GBT 40817.1-2021 核電主泵電機技術(shù)條件 第1部分：軸封泵異步電機

核電主泵電機技術(shù)條件第1部分：軸封泵異步電機IGB/T40817.1—2021前言 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 2 25技術(shù)要求 26試驗方法 7檢驗規(guī)則 58標識及包裝 7Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T40817《核電主泵電機技術(shù)條件》的第1部分。GB/T40817已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：軸封泵異步電機；——第2部分：屏蔽泵異步電機。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國大型發(fā)電機標準化技術(shù)委員會(SAC/TC511)歸口。本文件起草單位：哈爾濱電氣動力裝備有限公司、上海電氣集團上海電機廠有限公司、哈爾濱大電機研究所、東方電氣集團東方電機有限公司、中國核動力研究設(shè)計院、中廣核工程有限公司、佳木斯電機股份有限公司。核電主泵是核電站的關(guān)鍵設(shè)備，隨著我國核電事業(yè)進入快速發(fā)展軌道，核電主泵電機的技術(shù)水平已經(jīng)日趨成熟，其主要型式分為軸封泵異步電機和屏蔽泵異步電機，為統(tǒng)一相關(guān)行業(yè)的設(shè)計、制造及驗收等方面標準，保證產(chǎn)品水平同國內(nèi)行業(yè)制造技術(shù)水平同步提高，并能夠適應(yīng)國際市場競爭的需要，所以編制了本文件。由于軸封泵異步電機和屏蔽泵異步電機在結(jié)構(gòu)型式、運行維護等方面存在較大的差異，故本文件由2個部分組成?！?部分：軸封泵異步電機。目的在于確立了壓水堆核電站軸密封型反應(yīng)堆冷卻劑泵用立式鼠籠型異步電機的基本型式、基本參數(shù)與技術(shù)要求、檢驗規(guī)則、標識與包裝的要求?！?部分：屏蔽泵異步電機。目的在于確立了壓水堆核電站屏蔽式主泵用立式鼠籠型異步電核電作為一種清潔能源，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，國內(nèi)、國際核電產(chǎn)品市場需求逐年增加，我國通過自主科研及試驗，已完全掌握了軸封式壓水堆主泵拖動用異步電機的設(shè)計與制造技術(shù)，但一直沒有形成行業(yè)的統(tǒng)一標準，本文件的編制解決了軸封泵異步電機在設(shè)計、制造、試驗等方面無標準可依的問題，是我國第一項關(guān)于軸封主泵異步電機的國家技術(shù)標準，為核電廠、設(shè)計院、設(shè)備制造廠等相關(guān)單位提供了涉及軸封泵異步電機方面的工作依據(jù)，使采購方、設(shè)備供應(yīng)商避免許多重復(fù)性的工作，對軸封泵異步電機產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到支撐作用。1核電主泵電機技術(shù)條件第1部分：軸封泵異步電機本文件規(guī)定了壓水堆核電站軸密封型反應(yīng)堆冷卻劑泵用立式鼠籠型異步電機(以下簡稱主泵電機)的基本型式、基本參數(shù)與技術(shù)要求、檢驗規(guī)則、標識與包裝的要求。本文件適用于壓水堆核電站軸密封型反應(yīng)堆冷卻劑泵用立式鼠籠型異步電機。