ICS 47.020.60

U 61

中华人民共和国国家标准

GB/T 35712—2017/1EC 60092-301 1980

船舶电气设备发电机和电动机

EleCtriCal installations in ShiPS equipment—GeneratOrS and motors

(IEC 60092-301:1980 EIeCtriCal installations in ShiPSPart 301: EqUiPmCnt——GCnCratOrS and motors,IDT)

2017-12-29 发布


2018-07-01 实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局布 中国国家标准化管理委员会发布

中华人民共和国

国家标准

船舶电气设备 发电机和电动机

GB/T 35712—2017/1EC 60092-3()1 1980

*

中国标准出版社出版发行 北京市朝阳区和平里西街甲2(100029) 北京市西城区三里河北街16(IOoo45)

网址:www.spc.org.cn

服务热线400-168-0010

201712月第一版

*

书号:155066 • 1-58944

版权专有侵权必究 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。

本标准使用翻译法等同采用IEC 60092-301:1980《船舶电气设备 第301部分:设备 发电机和电 动机》。

本标准做了下列编辑性修改:

——增加了资料性附录NA本标准规范性引用的文件.IEC 60092-301:1980无此内容,为便于 使用。

与本标准中规范性引用的国际文件有一 •致性对应关系的我国文件如下:

——GB/T 755—2008 旋转电机 定额和性能(IEC 60034-1 2004.1DT)

——GB/T 6994—2006 船舶电气设备 定义和一般规定(IEC 60092-101 2002 JDT)

——GB/T 7358 1998 船舶电气设备 系统设计 总则(IEC 60092-201 1980,II)T) 本标准由中国船舶重工集团公司提出。

本标准山全国船舶电气及电子设备标准化技术委员会(SΛC∕TC 531)归口。

本标准起草单位:中国船舶重工集团公司第七O四研究所、青岛海检集团有限公司。

本标准主要起草人:刘丽红、李建国、陈琳、张超、冯伟明、胡振兴。

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船舶电气设备 发电机和电动机

1范围

本标准适用于额定功率为750 W及以上的船用旋转电动机.也适用于励磁电动机,规定了驱动发 电机的原动机的相关要求,

推进电动机的特殊规定见GlyT 2Ξ I 90—2008的要求。

2 —般要求

所冇发电机和电动机应符合IEC 60034-1的要求「以及本标准的规定。

3性能

3÷ 1温升

温升的限值应符合IEC 60034-1jΞ004中附录升的表A.1的要求。

3.2三城直流发电机上的失衡负载

除另有规定•所有三线直流发电机应按电流不平衡度为25%来设计B

4 发电机的电压调节

4J 直流发电机

船用直流发电机的固石电压调整率应相对于原动机转速调整进行如下设i R

4,1,1并励发电机或稳定并励发电机

额定功率为ʒθ kW及以上的并励发电机或稳定并励发电机应符合下列要求:

a)当电压在满裁时设置其额定值.卸裁引起的电压恒定增大不大于额定电压的15%

IO *电压设定在满载或空载下,在任何负载值下的电压不应超过空载电压。

4∙1.2 复励发电机

相対于原动机的调速特性,额定功率为50 kW及以I:的复励发电机应设计成使发电机在满裁运行 温度下从20%负载开始,电压偏离额定值小于額定电压的1% .满载电压偏离额定值小于额定电圧的 L5⅝,

2。%负载和满载之间的上升和下降电压调节曲线的平均Ittl线偏离额定值不应超出额定电压 的3%,

4.1.3其他类型发电机

4,1,14.1.2中未包含的发电机需具备的特性,应进行特殊考虑.

4J.4直流日用发电机的自动电压调节

并励型H用发电机应配备白动电压调节器口巾兼用于推进的变速发动机驱动的所有R流丨I用发电 机均应配置n动电压调节器,无论发电机是并励型.稳定并励型或复励型.

7.4配备的额定载荷为50 kVΛ及以上的交流发电机的励磁系统应符合下列要求。

4.2.1稳态

由调速器特性符合1L3要求的原动机驱动的每台船用交流发电机均应配苴励磁系统,对在额定功 率因数时从空载到额定负载的所有负载,该励磁系统能维持稳态电压与额定值的偏差小于额定电压的 -+ 2坦%.对应急发电机•稳态电压调整率可增大至一3.5%(见421).

汽发电机在额定速度下运行,给定其额定屯压和额定对称负载’波形公差不应超过己

a) 总谐波畸变率

b) 单谐波含量淬%.

注:应注意在某些运行状态卜.」丿J率因数可能小丁在迢值,这会影响电压调整率。

4.2,2瞬态

当交流发电机运行于额定转速、额定电亦,并经受对称负载在规定的电流和功率因数范围内突变 时,其电压不应低丁额定电压的85%,也不应高于额定电压的120%.

对主发电机组,发电机的电压恢复到与额定值的偏差在额定电压的±3%内的时间应不大丁 LS我 对应急发电机组.可增大至额定电圧的土4%和不超过5 N424

在缺乏突变负载最大值的准确数据吋,应采用以下工况:发电机空载运行吋,突加功率因数0X(滞 后~0之冋的60%额定电流,并在达到稳定工况后立即卸去负载。

I=为验证上述内容,受试发电机可由•台电动机在近恒定速度下进行駆:动C

注丄为r在船上得到良好性能,原动机调速器.应在不大于m S内将转速恢复至io,ɔ规定的穏定转速范用内.

4.2.3稳定短路状态

在稳定短路状态下,除非选择性保护允许短路电流持续时间较短,且假定在任何情况下设备的安全 均有保证.交流发电机及其励磁系统应能维持至少二倍额定值的电流.旦持续时间2 SD

4.2.4应急发电机

满足'L2.2的应急发电机组需将稳态调整率维持在3,S%之内,瞬态时将其电压恢复到与额定值的 偏差在4%内的时间不超过5

4.3专用发电机

4.3,1直流发电机

专用百流发电机及其励磁系统的电压特性应符合专用直流发电机的特殊要求U

4.32" 交流发电机

专用交流发电机和小于5() kVA的船用丨丨用交流发电机及其励磁系统的电压特性应取得制造商和

D 本条包括经制造商和购买商协商同意的要求。

购买商认可,

5船用直流发电机的并联运行

5,1稳定性

并联运行的直流发电机在空载到满载的所有负载下均能稳定运行.

立流发电机及其连接应设计成,井联运行时每台发电机的负载勺理论负载(勺额定值成正比)之差 不大于最大发电机额定满载的12%或其单机额定功率的25%,本规定适用于并联机组总负载在总额 定负载的"~100%范围内变化,此负载分配不应引起较小机组过载。

5.3电压降

一组需并联运行的发电机.其各台发电机申励磁场绕组及其配屯板接线(可接入电阻)两端的电压 降应大致相等,

6船用交流发电机的并联运行

6.1无功负载分配

交流发电机并联运行吋,各机组的无功负载与在总无功负载中的比例分配値之差不应大丁最大发 电机额定无功输出的I。% .或最小发电机额定无功输出的25%∙两者取较小值c.

注,交流发电机应设计成转于回路白,足够的阻尼作用.以免并联运行吋出现功率振荡和不稳定.

对并联运彳J的交流发电机组,原动机的调速特性应能在总负载的对%~10。%范围内使任一发电 机组的负载与其在总负载中的比例分配值之差不大丁最大发电机额定输出的拓%或其单机额定输出 的 25%,

在正常频率下调节调速器的机构应足够灵敏,以允许在原动机上微调负载不超过额定负载的5兌 (见4.2.2的注2>D

注:假设原动机的转速随加载而降低-随卸载而升高.恒定转速变化应是:在任何负载时,转速偏离額定负载转速与 空裁转速的连线不大「所含最:大恒定转速变化的l∕5o

对井联运行的交流发电机,除符合第11章规定的循环不均匀度极限外,飞轮和交流发电机的组合 飞轮效应应使任何一个方向I:偏离匀速旋转位置的角偏差任何时候不超过电角度。

