独家发布资深专家深度解析——电机试验标准解读之四

1、独家发布力资深专家深度解析一一电机试验标准解读之四对GB755-2008旋转电机定额和性能中有关绕组温升限值和修正问题的理解一一电机试验标准解读之四一、用空气间接冷却绕组的温升限值及说明GB755-2008旋转电机定额和性能(等同采用IEC60034-1:2004)中给由了旋转电机绕组和相关部件的温升及温度限值和有关规定，这些限值和规定是强制性的。在基准条件(环境温度最高为40C,海拔不超过1000m的工作条件)下，用空气间接冷却绕组的温升限值见表1(是从GB755-2008中表7中摘录了一部分，因此有些序号可能与GB755-2008中表7不相同)。表中130(B)、155(F)、180(H)

2、为绕组绝缘的热分级；Th代表温度计法；R代表电阻法；ETD代表埋置检温计法；PN为电机的额定功率，单位为kW或kVA。注：高压交流绕组的修正可适用这些项目。对200kW或kVA及以下，当热分级为130(B)和155(F)时，如用叠加法，温升限值可比电阻法高5K。对于多层绕组，如下面各层均与循环的初级冷却介质接触，也包括在内。二、对在非基准条件下试验或运行的电机绕组温升限值的修正若电机热试验或运行时所处的工作环境超过了基准条件时，则有可能对电机的散热产生一定的影响，有必要时需对表所规定的数值进行修正。有关规定见表24（分别对应GB755-2008中的表9、10、11,在不会改变原意的前提下，为便

3、于理解，其中文字有所改动）。注：ec为最高环境空气温度或电机进口处冷却气体的最高温度，单位为c。设高于海拔1km的环境温度必须补偿量为每高由100m降低1%温度限值，则运行地点的假定最高环境温度（以最高环境空气温度为40C,海拔不超过1km为准）将如表4所示（以表1中1.1、1.2和1.3的温升限值为基准）。三、对标准中一些概念和表述语言的理解在GB755-2008给由的上述表中，有些概念和表述语言不是很容易理解。还有一个原因是，这些表中给生的是在“运行地点”由现“非基准运行条件”时需要对“君（GB755-2008中表7）中规定的温升限值”进行的“修正”或莫些处理。而真正“关心”电机温升或温度

4、的是生产厂家，更具体地说是电机试验和设计人员，在一定程度上还包括设计工程的选型人员、生产部门的售后服务人员。所以说，应将这些表格中的规定“换一下位”，即从试验地点的“条件”是否符合“基准运行条件”的要求来考虑，决定对试验所得的温升或温度数值进行“修正”，例如在10C的环境下进行试验得到的温升值是70K,若该电动机在40c的环境中运行时，可能会达到多少K?到时是否还能符合考核限值（例如80K）的要求？经与实际问题相结合，以及与行业内人士交流，现以问答的形式解释如下（由于理解不一定十分准确，所以仅供读者参考）。（一）表1中用埋置检温计法（ETD）的温度限值为何比电阻法（R）高5K或10K?答：原因

5、是用埋置检温计法测得的温度是埋置点局部的温度数值。按要求，应埋置在温度可能是最高的部位。同时，以几个测量值中最高的一个表示被测绕组的运行温度。而电阻法得到的是整个绕组的平均温度（或温升）数值。所以用埋置检温计法的温度限值应比电阻法高一些，标准中给由的是5K或10K,这些数值是经过多次试验得由的统计平均值。（二）表2第1.1和1.2项中“热分级的温度与应遵守的温度限值之差”应怎样理解？答：（1）“热分级的温度”应是被测绕组在热试验时的实际稳定温度，例如120C。（2）“应遵守的温度限值”应是被测绕组绝缘热分级的最高允许温度，例如被测绕组绝缘热分级为155（F）,则其“应遵守的温度限值”应是145

6、c（温升通过电阻法获得）或155c（温升通过埋置检温计法获得）。（3）两者之差，对于上述两个数值，即为145C-120c=25C（电阻法）或155C-120c=35C（埋置检温计法）（三）对表2第1.1和1.2项中“应遵守的温度限值应等于基准冷却介质进口温度40c与按表1温升限值之和”应怎样理解？答：这里的“基准冷却介质进口温度”，对用周围空气作为冷却介质的，就是环境空气温度；对与绕组内通氢气或水作为冷却介质的，就是氢气或水在进入绕组的端口处的温度。这句话是将这些温度数值设定为“基准运行条件”中规定的最高值，即40Co以表1中第1.2项的155（F）级为例：对于电阻法（R）,“应遵守的温度限值

7、”=40C+105C=145C；对于埋置检温计法（ETD）,“应遵守的温度限值”=40C+115C=155Co（四）对表2第1.1和1.2项中“对较高海拔处，应用表3给生的值取代40C”应怎样理解？答：当海拔超过1km时，应根据具体的海拔数值，将上述第3题中的40c换成表3中给由的“基准冷却介质进口温度”。例如海拔=3km时，仍以表1中第1.2项的155（F）级为例：对于电阻法（R）,“应遵守的温度限值”=19+105=124（C）；对于埋置检温计法（ETD）,“应遵守的温度限值”=19+115=134（C）。（五）当海拔w1km、试验时试验地点的基准冷却介质（环境）温度v40c时，应怎样对温

