电压试验按GB/T10292005中4.13的规定进行

工频耐电压试验按GB/T1029—2005中4.13的规定进行

动测定按GB/T10068的规定进行。 电机作异步电动机运行时，应分别在额定转速和最高、最低工作转速下测量。试验时，冷却风 牛运行状态

噪声测定按GB/T10069.1的规定执行。 发电机作异步电动机运行时，应分别在额定转速或最高、最低工作转速下测量。试验时，冷却器应 安装于发电机上。

6.2.18转动惯量的测定

转动惯量的测定按GB/T1032一2012中12.3的规定进行

6.2.19发电机三相突然短路试验

发电机由原动机拖动，运行在额定转速下，由转子变流器供电，使定子电压为额定值；使定子三相 在同一时刻短路，维持3s以上。短路开关各相触头应在彼此不超过15°电角度内闭合。试验时应注意安 全，试验线路尽可能短。试验采用无感分流器、空心互感器或其他合适的电流互感器测量短路电流，并 用波形拍摄设备采集定子电压、定子三相电流、转子三相电流的波形变化。试验完成后应迅速切断励磁 电流，并停机检查发电机有无冒烟、损坏等异常情况

型式试验主要用于确定发电机的定额和性能，凡遇到下列情况之一时，应进行型式试验，每次型式 式验的发电机数量为两台： a）经鉴定定型后制造厂第一次试制或小批量生产时。 b） 设计、工艺或材料的变更足以引起某些特性或参数发生明显变化时，应进行有关项目的试验。 c 出厂试验结果与以前进行的型式试验结果发生不可允许的偏差时。 d） 批量生产时，定期抽试，每两年抽试2台。 e）转厂生产或长期停产后重新投产时。 f）国家质量监督机构要求型式试验时

出厂试验用以验证每台发电机在机械和电气性能与已做过型式试验的发电机的一致性，每台 应进行出厂试验。 每台发电机应经检验合格后才能出厂，并应附有产品合格证。

7.3.1出厂试验项目

出厂试验项目如下： a) 机械和电气检查。 b) 绝缘电阻的测定。 c) 绕组在实际冷态下直流电阻的测定 d) 空载试验。 e) 小时热试验（必要时）。 f) 堵转试验。 g) 短时升高电压试验。 h) 轴电压测试。 i) 超速试验。 j) 工频耐电压试验。 k) 振动试验。

出厂试验项目如下： 机械和电气检查。 绝缘电阻的测定。 c) 绕组在实际冷态下直流电阻的测定。 空载试验。 e) 小时热试验（必要时）。 f) 堵转试验。 g）. 短时升高电压试验。 轴电压测试。 i) 超速试验。 j) 工频耐电压试验。 k）振动试验。

7.3.2型式试验项目

型试试验项目如下： a）全部出厂试验项目。 b）热试验。 c）工作特性曲线测定和绘制。 d）过载试验。 e）转子开路电压的测定。 f）波形畸变量的测定。 g）噪声测定。

NB/T310132019 h) 转动惯量的测定。 i) 发电机三相突然短路试验（可用仿真计算代替）。 j) 效率曲线的测定。 k) 称重。

转动惯量的测定。 发电机三相突然短路试验（可用仿真计算代替）。 效率曲线的测定。 称重。

产品运行期间，应尚用户提醒有关安全和警示的内容，制造厂应在产品的明显位置设置安全和警 并应保障其在发电机整个使用期内不磨灭，安全和警示标志的全部内容应在用户手册中加以复述

9.1.1产品铭牌上应标有以下内容

制造厂名称。 b） 制造厂所规定的产品名称、型号、产品主要参数。 外壳防护等级。 d 质量。 e） 产品编号及出厂日期。 9.1.2产品主要参数包括额定电压、额定定子功率、额定定子电流、额定转子功率、额定转子电流、额 定转速、转速范围、额定功率因数、转子开路电压。 9.1.3铭牌应固定在发电机机座的醒目位置。 9.1.4发电机的定、转子绕组出线端及其接线盒内的接线端子均应有相应的标志，并应保障其字迹在发 电机整个使用期内不被磨掉和脱落。发电机线端标志与 方向应符合GB/T1971的规定CJT379-2011标准下载，

9.2.1发电机出厂时应为用户提供产品用户手册（使用维护说明书），至少应包括下列内容：

a）产品外形安装尺寸图： 1）产品设计依据的标准、规范： 2）产品性能参数； 3）操作、检查、维护程序； 4）推荐的现场检查维护次数、方法和验收规则； 5）使用注意事项； 6）常见问题的处理方法； 7） 易损件、备件、附件、专用工具清单； 8）其他需要告知的事项。 b） 产品合格证。 发电机包装发运清单。 2.2提供给用户的文件应符合GB/T23479.1一2009中11.3的要求。

0.1.1产品包装时，轴伸等部件应加防锈与磕碰等保护措施，不应因包装不善而受潮、污损或损坏

10.1.2 在正常运输时，发电机应有合理装置，防止轴承损坏。 10.1.3 包装应坚固结实，能适合多次装卸运输。 10.1.4 包装箱应采用防潮和防淋措施。发电机在箱内不应松动，备件应牢固，并用木板与发电机隔开。 10.1.5 包装箱外壁文字和标志应清楚整齐JT／T 1146.3-2018标准下载，其内容包括： a) 发货站和到货站。 b) 制造单位和收货单位名称及地址。 c 发电机净重和整装箱毛重。 d) 包装箱外形尺寸。 e） 包装箱外适当位置标有字母或符号应符合GB/T191的规定。 f) 包装箱吊装方式和位置。 10.1.6 每台发电机的随机文件应放置在防潮袋内，并固定于包装箱内部。

产品在运输过程中不得受到雨雪侵饨和机械性损伤

在用户按照制造厂提供的产品用户手册的规定，正确使用维护与存放的前提下，制造厂应保证发电 机自投入运行之日起12个月内，但不超过自制造厂交货之日起的24个月内，应能良好运行。如在此规 定期限内，发电机因制造质量不良而不能正常工作或发生损坏，制造厂应无偿地为用户修理、更换零件 或整机。