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电动机的绝缘等级及允许温升————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电动机的绝缘等级及允许温升电动机的导线及槽内都要用绝缘材料，槽内所采用的绝缘材料有纸、布、绸、玻璃纤维、石棉、云母等，导线绝缘也有绝缘漆、树脂漆、环氧漆、纱包、丝包、漆包等方式，按电动机的功率大小、使用环境条件、环境温度等因素而定，具体分六级，见表1。
表1 电动机的绝缘等级及允许温升对中小功率的电动机，绕组内（即槽内）不埋温度测量元件，所以无法得知较真实的温度值，只能从电动机外壳的温度高低来判别，这比槽内的温度要低20～30℃，日常判别电动机的温度也只能如此，具体可用棒形酒精温度计或水银温度计、表面电子测温仪、红外辐射测量仪。
允许温升的计算方法为允许温升＝允许最高温度－内外温差－环境温度例如，用A级绝缘材料时允许温升＝［105-（20～30）-35］℃＝（40～50）℃这时外壳测得的温度应是［（40～50）+35］℃＝（75～85）℃电动机的温升高低与电动机的负载大小、环境温度高低、通风量的大小、实际转速高低（尤其是变频调速f＜50Hz 运行时要注意）和电动机的质量好坏有直接关系，但不能超过允许最高温度，否则会加速绝缘材料的老化，甚至冒烟、烧毁。
所以在电动机运行中要经常测量，观察电动机的外壳温度的变化，切不可马虎大意。
电机绕组温度与温升的国家规定允许标准大家都知道衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”来衡量的，当“温升”突然增大或超过最高工作温度时，说明电机已发生故障。
下面就一些基本概念给出基本说明。
1 绝缘材料的绝缘等级绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、H、C7个等级，其极限工作温度分别为90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。
所谓绝缘材料的极限工作温度，系指电机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。
浅谈主发电机温升试验摘要：温升试验是电机的一项重要性能指标。
1、仪器仪表的准备试验前，我们要将仪器仪表准备好，一般有稳流源、数字繁用表、时钟表、数字电压/流表、风量表、酒精温度计、温湿度表、远红外测温仪、智能转速表、温度巡检仪。
2、电机温升试验准备在进行温升试验前，我们首先需要将辅助工作准备好，2.1测量冷却空气(进风)温度，在风道中距电机进风口约1m处放置PT100。
2.2测量室温，将温湿度放在距电机1～2 m 处，处于电机高度一半的位置，应不受外来辐射热和气流的影响。
2.3测量出风温度，用绑扎带固定温度计在出风口处。
2.4测量轴承温升，将PT100吸在轴承盖上。
2.5安装所有影响电机温升的盖板、风罩等部件。
3、同步主发电机温升试验项目在同步主发电机温升型式试验中，一般要做5个不同的温升试验，分别是空转温升、小时温升、空载电压温升、短路电流温升、转子绕组温升、定子绕组温升。
以此来验证各部件温升是否符合有关标准规定的要求。
4、不同温升试验项目工艺方法4.1空转温升试验将同步主发电机与拖动机刚性连接，按照试验大纲，给定拖动机额定转速，拖着被试机转动达到额定转速，进行温升试验，持续运行到绕组温升稳定，同时进行各种数据的记录。
4.2小时温升试验将同步主发电机与拖动机刚性连接，按照试验大纲，给定拖动机额定转速，拖着被试机转动达到额定转速，到达额定转速后，调节被试机励磁电流，使其定子绕组电流达到额定电流，进行温升试验，持续运行到绕组温升稳定，同时进行各种数据的记录。
