ГОСТ IEC/TS 60034-18-42-2014

Группа Е60

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

     

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

     
Часть 18-42

     
Квалификационные и приемочные испытания для систем электроизоляции, стойких к частичному разряду, типа II, используемых во вращающихся электрических машинах с питанием от преобразователей источника напряжения

     
Rotating electrical machines. Part 18-42. Qualification and acceptance tests for partial discharge resistant electrical insulation systems (type II) used in rotating electrical machines fed from voltage converters

МКС 29.160

Дата введения 2016-03-01

     

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного документа, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2014 г. N 72-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 мая 2015 г. N 414-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC/TS 60034-18-42-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2016 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC/TS 60034-18-42:2008* Rotating electrical machines - Part 18-42: Qualification and acceptance tests for partial discharge resistant electrical insulation systems (Type II) used in rotating electrical machines fed from voltage converters (Машины электрические вращающиеся. Часть 18-42. Квалификационные и приемные испытания для систем электроизоляции, стойких к частичному разряду, типа II, используемых во вращающихся электрических машинах с питанием от преобразователей источника напряжения).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный документ разработан техническим комитетом по стандартизации ТС 2 "Вращающиеся машины" Международной электротехнической комиссии (IEC).

Перевод с английского языка (en).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия - идентичная (IDТ)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

     1 Область применения

Настоящий стандарт определяет критерии оценки изоляционных систем обмоток статора (ротора) однофазных или многофазных электрических машин переменного тока, которые подвержены повторяющимся импульсным напряжениям, вырабатываемым преобразователями с ШИМ, и которые должны выдерживать воздействие частичных разрядов (ЧР) в течение всего срока службы. Стандарт описывает электрические квалификационные и приемочные испытания на представительных образцах, которые должны подтверждать их пригодность для работы с преобразователями напряжения.

Настоящий стандарт не распространяется на:

- вращающиеся электрические машины, использующие преобразователь только для пуска;

- электрооборудование систем транспорта.

Примечание - Хотя настоящий стандарт связан с преобразователями напряжения, признается, что существуют и другие преобразователи, которые могут генерировать повторяющиеся импульсы напряжения. Для таких преобразователей, если необходимо, может быть использован аналогичный подход.

     2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).

_______________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.     

IEC 60034-18-1:2010 Rotating electrical machines - Part 18-1: Functional evaluation of insulation systems - General guidelines (Машины электрические вращающиеся. Часть 18-1. Функциональная оценка систем изоляции. Общие руководящие указания)

IEC 60034-18-32 Rotating electrical machines - Part 18: Functional evaluation of insulation systems - Section 32: Test procedures for form-wound windings - Electrical evaluation of insulation systems used in machines up to and including 50 MVA and 15 kV (Машины электрические вращающиеся. Часть 18: Функциональная оценка систем изоляции. Раздел 32: Методики испытаний шаблонных обмоток. Оценка электрических характеристик систем изоляции, используемых в машинах мощностью до 50 МВА включительно и напряжением 15 кВ)

IEC 60034-18-41 Rotating electrical machines - Part 18-41: Qualification and type tests for Type I electrical insulation systems used in rotating electrical machines fed from voltage converters (Машины электрические вращающиеся. Квалификационные и типовые испытания электрических изоляционных систем типа I, используемых во вращающихся электрических машинах, питающихся от преобразователей напряжения)

IEC 60216-3 (Электрические изоляционные материалы. Термическая стойкость. Часть 3. Инструкция по расчету характеристик термической стойкости)

IEC 61251 (Электрические изоляционные материалы. Оценка стойкости по отношению к напряжению переменного тока. Введение)

IEC 61800-4 (Силовые регулируемые электрические приводы. Часть 4. Общие требования. Номинальные данные для силовых электроприводов переменного тока напряжением свыше 1000 В и менее 35 кВ)

