GBT 25388.1-2021 风力发电机组 双馈式变流器 第1部分:技术条件.pdf
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4.1.2.2电网电压范围
电网侧变流器连接的箱变低压侧的公共连接点处电网电压偏差在一10%~十10%范围内,变流器 应能连续正常运行。
毕业设计4.1.2.3电网故障穿越范
%区间内时,变流器应能通过注入无功电流支撑电压恢复,支撑时间、无功电流的幅值和响应时间 GB/T36995的规定。 注:短时间内电压的变化超过以上规定值可能引起工作中断或跳闸。若需要连续工作,由用户和供应商/制造商 行协商。
4.1.2.4电网电压不平衡度
在电网电压不平衡度不超过5%时,变流器应能够正常并网运行,当电网电压不平衡度大 小于8%时,变流器可保持在网运行
4.1.2.5电压总谐波畸变率THD
4.2.1柜体设计要求
变流器柜体的设计要求如下: a 变流器柜体构造应符合GB/T20641的相关规定; b) 变流器柜体设计应满足塔筒、机舱内的安装维护要求,当需要时,应有相应的减振措施; 变流器柜体设计应满足安全接地的要求; d) 变流器壳体、外观、表面应无划伤、无变形,应符合GB/T3797的规定
变流器中使用的元器件的要求如下: a)变流器中所使用元器件应符合其自身的有关标准及GB/T5226.1的有关规定; 6 产品的金属零件应考虑防腐措施,所有零件应完整无损,产品外观应无划痕、损伤及变形; 产品零部件、元器件应安装正确、牢固,并实现可靠的机械和电气连接; d 柜体的旋钮、控制开关、转换开关、按钮等操作和调整件,应操作灵活,不得有卡死、松动和按 触不良等现象,不得有振动后松动或状态改变的现象
4.2.3电气连接要求
变流器的电气连接要求如下: a) 应保证各个电气连接的正确性,继电器、接触器、微型断路器、电子元器件等辅助器件应在装 前确认其处于合格状态; b) 电缆和导线的敷设和连接应符合GB/T5226.1的规定
4.3.1并网切入电流
变流器对双馈发电机进行并网控制时,并网切入电流应不超过双馈发电机定子额定电流峰值的三
在额定运行条件下,变流器效率应不小于97%,
在额定运行条件下,变流器效率应不小于97%
变流器应具备机组功率因数在容性0.95与感性0.95之间可调节的控制功能。 注:如有特殊要求,机组功率因数范围可由用户和供货商/制造厂商定
4.3.4电流总谐波畸变率(THD
4.3.5各次谐波畸变率
在额定运行条件下,变流器向电网馈送的电流的各次谐波电流及谐波电压应满足GB/T1454 求。
4.3.6直流电流含量
在额定运行条件下,变流器向电网馈送的直 流电流含量应不超过额定功率运行时电网人口处 10.5%
4.3.7直流电压纹波系数
定运行条件下,直流母线电压的纹波系数应小于5
4.3.9稳定性运行时间
4.3.10电机侧电压变化率(dU/dt
电机侧变流器应设计dU/dt滤波器,滤波 器大小应考虑电机侧变流器至发电机转子侧的实际 度和发电机匝间所能承受的最大应力,发电机转子 侧最大值应不超过1000V/us
4.3.11转矩控制精度
变流器执行给定转矩,反馈转矩与给定转矩偏差应不大于额定转矩的2.5%
4.3.12无功功率控制方式
变流器接收机组控制系统的无功调度指令,应具备恒电压、恒无功功率、恒功率因数三种无功功率 调节方式。
4.3.13无功功率控制精
4.3.14平均无故障时间(MTBF
变流器的平均无敌障时间(MTBF)应不小于18000h。 注:若对变流器的平均无故障时间有特殊要求,具体指标由用户和供应商/制造商商定
器的平均无故障时间(MTBF)应不小于18000h。 告对变流器的平均无故障时间有特殊要求,具体指标由用户和供应商/制造商商定。
4.3.15电网电流不平衡
在电网电压不平衡度允许范围内,变流器应控制机组并网点三相电流最大偏差应不大于机组额 流的5%
件下,变流器噪声应小于
4.3.17共模电压要求
,匹配电机端共模电压耐受水平 :具体耐受电压值由用户和供应商/制造商商定
