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NB/T310442012永磁风力发电机一变流器组技术规范1范围本标准规定了永磁风力发电机(以下简称发电机)一变流器组的相关术语及定义、技术要求、试验方法等。本标准适用于永磁风力发电机一变流器组(以下简称发变组)。对特殊要求,可由用户与制造厂协商。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。GB755一2008旋转电机定额和性能(IEC60034-1:2004,DT)GB4208一2008外壳防护等级(P代码)(IEC60529:2001,IDT)GB10068一2000轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值(IEC60034-14:2007,IDT)GB18451.1一200L风力发电机组安全要求GBT191-208共包装储运图示标志S07sdS7,MO.J17GB/T1029一2005三相同步电机试验方法GB/T2423.1一2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温(IEC60068-21:2007,DT)GB/T2423.2一2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温(IEC60068-2-2:2007,DT)GB/T2900.25一2008电工术语旋转电机(IEC60050-411:1996,IDT)GB/T2900.33一-2004电工术语电力电子技术(IEC60050-551:1998,IDT)GB/T2900.53一2001电工术语风力发电机组(IEC60050-415:1999,IDT)GB/T3859.1一1993半导体变流器基本要求的规定(IEC60146-1-1:1991,IDT)GB/T4942.1一2006旋转电机整体结构的防护等级(IP代码)一分级(IEC60034-5:2000,IDT)GB/T12668.3一2003调速电气传动系统第3部分:产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法(IEC61800-3:1996,DT)GB/T13422-一1992半导体电力变流器电气试验方法GB/T14549一1993电能质量公用电网谐波GB/T15543电能质量三相电压不平衡GB/T20160一2006旋转电机绝缘电阻测试(IEEE Std43:2000,IDT)GB/T20320一2006风力发电机组电能质量测量和评估方法GB/T20626(所有部分)特殊环境条件高原电工电子产品GB/T20641一2006低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求(IEC62208:2002,IDT)GB/T25387.1一2010风力发电机组全功率变流器第1部分:技术条件GB/T25389.2一2010低速永磁同步发电机第2部分:试验方法B/T5777.2一2002电力系统二次电路用控制及继电保护屏(柜、台)通用技术条件理甄Z.ZC.ET
NB/T31044-2012JB/T7836.1电机用电加热器第1部分:通用技术条件JB/T10500.1一2005电机用埋置式热电阻第1部分:一般规定、测量方法和检验规则NB/T31012一2011永磁风力发电机制造技术规范NB/T31015一2011水磁风力发电机变流器制造技术规范3术语和定义GB/T2900.25-2008,GB/T2900.33-2004,GB/T2900.53-2001,GB/T3859.1一1993,NB/T31012一2011和NB/T31015一2011中界定的以及下列术语及定义适用于本文件。3.1风力发电机组wind turbine generator system;WTGS将风的动能转换为电能的系统。3.2拖动机driver与永磁发电机转子相连接的机械传动部件,一般指风机、齿轮箱或电动机等。3.3永磁风力发电机组permanent magnet wind turbine generator system采用永磁同步发电机的风力发电机组。