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T755旋轉(zhuǎn)電機定額和性能GB/T997旋轉(zhuǎn)電機結(jié)構(gòu)型式、安裝型式及接線盒位置的分類(IM代碼)GB/T1032三相異步電動機試驗方法GB/T1971旋轉(zhuǎn)電機線端標志與旋轉(zhuǎn)方向GB/T1993旋轉(zhuǎn)電機冷卻方法GB/T4942.1旋轉(zhuǎn)電機整體結(jié)構(gòu)的防護等級(IP代碼)分級GB/T9239.1—2006機械振動恒態(tài)(剛性)轉(zhuǎn)子平衡品質(zhì)要求第1部分：規(guī)范與平衡允差的檢驗GB/T10068軸中心高為56mm及以上電機的機械振動振動的測量、評定及限值GB/T10069.1旋轉(zhuǎn)電機噪聲測定方法及限值第1部分：旋轉(zhuǎn)電機噪聲測定方法GB/T10069.3旋轉(zhuǎn)電機噪聲測定方法及限值第3部分：噪聲限值GB/T20160旋轉(zhuǎn)電機絕緣電阻測試GB/T22715旋轉(zhuǎn)交流電機定子成型線圈耐沖擊電壓水平JB/T10500.2電機用埋置式熱電阻第2部分：鉑熱電阻技術(shù)要求IEC/IEEE60780-323核設(shè)施具有安全重要性的電氣設(shè)備鑒定(Nuclearfacilities—Electricalequipmentimportanttosafety—Qualification)ASMESec.ⅢNB-2540鍛件和棒材的檢驗和修補(Examinationandrepairofforgingsandbars)EN10083-3淬火鋼和回火鋼第3部分合金鋼的交貨技術(shù)條件(Steelsforquenchingandtempering—Part3:Technicaldeliveryconditionsforalloysteels)RCCMM2132壓水堆冷卻劑泵軸組件用Mn-Ni-Mo合金鋼鍛件(Partprocurementspecificationmanganese-nickel-Chromium-molybdenumsteelalloyforgingsforpwrreactorcoolantpmpshaftas-2RCCMM2321壓水堆冷卻劑泵飛輪用Ni-Cr-Mo合金鋼鋼板(Partprocurementspecificationpwrreactorcoolantpumpdiskflywheelsmadefromnickel-chromium-molybdenumalloysteelplate)RCCMMC4000液體滲透檢查(Liqidpenetrantexamination)RCCMMC5000磁粉檢查(Magneticparticleexamination)3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4.1主泵電機的定額是以S1工作制為基準的連續(xù)定額(應(yīng)按照GB/T755的要求執(zhí)行)。4.2主泵電機的外殼防護等級為IP23,接線盒外殼防護等級為IP55(應(yīng)按照GB/T4942.1的要求執(zhí)行)。4.3主泵電機的冷卻方法為IC01(應(yīng)按照GB/T1993的要求執(zhí)行)。4.4主泵電機的結(jié)構(gòu)及安裝型式為IM8621、IM8721或IMV1(應(yīng)按照GB/T997的要求執(zhí)行)。4.5主泵電機的額定頻率為50Hz,額定電壓為6000V、6600V或10000V。4.6主泵電機同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min。4.7主泵電機通常在軸上裝有飛輪，飛輪用撐緊鍵與軸聯(lián)接固定，也可采用熱套無鍵聯(lián)接方式。4.8主泵電機旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合技術(shù)協(xié)議或設(shè)備技術(shù)規(guī)范書要求，應(yīng)設(shè)置防止轉(zhuǎn)子反方向旋轉(zhuǎn)的防倒轉(zhuǎn)4.9主泵電機的外形及安裝尺寸應(yīng)符合技術(shù)協(xié)議或設(shè)備技術(shù)規(guī)范書要求。