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NB_T 31037-2012 风力发电用低压成套开关设备和控制设备PDF文本

ICs29.130.20K36备案号：37737-2012NB中华人民共和国能源行业标准NB/T31037-2012风力发电用低压成套开关设备和控制设备曲当津麦，7。?Low-voltage switchgear and controlgear assembiies for wind power generation2012-10-29发布2013-03-01实施国家能源局发布理到素前阀Z.ZC.ET
興素村网Z.ZC.ET
NB/T31037一2012目次前言…1范围…12规范性引用文件…3术语和定义…4使用条件……24.正常使用条件……24.2特殊使用条件……34.3运输、存放和安装条件……45结构要求……45.材料和部件的强度……45.2外亮防护等级……55.3电气间隙和爬电距离…55.4电击防护4440…65.5元器件及部件的选择与安装……76性能要求…761介电性能可元票…76.2温升极限…86.3短路保护和短路耐受强度……96.4电磁兼容性(EMC)6.5成套设备的控制和保护…。…96.6环境温度性能…1067附湿热性能……l17试验……117.1试验分类……l17.2试验验证……128铭牌和标志…1381铭牌…138.2标志…44*…14理甄Z.ZC.ET
NB/T31037一2012前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由能源行业风电标准化技术委员会(NEA/TC1)归。本标准起草单位：天津电气传动设计研究所、天津天传电控配电有限公司、山东中凯风电设备制造有限公司、中国质量认证中心、浙江方圆电气设备检测有限公司、深圳市宝安任达电器实业有限公司、常熟开关制造有限公司、甘肃电器科学研究院、深圳市粤华机电技术开发有限公司、厦门ABB低压电器设备有限公司、宁波天元电气集团有限公司、宁夏力成电气集团有限公司、杭州之江开关股份有限公司、九川集团电器有限公司、义乌市八方电力设备制造有限公司、成都科星电力电气有限公司、广东珠江开关有限公司、巨邦电气有限公司、慈溪奇国电器有限公司、临海市耀明电力设备有限公司。本标准主要起草人：仲明振、王阳、俞秀文、王金源、邢合萍、张正、嵇世卿、魏训峰、赵晓华、胡刚、胡新明、郑程遥、窦娟娟、张启蒙、牛广军、马雪峰、刘晓林、丁予弟、张大瑄、张柏成、波官勇、江国庆、马超。本标准为首次发布。理甄Z.ZC.ET
NB/T31037-2012风力发电用低压成套开关设备和控制设备1范围本标准规定了风力发电用低压成套开关设备和控制设备（以下简称成套设备）的术语和定义、使用条件、结构要求、性能要求和试验方法等。本标准适用于额定电压交流不超过1000V”,频率不超过1000Hz,或直流不超过1500V的成套设备。注：对成套设备中的专用器件及设备，除符合本标准的规定外，还需要符合相关的产品标准要求。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件：凡是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/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温(GB/T2423.1一2008，IEC60068-2-1:2007,IDT)GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温(GB/T2423.2一2008，EC60068-2-2:2007,1DT)GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cb:恒定湿热试验(GB/T2423.3-2006,EC60068-258:200站D的素才以J.NEGB/T2423.4一2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环)(IEC60068-2-30:2005,IDT)GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动（正弦）(GBT2423.102008,EC60068-2-6:1995,IDT)GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka:盐雾(GB/T2423.17一2008，IEC60068-2-11:1981,IDT)GB4208外壳防护等级(IP代码)(GB4208一2008，IEC60529:2001,IDT)GB/T5169.11电工电子产品着火危险试验第11部分：灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热丝可撚性试验方法(GB/T5169.11一2006，IEC60695-2-11:2000)GB/T14549电能质量公用电网谐波GB18451.1风力发电机组安全要求(GB18451.1一2001，IEC61400-1:1999,IDT)GB/T20138一2006电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级(IK代码)(IEC62262:2002,IDT)GB/T20641低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求(GB/T20641一2006，IEC62208:2002,DT)GB/T21714雷电防护(GB/T21714一2008，IEC62305:2006,IDT)IEC61439-1:2011低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则IEC61439-2:2011低压成套开关设备和控制设备第2部分：电力成套开关设备和控制设备3术语和定义EC61439-1:2011和IEC61439-2:2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。1)交流额定电压1I40V的成套设备参照本标准执行。有关的性能要求由制造商和用户协商确定。理闐素村网Z.ZC.ET
NB/T31037一20123.1风力发电机组wind turbine generator systems(WTGS)将风的动能转换为电能的系统。「GBT2900.53-2001,定义2.1.213.2风力发电用低压成套开关设备和控制设备low-voltage switchgear and controlgear assemblies forwind power generation风力发电用的由一个或多个低压开关器件和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备构成的，并带有电气和机械的连接及结构部件的组合体。3.3使用条件（环境条件）service conditions(environmental conditions)影响成套设备工况的环境因素（如海拔、温度、湿度等）。3.4工作范围operating limits由成套设备性能确定的，支配成套设备运行的诸多条件。3.5控制系统control system接受系统和/或环境的信息，调节成套设备，使其保持在工作要求范围内的系统。3.6保护系统protection system确保成套设备运行在设计范围肉的系统。网3.7故障风险fail safe避免由故障引发成套设备严重破坏的设计特性。3.8失效failure指执行规定功能的终结。4使用条件4.1正常使用条件4.1.1周围空气温度4.1.1.1户内成套设备的周围空气温度周围空气温度不超过+40℃。周围空气温度的下限为-5℃。4.1.1.2户外成套设备的周围空气温度周围空气温度不超过+40℃。周围空气温度的下限为：—温带地区为-25℃：一寒冷地区为-50℃。注：在高温极端温度和寒冷地区使用的成套设备，制造商与用户之间需要达成协议。4.1.2湿度条件4.1.2.1户内成套设备的湿度条件最高温度为+40℃时，相对湿度不得超过50%。在较低温度时，允许有较大的相对湿度，例如+20℃2理甄素前网Z..ET