IEC 62068-1 (Электрические изоляционные системы. Электрические воздействия, производимые повторяющимися импульсами. Часть 1. Общий метод оценки электрического сопротивления)

IEC 62539 (Руководство по статистическому анализу данных об пробоях электрической изоляции)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 коэффициент увеличения напряжения (voltage endurance coefficient) n: Экспонента инверсной силовой модели или экспоненциальная модель, по которой определяется связь между сроком службы изоляционной системы и амплитудой воздействующего на нее напряжения

3.2 срок службы (life): Время работы до повреждения (отказа)

3.3 материал для выравнивания электрической напряженности (stress grading material): Материал, обычно имеющий нелинейную характеристику активного сопротивления, применяемый для лобовых частей обмотки статора с целью уменьшения максимального значения электрической напряженности.

3.4 материал для антикоронарного покрытия (corona protection material): Материалы, используемые для покрытия стержней обмотки в пазовой части сердечника статора для избежания ЧР в пазу.

3.5 время нарастания импульса (impulse rise time) t: Время нарастания импульса от 0% до 100% (см. рисунок 1).

Примечание - Пока не оговорено иное, это время равно 1,25 времени увеличения напряжения от 10% до 90%.     

Рисунок 1 - Параметры импульса напряжения

3.6 электроизоляционная система (electrical insulation system): Изоляционная структура, содержащая один или более электроизоляционных материалов вместе с соответствующими проводящими частями, применяемыми в электротехническом устройстве (см. IEC 62068-1).

3.7 (электрическая) напряженность [(electric) stress, В/мм]: Напряженность электрического поля.

3.8 номинальное напряжение (rated voltage) U: Величина, обычно определенная производителем для определенных рабочих условий машины.

3.9 основная частота (fundamental frequency): Частота в спектре, полученная с помощью преобразования Фурье периодической временной функции, с которой соотносятся все частоты спектра.

Примечание - В настоящем стандарте под основной частотой напряжения на зажимах машины понимается частота, определяющая ее скорость вращения при питании от преобразователя.

3.10 установившееся значение импульсного напряжения (steady state impulse voltage magnitude) U: Конечное значение импульса напряжения (см. рисунок 1).

3.11 пиковое (импульсное) напряжение [peak (impulse) voltage] U: Максимальное численное значение напряжения, достигаемое униполярным импульсом (U на рисунке 1).

Примечание 1 - Для биполярных импульсов это напряжение равно половине межпикового напряжения (см. рисунок 2).

Примечание 2 - Межпиковое напряжение U показано на рисунке 2.

3.12 перенапряжение (voltage overshoot) U: Величина пикового напряжения по отношению к установившемуся значению импульсного напряжения (см. рисунок 1).

3.13 частота повторяемости импульсов напряжения [impulse repetition frequency]: Среднее число импульсов напряжения в единицу времени, генерируемых преобразователем (частота переключения).

3.14 скачок напряжения (jump voltage) U: Изменение напряжения на зажимах машины в начале каждого импульса при питании его от преобразователя (см. рисунок 3).

3.15 межпиковое импульсное напряжение (peak to peak impulse voltage) : Напряжение между пиками на частоте импульсов (см. рисунок 2).

3.16 межпиковое напряжение (peak to peak voltage) U: Напряжение между пиками на основной частоте (см. рисунок 2).

3.17 частичный разряд (ЧР) (partial discharge): Электрический разряд, который только частично перекрывает изоляцию между проводниками.

Примечание - Он может произойти внутри изоляции или вблизи проводника.

     4 Эффекты, возникающие при работе от преобразователя частоты

     4.1 Напряжение на зажимах машины, получающей питание от преобразователя

Время нарастания выходного напряжения современных преобразователей находится в пределах 50-2000 нс благодаря характеристикам полупроводниковых коммутаторов. Напряжение на зажимах машины, получающей питание от преобразователя, зависит от нескольких характеристик силового привода (см. IEC 61800-4), таких как: