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GB／T 27989-2011 小型水轮发电机基本技术条件（清晰无水印）

ICS 29.160.20 K21

小型水轮发电机基本技术条件

商丘市百乐居国际社区一期园建园林水景施工组织设计(水池水景)altechnicalrequirementsforsmallh

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会

GB/T 27989—2011

范围.......... 规范性引用文件 3术语和定义 使用环境条件 5技术要求 6供货范围.… 试验、验收 10 8标志、包装、运输和保管· 10试运行及保证期 12 附录A（资料性附录） 备品备件 13 附录B（资料性附录） 专用工具 14 附录C（资料性附录）技术资料 15

表工 统组、定于铁心等部件允许温开值 表2常态介质损失角正切及其增量限值 表3绕组交流耐电压试验标准 表4定子绕组允许过电流倍数与时间关系 表5 不同地震烈度下的设计加速度值 表6水轮发电机振动（双幅）允许值 表A.1水轮发电机主要备品备件 13 表B.1 水轮发电机主要专用工具 14

表3绕组交流耐电压试验标准·

本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中华人民共和国水利部提出。 本标准由水利部综合事业局归口。 本标准起草单位：水利部产品质量标准研究所、杭州江河机电装备工程有限公司， 本标准主要起草人：陈立卫、周争鸣、刘长陆、俞剑锋、朱春英。

小型水轮发电机基本技术条件

本标准规定了小型水轮发电机产品的技术要求，供货范围，试验、验收，标志、包装、运输和保管，安 装、试运行及保证期，备品备件，专用工具，技术资料的基本要求。 本标准适用于3相、50Hz、125kVA及以上、12500kVA以下的立式或卧式（灯泡贯流式除外）凸 极同步发电机（以下简称水轮发电机）。频率为60Hz的水轮发电机也可参照执行。

GB755和GB/T2900.25界定的术语和定义适用于本文件。

B755和GB/T2900.25界定的术语和定义适用于本文件。

除非另有规定，水轮发电机应能在下列使用环境条件下连续额定运行： 日） 1 海拔高程不超过1000m（以黄海高程为准）； b）冷却空气温度不超过40℃； C） 1 空气冷却器、油冷却器的进水温度不高于28℃，不低于5°℃； d) ）厂房内相对湿度不超过85%； e) 安装在厂房内。 当水轮发电机的使用环境条件与上述各条件有差异时，应在专用的技术协议或合同中说明

5.2.1在下列情况下，水轮发电机应能输出额定容量： a）在额定转速和额定功率因数时，电压与其额定值的偏差不超过土5%； b）在额定电压和额定功率因数时，频率与其额定值的偏差不超过土1%； c）在额定功率因数时，当电压与频率同时发生偏差（两者偏差分别不超过土5%和土1%），若两者 偏差均为正偏差时，两者偏差之和不超过6%；若两者偏差均为负偏差，或为正偏差与负偏差， 两者偏差的绝对值之和不超过5%。 当电压与频率偏差超过上述规定值时应能连续运行，此时输出容量以励磁电流不超过额定值、定子 电流不超过额定值的105%为限。 5.2.2水轮发电机的额定功率因数一般不低于0.8（滞后）。 5.2.3水轮发电机的额定电压应根据不同的额定容量、转速、水轮发电机电压设备选择等因素综合技 术经济比较后选定，并符合GB/T156的规定。 可选用下列电压等级（V）：400，3150，6300，10500。 5.2.4水轮发电机的额定转速优先在下列转速（r/min)中选择： 1500,1000,750,600,500,428.6,375,300,250,214.3,200,187.5,150,142.9,136.4,125,115.4， 107.1,100,93.8,88.2,83.3,75。 5.2.5水轮发电机在额定容量、额定电压、额定转速及额定功率因数运行时的额定效率保证值应在专 用技术协议或合同中规定

5.2.4水轮发电机的额定转速优先在下列转速(r/min)中选择： 1500,1000,750,600,500,428.6,375,300,250,214.3,200,187.5,150,142.9,136.4,12 107.1,100,93.8,88.2,83.3,75。 5.2.5水轮发电机在额定容量、额定电压、额定转速及额定功率因数运行时的额定效率保证 用技术协议或合同中规定

3.1 空气冷却的水轮发电机在规定的使用环境条件下，应能在额定工况时长期连续运行，此时定 组、转子绕组和定子铁心等的温升限值应不超过表1的规定

非基准运行余件和定额时溢开限值应作以下修止： a）空气冷却的水轮发电机，当使用地点在海拔1000m以上至4000m，且最高环境空气温度不 超过40℃时，其温度限值不必修正。当海拔超过4000m时，应在专用技术协议或合同中 规定； b）当水轮发电机冷却空气温度与40℃有差异时，表1中规定的温升限值应作如下修正（限于用 埋设检温计法测量)： 1）冷却空气温度低于40℃时，则允许温升限值可比表1中规定值高，提高的度数为冷却空 气低于40℃的差值。但在任何情况下其温升限值的提高不应超过10K； 2）冷却空气温度超过40℃但不到60℃时，则允许温升限值应比表1中规定值低，降低度数 为冷却空气超过40℃的差值； 3）冷却空气温度超过60℃时，允许温升的限值应在专用技术协议或合同中规定。 .3.3水轮发电机在额定运行工况下，其轴承的最高温度采用埋置检温计法测量不应超过下列数值： a）推力轴承巴氏合金瓦：75℃； b）推力轴承塑料瓦体：55℃； c）导轴承巴氏合金瓦：75℃； d）座式滑动轴承巴氏合金瓦：80℃； e）滚动轴承：95℃（温度计法）。

5.4.1水轮发电机定子绕组对机壳或绕组间用兆欧表测得的绝缘电阻值在换算至100℃时，不应低于 按式（1)计算的数值：

UN 1 000 +0.01S

式中： R 绝缘电阻，单位为兆欧（MΩ）； UN 一一一 水轮发电机的额定电压，单位为伏（V)； SN 一一水轮发电机的额定容量，单位为千伏安（kVA）。 对于干燥清洁的水轮发电机，在室温（C）时的定子绕组绝缘电阻值R（MQ）可按式（2)进行修正：

4.2转子单个磁极挂装前及挂装后在室温十10℃～十30C用1000V兆欧表测量时，其绝缘电 不小于5MΩ。挂装后转子整体绕组的绝缘性能电阻值应不低于0.5MΩ。 4.3有绝缘要求的水轮发电机推力轴承、导轴承及埋置检温计均应对地绝缘，其绝缘电阻值

十10℃～十30℃测量时应为下列数值： a）在推力轴承、导轴承装人温度计注人润滑油前，用1000V兆欧表测得的绝缘电阻应不小于 1.0MΩ，注人润滑油后，用500V兆欧表测得的绝缘电阻应不小于0.5MΩ； b）用250V兆欧表测得埋人式温度计和其他自动化元件的绝缘电阻值应不小于1.0MΩ。 5.4.4实际冷态下，定子绕组直流电阻最大与最小两相间的差值，在校正了由于引线长度不同引起的 误差后，应不超过最小值的2%。 5.4.5定子线棒（线圈）常态介质损失角正切（tano)及其增量（△tano）的限值应符合表2的规定。

表2常态介质损失角正切及其增量限值

5.4.6定子绕组的极化系数Ruo/R（R和R为在10min和1min温度为40C以下分别测得的绝缘 电阻值）不应小于2.0。 5.4.7定子线圈绝缘的工频击穿电压应不小于5.5倍额定线电压，可在专用技术协议或合同中规定， 并通过抽样试验进行验证。 5.4.8额定电压为6300V及以上的水轮发电机，当使用地点在海拔高度为4000m及以下时，其定子 单个线圈应在1.5倍额定线电压下不起晕，整机应在1.0倍额定线电压下不起晕，端部应无明显的金黄 色亮点和蓝色连续晕带。当使用地点海拔高度超过1000m时，试验地点电晕起始电压试验值应按 JB/T8439进行修正。 5.4.9额定电压为6300V及以上的水轮发电机，在进行交流耐电压试验前，定子绕组应进行三倍额 定电压的直流耐电压试验和泄漏电流测定。试验电压应分级稳定增加，每级增加0.5倍额定电压，每级 电压持续1min。泄漏电流应不随时间而增大，各相泄漏电流的差值不宜大于最小值的50%。 5.4.10水轮发电机应能承受表3中所规定的50Hz交流（波形为实际正弦波形）耐电压试验，历时 1min，绝缘不被击穿。

表3绕组交流耐电压试验标准

注1：成品定子线圈和定子线圈安装过程中各阶段的耐压试验按JB/T6204规定。 注2：表中所列出厂电压适用于在制造厂内进行总装配或完成定子、转子分装配的发电机，其工地交接试验电 为出厂电压的0.8倍。 注3：对在工地完成定子、转子分装配的水轮发电机，如定子、转子已按表中通过交流耐电压试验，则在总装配 按表中试验电压的0.8倍进行交接试验。 注4：对经过大修的水轮发电机，在清洗和烘干后，应承受1.5倍额定电压的试验电压进行试验。

5.4.11 定子绕组耐冲击电压试验应按JB/T10098执行

5.4.11 定子绕组耐冲击电压试验应按JB/T10098执行

5.4.11 定子绕组耐冲击电压试验应按JB/T10098执行

5.5.1允许用提高功率因数的方法把水轮发电机的有功功率提高到额定容量；若水轮发电机设置最大 容量，此时的功率因数、参数值、允许温升及相关的产品性能参数应在专用技术协议或合同中规定， 5.5.2水轮发电机如有进相和滞相运行要求可在专用技术协议或合同中规定。 5.5.3水轮发电机定子绕组接成正常工作接法时，在空载额定电压和额定转速时，线电压波形的全谐 波畸变因数(THD)为：