4.3空载电压温升试验空载电压温升试验包含空载小电压温升试验和空载大电压温升试验，被试机空载运行，将被试机电枢绕组开路，将同步主发电机与拖动机刚性连接，按照试验大纲，给定拖动机额定转速，拖着被试机转动达到额定转速，到达额定转速后，调节被试机励磁电流，使其定子绕组线电压达到试验大纲规定的线电压，进行温升试验，持续运行到绕组温升稳定，同时进行各种数据的记录。
发电机定子绕组温度
首先，定子绕组温度受到环境温度、负载大小、冷却系统工作
状态等因素的影响。
在高温环境下，定子绕组温度会相应升高，而
在低温环境下则会降低。
负载大小也会影响定子绕组温度，过大的
负载会导致定子绕组温度升高，影响绝缘性能，甚至引发绕组热失控。
另外，冷却系统的工作状态也对定子绕组温度起着重要作用，
良好的冷却系统能够有效降低定子绕组温度，保证发电机的安全运行。
其次，定子绕组温度的监测和控制对于发电机的运行至关重要。
通常情况下，发电机会配备温度传感器用于实时监测定子绕组温度，一旦温度超过设定阈值，就会触发相应的保护措施，如降低负载、
停机等，以防止发电机过热损坏。
此外，定子绕组温度的合理控制也是发电机运行管理的重要内容。
通过合理设计和选择绝缘材料、优化冷却系统、合理负载分配
等手段，可以有效控制定子绕组温度，延长发电机的使用寿命，提
高其运行效率和可靠性。
总的来说，发电机定子绕组温度是发电机运行中需要重点关注
的参数之一，合理监测和控制定子绕组温度对于确保发电机安全稳定运行具有重要意义。
电机温度与温升的概念理解及测量与计算/ 2011年06月13日08:36 中国电机网生意社2011年06月13日讯电机的发热避免不了的想到了发热程度，涉及到电机发热程度的理论认识是：温升，温升限度、绝缘材料、绝缘结构，耐热等级等。
因此，要认识和理解上面几个名词的含义，才能更好地注意和修正电机的发热程序。
1.温升电机温升温升限度(1)某一点的温度与参考(或基准)温度之差称温升。
也可以称某一点温度与参考温度之差。
(2)什么叫电机温升。
电机某部件与周围介质温度之差，称电机该部件的温升。
(3)什么叫电机的温升限度。
电机在额定负载下长期运行达到热稳定状态时，电机各部件温升的允许极限，称温升限度。
电机温升限度，在国家标准GB755-65中作了明确规定，如附表所示。
在电机中一般都采用温升作为衡量电机发热标志，因为电机的功率是与一定温升相对应的。
因此，只有确定了温升限度才能使电机的额定功率获得确切的意义。
2.绝缘材料绝缘结构耐热等级(1)什么叫绝缘材料。
用来使器件在电气上绝缘的材料称绝缘材料。
(2)什么叫绝缘结构。
一种或几种绝缘材料的组合称绝缘结构。
(3)什么叫耐热等级。
表示绝缘结构的最高允许工作温度，并在这样的温度下它能在预定的使用期内维持其性能，在允许的范围内及其所分的等级耐热等级。
耐热等级分为Y级90℃、A级10℃、E级120℃、B级130℃、F级155℃、H级180℃和H级以上共七个等级。
从上所述，电机中不同耐热等级的绝缘材料有着不同的最高允许工作温度。
所谓最高允许工作温度是指：在此温度下长期使用时，绝缘材料的物理、机械、化学和电气性能不发生显著恶性变化，如超过此温度，则绝缘材料的性能发生质变，或引起快速老化。
因此，绝缘材料最高允许工作温度是根据它经济使用寿命确定的。
从附表中可以看到，温升限度基本上取决于绝缘材料的等级，但也和温度的测量方法、被测部的传热和散热条件有关，取决于绝缘材料的最高允许工作温度。
QB甘肃省齐家坪水电站企业标准QB/QJP—105—05.13—2011 ———————————————————————————————————————齐家坪水电站发电机运行规程批准：复审：初审：编写：2011—05—13编写 2008—05—20起实施前言本规程根据电力安全工作规程的要求和GB/T1.1-2000标准进行编写的。
为了加强全厂设备的运行维护，提高设备的运行管理水平，保证运行设备和性能符合技术标准，，进行了多次的修订。
修订后的规程能满足当前设备的运行维护需要，本格式符合GB/T1.1-2000标准的要求。