NB/T31037一2012时，相对湿度为90%。但考虑到由于温度变化，有可能会偶尔产生适度的凝露。4.1.2.2户外成套设备的湿度条件温度+25℃时，相对湿度短时可达100%。4.1.3污染等级污染等级是指成套设备所处的环境条件。如果没有其他规定，成套设备一般在污染等级3环境中使用。即存在导电性污染，或者由于凝露使干燥的非导电性污染变成导电性的污染。对其他污染等级可以根据特殊用途或微观环境考虑采用。注：本标准中的污染等级是指影响电气间隙和爬电距离的周围环境条件。4.1.4海拔安装地点的海拔不超过2000m。注：对于在更高海拔处使用的成套设备，要考痣乔电强瘦的隆低、器件的分断能力和空气冷却效果的减弱，相关要求按GB/T22580执行。4.1.5振动安装在风机上或风力发电机组附近的成套设备应耐受风力发电机组常工作时的振动。振动试验的严酷等级应根据成套设螽的安装条作由搁造商和用户协商按表1选取。表1振动幅值“频率范眵低于交越频率的位移幅值高父越频率的加速度辐值Hzmmm/s10一1500035饰值)10~1500.075峰值》1010~可手0.15（缘值）2010~160035蜂值)50注1：交越频率为58拉62Hz.注2：交越频率以下规定的定位移，交越频华以灶为定加速瘦，注3：当规定的交越频掌在技术上不适用时，可另行规定交越频率以及其对应的位移速度幅值，在某些清况下也可规定一个以的交越频率a表中给出的振动隔值为推荐值。4.2特殊使用条件如果存在下述任何种特殊使用条件，用户应向成套设备制造商提出，则应遵守适用的特殊要求或由成套设备制造商与用户签订专的协议。特殊使用条件举例如下：a)温度值、相对湿度和/或海拔与1的规定值不同：b)在使用中，温度和/或气压的德剧变化，致在成套设备内易出现异常的凝露；c)空气被尘埃、烟雾、腐蚀性微粒、放射牲微蒸汽或盐雾严重污染：d)暴露在强电场或强磁场中；e)暴露在恶劣的气候条件下；f)受霉菌或微生物侵蚀：g)安装在有火灾或爆炸危险的场地：h)避受强烈振动和冲击：)安装在会使载流容量或分断能力受到影响的地方：暴露在除电磁骚扰以外的传导和辐射骚扰场所，以及除在6.4中所述环境以外的电磁骚扰场所：k)异常过电压状况或异常的电压波动：1)电源端或负载端的过度谐波。理甄Z.ZC.ET
NB/T31037一20124.3运输、存放和安装条件如果运输、存放和安装条件，例如温度和湿度条件与4.1中的规定不符时，应由成套设备制造商与用户签订专门的协议。如果没有其他规定，温度范围在-25℃~+55℃之间适用于运输和存放过程且在短时间内（不超过24h)可达到+70℃。成套设备在未运行的情况下经受上述极限温度后，不应遭受任何不可恢复的损坏，在规定的条件下应正常工作。注：对需要在寒冷地区运输和存放的成登设备，制造商与用户之间需要达成协议。5结构要求5.1材料和部件的强度5.1.1一般要求成套设备应由能够承受在规定的使用条件下产生的机械应力、电气应力和热应力的材料构成。成套设备壳体的外形应适应其用途，这些壳体可以采用不同的材料，例如：绝缘的、金属的或它们的组合材料等。5.1.2防腐蚀为了确保防腐蚀，成套设备应采用合适的材料或在裸露的表面涂上防护层，成套设备的防腐蚀性能依据721进行试骏。对需要在沿海地区使用的成套设备，应考虑使用条件的影响，如沿海地区的盐雾环境条件等，应由成套设备制造商和用户之间达成协议对成套设备进行盐雾试验。对成套设备盐雾试验的要求和方法依据GB/T2423.17的规定进行。1,J.NE对于绝缘材料的壳体和部件的热稳定性能，应采用高温试验验证。试验根据GB/T2423.2试险Bb进行，温度(70+2)℃，持续168h后，恢复96。按照7.2.1进行热稳定性的验证。试验可在一个有代裴性的壳体或部件样品上进行，对于只用于装饰目的的部件不进行此项试验。5.1.3.2绝缘材料耐受非正常发热和着火的性能用来固定载流部件的绝缘材料部件，由于内部电气作用导致部件暴露在热应力下，而且由于部件的老化而使成套设备的安全性受到损害，因而绝缘材料部件不应受到非正常发热和着火的有害影响，并且应用GB/T5169.11的灼热丝试验进行验证。在进行本试验时，保护导体(PE)不作为载流部件考虑。灼热丝顶部的温度应如下：一安装载流部件的部件：（960±15)℃：嵌入墙内的壳体：(850±15)℃；其他部件，包括需要安装保护导体的部件：(650±10)℃。对于小的部件（表面积尺寸不超过14mm×14mm),或部件的金属材料大于绝缘材料的情况，可采用替代的试验方法（例如：按照GB/T5169.5的针焰试验）。如果具有代表性截面积的同一材料作为部件已经满足5.1.3.2的要求，则不需要重复试验。它对己经依据各自说明书试验过的所有部件都是一样的。成套设备制造商可以提供来自绝缘材料供货商关于绝缘材料适用性的数据以证明符合这些要求。5.1.3.3耐紫外线辐射对于户外使用的由绝缘材料或合成材料制成的壳体和壳体部件，应进行耐紫外线辐射验证，依据7.2.1进行试验验证。5.1.4机械强度成套设备的壳体或隔板包括门的闭锁装置和铰链，应具有足够的机械强度以承受正常使用和短路条4理筑素前网Z..ET
