GB/T 7064-2002 透平型同步电机技术要求

GB/T7064--2002

前言

本标准是对GB/T7064-1996透《平型同步电机技术要求》进行修汀的。

修改的主要内容有:

1)按IEC60034-1((旋转电机定额和性能)(GB7“与之等同)的第10版对本标准进行修订。

2)根据本产品新制定的相关标准，增加了具体的性能指标和试验项目。

3)鉴于联合循环发电站的发展，为与国际接轨.按IEC60034-3标准补充了燃气轮发电机方面的

技术要求。

本标准与有关的旋转电机标准协调一致

本标准的附录A、附录B,附录C,附录D、附录E均是标准的附录。

本标准首次发布口期为1986年”月。

本标准第一次修订日期为1996年6月。

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发电机分技术委员会归日。

本标准主要起草单位:哈尔滨大电机研究所、国家电力公司成套局、上海汽轮发电机有限公司、南京

汽轮电机(集团)公司、济南发电设备厂。

本标准主要起草人:沈梁伟、毛国光、黄德书、赵慎德、付长虹。

本标准自实施之日起，代替GB/T7064-1996,

本标准由全国旋转电机标准化技术委员会发电机分技术委员会负责解释.

中华人民共和国国家标准

GB/'r7064-2002

透平型同步电机技术要求neqIEC60034-3:1988

代替GB/T7064-1996

Requirementsforturbinetypesynchronousmachine

1范围

本标准非等效采用(符合或高于))IEC60034-3:1988《透平型同步电机技术要求》。

本标准适用于透平型三相同步电机，包括发电机和作为调相机使用的电机。

本标准是对GB755K旋转电机定额和性能》的细化，凡本标准中未规定的事项均应符合GB755

的规定。

本标准可作为使用部门和制造部门签订技术协议时的依据.对具体产品若有特殊的要求，可由供需

双方另行商定。

本标准第3章给出了各种透平发电机通用的技术要求，第4章、第5章规定了对不同冷却方式透平

发电机的附加要求，第6章给出了由燃气轮机拖动的透平发电机的特殊要求。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB755-2000旋转电机定额和性能(idtIEC60034-1:1996)

GB/T1029-1993三相同步电机试验方法(neqIEC60034-2)

GB/T7409.3-1997同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求

GB/T10069.1-1988旋转电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方法

(neqISO61680-1:1986)

GB/T11348.1-1997旋转机械转轴径向振动的测量和评定第1部分:总则

(idtISO7919-1:1996)

GB/T11348.2-1997旋转机械转轴径向振动的测量和评定第2部分:陆地安装的大型汽轮发

电机组(eqvISO7919-2:1996)