5技術(shù)要求5.1在下列條件下，主泵電機應(yīng)能額定運行：a)海拔不超過1000m;b)最低環(huán)境空氣溫度不低于15℃,最高環(huán)境空氣溫度不超過55℃;c)運行地點月平均相對濕度不大于90%;d)主泵電機冷卻器冷卻水進水溫度為：15℃≤T進水≤35℃;e)最低進水溫度15℃,最高進水溫度35℃。5.2主泵電機運行期間電源電壓和頻率的變化范圍應(yīng)符合GB/T755的規(guī)定。5.3當電壓和頻率為額定時，主泵電機效率和功率因數(shù)的保證值應(yīng)符合表1、表2的規(guī)定(不計雙向推力軸承損耗)。5.4主泵電機的起動轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足在允許的最低電壓下，且水泵承受最大倒灌流量和最大出口壓力的狀態(tài)下，將水泵牽入額定轉(zhuǎn)速。在額定電壓下，主泵電機堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比應(yīng)不小于0.8。5.5在額定電壓下，主泵電機堵轉(zhuǎn)電流與額定電流之比的保證值應(yīng)不大于7.0。5.6在額定電壓下，主泵電機最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比的保證值應(yīng)不小于1.8。3表1效率和功率因數(shù)的保證值(6000V、6600V)功率同步轉(zhuǎn)速r/min效率η%功率因數(shù)表2效率和功率因數(shù)的保證值(10000V)功率同步轉(zhuǎn)速r/min效率η%功率因數(shù)cosφ94.994.80.870.86630095.094.995.195.0800095.295.1900095.395.295.495.35.7主泵電機為全電壓直接起動。5.8主泵電機應(yīng)設(shè)置空水冷卻器(空氣和水進行熱交換的空氣冷卻器),其設(shè)計應(yīng)使得排放到安全殼內(nèi)的熱空氣溫度不高于50℃。5.9主泵電機應(yīng)設(shè)置電加熱器，以防止主泵電機靜止時結(jié)露。5.10主泵電機電氣性能保證值的容差應(yīng)符合GB/T755的規(guī)定。5.11主泵電機定子采用155(F)級絕緣。當運行條件符合4.1且功率、電壓為額定時，主泵電機繞組的溫升限值(用電阻法)應(yīng)不超過70K;軸承的容許溫度(檢溫計法)應(yīng)不超過95℃。5.12主泵電機在空載工況下，應(yīng)能承受提高轉(zhuǎn)速至其額定值的125%、歷時2min的超速而不發(fā)生有害變形。5.13主泵電機整個繞組在40℃的絕緣電阻值不小于100MΩ,絕緣電阻的測試方法按GB/T20160的規(guī)定。45.14主泵電機的定子繞組應(yīng)能承受匝間沖擊耐電壓試驗而不發(fā)生擊穿。進行匝間沖擊耐電壓試驗時，其線圈試驗沖擊電壓峰值和試驗方法按GB/T22715的規(guī)定。5.15當三相電源平衡時，主泵電機的三相空載電流中的任何一相與三相平均值的偏差應(yīng)不大于平均5.16主泵電機應(yīng)設(shè)置機架振動監(jiān)測裝置和軸振動監(jiān)測裝置，并能輸出遠傳信號。主泵電機空載時軸承處測得的機架振動速度有效值應(yīng)不超過2.8mm/s,軸振動振幅應(yīng)不超過0.12mm(峰峰值)。5.17主泵電機空載時測得的A計權(quán)聲功率級的噪聲數(shù)值應(yīng)符合GB/T10069.3的規(guī)定。5.18主泵電機定子繞組至少應(yīng)裝設(shè)6個Pt100埋置式電阻測溫元件，并符合JB/T10500.2的規(guī)定。