NB／T 31050-2021  风力发电机绝缘系统的评定方法

5.2重复冲击电老化评定方法

本方法适合连接变流器的风力发电机绝缘系统的重复冲击电老化评定，应按照GB/T22566的有 进行。

NB/T310502021

电气绝缘系统的试品模型应符合附录B的要求

教育标准5.2.2.2试品数量

在每个试验水平下，一种试品要经过完整的试验周期不应少于五个试品

5.2.2.3试品规格

使用重复冲击电压发生器作为重复冲击电压源，且该电源应对输出电压幅值从零至所需的最高 可控，试验重复冲击电压特性应满足GB/T22566的规定。

5.2.3.2加热装置

1026.4的规定。

5.2.4电压施加（分周期）

为获得电老化的全面评定，应对试品施加以重复冲击电压，电压的选择必须使得失效时 50h~10000h的范围之内，并确定分周期时间长度。

常应在室温下对试品进行试验。在温度不会导致任何口 可见的热老化时，也可在并高温度件 若热老化的确发生，则应按照GB/T 17948.5的规定进行试验

5.2.6诊断试验（分周期）

在电老化试验分周期后，可应用的诊断试验有： 一非破坏性试验，如测量工频介质损耗因数及其增量、工频和（或）重复局部放电起始电压及熄 灭电压、直流绝缘电阻等； 潜在破坏性试验，如绝缘系统不同部位的电压耐受试验； 破坏性试验，如测量绝缘系统的击穿电压、解剖观测或分析绝缘系统的开裂、分层、脱离等破 坏状态等。 这些诊断试验，尤其是破坏性试验和潜在破坏性试验，可作为确定终点的替代方法。

报告应记录试验的所有相关细节，包括下列各项： 系统的最高预期额定电压； 一系统的最大重复冲击电压：

5.2.8.1完整评定

NB/T310502021

如基准绝缘系统和待评绝缘系统有相当大差异的情况，则应进行评定。基准绝缘系统和待评绝缘 系统的电压寿命图是用重复冲击试验电压（Up）和最大重复冲击电压（Ump）的比值（Up/Ump）与寿 命（t）的关系曲线，用双对数坐标或半对数坐标绘制。如果待评绝缘系统试验结果与基准绝缘系统 式验结果相比相同或更高，且在较低电压下所绘制的直线不会交叉（如图1所示），则待评绝缘系统 满足试验要求。

图1重复冲击电压和寿命的关系曲线示例

NB/T31050—2021

NB/T31050—2021

5.2.8.2简化评定

基准绝缘系统和待评绝缘系统相比较没有差异或者仅有微小的差异，且两种结构的最大重复冲击电 压相同，则可以用较少的试品和一个电压点进行简化评定试验，但是试品的数量不应少于五个，试验的 时间不应少于1000h。 对于使用单一电压的简化评定，应以中值寿命的比较作为结果分析的基础。如待评绝缘系统的中值 寿命与基准绝缘系统的寿命相比相同或更高时，则待评绝缘系统满足试验要求。

绝缘系统因热老化引起损坏的评定方法存在差异，这决定于风力发电机尺寸和绕组类型。 和成型绕组可采用不同的热评定方法。应按照GB/T17948.1的规定进行具有散绕绕组风力发电 统的热老化评定。应按照GB/T17948.3的规定进行具有成型绕组风力发电机绝缘系统的热老化

7.1温度变化评定方法

7.1.2.2试品数量

一种试品要经过完整的试验规程则不应少于五个试品。

7.1.2.3 试品尺寸

试品规格按照风力发电机实际规格而制

使用高、低温试验箱作为环境老化中的温度变化试验装置，且应符合GB/T2423.22一2012中7.2.1 的规定

7.1.4老化试验（分周期）

NB/T31050—2021

在每个温度变化试验分周期后，试品应在GB/T2421一2020中4.3规定的标准大气条件下恢复，时 要足够长以达到温度稳定。可应用的诊断试验有： 一非破坏性试验，如测量工频介质损耗因数及其增量、工频局部放电起始电压和熄灭电压、直流 绝缘电阻等； 一潜在破坏性试验，如绝缘系统不同部位的电压耐受试验； 破坏性试验，如测量绝缘系统的击穿电压、解剖观测或分析绝缘系统的开裂、分层或脱离等破 坏状态等。 这些诊断试验，尤其是破坏性试验和潜在破坏性试验，可作为确定终点的方法

报告应记录试验的所有相关细节，包括下列各项： 被试绝缘系统（基准和待评）的描述； 试品的结构、绝缘厚度等； 环境温度和相对湿度； 试验的高、低温度； 温度升降变化速率； 分周期循环数； 一周期数； 一试品数量； 每个试品的失效温度变化循环数和失效模式； 失效部位或损坏的特征； 诊断试验，包括所用诊断试验的数值； 试验数据的统计处理方法； 其他信息，如试品特征和电极特征等。

报告应记录试验的所有相关细节，包括下列各项： 被试绝缘系统（基准和待评）的描述； 试品的结构、绝缘厚度等； 环境温度和相对湿度； 试验的高、低温度； 温度升降变化速率； 分周期循环数； 周期数； 试品数量； 每个试品的失效温度变化循环数和失效模式； 失效部位或损坏的特征； 诊断试验，包括所用诊断试验的数值； 试验数据的统计处理方法； 其他信息，如试品特征和电极特征等

7.1.7.1根据非破坏性诊断试验评定

.1.7.2根据潜在破坏性诊断试验评定

7.1.7.3根据破坏性诊断试验评定

可根据破坏性诊断试验的结果作为终点判据来进行评定，如测量绝缘系统的击穿电压下 定值。

NB/T310502021

NB/T310502021

7.2交变湿热评定方法

在某些环境下，交变湿热可单独或与其他因子（如电）联合作为老化因子。 本文件推荐交变湿热可作为试验环境老化因子，与电老化评定联合进行老化综合评定试验，试验方 法见8.2。 交变湿热试验的设备、条件和方法应符合GB/T2423.4的规定。

在某些环境下，盐雾可单独或与其他因子（如电）联合作为老化因子。 本文件推荐盐雾可作为试验环境老化因子，与电老化评定联合进行老化综合评定试验，试验方法按 照附录A。 盐雾试验的设备、条件和方法应符合GB/T2423.17的规定。

在某些环境（如高原）下，低气压可作为绝缘老化的因子，其不能单独作为老化试验的因子，须与 其他因子（如电）联合进行多因子老化试验。 本文件推荐低气压可作为试验环境老化因子，与电老化评定联合进行老化综合评定试验，试验方法 按照附录A。同时，由于低气压对绝缘系统的作用主要与气隙的局部放电相联系，当绝缘系统的局部放 电起始电压大于1.5倍最高工作电压时，可不考虑低气压因子的作用。 低气压试验的设备、条件和方法应符合GB/T2423.21的规定。

在某些环境下，机械振动可单独或与其他因子联合作为老化因子。 本文件推荐机械振动可作为试验环境老化因子，与电老化评定联合进行老化综合评定试验 振动试验的设备、条件和方法应符合GB/T2423.10的规定。

多数实际情况下绝缘系统的所承受不止一个因子（如热、电或环境）的作用，而是受多因子同时作用。 GB/T17948.7一2016和GB/T20112建议制订多因子试验规程时应遵循以下基本原则： 多因子同时老化试验应模拟运行中同时作用的因子，而周期性顺序老化试验应模拟运行中顺序 作用的老化因子； 若已知有一个老化因子比其他老化因子更重要，则多因子试验可仅加速该因子的作用而其他因 子保持在运行的水平； 在其他情况下，应加速所有的重要老化因子。建议在获得经验之前，对每个老化因子来说加速 老化相对速率应相同，且应根据单因子老化试验来确定老化因子水平； 电机及其绝缘系统应按确定的基准条件设计。基准运行条件中影响因子的水平为评定加速老化 因子和设定诊断试验水平的依据。 一 一般而言，对于本文件涉及的风力发电机绝缘系统，连接于变流器或额定电压超过3kV的风力发电 色缘系统主要老化因子为电老化，特别是重复冲击电压。热和环境等老化因子视严酷及影响程度而定， 中热带（或暖温带）环境用或高温升风力发电机绝缘系统应将热作为主要老化因子。对于开启式或低 户等级（如IP23）风力发电机绝缘系统，应将交变湿热因子作为主要老化因子，其中海上及邻海环填

NB/T310502021

用风力发电机绝缘系统还应主要考虑盐雾，高原环境用风力发电机绝缘系统还应主要考虑温度变化和低 气压因子，寒带（或寒温带）环境用风力发电机绝缘系统还应主要考虑温度变化因子。对于内冷式或防 护等级较高（如IP54及以上）风力发电机绝缘系统，建议将环境因子作为次要老化因子。 本文件规定了两种典型工作方式下风力发电机绝缘系统的多因子综合评定方法。 海上和高原环境用风力发电机绝缘系统的典型多因子综合评定方法按照附录A。 多因子综合评定试验的模型符合附录B的要求，其中涉及温度变化因子的试品长度应与实际 相同。

8.2电/热/温度变化综合评定方法

本试验方法是基于高温升、高防护等级和寒带（或寒温带）环境用风力发电机绝缘系统的多因子 合评定。

8.2.2.1老化试验（分周期）

电/热/温度变化综合评定试验流程如图2所示

图2电/热/温度变化综合评定试验流程

试验参数选择如下： 电/热联合试验的电压和波形； 电/热联合试验分周期的温度； 电/热联合试验分周期的持续时间； 温度变化试验的高温和低温； 高温和低温各自暴露时间； 温度升降变化速率； 温度变化试验分周期的循环数； 周期数。

8.2.2.2诊断试验（分周期）

NB/T310502021

一破坏性试验，如测量绝缘系统的击穿电压、解剖观测或分析绝缘系统的开裂、分层、脱离、 色、渗透或腐蚀等破坏状态等。 些诊断试验，尤其是破坏性试验和潜在破坏性试验，可作为确定终点的替代方法。

工频交流电老化下多因子综合老化的评 重复冲击电老化下多因子综合老化的评定见5.2.8。

8.3电/交变湿热/温度变化综合评定方法

本试验方法是基于低温升、低防护等级和寒带（或寒温带）环境用风力发电机绝缘系统的 合评定。

8.3.2.1老化试验（分周期）

NB/T310502021

NB/T310502021

图3电/交变湿热/温度变化综合评定试验流程

试验参数选择如下： 电/交变湿热联合试验的电压和波形； 电/交变湿热联合试验的温度和相对湿度； 电/交变湿热联合试验分周期的持续时间； 温度变化试验的高温和低温； 高温和低温各自暴露时间： 温度升降变化速率； 温度变化试验分周期的循环数； 周期数。

试验参数选择如下： 电/交变湿热联合试验的电压和波形； 电/交变湿热联合试验的温度和相对湿度： 电/交变湿热联合试验分周期的持续时间； 温度变化试验的高温和低温； 高温和低温各自暴露时间： 温度升降变化速率； 温度变化试验分周期的循环数； 周期数。

8.3.2.2诊断试验（分周期）

在电/交变湿热/温度变化综合老化试验分周期后，应在GB/T2421一2020中4.3规定的标准大气条件 行恢复，时间要足够长以达到温度稳定。可应用的诊断试验有： 一非破坏性试验，如测量工频介质损耗因数及其增量、工频和（或）重复局部放电起始电压及熄 灭电压、直流绝缘电阻等： 潜在破坏性试验，如绝缘系统不同部位的电压耐受试验； 破坏性试验，如测量绝缘系统的击穿电压、解剖观测或分析绝缘系统的开裂、分层、脱离、变 色、渗透或腐蚀等破坏状态等。 这些诊断试验，尤其是破坏性试验和潜在破坏性试验，可作为确定终点的替代方法