3.4永磁风力发电机-变流器组permanent magnet wind turbine generator-converter set;GCS由永磁同步风力发电机和全功率变流器共同组成的风力发电组件。3.5浏UL发变组输出端GCS output发变组与并网变压器之间的连接端。3.6发变组输入端GCS input发变组与拖动机之间的连接端。3.7发变组效率GCS efficiency发变组输出有功功率与输入有功功率的比值,用百分数表示。发变组效率公式为7=2×10%(1)式中:刀一发变组效率:一发变组输出有功功率:。一发变组输入有功功率。3.8发变组输出端功率因数power factor of GCS output发变组输出端有功功率与视在功率的比值。功率因数公式为PCOS=-×100%(2)理筑Z..ET
NB/T31044一2012式中:cosp一功率因数;P一有功功率:S—视在功率。3.9总谐波畸变率total harmonic distortion;THD总谐波畸变率与所考虑量的基波分量相关。总谐波畸变率(THD)定义为THD(3)式中:2一基波有效值:总有效值,可代表电流或电压。注:上述定义中包含有间谐波,当间请波存在时,波形不再是周期性的,间谐波所产生的影响可能耍比谐波产生的影响更复杂。假若间谐波忽略不计,则式(3)也可表达为THD(4)式中:尚硅麦h—谐波次数,2—h次谐波分量的有效值。注:偶次含量(次数汉为偶数)称为偶次谐波崎变率,奇次含量(次数力仅为奇数)称为奇次谐波琦变率。3.10发电机的电压调整率voltage regulation rate of generator发电机的电压调整察定义为U。-Usx100%(5)Ux式中:U。一热态下,空负荷额定转速下的电压:Ux一额定负荷(额定转速、额定功帝因数、额定电流)时的电压。3.11额定运行条件rated operation condition在电网电压额定条件下,发变组在额定转速和额定功率运行时所处的工作状态。3.12过负荷能力overload capability在规定的时间段内供给而不会超过规定限值的最大基波电流方均根值。3.13发变组低电压穿越low voltage ride through of GCS当电力系统事故或扰动引起并网点电压降落时,在一定的电压降落范围和时间间隔内,发变组能够不脱网连续运行。3闐Z.
NB/T31044一20123.14发变组切入电流GCS cut in current发变组输出端并网合闸时,所产生的最大峰值电流。3.15公共连接点point of common coupling;PCC发变组经过变压器接入公用电网的连接处。4技术要求4.1型号、形式和基本要求4.1.1型号及其含义发电机的型号及其含义应与NB/T31012一2011的规定一致变流器的型号应符合NB/T31015一2011的规定。变流器产品型号中应包含产品名称代号、产品分类编号和设计序列号信息,其中产品分类编号中应包含电网侧额定电压、配套机组额定容量及产品形式等。4.1.2额定功率发变组额定功率一般根据风力发电机组额定功率确定,兆瓦级发变组所配套机组的额定容量等级优先采用以下系列(MW):2,2.5,3,3.6,4,4.5,5,6,…。注:超出本优选系列,由制造商与用户协商确定。低于IMW发变组参照1MW发变组所规定的技术要求和试验方法执行。4.1.3额定电压一般情说下发变组的电刚侧电等级优先深用以下系列k04,0.69(0.62),3.3(3.15),6.3,10.5。4.1.4发电机定额以连续工作制(S1)为基准的连续定额(见GB755-一2008)。4.1.5发电机定子绕组接线方式、出线数目和相序a)发电机定子绕组接线一般为星形。b)出线接头数目通常为3W4M个(N为1、2、3,M为中性点的数量)。c)在出线端上,定子绕组时间相序按发电机旋转方向依次确定,标记为U、V、W,可以采用三相或多相绕组的输出端子。4.1.6发电机旋转方向从拖动端向发电机看为顺时针方向(如用户有要求时,可按具体的合同协议规定旋转方向),旋转方向应标记在发电机上(见GB755一2008)。4.1.7热分级4.1.7.1发电机定子热分级发变组中发电机的定子绝缘系统应采用130(B)级及以上耐热等级。4.1.7.2变流器电抗器热分级变流器电抗器绝缘系统应采用180(H)级及以上耐热等级。4.1.8冷却方式发变组可采用空冷、液冷或其他冷却方式。4.1.9防护等级发电机外壳防护等级应满足风力发电机组的要求,并符合GB/T4942.1一2006中的规定,应不低于IP42.变流器防护等级应符合GB4208一2008中的有关规定:翼素前网Z.ZC.ET