推力軸承的每個推力面中的2個軸瓦各裝有1個Pt100電阻測溫元件，每個導(dǎo)軸承中的2個軸瓦各裝有1個Pt100電阻測溫元件。5.19主泵電機的油槽應(yīng)裝設(shè)就地顯示的液位指示器，并能遠傳液位信號。5.20對于安裝有可脫落飛輪結(jié)構(gòu)的主泵電機，應(yīng)裝有飛輪位置監(jiān)測裝置。級設(shè)備進行選取，并應(yīng)符合IEC/IEEE60780-323的要求，轉(zhuǎn)速測量裝置的支撐應(yīng)滿足抗震要求。5.22主泵電機不允許在運行中反接電源逆轉(zhuǎn)或制動，只允許單方向旋轉(zhuǎn)。5.23反應(yīng)堆冷卻劑在20℃到正常運行溫度之間的倒灌流量下，主泵電機設(shè)計允許的起動次數(shù)為4000次。正常起動時，主泵電機允許冷態(tài)起動2次。5.24主泵電機設(shè)計應(yīng)采取可靠的防止軸電流措施。5.25主泵電機應(yīng)具有可靠的接地裝置，并應(yīng)有指示接地的明顯標志。此標志應(yīng)保證在主泵電機使用5.26主泵電機表面涂漆應(yīng)滿足反應(yīng)堆廠房內(nèi)涂層要求。5.27主泵電機轉(zhuǎn)子動平衡應(yīng)符合GB/T9239.1—2006中2.5級。5.28主泵電機的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)符合技術(shù)協(xié)議或設(shè)備技術(shù)規(guī)范書要求。5.29主泵電機設(shè)計壽命為40年。5.30主泵電機的飛輪設(shè)計滿足以下要求：a)飛輪的設(shè)計超速應(yīng)至少大于最高預(yù)計超速的10%,且不低于正常運行轉(zhuǎn)速的1.25倍。預(yù)計超速應(yīng)計及在反應(yīng)堆冷卻劑泵進口或出口處反應(yīng)堆冷卻劑管道破裂，或者汽輪機甩負荷時泵的最高轉(zhuǎn)速。b)對于與軸采用鍵聯(lián)接的飛輪，在正常運行轉(zhuǎn)速下，由離心力和飛輪與軸的壓配合所造成的組合應(yīng)力應(yīng)不超過最小屈服強度的1/3,或在材料弱方向上測得的屈服強度的1/3。對于熱套無鍵聯(lián)接的飛輪，在正常運行轉(zhuǎn)速下，由離心力和飛輪與軸的壓配合所造成的組合應(yīng)力應(yīng)不超過最小屈服強度的1/2,或在材料弱方向上測得的屈服強度的1/2。c)由離心力和壓配合引起的在設(shè)計超速時的組合應(yīng)力應(yīng)不超過最小屈服強度的2/3,或不大于弱方向上測得的屈服強度的2/3。d)支撐飛輪的軸和軸承應(yīng)能承受來自正常運行、預(yù)期瞬態(tài)、設(shè)計基準冷卻劑喪失事故(LOCA)以及運行基準地震(SSE1)、安全停堆地震(SSE2)等的任何載荷組合。e)飛輪在“韌性斷裂”“非韌性斷裂”“過度變形”3種情況下的計算臨界轉(zhuǎn)速，應(yīng)大于2倍正常運行轉(zhuǎn)速。5.31主泵電機應(yīng)設(shè)計成能承受運行基準地震(OBE)所引起的異動工況載荷，并能承受安全停堆地震(SSE)和冷卻劑喪失事故(LOCA)同時作用的極限事故工況載荷。在這些載荷的作用下，主泵電機應(yīng)具有保持其結(jié)構(gòu)完整性的能力。5.32主要材料應(yīng)符合以下要求：a)主泵電機的軸材料應(yīng)符合RCCMM2132或EN10083-3的規(guī)定。當采用該標準規(guī)定之外的材5料時，應(yīng)向用戶提供充分的材料對照說明，并經(jīng)過批準后方可使用。b)主泵電機的飛輪材料應(yīng)符合RCCMM2321的規(guī)定。當采用該標準規(guī)定之外的材料時，應(yīng)向用戶提供充分的材料對照說明，并經(jīng)過批準后方可使用。