4.3.18差模电压要求
变流器应设计滤波环节或滤波器,匹配电机端差模电压耐受水平。 主:具体的耐受电压值由用户和供应商/制造商商定
变流器在出现异常情况、超出变流器可承受限值时,具备触发故障保护的功能,以保护机组及变流 的安全。变流器故障保护功能包括如下两类 a)一类故障保护:针对严重类故障,该类故障出现后,变流器应能触发保护并执行紧急停机策略, 变流器上传一类故障标志给主控,同时直接甩载停机;一类故障保护包括过电流保护、直流环 节电压保护、功率器件故障硬件保护、接地故障保护、缺相保护、相序错误保护、浪涌过电压保 护、防孤岛保护等。 b)二类故障保护:针对一般类故障,该类故障出现后,变流器上传二类故障标志给主控,同时变 流器持续工作达到设定时间后,执行自行缓慢减载的停机策略。二类故障包括过载保护、功率 器件过温保护、发电机欠速/超速保护、电网电压不平衡保护、电网电压过频/欠频保护、电网电 压过压/欠压保护、通信故障保护等。 注:如有特殊要求,由用户和供应商/制造商商定
4.4.2.1瞬时过流保护(一类故障保护)
当工作电流超过瞬时过电流保护阈值时,变流器应能快速启动保护停机,包括电网侧过电流保护和 电机侧过流保护
4.4.2.2短路保护(一类故障保护)
在对地短路或多相相间短路故障发生时,变流器应能快速启动保护停机,包括电网侧短路保护和 训短路保护
4.4.2.3缺相保护(一类故障保护)
变流器应设置缺相保护,当主回路出现缺相后,变流器能快速启动保护,包括电网侧变流器缺相 和电机侧变流器缺相保护。
4.4.2.4过压保护(一类故障保护)
当变流器工作电压超过变流器允许的最大工作电压时,变流器应能保护停机,包括电机侧过 、直流过压保护、电网侧过压保护(需满足相应高电压穿越标准)
4.4.2.5过载保护(类故障保护)
当工作电流有效值超过设定值持续一段时间时,变流器应设置保护,包括电网侧过流保护、发 子过流保护和发电机定子过流保护
4.4.2.6相序错误保护(一类故障保护)
1.4.2.7防孤岛保护(一类故障保护)
4.4.2.8过电流保护(二类故障保护)
当工作电流超过电流保护值时,变流器应能按照二类故障保护机制触发过电流保护,包括电网侧 过电流保护和电机侧过电流保护
4.4.2.9过压保护(二类故障保护)
当变流器工作电压超过变流器充许的过压保护值时,变流器应能按照二类故障保护机制触发过 压保护,包括发电机过压保护、直流过压保护、网侧过压保护(需满足高电压穿越标准)。
当变流器工作电压低于变流器允许的欠压保护阅值时,变流器应能按照二类故障保护机制触发欠 压保护,包括发电机定子电压欠压保护、直流母线电压欠压保护、电网侧电网电压欠压保护(需满足低电 压穿越标准)。
4.4.2.11电压不平衡保护(二类故障保护)
当三相电网电压不平衡度超出保护值时,变流器应能按照二类敌障保护机制触发电压不平衡 保护
4.4.2.12电网过频保护(二类故障保护)
4.4.2.13电网欠频保护(二类故障保护)
当电网电压频率低于变流器保护阈值时, 流器应能按照二类故障保护机制触发电网 保护阅值的设置应满足变流器正常运行的电网频率范围要求
4.4.2.14发电机超速保护(二类故障保护)
当发电机转速超过变流器超速保护國值时,变流器应能按照二类故障保护机制触发发电机 护。
4.4.2.15发电机欠速保护(二类故障保护)
变流器并网运行过程中,当发电机转速低于变流器欠速保护阈值时,变流器应能按照二类故障保 制触发发电机欠速保护
4.4.2.16通信故障保护(二类故障保护)
变流器应设置与机组控制系统的通信故障保护,当发生通信异常时,变流器应能按照二类故障保 制触发通信故障保护
4.4.2.17冷却系统故障保护(二类故障保护)
4.4.2.18过温保护(二类故障保护)
4.4.2.19浪涌过电压保护(二类故障保护)
时,变流器应能吸收过电压。若过电压吸收装置发生损坏,变流器应触发二类故障保护。