原动机制造商应告知交流发电机供应商,应保述其考虑的总飞轮效应,以确保最大计算角偏差不超 过3."电角度§

原动机制造商应说明幅值大的原动机扰动力的频率。若需要.交流发电机供应商应向原动机制造 商规定为避免电气机械共振效应(起因于发电机的振动)所需的附加飞轮效应Q

发电机制造商应提供给原动机制造商必须的全部资料.原动机制造商负责校核整个系统的临界转 速,并计算整个轴系的扭振刚度和抗扭强度e原动机制造商应说明为避免出现过大的应力交流发电机 轴系所需的修改,这些修改由交流发电机制造商负责。

GB/T 35712—2017∕1EC 60092-301 1980

1规定的角偏为是假定交流发电机的转矩.即阻止県动机运动的转矩在原动机的整个循环过程中都是均勻情况 下计算得岀]

2规定的角偏差适用于一般调压率的发电机。为特殊调压率设计的交流发电机对旋转的匀速性要求史为严格. 注3避免共振效应的含义指在交流发电机接到将与之井联运行的电力系统时,交流发电机连同其飞轮的固有振动 频率不应接近任何幅值大的扰动力的频率c,

7发电机控制及励磁

7J 直流发电机的磁场调节

在配电板.1:应配置能单独调节每台发电机电压的设备。当与原动机耦合的直流发电机在运行范围 内的任何温度下.在空载和满载冋的所有负裁下,配置的设备应能将Ioo kw以上的直流发电机的电压 调节到与额定值的偏差小于额定电压的{)∙5%,IOO kw以下的宜流发电机的电压调节到与额定值的 偏差小于额定电压的在发电机冷态时,调压器能将空载电压调到低于额定电压的10%

7.2串励统组的极性

每台双线发电机的串励绕组应与每台发屯机的负接线端连接.

7.3均压线

每根均压线的截面积不应小于发屯机至配电板负接线截面积的一半W

励磁系统的部件(包括如使用的自动电压调整器)应R有适合于船用条件的型式.旦在稳态和瞬态 负载,包括短路在内的所有规定工况下(见424.2.2423)均能运行。

当拟用二台或以上发电机并联运彳丁时,应配置能在发电机冋适当分配无功功率的装置(见6.D0

注:应确保励磁系统(包括如使川的H动电压调整器〉的故障不会对整个设备造成损坏」

8 机械特征(发电机和电动机)

8.1进水

采用水冷时•冷却器的布置应可防止漏泄或在熱交换器里的冷凝作用产生的水进入电机内部。

8.2潮气和冷凝水的积聚

应考虑采取有效措施.如用局部加热器防止潮气和冷凝水在电机内部积聚,特别是当电机长期闲置 不用时。

8.3平衡

电机应制成在任何丁作速度F运行时,所有旋转件平衡良好,

8,4轴电流

如有必要.应采取措施防止轴和轴承冋的环流*

8.5接线端

应在易于接近的便于外部接线的地方配置标志清晰的适当的接线端。接线端应有效紧固.应有间

GB/T 35712—2O17∕1EC 60092-301:1980 隙和(或)防护措施,防止意外接地、短路或触及。

9润滑(发电机和电动机)

9」 在船舶倾角符合IEC 60092-IOl的规适时,发电机和电动机在所有运行转速和正常运行的轴承温 度下应有有效连续的润滑.

9.2应防止润滑油沿轴或其他渗入通道渗入电机绝缘或任何电机带电部件。

9.3每个油润滑轴承应配备恰当的溢油装置-使电机在运行时得到有效的润滑「且能防止轴承含油 过量,

9.4当采用油环润滑时,应约朿油环,使其不能从轴脱开。

9.5每个「I动润滑的滑动轴承应装冇检查盖和目测油位指不设备或采用油位计&本要求不适用于小 于Ioa kW(∏流)或Ioo kvʌ(交流)的电机,

10原动机

10.1通则

用于为頂要设备供电的驱动发电机的原动机应有,个与駆动发电机定额和规定过载能力同等的定 额和过载能力。

10,2并联运行的直流汽轮发电机组

当一台燃气轮机驱动的直流发电机与其他发电机并联运行时-应在各个燃气轮机的应急调速器上 安装开关.用于在防险调速器运行时打开调速器断路器口

超速开关触点一般应保持关闭状态。

103调速特性

除非另外规定其他负载突然变化,当突然卸除额定负载及当突然加载30%负载.IT在短吋间后加 载剩余沁%的负载时.原动机调速器应可自动地将瞬态速度变化保持在1。%以内,稳态速度变化保持 在3%以内Q

