ICS 29.080.30 CCS K 15 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T11209—2023 电气绝缘系统电、湿热综合应力 耐久性多因子评定方法 Multifactor evaluation method of endurance for electrical insulation systems under simultaneous electrical and damp heat stresses 2023-05-26发布 2023-11-26实施 国家能源局 发布 NB/T 11209—2023 目 次 前言 引言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 总则 5 试验规程 试品 7 老化分周期 8 诊断分周期 终点判据 10 数据分析和评定 11 报告· 图士国电力出版社 NB/T11209—2023 前言 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国电器工业协会提出。 本文件由全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标准化技术委员会（SAC/TC301）归口。 本文件起草单位：中车永济电机有限公司、苏州太湖电工新材料股份有限公司、西安热工研究院有 限公司、江苏钰明新材料有限公司、厦门施威特电力科技有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、 西安交通大学、东方电气集团东方电机有限公司、上海电气电站设备有限公司上海发电机厂、哈尔滨电 机厂有限责任公司、北京金风科创风电设备有限公司、海鸿电气有限公司、浙江荣泰电工器材股份有限 公司、浙江博菲电气股份有限公司、苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司、中车株洲电机有限公司、许 绝电工股份有限公司、广东明阳电气股份有限公司、南阳防爆（苏州）特种装备有限公司、无锡江南电 缆有限公司、江苏中天伯乐达变压器有限公司、珠海康晋电气股份有限公司、艾伦塔斯电气绝缘材料（珠 海）有限公司、ABB高压电机有限公司、哈尔滨理工大学、上海电器设备检测所有限公司、广东捷威电 子有限公司。 本文件主要起草人：刘冠芳、关国华、刘亚丽、赵勇、刘学忠、郭振岩、陈昊、李术林、沈茂雄、 郭宁、吴斌、梁西川、朱永明、何明鹏、郑刚、王玉田、郭献清、梁庆宁、郑敏敏、狄宁宇、周成、 袁小平、何攀、刘军、刘卫东、梁振华、吴勘、管兆杰、樊洁心、马勇、陈世波、黄静、李园园、 丁明俊。 本文件为首次发布。 NB/T11209—2023 引言 电气设备的运行环境条件较为复杂，如高湿度、高温差、重盐雾、高污移、高海拔等，这些环境因 素对电气设备绝缘系统寿命有一定的影响。根据电气设备多年的运行经验和故障特征分析，湿热、冷热 交变（或温度变化）等环境因素对旋转电机、于式变压器、电抗器等绝缘系统寿命影响或协同老化作用 最显著。现有的电气绝缘系统评定方法主要关注热、电、机械等老化因子，不能完全评估应用于复杂运 行环境的电气设备绝缘系统的可靠性。 本文件充分考虑了电气设备绝缘系统技术水平的现状，结合研究、制造及运行单位的实际经验，参 考现有国内外标准，提出了电气绝缘系统电、湿热综合应力耐久性多因子评定方法。 由于现有试验数据的不足、实际运行工况的复杂性等原因，对盐雾、低气压、振动等环境的多因子 评定方法还在研究中。 II NB/T11209—2023 电气绝缘系统电、湿热综合应力耐久性多因子评定方法 1范围 本文件规定了电气绝缘系统在电、湿热综合应力耐久性试验时的评定方法。 本文件适用于电气设备在用或拟用的绝缘系统，用于对比待评绝缘系统和基准绝缘系统的性能。 本文件不适用于评估电气设备绝缘系统的运行寿命。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T24213 环境试验概述和指南 GB/T2423.3一2016环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验 GB/T2423.22一2012环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化 GB/T7354高电压试验技术局部放电测量 GB/T20112一2015电气绝缘系统的评定与鉴别 GB/T20833.4旋转电机绕组绝缘第4部分：绝缘电阻和极化指数测量 GB/T34665电机线圈/绕组绝缘介质损耗因数测量方法 JB/T6204高压交流电机定子线圈及绕组绝缘耐电压试验规范 3术语和定义 GB/T20112一2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 待评绝缘系统 candidate insulating systems 为确定其运行能力在评定中拟用的绝缘系统， ［来源：GB/T20112一2015，3.1.4，有修改］ 3.2 基准绝缘系统reference insulating systems 通过运行经验验证已确定其性能的绝缘系统。 ［来源：GB/T20112—2015，3.1.3，有修改］ 3.3 老化分周期持续时间 ageing sub-cycle exposure periods or ageing sub-cycle lengths 在老化分周期中，从开始同时施加电和湿热应力至停止施加应力的时间。 4总则 电气绝缘系统的电、湿热综合应力耐久性评定属于对比性试验。待评绝缘系统应采用与基准绝缘系 统相同的试品结构和试验规程进行试验，试验结束后，对比待评绝缘系统和基准绝缘系统的失效时间。 基准绝缘系统应具有不低于待评绝缘系统75%预期最大电压下的运行经验和足够多的运行数量。 本文件未规定的内容应遵循GB/T20112一2015的原则。 1 NB/T11209—2023 5试验规程 本文件规定的电、湿热综合耐久性评定方法是周期性试验，每个周期由老化分周期和诊断分周期组 成，试验流程如图1所示。老化试验前对试品进行初始诊断试验，老化分周期是同时施加电应力和湿热 应力的老化试验，诊断分周期包括温度变化试验、耐压试验和其他诊断试验。 老化分周期 诊断分周期 开始 初始诊断试验 电、湿热老化试验 温度变化试验 耐压试验 其他诊断试验 图1试验流程 6试品 6.1试品结构 试品结构应能充分体现待评绝缘系统的结构特征，并应按照正常或预期的制造工艺进行制造。 旋转电机、干式变压器、电抗器等电气设备的绕组、线圈、半线圈或线棒均可单独作为试品。当试 品在高电压和高湿热条件下进行试验时，试品应留有足够的爬电距离，防止出现表面放电现象。必 要时，可以采用特殊防晕结构和（或）防潮结构使失效只出现在需要考核的绝缘部位。在不改变电 气绝缘系统失效机理的情况下，可适当缩小试品的尺寸。考虑运行期间绝缘系统中的机械配件可能 影响老化试验结果，应在试品中增加相关配件，如电机铁心槽中线圈或线棒的固定方式或端部支撑 结构。 6.2试品数量 在每个选择的试验应力水平下，应有足够数量的试品进行老化试验，试品数量不应少于5个。 6.3# 初始筛选试验 6.3.1外观检查 外观检查应至少包含以下内容： 一试品表面无铁屑或其他金属杂物、铁心无锈蚀等； 试品绝缘无破损、树脂填充饱满等； 试品各部件为一整体，且无松动现象。 6.3.2耐压试验 电机绝缘系统可按照JB/T6204的规定对每个试品进行工频耐压试验。试验电压和试验时间执行相 关产品规定，若无规定，由供需双方协商一致。其他电气设备绝缘系统可参考相关文件或供需双方协商 进行耐压试验。 6.4初始诊断试验 在第一个老化分周期开始之前应对试品进行初始诊断试验，获得试品起始阶段（老化试验前）的状 态和绝缘特性，以便与试验后的状态进行对比。初始诊断试验内容为8.4中规定的其他诊断试验。 2 NB/T11209—2023 7老化分周期 7.1一般要求 电和湿热综合老化的试验箱应符合GB/T2423.3一2016中第4章的要求，并具备防潮功能的高电压 穿箱套管或引入装置。 在选择老化的试验应力水平时，应注意试品老化机理与电气设备正常运行时的老化机理保持一致， 试验的应力水平不宜过高。推荐使用工频交流电压，为了缩短试验时间，可提高试验电压的频率，建议 最高频率为10倍的工频，但试验时的介质损耗不应使绝缘系统温度升高太多以致影响试验结果。待评绝 缘系统和基准绝缘系统应使用相同的电压频率。 当试验箱内的相对湿度和温度达到所选择的湿热应力水平时，则开始施加所选择的电应力，直至达 到老化分周期持续时间或试品绝缘失效。 7.2试验应力水平 表1给出了推荐的试验应力水平选择方案， 中UN为绝缘系统的额定电压 表1 推荐的试验应力水平选择方案 湿热应力 试验水平 电应力 相对湿度 温度 ℃ 1 1.9UN 40 2.1UN 90 40 3 2.3UN 90 50 4 2.5UN 95 50 5 2.7UN 95 60 在选定湿热应力的温度和湿度水平时，假定在整个试验电压范围内湿热老化机理相同且完全符合佩 克模型。 注：佩克模型是用来计算实际环境中受温度、 湿度双重应力引起的失效退化过程的物理数学模型。 可按照GB/T2423.3一2016中第4章的规定选择湿热应力水平，若在湿热应力老化中温度的作用突 出，可选择高于表1推荐的温度。若已知的或预期的电、湿热老化相互作用使之不适宜组合，则可不按 照表1中所示的方案选择电、湿热试验应力水平，如可选择较合适的试验电应力水平2、3、4分别与试 验湿热应力水平3、4、5或1、2、3组合，最重要的原则是选择的试验应力水平使试品在要求的老化时 间范围内产生失效。 7