DL/T596--1996电力设备预防性试验规程

DL/T6511998氢冷发电机氢气湿度的技术要求

JB/T6204-1992大型高压交流电机定子绝缘耐电压试验规范

JB/T6227-1992氢冷电机密封性检验方法及评定

JB/T6228--1992汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评定

JB/T6229--1992汽轮发电机转子直接氢冷通风道检验方法及限值

JB/T77841995透平型同步发电机用交流励磁机技术条件

JB/T8445--1996三相同步发电机负序电流承受能力试验方法

JB/T8446-1996隐极式同步发电机转子匝间短路测量方法

JB/T8990-1999大型汽轮发电机定子端部绕组模态试验分析和固有频率测量方法及评定

中华人民共和国国家质.监督检验检疫总局2002一02-28批准2003-03-01实施

GB/'r7064一2002

JB/T8991-1999发电机锡焊接头检测方法

3总要求

3.1额定转速

对额定频率为50Hz的电机，其额定转速1500r/min或3000r/min，对额定频率为60Hz的电机

其额定转速为1800r/min或3600r/min,

3.2运行期间电压和频率的变化

对由交流发电机供电(无论是地区供电或经电网)且频率为固定电源上的交流电机，电压和频率的

综合变化关系分为A和B两区，见图1,

电机应能在区域A内连续运行，并实现本标准所规定的基本功能，但其性能不必与额定电压和频

率(见图l中的额定点)时的性能完全相符，可能呈现某些差异，温升可比额定电压和频率时高。

电机应能在区域B内运行，并实现基本功能，但性能与额定电压和频率时的差异将大于在区域A

内运行的电机，温升可较额定电压和频率时高，并很可能高于区域A。不推荐在区域B的边界上持续

运行。

注

1在实际使用中，有时要求电机在区域A的边界之外运行，但应在数值、持续时间及发生颇度等力一面加以限制。如

有可能应在合理的时间内采取校正措施，例如降低输出，这种措施可以避免因温度影响而缩短电机的寿命

2本标准规定的温升或温度限值仅适用于额定运行点，当运行点逐步偏离额定点，则电机的温升或温度有可能逐

步超过其限值，如电机在区域A的边界上运行，温升或温度可能要超过本标准规定的限值约达10K

电压标玄值

倾率

标么值

额定点

区域s

(区域A外)

图1电压和频率的限值

33旋转方向和相序

除非另有协议，电机旋转方向从汽轮机端向发电机看为顺时针方向，旋转方向应表示在电机上，且

在出线端上用字母U,V,W表示出定子电压的时间相序，U2,VZ,W。表示相尾。

3.4定子绕组

定子绕组可接成丫形或△形，除非另有规定，一般均接成丫形。不论丫形或△形，均应引出6个或6

个以上((9个或12个)出线端。

3.5励磁方式和对励磁系统的要求

见GB7409.3

3.6电机绝缘

GB/T7064一2002

3.6.1耐热等级

定、转子绝缘系统应采用B级或B级以上耐热等级的绝缘材料。

3.6.2绝缘电阻

3.6.2.1电机定子绕组在干燥后接近工作温度时，其对地及相间的绝缘电阻，应不低于按下式所求得

的数值:

UN

<1000+S>/loo

且吸收比R-,//,,t11.3，或极化指数Rtomia/R,-->2.

式中:R—绝缘电阻值，MD;

I",—电机绕组的额定电压，V;

SN一一电机的额定容量",kVA;

R,,,-60s时的绝缘电阻;

8,.5,-—15s时的绝缘电阻;

R,,(。一一10min时的电阻;

R,。-1min时的电阻。

3.6.2.2励磁绕组的绝缘电阻(用水直接冷却的励磁绕组在未装绝缘引水管前)，在冷态(25'C励磁电

压500v以下的用500v兆欧表测量，励磁电压500v及以上的用1000v兆欧表测量，均应不小于

IMn。

用水直接冷却的励磁绕组在绝缘引水管安装后其冷态绝缘电阻应不小于2k几。

3.6.2.3定子埋置检温计的对地绝缘电阻值在冷态下用250V兆欧表测量时应不低于IMn.

3.6-2.4电机励磁机端的轴承及励磁机轴承与底板和油管间，油密封与油管间，进水支座与底板间必

须绝缘。当用1000v兆欧表测量时，其绝缘电阻应不低于1Mdl,

3.6.3耐电压试验

耐电压试验方法见JB/T62040

在交流耐电压试验前，定子绕组在制造厂内应进行3.5UN,1min直流耐电压试验。

交流工频耐电压试验历时1min，其数值符合GB755要求.见附录E表El.

