NB/T××××《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸電壓軸電流在線監(jiān)測設(shè)備技術(shù)要求》

編制說明

1工作簡況

1.1任務(wù)來源

本項(xiàng)目來源于國家能源局綜合司下發(fā)的2023年能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃及

外文版翻譯計(jì)劃項(xiàng)目文件，項(xiàng)目名稱為《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸電壓軸電流在線監(jiān)測設(shè)備

技術(shù)要求》，項(xiàng)目計(jì)劃編號為：能源20230629。

1.2主要工作過程

（1）成立項(xiàng)目工作組。

2022年7月，金風(fēng)科技在公司內(nèi)部組織成立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目工作組，明確工作

組各成員的具體職責(zé)。

（2）確定研究大綱。

2022年9月，金風(fēng)科技編制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究大綱，明確課題的研究思路、任務(wù)、分

工以及進(jìn)度要求。

（3）項(xiàng)目調(diào)研。

2022年10月，金風(fēng)科技根據(jù)研究大綱的要求，結(jié)合風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)軸電壓軸

電流在線監(jiān)控系統(tǒng)研制、生產(chǎn)、測試和檢驗(yàn)等特點(diǎn),對在線監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用場景進(jìn)行

調(diào)研和資料收集工作。

（4）工作組編制情況。

2024年3月，完成標(biāo)準(zhǔn)草案稿和標(biāo)準(zhǔn)編制說明。

2024年3月中旬，標(biāo)委會秘書處組織草案工作組意見的征集，共收集到工作組意

見67條，采納64條，部分采納3條。

2024年4月10日，標(biāo)委會秘書處組織召開標(biāo)準(zhǔn)工作組啟動(dòng)會，來自金風(fēng)、明陽、

運(yùn)達(dá)、遠(yuǎn)景、上電、中車、海裝、東電、國電、華銳等國內(nèi)主要整機(jī)廠和宜順、永濟(jì)、

陽光、辰安、阜特、舍弗勒等部件制造商，以及來自鑒衡、中質(zhì)、國電投、北交大等

共計(jì)60余名專家參加本次會議。與會代表對標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容提出了諸多寶貴建議及意

見。

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2024年5月底根據(jù)上次會議意見，形成第2版草案，并通過秘書處征求工作組內(nèi)意

見，共收集到意見79條，其中采納67條，部分采納3條，不采納9條。

2024年6月13日在上海召開了第2次工作組會，會上來自31家單位的近60名代表

參加，編制組分別介紹了兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)制定背景、會前標(biāo)準(zhǔn)征求意見處理情況。與會專家

經(jīng)過認(rèn)真討論后，確定了兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)及修改意見。主要修改意見如下：

1)引用標(biāo)準(zhǔn)：增加GB/T1032-2023三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法。

2)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語定義與《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸電壓軸電流技術(shù)要求和測試方法》統(tǒng)一，

并補(bǔ)充軸電流的定義。

3)《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸電壓軸電流技術(shù)要求和測試方法》的試驗(yàn)方法與本標(biāo)準(zhǔn)

的監(jiān)測設(shè)備協(xié)同考慮，包括：監(jiān)測設(shè)備連接位置等。

4)技術(shù)要求和試驗(yàn)相對應(yīng)，并修改完善相應(yīng)表格。

5)刪去“趨勢監(jiān)測”的要求。

6)6.4檢驗(yàn)項(xiàng)目，表7增加實(shí)驗(yàn)要求。

7)增加：檢測設(shè)備地址。

8)附錄放入正文，設(shè)備接線示意圖和設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；標(biāo)題修改為接線示意圖。

1.3主要參加單位和工作組成員

本標(biāo)準(zhǔn)主要參加單位為：金風(fēng)科技股份有限公司、江蘇金風(fēng)科技有限公司

工作組成員為：張智勇、xxxx

2標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

2.1標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)制定工作應(yīng)遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制訂、適時(shí)推出、及時(shí)修訂、

不斷完善”的原則，標(biāo)準(zhǔn)制訂應(yīng)與技術(shù)創(chuàng)新、試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相結(jié)合，

統(tǒng)籌推進(jìn)。

2.2標(biāo)準(zhǔn)編制主要內(nèi)容的論據(jù)，解決的主要問題

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)中，電流流過軸承的問題十分常見,這種現(xiàn)象就是所謂的

電腐蝕。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的高頻共模電壓會在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上感應(yīng)出高幅值軸電壓，并形成

軸電流,使發(fā)電機(jī)機(jī)的軸承在短期內(nèi)損壞,縮短發(fā)電機(jī)機(jī)的使用壽命。軸承電腐蝕通常

發(fā)生在電流經(jīng)由滾動(dòng)體從一個(gè)滾道流到另一個(gè)滾道的時(shí)候。電蝕對軸承的破壞程度取

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決于放電能量和持續(xù)時(shí)間,但破壞效果基本相似，包括：滾動(dòng)體和滾道上的微小電蝕

凹坑、潤滑迅速退化、失效第二階段的搓板紋及相應(yīng)的軸承失效等。

據(jù)對發(fā)電機(jī)可靠性的研究表明，發(fā)電機(jī)的損壞有30%是由軸電流造成的，而且這

一數(shù)值正隨著IGBT等高性能器件的廣泛應(yīng)用而以驚人的速度增加。因此對軸電壓和

軸電流的檢測具有現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。

各行的發(fā)電機(jī)的軸電壓一直存在，一般在50伏以內(nèi)，為了避免機(jī)組在長期運(yùn)行

中出現(xiàn)上述問題，為了減小大軸上產(chǎn)生的軸電流，一般情況下安裝接地碳刷，通常的

做法是在發(fā)電機(jī)上安裝滑環(huán)及裝設(shè)接地碳刷，將發(fā)電機(jī)軸承接地，這樣可以將軸電流

通過接地碳刷引導(dǎo)至大地，接地控制軸電壓和軸電流在一個(gè)合理的閾值范圍內(nèi)。但是，

抑制措施所使用的碳刷是有壽命的，目前大部分是靠年限界定的方法進(jìn)行更換?；?/p>

目前現(xiàn)狀，尤其需要對旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸電壓和軸電流進(jìn)行長期在線監(jiān)測，一旦出現(xiàn)問題，

