GB/T25388.2—2021風力發電機組雙饋式變流器國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會GB/T25388.2—2021 Ⅲ 12規范性引用文件 1 13.1試驗環境條件 13.2儀器設備 2 24.1試驗平臺 24.2試驗項目及內容 34.2.1電氣安全試驗 34.2.2并網控制試驗 34.2.3加載試驗 34.2.4電網適應能力試驗 44.2.5故障電壓穿越能力試驗 44.2.6效率試驗 44.2.7總功率因數試驗 54.2.8總諧波畸變率測量試驗 54.2.9各次諧波電流測量試驗 54.2.10直流電流含量測量試驗 5 5 64.2.13過載試驗 6 64.2.15機側共模電壓的測量試驗 64.2.16電機側電壓變化率dU/dt值的測量 74.2.17穩定性運行試驗 7 7 74.2.20溫升試驗 7 84.2.22抗擾性試驗 4.2.23電磁發射試驗 4.2.24通信試驗 4.2.25低溫工作試驗 4.2.26高溫工作試驗 4.2.27恒定濕熱試驗 4.2.28交變濕熱試驗 IⅡGB/T25388.2—20214.2.29防護性能試驗 4.2.30振動試驗 4.2.31噪聲測試 4.2.32附加試驗 5試驗報告 附錄A(資料性附錄)電網適應性試驗平臺拓撲圖 附錄B(資料性附錄)故障電壓發生裝置原理圖 ⅢGB/T25388.2—2021——第1部分：技術條件；——第2部分：試驗方法。本部分為GB/T25388的第2部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。本部分代替GB/T25388.2—2010《風力發電機組雙饋式變流器第2部分：試驗方法》,與——增加了儀器設備的精確度的要求(見3.2.2);——增加了電容器放電時間測量的試驗(見4.2.1.4);-—增加了電網適應能力試驗的試驗方法(見4.2.4);——增加了故障電壓穿越能力的試驗方法(見4.2.5);——增加了各次諧波電流測量的試驗方法(見4.2.8);—增加了直流電流含量測量的試驗方法(見4.2.10);——增加了直流電壓紋波系數測量的試驗方法(見4.2.11);——增加了電流不平衡度測試的試驗方法(見4.2.12);——增加了機側共模電壓測量的試驗方法(見4.2.15);——增加了電機側電壓變換率dU/dt值測量的試驗方法(見4.2.16);——增加了無功功率精度測量的試驗方法(見4.2.19);——增加了通信測試的試驗方法(見4.2.24);——增加了交變濕熱試驗的試驗方法(見4.2.28);——增加了變流器防護性能試驗的試驗方法(見4.2.29);——增加了振動試驗的試驗方法(見4.2.30);——增加了噪聲測試的試驗方法(見4.2.31);——修改了變流器效率試驗的試驗方法(見4.2.6,2010年版的5.2.6);——修改了保護功能試驗的試驗方法(見4.2.21,2010年版的5.2.11);——修改了電磁發射試驗的試驗方法(見4.2.23,2010年版的5.2.12);——刪除了2010年版的第3章試驗目的的內容(見2010年版的第3章)。本部分由全國風力機械標準化技術委員會(SAC/TC50)歸口。GB/T25388.2—2021本部分所代替標準的歷次版本發布情況為：——GB/T25388.2—2010。1GB/T25388.2—2021風力發電機組雙饋式變流器第2部分：試驗方法GB/T2423.1—2008電工電子產品環境試驗第2部分：試驗方法試驗A:低溫GB/T2423.2—2008電工電子產品環境試驗第2部分：試驗方法試驗B:高溫GB/T2423.3—2016環境試驗第2部分：試驗方法試驗Cab:恒定濕熱試驗GB/T2423.4—2008電工電子產品環境試驗第2部分：試驗方法試驗Db交變濕熱(12h+12h循環)GB/T2423.56—2018環境試驗第2部分：試驗方法試驗Fh:寬帶隨機振動和導則GB/T3859.1—2013半導體變流器通用要求和電網換相變流器第1-1部分：基本要求規范GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)GB/T17626.3電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度試驗GB/T17626.4電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB/T17626.5電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度試驗GB/T17626.6電磁兼容試驗和測量技術射頻場感應的傳導騷擾抗擾度GB/T25388.1風力發電機組雙饋式變流器第1部分：技術條件GB/T36994風力發電機組電網適應性測a)溫度：15℃~35℃;b)相對濕度：45%～75%;2GB/T25388.2—2021試驗中使用的測量儀器、儀表、傳感器均應經計量部門檢定合格并在有效期內，且在采樣頻率范圍內滿足精度要求。