8、升试验值进行环境温度修正？答：（1）参照表4第1项的规定，把运行地点的基准冷却介质温度理解成40C,则应根据试验地点基准冷却介质温度eCT与40C的差异来决定如何修正。1）40CeCT毫0K,也就是说10CweCT<40c时，不修正，即试验值就是用于考核的数值。但表4的备注中又提到“必要时按表2（GB755-2008中表9）作修正”。2）40C-eCT>30K,也就是说ectv10c时，则按协议对试验值进行修正，然后用于考核。（2）在上述第（1）条第1）项中，提到的“有必要时”，应理解为：用户使用地点的环境温度较高，并提由要求时；因电机在用户运行实际温升较高，而与供货方发生纠纷时；

9、生产单位为了了解高于试验环境温度时被试电机将要达到的温升时；其他情况认为有必要时。（3）对表2的修正规定，从试验地点来讲，应与其相反，即试验环境温度V40C时，应将表2中规定的限值减小一个数值。减小的具体数值按如下规定：1）热分级的温度与应遵守的温度限值之差w5K时，减小的数值为冷却介质温度低于40c的值。按上述第（二）个问题的理解，满足这一条件时，被试电机绕组的温度是较高的，例如对155（F）级绝缘的绕组，其温度要达到145c-5K=140C（电阻法试验）或155C5K=150C（埋置检温计法试验）。例如利用电阻法进行温升测试时，环境冷却介质温度为30C,奥155（F）级绝缘的被试电机绕组温

10、度达到了142C。则145C-142C=3K,符合W5K勺条件，此时就应将其温升限值105K（见表1中1.2项）减小一个数值，即减小40C-30C=10K,其温升限值改为105K10K=95K。是否也可以这样理解，我们不改动温升限值标准，而是从环境温度对电动机温升影响的角度来看问题，则当试验环境温度低于40c时，应在实测温度(或温升)的基础上，加上一个“预计环境温度影响值”，即上述对温升限值的“修正”值，这样上述例子修正到环境温度为40C时的绕组温度将达到142C+10C=152C>145Co从本例来看，若上述理解是正确的，则符合这一条件的温升往往是不合格的。2)“热分级的温度与应遵守的

11、温度限值之差5K时”，减小的数值等于实际环境温度与40c的差值乘以一个系数k,该系数k用一个公式来计算(见表2中1.2项表2式1)。对于热分级为130(B)、155(F)和180(H)的绕组，热分级温度9N分别为130C、155c和180C,在冷却介质温度为40c时的温升限值A9N(电阻法)分别为80K、105K和125K。则例如利用电阻法进行温升测试时，环境冷却介质温度为15C,奥155(F)级绝缘的被试电机绕组温度达到了115c(温升为100K,V105K,合格)。则145C-115C=30K,符合>5K的条件，此时就应将其温升限值105K减的数值为(40C-15C)X0.875=2

12、1.875K22K,其温升限值改为105K22K=83K。或者将被试电机绕组温度改为环境冷却介质温度为40c时的数值115C+22c=137C。按温升的定义，此时的温升=137C-40C=97K,和环境冷却介质温度为15c时的100K相比，不但没升，反倒降低了3KO由上例可见，当将低于40c环境中做由的温升试验结果修正到环境温度为40c时，被试电机绕组温度实际值上升了，并有可能突破所用绝缘热分级的温度限值，如若该电动机真的在40c环境中满载运行，就有可能因过热而烧毁(此时的电流不一定会超过其额定值，所以线路中的电流热保护不一定动作)；但温升值下降了，可能将原来刚刚超过温升限值的“不合格品”变成

13、“合格品”。所以说，考核电机的温升没有考核电机的温度更实际，或者说更实用。(六)当海拔W1km、试验地点的基准冷却介质(环境)温度40C但v60c时，应怎样对温升试验值进行环境温度修正？答：试验地点的基准冷却介质(环境)温度40C,但v60c时，若修正到基准冷却介质温度为40C,参照表4第2项的规定，则试验地点的温升限值应加上当时的基准冷却介质温度9CT减去40c的差值。例如试验地点的基准冷却介质温度为50C,被试电机的绝缘热分级为130(B),使用电阻法测试温升，则考核温升限值应为80K+(50C-40C)=80K+10K=90KO或者将实测温度减去(50C-40C)O此时的温升不变。(七)试验地点的海拔与运行地点不同时，对试验地点的温升限值怎样修正？答：本题的前提是两地的基准冷却介质温度都按40c考虑，即两地的环境温度是相同的，否则就应该按表2中2.1项规定，不修正。根据表4中第2项规定，根据试验地点海拔HT(km)与运行地点海拔H(km)的差异来确定试验地点温升限值的修正量。举例如下：奥绝缘热分级为130(B