变流器的输入电路对地、输出电路对地应承受50Hz的正弦交流电压1min,选择参 T12668.501一2013中4.3.6.2的要求选取,不击穿、不飞弧,试验电压的均方根值见表3和表4。
表3设备直接连接至低压电网时的试验电压
表4设备直接连接至高压电网时的交流或直流试验电压
对手上作电压不超过1元0 电阻不得小于1MQ2;对于工作电压超过1000V时,电压每 提高1V,绝缘电阻的阻值要求应提高1000Q
变流器地线端子处与距离变流器地线端子最远的可接触接地导体部位,两点之间的阻抗不能超过 0.12。
变流器内的电容器推荐在电网侧变流 s时间内放电到电压低于60V,或者 政电到剩余电荷小于50μC,并设置放电警告标志;如果由于功能或其他原因不能达到这个放电时间要 求,则应在电容器附件的醒目位置设置放电时间标记
变流器利用柜壳进行直接接触防护,只允许专业维护人员使用专用工具或者在柜内超过60V的带 电部分断电之后打开柜门
变流器电网侧及用户弱电接口均具有防雷措施,具体要求见表5
4.5.7接地安全要求
变流器应连接一个保护接地导体,从表6中规定的计算方法确定保护接地导体的截面积
表6保护接地导体的截面积
在有机损伤防护的情况下,不构成电源电缆或电缆外套组成部分的每一根保护接地导体的截面 积不得小于2.5mm;在无机械损伤防护的情况下,不构成电源电缆或电缆外套组成部分的每一根保护 接地导体的截面积不得小于4mm。 对于用电缆芯线连接的设备,应采取措施使电缆芯线中的保护接地导体在应力消除机构失效的情 况下成为最后中断的导体。
表7变流器表面的温度限值
4.6.1.1抗扰度测试的性能判据
制造商应在EMC测试其 录在测试报告中。抗扰度测试的性能 吸见表衣8
表8抗扰度测试的性能判据等级
4.6.1.2静电放电抗扰度
4.6.1.3射频电磁场辐射抗扰度
4.6.1.4电快速脉冲群抗扰度
变流器应符合GB/T17626.4 2018中试验等级3的规定,能承受电源线土2kV,信号土1kV的 脉冲群骚扰.满足性能判据等级B
4.6.1.5浪涌(冲击)抗扰度
变流器应符合GB/T17626.5一2019中试验等级3的规定,能承受共模士2kV、差模士1kV的浪 ,满足性能判据等级B。
4.6.1.6射频场感应的传导扰抗扰度
4.6.2.1传导发射
不直接连接到住宅的低压供电网设施中使用的变流器应满足GB/T12668.3一2012中C3类限值
4.6.2.2辐射发射
变流器的结构设计应考虑各部件的可维修性能,整机内各部件维修更换时间应≤1h,电抗器、变 单体重量超过100kg的维护更换应≤4h。变流器厂家应在用户手册中规定各部件的定期检验 使用工具及方法步骤
变流器应连续不间断的进行统计数据的计算(除控制器断电,不具备运算能力时),统计数据应保存 在控制系统掉电保持区或以定时存储的方式保存在文件中,当控制系统重新得电启动后,所有数据应恢 复到掉电时刻。
4.8.3故障信息记录
给水排水标准规范范本变流器应能自动在本地控制器存储区记录若干条最近发生的关键事故、故障信息。具体记录自 由设备生产厂家结合自身设备特点确定
效据录波的 采样间隔时间为控制系统扫描周 能反应故障产生的整个过程,其中,一类 改障事故后能记录一个完整的停机 内异常处理过程
变流器具备与机组控制系统的对时功能
变流器的防护性能按照制造商声明的IP外壳防护等级,应按GB/T4208的规定进行验证。 整机的防护等级要求应不低于IP23 注:有特殊要求,变流器的防护等级由用户和供应商/制造商商定
注:如有特殊要求,变流器的 和供应商/制造商商定
产品无包装:任试微温度为(一20主3)(温型)或者( 30土3)℃(低温型)条件下,待温度平 电轻载或空载运行8h,期间变流器应能正常工作
4.13恒定湿热试验要求
产品无包装,在试验温度为(40土2)℃、相对湿度(95士3)%恒定湿热条件下,待温湿度平衡后 载或空载运行8h住宅楼标准规范范本,期间变流器应能正常工作
4.14交变湿热试验要求
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