3.2.2精確度要求試驗時采用的電氣測量儀表的準確度應不低于0.5級(兆歐表除外),電流互感器的準確度應不低于0.2級，電量變送器的準確度應不低于0.5級，轉速表的精確度應不低于1.0級，溫度計的誤差應不大于±1℃,其他非電氣測量儀表的準確度相當于1.0級且應符合相關標準的規定。若產品試驗要求更高一級的測試儀表，應在產品技術協議中明確規定。4試驗方法4.1試驗平臺雙饋式變流器試驗應在與實際工作等效的電氣條件下進行，盡量模擬風電場條件。例如，試驗系統如圖1所示。在試驗過程中，由拖動變頻器驅動拖動電動機來模擬風力發電機運行，在上位機的控制指令下完成雙饋式變流器系列試驗。器1控制臺適配變壓轉子引線愛慌器定子引線圖1雙饋式變流器試驗模擬平臺示例3GB/T25388.2—20214.2試驗項目及內容試驗內容按照GB/T3859.1—2013中7.2.2的規定進行。試驗內容按照GB/T3859.1—2013中7.2.3.1的規定進行。用接地電阻儀測試變流器的接地電阻，合格判斷依據按照GB/T25388.1的規定進行判定。4.2.1.4電容器放電時間測量試驗變流器主斷路器斷開后，測量變流器內部電容器的電壓降低到60V的時間。4.2.2并網控制試驗在變流器的控制下，將發電機定子三相輸出繞組并入電網，記錄并網過程中并網切入時定子電流波形和定子電流瞬時值的最大值。型式試驗需按照下述步驟進行測試，出廠試驗可根據實際情況自行調整。試驗在4.1中的模擬試驗平臺上進行，表1給出了加載試驗數據表，試驗步驟如下：a)啟動發電機，并調節發電機轉速至切入轉速點；b)調節電網模擬器輸出電壓為額定電壓，頻率為額定頻率，啟動變流器，使之并網發電，設置網側功率因數PF=1,并記錄當前轉速下變流器輸出功率；c)調節發電機轉速，使發電機在不同轉速下運行，測試轉速點依次從切入轉速到切出轉速范圍內，轉速調節需經歷亞同步——同步——超同步的過程，變流器輸出功率的等分點P?、P?P?、…、P;(i≥10),并記錄不同等分輸出功率點下，發電機的轉速n;、指令轉矩T;。、網側變流表1加載試驗數據表轉速/rpm指令轉矩/(N·m)T?T?電網輸出端功率/kW(電網入口處)P?P?P網側變流器功率/kWPP?P網側電流/A定子輸出端功率/kWPP定子電壓/VUsIU?2U?U定子電流/AIII4GB/T25388.2—2021表1(續)轉子側變流器功率/kW.轉子電流/A…轉子電壓/VUr?……U為電網適應性測試提供條件，機組電網適應性測試的測試點位于機組升壓變壓器的高壓側。測試時應采用如附錄A所示的測試裝置，該裝置主要由低頻擾動裝置和高頻擾動裝置組成，其中低頻擾動裝置電網電壓偏差、頻率偏差適、閃變、諧波電壓和三相電壓不平衡度的適應性試驗的試驗方法按照GB/T36994的相關規定進行，其中三相電壓不平衡度適應性測試的試驗數據結果按照表2的形式進行匯總。三相負序電壓不平衡度設定值%三相負序電壓不平衡度測量值%實際運行時間要求運行時間三相負序電流不平衡度測量%機組是否連續并網運行a)測試點的短路容量至少應為機組額定容量的3倍；b)機組故障電壓穿越能力測試的測試點位于機組升壓變壓器的高壓側；c)電壓故障造成的風電場中壓電網母線電壓偏差應在當地電網允許的電壓偏差范圍內。故障電壓穿越能力測試方法按照GB/T36995的規定進行。下，以10%P。為步長，調整變流器輸出功率為10%P?~100%P。用功率分析儀測量網側變流器和轉GB/T25388.2—2021…………(1)η——變流器效率；P,——轉子側變流器功率；P——網側變流器功率。除非有約定變流器損耗范圍，否則全部用此式計算變流器效率值。P,網側輔助配電等裝置機側變流器網側變流器圖2效率計算示意圖4.2.7總功率因數試驗變流器在額定運行條件下運行，通過恒電壓、恒功率和恒功率因數的調節方式調節功率因數，測量變流器的有功功率和無功功率，見公式(2): (2)P——有功功率；S———視在功率。