，此时的场毕因效、多效值元计温并发相失的广品性能参效应在专用技末协议或告向中规定， 5.2水轮发电机如有进相和滞相运行要求可在专用技术协议或合同中规定。 5.3水轮发电机定子绕组接成正常工作接法时，在空载额定电压和额定转速时，线电压波形的全 畸变因数（THD)为： a）额定容量为300kVA及以下者不超过10%； b）额定容量为300kVA以上者不超过5%。 5.4水轮发电机的电气参数如瞬态电抗、超瞬态电抗、短路比及时间常数应满足电力系统运行的 并应在专用技术协议或合同中规定

a）额定容量为300kVA及以下者不超过10%； b）额定容量为300kVA以上者不超过5%。 5.5.4水轮发电机的电气参数如瞬态电抗、超瞬态电抗、短路比及时间常数应满足电力系统 求，并应在专用技术协议或合同中规定

工况下对应的加权效率值。加权平均效率应在专用技术协议或合同中规定， 水轮发电机的加权平均效率按式(3)计算得出，其中加权系数（系水轮发电机在不同容量下运行所 占的百分数）由用户提供

a）定子绕组的铜损耗； b）转子绕组的铜损耗； c）铁心损耗； d）风损耗和摩擦损耗； e）导轴承损耗； f）推力轴承损耗（仅计及分摊给水轮发电机部分的损耗值）； g）杂散损耗； h）励磁系统设备损耗。 5.5.7水轮发电机在不对称电力系统中运行时，如任一相电流不超过额定值，且其负序分量与额定电 流之比不超过12%时应能长期运行。 5.5.8水轮发电机在事故条件下允许短时过电流，但不得发生有害变形及接头开焊等情况。定子绕组 过电流倍数与相应的允许持续时间按表4确定，但达到表4中持续时间的过电流次数平均每年不应超 过2次。

a）定子绕组的铜损耗； b）转子绕组的铜损耗； c） 铁心损耗； d） 风损耗和摩擦损耗； e） 导轴承损耗； f） 推力轴承损耗（仅计及分摊给水轮发电机部分的损耗值）； g）杂散损耗； h）励磁系统设备损耗

h）励磁系统设备损耗。 5.5.7水轮发电机在不对称电力系统中运行时，如任一相电流不超过额定值，且其负序分量与额定电 流之比不超过12%时应能长期运行。 5.5.8水轮发电机在事故条件下允许短时过电流，但不得发生有害变形及接头开焊等情况。定子绕组 过电流倍数与相应的允许持续时间按表4确定，但达到表4中持续时间的过电流次数平均每年不应超 过2次。

消防工程施工组织设计方案(完整版).pdf表4定子绕组允许过电流倍数与时间关系

GB/T 27989—2011

5.5.9水轮发电机的转子绕组应能承受2倍额定励磁电流，持续时间为不少于50s。 5.5.10水轮发电机在故障情况下短时不对称运行时，应能承受的负序电流分量12与额定电流I之 比的平方与允许不对称运行时间t(s)之积（I2/I）×t不超过40s。 5.5.11水轮发电机应能适应频繁开、停机的运行要求，允许年启动次数一般不超过1000次，具体次 数应在专用技术协议或合同中规定。 5.5.12水轮发电机采用准同期方式与电力系统并列。

5.6.1水轮发电机的旋转方向，从非驱动端看为顺时针方向。旋转方向如有特殊要求，应在专用技术 协议或合同中规定。 5.6.2水轮发电机转动部分的GD值，应满足水电站调节保证计算、电力系统稳定性及水轮发电机制 造经济合理性的要求。GD值应在专用技术协议或合同中规定 5.6.3水轮发电机和与其直接或间接相连的辅机，应能在飞逸转速下运转5min而不产生有害变形或 损坏。 5.6.4水轮发电机各部分结构强度应能承受在额定转速及空载电压等于105%额定电压下历时3s的 三相突然短路试验而不产生有害变形。同时还应能承受在额定容量、额定功率因数和105%额定电压 及稳定励磁条件下运行时，历时20s的短路故障而无有害变形和损坏。 5.6.5水轮发电机的结构强度应能承受转子半数磁极短路产生的不平衡磁拉力的作用，而不产生有害 变形和损坏。

5.7 水轮发电机的定子和转子组装完毕后，定子内圆和转子外圆半径的最大值或最小值分别与其 半径之差不应大于设计气隙值的土4%。定子和转子间的气隙，其最大值和最小值与平均值之差不

电机的振动（双幅）允许值火灾自动报警及消防联动系统施工工艺，应不大于表6的规定

水轮发电机振动（双幅

注：振动值系指机组在除过速运行以外的各种稳定运行工况下的振动（双幅）值