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
GB7984/---87 水轮发电机基本技术条件DL/T619—1997 水电厂自动化及其系统运行维护及检修试验规程DL/T578—95 水电厂计算机监控系统基本技术条件DL/T 710—1999 水轮机运行规程DL/T 751—2001 水轮发电机运行规程GB/T1.1---2000 标准化工作导则DL/T6000 电力标准编写基本规定GD/T201 甘肃省水电企业标准编写基本规定本标准由齐家坪水电站起草和初审，复核，批准执行。
本标准主要起草人：本标准主要初审人：本标准主要复审人：本标准主要批准人：本标准于2011年05月14日发布，从2011年5月20日起实施。
本标准由发齐家坪水电站归口并解释。
下列人员应通晓并执行本规程：技术专责、全体运行专责及以上人员。
第一章发电机设备规范第一节设备规范第一条、发电机结构型式1）、发电机为灯泡贯流式三相交流同步发电机。
由定子、转子、组合轴承、灯泡体及其它辅助部分组成。
２）、发电机位于水轮机管形座上游侧，发电机轴承集正、反推力轴承和径向轴承一体，为组合式轴承，在水轮机侧还设置一个径向轴承。
径向轴承承受发电机转子、主轴和水轮机转轮总重量为38.3吨的连续载荷。
正向推力承受708KN水推力载荷，反向推力承受849KN水推力载荷。
高压柜、低压柜、变压器的发热量计算方法变压器损耗可以在生产厂家技术资料上查到（铜耗加铁耗）；高压开关柜损耗按每台200W估算；高压电容器柜损耗按3W/kvar估算；低压开关柜损耗按每台300W估算；低压电容器柜损耗按4W/kvar估算。
一条n芯电缆损耗功率为：Pr=(nI2r)/s，其中I为一条电缆的计算负荷电流（A），r为电缆运行时平均温度为摄氏50度时电缆芯电阻率（Ωmm2/m，铜芯为0.0193，铝芯为0.0316），S为电缆芯截面（mm2）；计算多根电缆损耗功率和时，电流I要考虑同期系数。
上面公式中的"2"均为上标，平方。
一、如果变压器无资料可查，可按变压器容量的1~1.5%左右估算；二、高、低压屏的单台损耗取值200~300W，指标稍高（尤其是高压柜）；三、除设备散热外，还应考虑通过围护结构传入的太阳辐射热。
主要电气设备发热量电气设备发热量继电器小型继电器0.2~1W中型继电器1~3W励磁线圈工作时8~16W功率继电器8~16W灯全电压式带变压器灯的W数带电阻器灯的W数+约10W控制盘电磁控制盘依据继电器的台数,约300W程序盘主回路盘低压控制中心100~500W高压控制中心100~500W高压配电盘100~500W变压器变压器输出kW(1／效率-1) (KW)电力变换装置半导体盘输出kW(1／效率-1) (KW)照明灯白炽灯灯W数放电灯 1.1X灯W数假设变压器为1000KVA，其有功输出为680KW，则其效率大致为680/850=0.8，根据上述计算损耗的公式，该变压器的损耗为680*（1/0.8-1)=170KW变压器的热损失计算公式:△Pb=Pbk+0.8Pbd△Pb-变压器的热损失(kW)Pbk-变压器的空载损耗(kW)Pbd-变压器的短路损耗(kW)具体的计算方法：一、 发电机组发热量发电机组的散热量主要来自于两个方面，一是发电机组的盖板传热和机壳围护结构传热，另一是发电机组的冷却循环风的漏风所带来的热量。
发电机转子绕组温度计算方法要计算发电机转子绕组温度，需要考虑以下几个因素：1.发电机额定功率：发电机的额定功率是指在额定工作条件下转子绕组所能承受的最大功率。
通过确定发电机的额定功率，可以计算出转子绕组的额定负荷。
2.转子绕组热损耗：转子绕组在工作过程中会产生热量，这部分热量被称为热损耗。
热损耗的大小与转子绕组的电流大小和电阻成正比。
可以通过测量转子绕组的电流来估算热损耗。
3.热容量：热容量是指转子绕组保持单位温度变化所需吸收或释放的热量。
它可以通过测量转子绕组的质量和比热容来确定。