NB/T310502021

在试验开始前的质量保证试验的结果； 诊断试验，包括所用诊断试验的数值； 每个电压水平（固定电压试验）的试品数量； 每个试品的失效时间和失效模式； 失效部位或损坏的特征； 试验数据的统计处理方法； 含有每个电老化水平的平均值或中值及回归线的电压耐受图； 其他信息，如试品特征和电极特征等

复冲击电老化下多因子综合老化的评定见5.2.8。

/交变湿热/盐雾综合评定

本试验方法是基于海上及沿海环境用风力发电机绝缘系统的多因子综合评定。

A.1.2.1老化试验（分周期）

NB/T310502021

交变湿热/盐囊综合评定读

试验参数选择如下： 电/交变湿热联合试验的电压和波形； 电/交变湿热联合试验的温度和相对湿度； 电/交变湿热联合试验分周期的持续时间； 盐雾试验的温度； 盐雾试验分周期的持续时间； 周期数。

试验参数选择如下： 电/交变湿热联合试验的电压和波形； 电/交变湿热联合试验的温度和相对湿度； 电/交变湿热联合试验分周期的持续时间； 盐雾试验的温度； 盐雾试验分周期的持续时间； 周期数。

A.1.2.2诊断试验（分周期）

试品可在电老化/交变湿热/盐雾综合老化试验分周期后进行恢复。首先用流水冲洗及蒸馏水冲洗，然 在GB/T2421一2020中4.5规定的标准干燥条件下进行恢复，时间不少于2h，且不超过4h。可应用 诊断试验有： 一非破坏性试验，如测量工频介质损耗因数及其增量、工频和（或）重复局部放电起始电压及熄 灭电压、直流绝缘电阻等； 潜在破坏性试验，如绝缘系统不同部位的电压耐受试验； 破坏性试验，如测量绝缘系统的击穿电压、解剖观测或分析绝缘系统的开裂、分层、脱离、变 色、渗透或腐蚀等破坏状态等。 这些诊断试验，尤其是破坏性试验和潜在破坏性试验，可作为确定终点的替代方法

NB/T310502021

工频交流电老化下多因子综合老化的评定可参照GB/T17948.4—2016中9.2和9.3的规定。 重复冲击电老化下多因子综合老化的评定可参照5.2.8。

A.2电/低气压/温度变化综合评定方法

本试验方法是基于高原环境用风力发电机绝缘系统的多因子综合评定

A.2.2.1老化试验（分周期）

气压/温度变化综合评定试验流程如图A.2所示。

图A.2电/低气压/温度变化综合评定试验流程

NB/T310502021

柴油质量标准试验参数选择如下： 电/低气压联合试验的电压和波形； 电/低气压联合试验的温度和气压； 一电/低气压联合试验分周期的持续时间； 一温度变化试验的高温和低温； 一高温和低温各自暴露时间； 温度升降变化速率； 温度变化试验分周期的循环数； 一周期数

A.2.2.2诊断试验（分周期）

在电/低气压/温度变化综合老化试验分周期后，应在GB/T2421一2020中4.3规定的标准大气条件下 进行恢复，时间要足够长以达到温度稳定。可应用的诊断试验有： 一非破坏性试验，如测量工频介质损耗因数及其增量、低气压下工频和（或）重复局部放电起始 电压及熄灭电压、直流绝缘电阻等； 一潜在破坏性试验，如绝缘系统不同部位的电压耐受试验； 破坏性试验，如测量绝缘系统的击穿电压、解剖观测或分析绝缘系统的开裂、分层、脱离、变 色等破坏状态等。 这些诊断试验，尤其是破坏性试验和潜在破坏性试验，可作为确定终点的替代方法

NB/T310502021

NB/T310502021

钢结构施工组织设计工频交流电老化下多因子综合老化的评定可参照GB/T17948.4一2016中9.2和9.3的规定。 重复冲击电老化下多因子综合老化的评定可参照5.2.8。