3.了轴电流的防止

应采取适当的措施防止有害的轴电流，并将转轴良好地接地，电机在运行时应能测试出对地绝缘电

阻值。

3.8超速试验

转子应进行1,2倍额定转速的超速试验，对50H:历时2min，对60Hz历时1min,

3.9临界转速·

发电机转子临界转速设计值应避开额定转速的90%-110%。机组轴系在按3.2规定的频率范围

内应不会因临界转速引起不良振动而影响发电机的安全运行。

3.10出力图

制造厂应提供电机出力图，该出力图表示由温度或温升或由静态稳定限制的运行极限。该图在额定

电压、额定频率、额定氢压(若氢冷)下画出。

图2表示一种典型的出力图。它的边界由下列因素所限制:

—曲线A表示在额定励磁电流下运行，励磁绕组温升接近恒定;

-—曲线B表示在额定定子电流下运行时，定子绕组温升接近恒定;

一曲线c表示由定子端部局部发热或由静态稳定或两者共同决定的极限。

们顿定容量即为视在功率(以下同)。

GB%'r7064一2002

根据制造厂与汀货方的商定也可以提供在3.2规定的电压频率范围内和额定氢压以外的出力图

发电机应运行在与所选电压频率、氢压相应的出力图的边界以内。超出边界运行将缩短电机寿命

迟相kvar(p.u.)

0.8

0.6

0.4

02

0

-0.2

-0.4

-06

蒸

A由励磁绕组发热限制

B一由定子绕组发热限制

C由端部发热或静态稳定限制

①一额定出力点

图2典型出力图

111不平衡负载

电机应能承受一定数量的稳态和瞬态负序电流。当三相负载不对称，且每相电流均不超过额定定子

电流(IN)I其负序电流分量(I2)与额定电流I、之比(I2/Iv)符合GB755规定时，应能连续运行，当发生

不对称故障时，故障运行的((1,/Irr)“和时间r秒的乘积也应符合GB755规定，详见附录E表Ego

试验方法见JB/T84450

3门2噪声

噪声的工程测定方法按GB10069.1，声压级限值不超过92dBAo

113定子过电流

额定容量在1200MVA及以下的电机应能承受1.5倍的额定定子电流历时30;而无损伤。

对额定容量大于1200MVA的电机应能承受1.5倍的额定定子电流，但允许的过电流时间应由供

需双方商定，可以小于30s，随容量增加过电流时间可减小，但最小为15s,

电机允许的过电流时间与过电流倍数关系以下式表示:容量在1200MVA及以下

(IL一1)t=37.5S

式中:I—定子过电流的标么值;

，-一持续时间，适用范围10S-60Sa

注:在上述过电流工况下的定子温度将超过额定负载时的数值，电机结构设计以每年过电流次数不超过2次为

依据‘

3.14突然短路

用外部方法将短路时相电流限制到不超过三相突然短路所产生的最大相电流值，则电机在额定负

载和1.05倍额定电压下运行时，应能承受出线端任何形式的突然短路而不发生导致立即停机的有害

ce/T7064-2002

变形n

如果制造)及订货双方同意要在新电机上做空载突然短路试验，试验应在全电压介电试验结束后

按下列要求进行:

与系统直接连接的电机，在空载额定电压下于出线端进行三相突然短路试验。通过变压器、电抗器

(通常经分相隔离母线)接至电网的发电机，经供需双方同意可在发电机出线端降低电压进行突然短路

试验，使在此电压下产生的电流相当于运行时在变压器高压侧三相突然短路产生的短路电流L)

突然短路试验后如无需修理或对定子绕组稍加补修并能经受附录E表E1中规定的耐电压值的

800a，试验就认为合格。稍加补修是指对端部绕组支撑和绝缘略加维修，但不能更换线圈。

注:发电机运行时若近端发生短路或远端故障切除，重合闸或误同期均能引起异常大的电流和力矩。此时.为谨慎

起见需彻底检查发电机，尤其是定子绕组，为避免以后由振动引起的进一步损坏，在电机重新投运前应消除任

何紧固件或填充物的松弛。同时应检杳联轴器螺钉、联轴器和轴可能发牛的变形

3.15短路比、直轴瞬态电抗和直轴超瞬态电抗

3.151短路t匕

规定的短路比的最小值在4.2和5.2中给出，提高短路比将使电机尺寸增加。

3.15.2直轴瞬态电抗(x'e)和直轴超瞬态电抗(x飞.)