NB/T31044-2012一空冷,不低于IP21:一液冷,不低于P42。注:如用户有特殊要求,由制造商与用户协商确定。4.1.10安全要求与安全有关的要求应符合GB18451.1一2001第10章中关于接地、防雷的规定。试验应采取安全预防措施,所有试验应由有相关知识和有经验的人员操作。4.2使用条件4.2.1正常使用环境条件发变组应在规定的空冷或液冷的环境条件下工作:a)工作环境温度:一常温型发变组:-20℃~+45℃:一-低温型发变组:-40℃~+45℃。b)空气相对湿度:≤75%(20℃以下时)。c)海拔高度:≤2000m.d)气候条件和使用场所参见GB/T20626的规定。4.2.2正常试验环境条件主要包括使用气候条件,发变组应在如下大气环境下进行试验:a)环境温度:15℃~35℃。b)相对湿度:≤75%。42a本纳的筑,NE发变组在贮存和运输期间环境空气的极限温度范围为-40℃~+70℃。不允许在雨雪天气露天存储。4.2.4正常使用的电气条件a)发电机和变流器的绝缘结构、电压等级和电压调整率相匹配。b)电网频率变化范围:47.5Hz~51.5Hzc)电网电压允许波动范围:电网电压额定值的±10%。)电网电压不对称度:用负序分量对正序分量的百分比表示,该值应不超过2%,短时不得超过4%。e)电网电压总谐波畸变率:应不超过5%。4.2.5其他特殊要求由用户与制造商协商确定。4.3产品性能要求4.3.1结构和外观要求a)壳体、外观、表面应无划伤、无变形,参考GB/T20641一2006、JB/T5777.2一2002的规定。b)标牌、标志、标记应完整清晰,文字和符号要求清楚、整齐、规范、正确。4.3.2电气连接要求应保证各个电气连接的正确性,电抗器、电容器、快速熔断器、开关、电子元器件等辅助器件应在装配前筛选、测试并确认其具备正常功能,电缆截面积和电缆头的压接、焊接应满足变流器最大导通电流能力,可参考GB/T20641一2006、JB/T5777.2一2002的规定。4.3.3防触电措施参照JB/T5777.2一2002中5.12规定。理甄Z.ZC.ET
NB/T31044-20124.3.4绝缘4.3.4.1绝缘电阻a)发电机定子绕组绝缘电阻。定子绕组在40℃时,其对地及相间的绝缘电阻,应不低于GB/T20160一2006的最小推荐数值:对额定电压1000V及以上的发电机,绝缘电阻应不小于100M2:对额定电压1000V以下的发电机,绝缘电阻应不小于5M2。b)变流器绝缘电阻。在4.2.2.2规定的正常试验大气条件下,用直流绝缘电阻表测量变流器各独立电路与外露的可导电部分之间,以及与各独立电路之间的绝缘电阻,应不小于1M2。c)其他部件绝缘电阻测定。1)轴承绝缘电阻:当轴承采用绝缘结构时,用1000V绝缘电阻表测量,轴承绝缘电阻应不低于1M2。2)定子埋置检温计的对地绝缘电阻:定子埋置检温计的对地绝缘电阻值在冷态下用250V绝缘电阻表测量时,应不低于1M2。4.3.4.2介质强度)发电机介质强度。介质强度试验电压值按表1进行选择,重复发电机介质强度试验时,试验电压值为表1规定值的80%。表1介质强度试验电压等级单位:kV额定电压U试验电压U≤0.12510.1251.5025系材村0.51+2U1.13U3.64+1.8Ub)变流器介质强度。试验过程中,任一被试电路施加电压时,其余电路等电位互连接地。4.3.4.3电气间隙和爬电距离变流器各带电电路之间以及带电部件、导电部件、接地部件之间的电气间隙和爬电距离应符合GB/T3859.1一1993的规定,见表2。表2电气间隙和爬电距离允许值额定线电压电气间隙爬电距离kVmmmm0.48140.6912223.1536756.310012510.51251604.3.5定子绕组直流电阻偏差发电机定子绕组在冷态下,任何两相直流电阻之差,在排除由于引线长度不同引起的误差后,应不超过其最小值的2%。6筑素前网Z.ZC.ET
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