4.热阻：热阻是指转子绕组对热传导的阻力。
热阻可以通过使用热传导方程和转子绕组的几何结构参数来估计。
基于以上因素，可以采用下面的方法来计算发电机转子绕组温度：1.确定发电机的额定功率，并计算出转子绕组的额定负荷。
2.对转子绕组施加额定负荷，并测量转子绕组的电流。
3.根据转子绕组的电流大小和电阻值估算热损耗。
4.使用热传导方程和转子绕组的几何结构参数估算热阻。
5.使用热传导方程和转子绕组的热阻、热容量以及热损耗来计算转子绕组的温度变化。
6.监测转子绕组的温度变化，确保温度不超过设定的安全范围。
在实际应用中，可以使用计算机模拟来辅助进行转子绕组温度的计算。
通过建立电机的数学模型，可以更准确地预测转子绕组的温度变化，为电机的设计和运行提供参考。
总之，正确计算和监测发电机转子绕组的温度是保护电机的重要手段。
通过考虑发电机额定功率、转子绕组热损耗、热容量和热阻等因素，可以估算和预测转子绕组的温度变化，为电机的安全运行提供保障。
中国华电集团内蒙古白音华金山发电有限责任公司发电机性能考核试验一发电机温升试验1 试验目的白音华金山发电有限责任公司1、2号机组所配发电机为哈尔滨电机厂生产的600MW汽轮发电机，为考核发电机的的温升，决定在投运后对发电机进行温升试验。
2 试验依据GB1029-93三相同步电机试验方法GB/T7064-1996透平型同步电机技术要求。
3 额定参数型号：QFSN-600-2YHG额定容量:705.88MVA额定功率:600MW 功率因数:0.85（进相0.95）额定电压:20KV4 试验内容在冷却介质温度不超过额定温度、氢气入口压力、氢气纯度均在额定条件下，在额定负荷的75%、90%和100%下，依次测量以下数据：①测发电机定子绕组的温升（检温计法，测温元件制造厂已埋设）②测发电机定子冷却水的温升（检温计法，测温元件制造厂已埋设）③测发电机定子铁心的温升（检温计法，测温元件制造厂已埋设）④测量发电机转子线圈的平均温升（直流压降法）⑤测量发电机氢冷器进出口风温（检温计法，测温元件制造厂已埋设）5 试验方法5.1试验方法采用直接负荷法，即在发电机直接带负荷的工况下，直接测量发电机的温升。
试验时，应保持发电机的转速在额定转速，端电压尽可能保持稳定，为此试验中应将电压调节器AVR改投手动调节位置。
发电机各参量尽可能保持稳定，定子冷却水水流量保持额定并稳定、所有氢气冷却器的水量应调节好，各氢气冷却器的出风温度应尽可能调节到额定值、氢气压力、氢气纯度保持额定，并保持均衡稳定。
试验需按多个有功工况进行（具体工况选择按现场实际情况确定）。
调整好负荷，在发电机稳定运行1小时后，开始测量发电机定子电流、电压，发电机有功、功率因数，转子碳刷压降，并测量发电机定、转子线圈温度、铁芯及发电机进出、风温度。
做好记录。
测量间隔为每15～20分钟一次，直到发电机各部分温度稳定为止（以每小时温度变化不大于1℃）。
发电机转子线圈温度采用直流压降法，即根据测量到的发电机转子电流（在转子分流器上接直流毫伏表）、转子压降（扣除碳刷压降后），计算出转子线圈的平均温度，见下式，式中： t－－转子线圈平均温度；R0－－转子线圈在温度为t0时的直流电阻值；Uf 、If－－测量时转子的电压、电流值。
电磁线圈温升计算公式标准电磁线圈是一种常见的电气元件，广泛应用于变压器、电机、发电机等电气设备中。
在工作过程中，电磁线圈会受到电流的作用而产生热量，这就需要对其温升进行计算和评估。
温升的计算不仅对电磁线圈的设计和选型具有重要意义，也是保证设备安全可靠运行的重要环节。
电磁线圈的温升计算公式是根据电磁线圈的结构、材料、工作条件等因素综合考虑得出的。
一般来说，电磁线圈的温升计算公式可以表示为：ΔT = I²Rt。
其中，ΔT为温升（单位为摄氏度），I为电流（单位为安培），R为电阻（单位为欧姆），t为时间（单位为秒）。
电磁线圈的电阻是影响其温升的重要因素之一。
电阻大小与线圈的材料、截面积、长度等有关。