电抗与运行工况有关，通常需商定在额定电压饱和程度下x0a的最小值和额定电流不饱和下x,,

的最大值。由于两种电抗很大程度上取决于同一磁通，因此需注意两者问的相容性，即x",的卜限俏不

能太靠近x"的下限值。

除非另有协议，额定电压饱和程度下的x今不得小于0.1a

3.15.3短路比、直轴瞬态电抗、直轴超瞬态电抗的容差

a)限值一经确定，在被限定方向无容差，即最小值无负容差，最大值无正容差。在另一个方向的容

差为3000,

b)如规定值为额定值而不作为极限值时，则容差为土L5写,

c)如无商定的规定值，制造厂给出的额定值其容差为士15%

3.16起动次数

一般情况下，转子在它的使用寿命期限内，在机械上应能承受的起动次数不少于3000次

对两班制调峰运行的电机，转子在它的使用寿命期限内，在机械卜应能承受的起动次数不少于

10000次。

3门了对励磁机的要求

有关励磁机的技术要求，交流励磁机见1B门’7784,直流励磁机可另提技术要求

3.18短时升高电压试验

短时升高电压试验是在空载条件下，在额定励磁电流时产牛的定子电压(但不超过130%oC11,)下进

行，试验时间。对有多匝线圈的为1min，单匝式线棒的为瞬时

3.19振动限值

119.1在制造厂，转子在额定转速下单独运转考核振动。在现场，机组成轴系在空载和额定状态或图

2负荷下考核振动。测量振动有测轴承座和测轴振两种方法，测量方法和要求见GB11348。功率50MW

及以上的机组要求同时测量轴承座振动和轴振动，而且都需要满足标准要求。表飞为轴承座振动限值

表2为轴振动相对位移限值，表3为轴振绝对位移限值。轴振考核可以按表2或表3。新机出厂时振动

试验值应在A范围内，升降速、过临界转速或超速时的振动不得超过c范围。轴向无止推轴承时，不考

核轴的轴向振动。稳态运行中，假如轴承座或轴振振动值变化显著，即越过B值的25，无论是增加或

减小，一定要报警并采取措施查明变化的原因，必要时根据振动值作出是否停机的决定

GB/'r7064一2002

表1轴承座振动限值(速度)Inm/s

转速(r/min)

范围

1500A，8i)0-一-一盯3明川或36门叮)

A--B2.8

B一(’53

C-n8.5

表2轴振相对位移限值(峰一峰值)夕M

转速(r/min)

范围

150018003000}

A100908075

B20018516515{〕

C320290260240

表3轴振绝对位移限值(峰一峰值)子止m

转速(r/min)

范围

1500180030003600

A12011090

B240220180

(二385350{230200290

注:上述表l~表3内的

范围A振动数值在此范围内的设备可认为是良好的并可不加限制地运行

范围B:振动数值在此范围内的设备可以接受作长期运行

范围G振动数值落人此范围内。开始报警，提请注意安排维修。一般该机器还可以运行一段有限时间，直到有

合适机会进行检修为止

振动数值超出C时，就瞬时跳mi

3.19.2定子铁芯和机座振动的固有振动频率应避开基频和倍频土10%以r_。如有需要，振幅限值应规

定在该型电机的说明书内。

3.19.3冷态下端部绕组模态试验的椭圆型固有振动频率及端部绕组中的鼻端、引线、过渡引线固有振

动频率J二合格的范围如下:

3000r/min五(94Hz,大>115Hz

3600r/min八成112Hz,五)138Hz

见JB/T8990,

3.20电压波形的不规则性

3.20.1电压波形正弦性畸变率

在空载额定电压和额定转速时，其线电压波形正弦畸变率应不超过5写

3.20.2电话谐波因数(THF)

在空载额定电压和额定转速时其线电压的电话谐波因数不超过1.5%。

3.21定子绕组三相直流电阻允许偏差

定子绕组在冷态下，各相或各分支直流电阻之差在排除由于引