加载到100%额定负载的方式口]'与上述不同。

然而.只有在船舶主电力允许使用符合以下两个条件的原动机的情况下可以允许使用超过两个步 骤的负载。这两个调价为原动机可以负裁仅超过两个负载的步骤.并FL这在原动机的设计步骤时已经 被允许。

各个原动机应安装…个应危超速装置,其河在超过额定速度15%的情况下进行操作并可手动 跳闸,

当所驱动发电机需要并联运冇时,调速器特性应符合元26.2的要求.

1:参见 GBJ T 2820.5 - Ξ009o

2应急发电机参见GB/T 7358 T9986.45.L

£轮效应符合6.3的要求。

11循环不规则性

遍及-次原动机循环的往复式原动机中的最大允许循环不规则性应符合卜列要求。 11,1关于单站或两缸原动机,循环不规则性不N大丁 U75∙除非指定了更接近的限值, 11-2对于两紅以上的原动机,循环不规则性不诃大于表1中的所给值。

1循环不规则性的限值

脉冲数顔)

循冃;不视则性优于

≤1

1 '15{J

ŋ

1 /220

82

1

Z OoU ʃ-Z

>20

1/75

注:当顾动机在任何负载下危行时,循环不规购性定义为一次原动机御环内,飞轮最大角速度变化与平均角速度

AL -I ⅛ 一爵N、浦唐

的比率,其等于井包括额定负载和额定速度.町以用  X謨  公式表诂.

12润滑(原动机)

12」 在所冇运行速度及所冇工作油温卜*应充分持续地润滑原动机且油不泄漏,与IEC 60092-U)I规 定的船舶倾斜状态…致。

12.2使用压力润滑的燃气轮机驱动的发电机组应布置成当发生润滑故障可自动关闭•井应提供有效 润滑防止轴承在运行速度下降过程中受损D

13运行速度

成套发电机组的一般速度不应接近临界速度刁

14试验

除非另行规定(见3.1)*应根据IEC 60034-1进行充分试验■以确保电机符合这些规定要求,

15轴承密封防护等级

轴承密封防护等级应符合IEC 60092 201 : 1980中第26章的要求。

16铭牌

除另有规定■所有电机都应配有铭牌.并标注下列所需的项目,这些项目不石要显小在相同锦牌h a)制造商名称

b)制造商序列号,或识别标志,及生产年份;

C)电机型号;电动机或发电机.分流器.串联,复式电机.笼式电机等;

d) 符合IEC 60034-1的额定等级要求,持续时间和顺序应使用一个验证术语表示;

e) 额定输出;

f) 额定电压;

g) 额定电流;

h) 电流类型(直流或交流;

i) 交流电机,额定频率和相位数;

j) 额定速度或速度范围;

k) 如适用,允许的超速(如燃气轮机型和液力涡轮驱动的发电机);

l) 绝缘等级或允许温升;

m) 规格书数量及日期(如IEC 60034-1)

n 对于交流电机,使用规定的符号指定绕组连接;

o) 对于交流电机.标注功率因数;