在实际计算中，通常会根据线圈的具体结构和材料特性来确定其电阻值。
电流是另一个影响电磁线圈温升的重要因素。
电流越大，产生的热量就越多，从而使电磁线圈的温升也越高。
因此，在设计和选择电磁线圈时，需要合理确定其额定电流，以确保在工作过程中不会产生过高的温升。
时间因素也需要考虑在内。
通常情况下，电磁线圈在工作过程中会持续受到电流的作用，因此需要对其长时间工作时的温升进行评估。
在实际计算中，可以根据线圈的工作条件和环境温度等因素来确定时间参数。
除了上述基本的温升计算公式外，还有一些其他因素需要考虑。
例如，线圈的散热条件、周围环境温度等因素都会对其温升产生影响。
因此，在实际工程中，需要综合考虑各种因素，对电磁线圈的温升进行全面的评估和计算。
在实际工程中，电磁线圈的温升计算是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。
为了更准确地进行温升计算，通常会借助计算机辅助设计软件进行模拟分析。
通过对电磁线圈的结构、材料、工作条件等因素进行建模和仿真，可以更准确地预测其温升情况，从而指导工程设计和实际应用。
总之，电磁线圈的温升计算是电气工程中一个重要的环节，对设备的安全可靠运行具有重要意义。
合理的温升计算可以帮助工程师更好地设计和选择电磁线圈，确保其在工作过程中不会因温升过高而损坏设备，从而保障设备的安全运行。
科 技 前 沿8科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N云峰发电厂位于鸭绿江中上游的吉林省集安市青石镇,是中朝两国在鸭绿江界河上合资兴建、共同受益、中方管理的大型水力发电工程。
全厂共装水轮发电机组4台,单机容量11.5万kW ,总装机容量为46万kW,其中1、3号机组向中方50Hz系统供电,2、4号机组向朝鲜60Hz系统供电。
4台机组自投运以来,已连续运行46年。
水轮发电机组主要有水轮机、发电机、调速器及其它辅助设备组成。
发电机主要有定子、转子等组成。
水轮发电机转子由于需要施加较大的励磁功率,因此就变成了一个大的发热体,其温度的持续升高,直接影响水轮发电机的安全运行,因此必需对其温度的变化进行实时监控。
多年来水轮发电机转子温度测量问题一直是困扰水力发电系统专业技术人员的一大难题,传统的测温方法(伏安法)只能测量转子绕组的平均温度,不能测量每个磁极的各部温度,用传统的方法检测转子的温度费时费力,而且此温度值是整个绕组的平均温度,无法确定每个磁极绕组的温度、每个绕组各部的温度、磁极铁心的温度等等。
事实上每个绕组和绕组各部的温度是不完全一样的,每个磁极铁心的温度和铁芯各部的温度也是不一样的,要想更确切地了解转子各部具体的温度值,传统的检测方法是无法满足要求的。
还有一种方法就是在转子本体上安装测温装置,然后在转子旋转的过程中用光电的方法传递给固定部分,这种方法对转子的动平衡会产生影响,使转子在运行中出现振动。
因此,探究一种新的温度检测方法以满足生产现场的需要,是一个十分迫切的任务。
为了解决上述问题,经过认真的研究分析,提出了一种新型的转子测温方法--红外光电测温法。
即采用非接触红外线测温技术,测量转子旋转过程中转子绕组和铁芯各部的温度,实时监控各部的温度变化情况,为机组的安全稳定运行提供保障。
1 云峰发电厂水轮发电机组概况云峰发电厂共有4台立式发电机组,4台发电机的型号均为TS854/210-40,额定容量为115MW,额定定子电压13.8kV,额定转速150r/min,转子电压DC385V,额定转子电流1300A,转子电流密度2.05A /mm 2,转子重量530t,转子直径Φ7.8m,转子高度3.12m,转子磁极数40个,转子磁极宽度57cm,转子磁极高度2.4m,转子磁极厚度46.5cm,每个磁极重量3.3t,磁极线匝数30匝,每匝平均长度520cm,磁极铜线尺寸8×76/68,磁极线圈阻0.2042Ω,转子最高允许温度130℃,温升95℃,冷却方式为强迫风冷。