c)主泵電機內(nèi)部引出電纜應(yīng)采用低煙無鹵阻燃電纜。d)主泵電機主絕緣及電纜和內(nèi)部引線能夠耐受累積放射劑量(2.88×10?)Gy,且性能無明顯下降。主泵電機定子線圈應(yīng)進行交變濕熱試驗，且性能無明顯下降。e)主泵電機材料中禁止使用鋁及其合金材料。5.33主泵電機的外觀和裝配質(zhì)量要求如下：——主泵電機的裝配應(yīng)完整、正確，各類標志齊全；——主泵電機轉(zhuǎn)動時應(yīng)平穩(wěn)輕快，無停滯現(xiàn)象，聲音均勻和諧而無有害的雜音；——主泵電機的軸承油箱、冷卻器及相關(guān)油管、水管應(yīng)密封良好，無漏油、漏水等現(xiàn)象。5.34電動機除符合5.1～5.33的要求外，還應(yīng)進行以下項目的測試：——繞組在冷卻狀態(tài)下直流電阻的測定；——耐電壓試驗；——空載電流及損耗的測定；——效率、功率因數(shù)及轉(zhuǎn)差率的測定；——空載特性曲線的測?。弧罗D(zhuǎn)特性曲線的測??；——軸電壓的測定。6試驗方法6.1電動機的常規(guī)試驗按GB/T1032的規(guī)定進行。6.2絕緣電阻的測試按GB/T20160進行。6.3匝間絕緣耐沖擊電壓試驗按GB/T22715進行。6.4振動的測定按GB/T10068進行。6.5噪聲的測定按GB/T10069.1進行。6.6外形尺寸檢查按技術(shù)協(xié)議要求。底腳支承面的平面度和鍵槽的對稱度允許在零件上進行檢查。6.7外觀和裝配質(zhì)量檢查，用目測檢查電動機的裝配、外表面油漆和各類標志；用手轉(zhuǎn)動電動機轉(zhuǎn)軸，檢查軸承運行情況。檢查結(jié)果是否符合5.25～5.26的要求。6.8耐電壓試驗按GB/T755進行。6.9旋轉(zhuǎn)方向的檢查按GB/T1971進行。6.10轉(zhuǎn)軸檢驗：軸最終加工完成后，軸表面應(yīng)做磁粉探傷檢驗，檢驗方法按RCCMMC5000的規(guī)定，驗收準則按RCCMM2132中相關(guān)規(guī)定；軸的鐵心段部分可在套鐵心之前進行檢驗。6.11飛輪檢驗：飛輪最終加工完成后，應(yīng)做液體滲透檢驗，檢驗方法按RCCMMC4000的規(guī)定，驗收準則按RCCMM2321中相關(guān)規(guī)定；主泵電機做完超速試驗后，需對飛輪進行100%體積超聲波檢驗，檢驗方法和驗收準則應(yīng)符合ASMESec.ⅢNB-2540。7檢驗規(guī)則7.1檢驗分類主泵電機檢驗分為檢查試驗與型式試驗。67.2檢查試驗檢查試驗項目及試驗方法按表3的規(guī)定執(zhí)行。7.3型式試驗7.3.1凡遇下列情況之一者，應(yīng)進行型式試驗：——經(jīng)鑒定定型后，制造商第一次生產(chǎn)；——設(shè)計或工藝上的變更足以引起某些性能和參數(shù)發(fā)生變化；——檢查試驗結(jié)果與以前的型式試驗結(jié)果發(fā)生不可容許的偏差。7.3.2電動機的型式試驗項目及試驗方法按表3的規(guī)定執(zhí)行。表3檢驗項目與試驗方法序號檢驗項目檢查試驗型式試驗要求章條號試驗方法章條號1機械檢查：1)轉(zhuǎn)動檢查；2)外觀檢查；3)安裝尺寸檢查√√6.6、6.72耐電壓試驗√√3繞組在冷態(tài)下直流電阻的測定√√4絕緣電阻的測定√√5匝間絕緣耐沖擊電壓試驗√√6空載試驗"√√7堵轉(zhuǎn)試驗”√√8超速試驗√√9振動的測定√√旋轉(zhuǎn)方向的檢查√√4.8熱試驗—√效率、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)差率的測定“——√噪聲的測定√最大轉(zhuǎn)矩的測定√轉(zhuǎn)動慣量的測定√軸電壓的測定——√轉(zhuǎn)軸檢驗√√6.10飛輪檢驗√√6.11”為需要檢驗的項目，“