P)对于分激同步电机或直流电机,标注额定励磁电流和电压;

q) 对于绕线式转子感应电动机,标注额定条件下汇流环和汇流环电流之间的开式电路电压;

r) 环境温度。

注:对上述项目进行编号,便于参考.但其在铭牌上的顺序并不是固定的。

附录A (规范性附录) 温升限值 表A.1环境温度50 V条件下的空气冷却电机的温升限值

项号

电机部件

绝缘等级

A

E

B

F

H

方法

方法

方法

方法

方法

热测法υ

电阻测温法oC

嵌入式温度计法eC

热测法oC-

电阻测温法P

嵌入式温度计法eC

热测法0C

电阻测温法eC

嵌入式温度计法C

热测法eC

电阻测温法oC

嵌入式温度计法eC

热测法eC

电阻测温法oC-

嵌入式温度计法eC

1

输出功率N5 OOO kW(kVA)或铁芯 长度NI m的电机的交流绕组

注:嵌入式温度计法可用于输出功率小 于5 OOO kW(kVA)或铁芯长度 小于1 m的电机,但温升限度仍应 使用本项规定。

5()

50

60

60

70

70

90

9()

115

115

2

a) 输出功率小于5 000 kW(kVΛ) 或铁芯长度小于1 m的电机的交 流绕组

b) 除项目34所列绕组之外的交流 和直流电机的励磁绕组

C)带有整流器的电枢的绕组

40

50

55

65

60

70

75

90

95

115

3

带有直流励磁的涡轮电机的励磁绕组

80

100

1

a) 多层低阻励磁绕组和补偿绕组

b) 金属表而有裸露或涂漆的单层 绕组”

50

55

50

55

65

70

65

70

70

80

70

80

90

100

90

100

115

125

115

125

5

永久短路的绝缘绕组

50

65

70

90

115

6

7

永久短路的无绝缘绕组

不与绕组接触的铁芯和其他部件

这些部件的温升值不会达到损坏相邻部件上绝缘材料或其他材料 的风险值。

8

与绕组接触的铁芯和其他部件

50

65

70

90

115

9

敞开式或封闭式整流器和滑环少

50

60

70

80

903>

1) 若卜.面各层均与循环冷却介质接触,则也包括多层励磁绕组。

2) 若采用与温升相应的绝缘,则町采用第9项规定的温升.若整流器或滑环与绕组邻近.则例外。这时其温升不

应超过邻近绕组绝缘等级的允许限度。规定的温升值只适用球管温度计测量。

在选择电刷等级时若采用温升值90 'C,则右必要釆取特殊的预防措施。

A.1 (续)

绝缘等级

项号

电机部件

A

E

B

F

H

方法

方法

方法

方法

方法

热遡法∙c

电阻测温法0C

嵌入式温度计法笆

热测法V

电阻测温法莒

嵌入式温度计法P

热测法0C

电阻测温法qC

嵌入式温度计法0C

电阻测温法笆 热測法P

嵌入式温度计法0C

热测法ψc

电阻测温法笆

嵌入式温度计法P

1 :等级FH仅在制造商利买方协商后才能采用。

2嵌入式温度计(E.T.D)

嵌入式温度计是指在建造时置于电机内的电阻温度计或热电偶.其所在位置在电机建造完成后难以接近。 采用嵌入式温度计的测温法

当釆用E.T.I法时,应至少将6个温度计嵌入电机内,沿在定子周围均匀分布。应通过釆取一切安全措 施•设法将温度计置于m能会产生最高温度的不同位置上.以有效防止其与冷却介质接触。

——每槽有两条线圈边

若绕组在每槽有两条线圈边时.则每个温度计应置于槽内绝缘絞圈边之间。

—每槽有超过两条线圈边

若绕组在每槽有超过两条线圏边时.每个温度计应置于槽中绝缘线圈边之间可能出现最高温度处。

3若采用空气水热交换器,则温升应根据冷却器入口处的冷却水温度来确定。在这种情况下,表A.1中的温 升应増加20 βC,但只有在所规定的入口水温不超过30 °C的情况下。当这些电机的整流器不采用封闭式 空气环路内的水冷却器进行冷却,而是Ill环境冷却空气进行冷却时,上述环境冷却空气的允许温升应与风 冷电机相同。

4在电机设计成运行时能用温度大于或小于环境温度50 °C的冷却介质冷却时,则允许温升可根据给定环境 _____温度来减小或增加。允许温升应取最近似的整数值。__________________________