NB/T31037-2012件下所遇到的应力。可移动部件的机械操作，包括所有的插入式连锁，应按7.2.9的规定进行机械操作验证。5.1.5起吊装置如果需要，成套设备应配备合适的起吊装置，按照721的试验进行检查。5.2外壳防护等级5.2.1对机械碰撞的防护对户外使用的成套设备壳体应提供防止机械碰城的防护等级，相关要求按GBT20138的规定，由制造商和用户协商确定。5.2.2防止触及带电部件以及外来固体和水的进入成套设备提供的防止触及带电部件及防止外来固体和水进入的防护等级，用P代码表示，并按照7.2.2进行验证。户内用成套设备的防护等级应不低于1P30。对于无附加防护设施的户外用成套设备的防护等级应至少为IP54。注：对于采取了附加防护设施的成套设备，经制造商与用户协商可有较低的防护等级。附加的防护设施可以是机舱罩、风机塔筒或类似设施。除非另有规定，成套设备制造商给出的防护等级适用于整个成套设备。如果成套设备有不同的防护等级，成套设备制造商则应单独标出该部位的防护等级。5.2.3可移式和/或可抽出式部件的防护等级成套设备标明的防护等级通常适用于可移式和/或可抽出式部件的连接部位。如果在可移式和/或可抽出式部件移出以后，成套设备不能保持原来的防护等级，则成套设备制造商与用户应达成采用某种措施以保证足够防护的协议与成套设备制造商提供的资剂可以代替这种协议⊙C.NE]当使用活动挡板为带电部件提供足够的防护时，应确保对非故意移动的防护。5.3电气间隙和爬电距离5.3.1一般要求应采用最高电压额定值来确定各电路间的电气间隙和爬电距离（电气间隙依据额定冲击耐受电压，爬电距离依据额定绝缘电压)。对于裸带电导体和端子（例如：母线、装置和电缆接头的连接处），其电气间隙和爬电距离至少应符合与其直接相连的器件的有关规定。当短路电流不大于成套设备标称额定值时，母线和/或连接线间的电气间隙和爬电距离也不宜减小至成套设备的规定值以下。由于短路导致的壳体部件或内部隔板、挡板和屏障的变形，其电气间隙和爬电距离也应小于53.2和5.3.3的规定值。5.3.2电气间隙电气间隙应足以达到能承受标称电路的额定冲击耐受电压(Ump)。电气间隙应不低于表2的规定值，但进行了冲击耐受电压试验的情况除外。表2空气中的最小电气间隙1额定冲击耐受电压Up最小的电气间隙kVmm≤2.51.54.03.06.05.58.08.012.014.0a根据非均匀电场环境和污染等级3决定。5理闐素村网Z.ZC.ET
NB/T31037-2012用测量来验证电气间隙的方法见IEC61439-1:2011附录F。5.3.3爬电距离成套设备制造商应依据所选择的成套设备电路的额定绝缘电压()来确定爬电距离。对于任一电路，其额定绝缘电压应不小于额定工作电压(U)。在任何情况下，爬电距离都不应小于相应的最小电气间隙。最小爬电距离应根据4.1.3规定的污染等级和相应的材料组别以及成套设备的额定绝缘电压按表3确定。表3最小爬电距离最小爬电距离额定绝缘电压mmyb材料组别cⅡlⅢa6321.51.51.51.5%1.51.61.81.8501.51.71.91.9631.61.823801.71.92.12.11001.822.22.2125o2.12.42.41222.52.5镜JZ.ET3.232044.55540055.66.36.35006.37.18.08.0630891010800101112.5100012.5141612501618201600202225注：以上数据是在污染等级3环境中使用的情况。a材料组别Ib一般不推荐用于630V以上的污染等级3。b作为例外，对于额定绝缘电压127V、208V、415V、440V、660V1690V和830V,可采用分别对应于125V、200V、400V、630V和800V的较低挡的爬电距离。c根据相比电痕化指数(CT)的电压范围值，材料组别分组如下：一材料组别1600≤CTI一材料组别Ⅱ400≤CTI<600<>一材料组别Ⅲa175≤CTI<400<>一材料组别6100≤CTI<175<>用测量来验证爬电距离的方法在1EC61439-1:2011附录F中给出。5.3.4隔离距离可抽出式单元触头间隔离距离的冲击耐受电压能力应按5.3.2进行验证。5.4电击防护应采用EC61439-1:2011中8.4规定的基本防护和故障保护措施实现成套设备的电击防护。6理甄Z.ZC.ET
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