必須及時(shí)檢修更換軸承或者電刷等部件。

傳統(tǒng)的軸電壓和/或軸電流監(jiān)測方案在實(shí)際應(yīng)用中存在一些問題：

1、普遍根據(jù)運(yùn)行時(shí)間估算碳刷使用壽命從而更換備件，接地碳刷的剩余生命無

法準(zhǔn)確量化；

2、檢測儀器儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理能力有限，只能通過數(shù)據(jù)上傳后由專業(yè)的

計(jì)算機(jī)處理，需要有人值守；

3、軸電流軸電壓檢測系統(tǒng)復(fù)雜，成本高昂，難于應(yīng)用于單機(jī)容量不大但數(shù)量眾

多的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中；

4、軸電壓軸電流檢測系統(tǒng)離發(fā)電機(jī)非常近，經(jīng)受非常強(qiáng)烈的電磁干擾，誤報(bào)率

極高。

3明確標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況，對于涉及專利的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，應(yīng)提供全部專利所

有權(quán)人的專利許可聲明和專利披露聲明

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及相關(guān)專利。

4預(yù)期達(dá)到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況

本標(biāo)準(zhǔn)的制訂，為軸電壓軸電流在線監(jiān)控系統(tǒng)在風(fēng)電機(jī)組的應(yīng)用場景、性能要求

和測試方法提供了指導(dǎo)性規(guī)范；

5采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況，與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況，

3

國內(nèi)外關(guān)鍵指標(biāo)對比分析或與測試的國外樣品、樣機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)對比情況（三條內(nèi)容

都要解釋清楚，避免漏項(xiàng)：①采沒采用國際標(biāo)準(zhǔn)；②與同類國際/國外標(biāo)準(zhǔn)的對比；

③無國際標(biāo)準(zhǔn)的是否測繪了國外的樣品/樣機(jī)，如有也講清楚相關(guān)數(shù)據(jù)的對比）

本標(biāo)準(zhǔn)為我國自主研究制訂標(biāo)準(zhǔn)，沒有采用國際標(biāo)準(zhǔn)；

目前無同類國際標(biāo)準(zhǔn)/國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，故沒有對比；

目前可參考的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)主要集中4個(gè)方面：

（1）IEC60034-3-2007，Rotatingelectricalmachines–Part3:Specific

requirementsforsynchronousgeneratorsdrivenbysteamturbinesorcombustion

gasturbines

（2）GB/T7064-2008，隱極同步發(fā)電機(jī)技術(shù)要求，“4.11軸電流的防止”要

求，“應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐褂泻Φ妮S電流，并將轉(zhuǎn)軸良好地接地，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)應(yīng)

能測試出對地絕緣電阻值。帶可控靜態(tài)勵(lì)磁所引起的脈沖軸電壓可能產(chǎn)生油膜損壞，

對此應(yīng)有效防范;軸電壓大于20V時(shí)，應(yīng)查明原因”。

（3）GB/T1029-2005《三相同步電機(jī)試驗(yàn)方法》中[4]，第4.3條關(guān)于軸電壓測

試的條文如下：“被試電機(jī)應(yīng)在額定電壓、額定轉(zhuǎn)速下空載運(yùn)行。用高內(nèi)阻交流電壓

表先測定軸電壓U1，然后將轉(zhuǎn)軸沒有絕緣的一端與其軸承座短接（雙側(cè)絕緣的轉(zhuǎn)軸短

接任意一側(cè)），測另一端對軸承座的電壓U2（即油膜電壓），再測該軸承座對地的電

壓U3”。

（4）電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》[5]中，第5.1.1

條關(guān)于軸電壓測試的條文如下：“汽輪發(fā)電機(jī)的軸承油膜被短路時(shí)，轉(zhuǎn)子兩端軸上的

電壓一般應(yīng)等于軸承與機(jī)座間的電壓；汽輪發(fā)電機(jī)大軸對地電壓一般小于10V”。。

上述所列技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)雖然對軸電壓檢測通用技術(shù)要求等進(jìn)行了規(guī)定，但與風(fēng)

電機(jī)組應(yīng)用工況存在較大程度上的差別，均不能覆蓋風(fēng)電機(jī)組，也不能完全匹配風(fēng)電

機(jī)組軸電壓軸電流在線檢測系統(tǒng)的的要求、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造等。

沒有測繪國外的樣品/樣機(jī)。

6與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致的，目前無強(qiáng)制性相關(guān)

標(biāo)準(zhǔn)。

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7重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中沒有出現(xiàn)重大意見分歧。

8標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明

建議本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

9貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法、實(shí)施日

期等）

目前國內(nèi)外尚無同類標(biāo)準(zhǔn)，建議盡早發(fā)布和實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，建議盡快針對有關(guān)人員開展標(biāo)準(zhǔn)的宣貫工作。

10廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議(針對不同級的標(biāo)準(zhǔn)代替要有廢止建議；同級標(biāo)準(zhǔn)寫

清代替關(guān)