A.2绝缘体试验

序号

电机或部件

测试电压(有效值)

1

除项目48中的以外,功率小于IkWkVA且额 定电压小于IOO V的旋转电机的绝缘绕组

500 V+2倍额定电压

2

除项目1和项目48中的以夕卜.功率小于

10 OoO kWkVΛ的旋转电机的绝缘绕组(见注2)

IOOO V ÷ 2倍不小于1 500 V的额定电压(见注1)

3

除项目48中的以外,功率不小于10 000 kWkVΛ的旋转电机的绝缘绕组(见注2) 额定电压(见注1)

——[√≤2 OOO V

——2 OOO VVU≤6 OOO V

——6 OOO V<L7≤17 OOO V

——U>17 OOO V

1 OOO V + 2U

2.5U

3 OOO V + W 按照特定协议要求

4

直流电机的他励励磁绕组

IOOO V + 2倍不小于1 500 V的最大额定电路电压

5

同步发电机、同步电机和同步调相机的励磁绕组

A.2 (续)

序号

电机或部件

测试电压(有效值)

a)

同步发电机的励磁绕组

1(倍不小于1 500 V且不大于3 500 V1()倍额定 励磁电压

b)

当电机拟通过短路的励磁绕组或并联一个电阻值小 于IO倍励磁绕组电阻值的励磁绕组来起动时

IO倍不小于1 500 V且不大于3 500 V的额定励磁 电压

C)

当电机拟并联一个电阻值不小于10倍励蹬绕组电阻 值的励磁绕组.或用带或不带磁场分段开关的开路磁 场绕组来起动时

1 OoO V ÷ 2倍最大电压有效值(该电压在规定的起 动条件下在励磁绕组的出线端之间测得.或在采用分 段励磁绕组的情况下在任意段绕組的出线端之间测 得).但不小于1 500 V(见注3)

6

非永久短路(例如拟用变阻器起动)的感应电机或同 步感应电机的次级(通常是转子)绕组

a)

不可逆转电动机或仅能从静止状态逆转的电动机

1 000 V +在滑环或二次出线端之间测得的开路静止 电压加上施加于一次绕组的额定电压的2

b)

在运行时通过反接一次电源来逆转或制动的电动机

1 000 V +项目6a)φ规定的4倍开路停转次级电压

7

励磁机(如下除外)

例外1同步电机(包括同步感应电机)接地的或起动

期间断开励磁绕组的励磁机

例外2励磁机的他励励磁绕组(见序号4)

与其连接的绕组相似

IoOOV + 2倍不小于1 500 V的额定励磁机电压

8

电机和电器的装配组件

如有可能,应避免重复进行上述项目17中的试验。 但如果需进行多个新器件的装配组件试验•则每个器 件应事先通过高压试验。施加于这种装配组件的测 试电压应是适用于该组件任何部分的最低测试电压 的80%。(见注4)

1对于共用一个出线端的两相绕组.用于计算测试电压的额定电压应是每相电压的1.4倍。

2采用分级绝缘的电机的高压试验应专门进行协商。

3在规定的起动条件下,励磁绕组或其分段绕组的终端之间的电压可在电源电压减小时测得,且所测得的电 压会随规定的起动电源电压与测试电源电压之间的比例増加而增加。

4对于通过电气连接的一个或一个以上电机的绕组,试验电压应为绕组对地最高电压。

IO

附录NA

(资料性附录) 本标准规范性引用的文件

IEC 60034-12004 旋转电机 第 1 部分:定額和性能(ROtating EIeCtriCal MaChineSPart 1: Rating and PCrfOrmanCC)

IEC 60092-101:2002 船舶电气设备 第 IOl 部分:定义和一般规定(EICCtriCaI InStalIatiOnS in ShiPS—Part IOl : Definitions and General requirements)

IEC 60092-201:1980 船舶电气设备 第 201 部分:系统设计 总则(EIeCtriCaI InStalIationS in ShiPS—Part 201: SyStCm (IeSignGCnCraI)

参考文献

5 2005, IDT)

版权专有侵权必究

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书号155066 . 1-58944