4.2.8總諧波畸變率測量試驗在額定電網電壓、額定電網頻率、網側變流器額定輸出功率、網側單位功率因數下，采用電能質量分析儀，測量變流器輸出三相交流電流的總諧波畸變率。4.2.9各次諧波電流測量試驗在額定電網電壓、額定電網頻率、網側變流器額定輸出功率、網側單位功率因數下，采用電能質量分析儀，測量變流器輸出三相交流電流的各次諧波電流值。4.2.10直流電流含量測量試驗在額定電網電壓、額定電網頻率、網側變流器額定輸出功率、網側單位功率因數下，采用電能質量分析儀，測量變流器輸出三相交流電流的直流電流含量。4.2.11直流電壓紋波系數測量試驗在額定電網電壓、額定電網頻率、網側變流器額定輸出功率、網側單位功率因數下，采用高壓探頭和示波器，測量直流電壓中交流諧波分量的均方根值與直流電壓平均值的比值。564.2.12電流不平衡度測試用電能質量分析儀測量網側三相負序電流不平衡度，合格判斷依據按照GB/T25388.1的規定進行判定。4.2.13過載試驗變流器逐漸加載到額定電流，待各器件溫升穩定后，再次加載直至滿足1.1倍的額定電流的運行條件，持續運行1min,隨后電流下降到額定值運行至各器件溫升再次達到穩定，在整個運行期間，變流器應正常工作。4.2.14機側差模電壓Umax的測量如圖3所示，在不同負載條件下，測量機側端口差模電壓即線電壓絕對值的最大值。測量結果不應超超過GB/T25388.1的相關規定。C機側變流器v?O機側電抗器雙饋發電機說明：4.2.15機側共模電壓的測量試驗圖3差模電壓測試示意圖如圖4所示，在不同負載條件下，測量發電機定子端口共模電壓即三相相量相電壓之和的平均值，測量結果不應超過GB/T25388.1的相關規定。機側變流器1機側電抗器O線纜DTIG雙饋發電機說明：V——機側端口測試點1相電壓；圖4共模電壓測試示意圖74.2.16電機側電壓變化率dU/dt值的測量在不同負載條件下，測量機側端口差模電壓即線電壓絕對值的最大值，展開波形如圖5所示，按公式(3)計算差模電壓。測量結果不應超過GB/T25388.1的相關規定。圖5dU/dt測試示意圖4.2.17穩定性運行試驗結合4.2.3的加載試驗，使得變流器在額定電網電壓、額定電網頻率、變流器額定輸出功率、網側單位功率因數下，穩定、無故障運行72h。4.2.18轉矩控制精度試驗結合4.2.3的加載試驗，在額定電網電壓、額定電網頻率、網側單位功率因數、不同負載條件下，計算變流器反饋轉矩與主控給定轉矩差值，計算轉矩控制精度，見公式(4)。 (4)式中：T?——變流器返回主控實際轉矩值；To——主控下發轉矩值；T.——電機額定轉矩值。4.2.19無功功率精度試驗在額定電網電壓、額定電網頻率、網側額定輸出功率、不同網側功率因數下，采用電能質量分析儀測試網側變流器輸出無功功率，計算無功功率精度，見公式(5)。式中：Q?———實測網側變流器輸出無功功率；Qo——主控下發無功指令；Qe——網側輸出最大無功功率值。4.2.20溫升試驗在變流器額定運行條件下，測定變流器的功率器件及電抗器是否超過規定的極限溫升。試驗按照GB/T25388.2—2021GB/T3859.1—2013中7.4.2的規定進行。試驗應在規定的額定電流以及最不利的冷卻條件熱阻抗。變流器主要部件和部位的極限溫升如表3所示，變流器電抗器的極限溫升如表4所示。部件和部位極限溫升/K主電路半導體器件外殼溫升和結溫由產品技術條件或分類標準規定主電路半導體器件與導體的連接處裸銅：45有錫鍍層：55有銀鍍層：70銅銅鋁浪涌吸收器與主電路的電阻元件距外表面30mm處的空氣：25表4變流器電抗器的極限溫升電抗器冷卻介質電抗器溫度等級用電阻法測量的繞組極限溫升/K空氣ABH油A水H按4.1中的模擬試驗平臺，系統供電后，啟動變流器并網運行。斷開模擬電網，變流器應能立即停按4.1中的模擬試驗平臺，停機斷電狀態下，通過修改硬件保護門限的方法，調低短路硬件保護閾值門限。89GB/T25388.2—2021或者參照4.1中的模擬試驗平臺，啟動變流器完成并網，通過模擬保護器件反饋信號翻轉的方法，按4.1中的模擬試驗平臺，停機斷電狀態下，調換網側或者機側兩相線纜。上系統主電，變流器應按4.1中的模擬試驗平臺，停機斷電狀態下，通過修改硬件保護門限的方法，調低瞬時過電流硬件按4.1中的模擬試驗平臺，停機斷電狀態下，通過修改硬件保護門限的方法，調低直流過壓硬正常并網狀態。4.2.21.1.7直流欠壓保護按4.1中的模擬試驗平臺，停機斷電狀態下，通過修改硬件保護門限的方法，調高直流欠壓硬正常并網狀態。按4.1中的模擬試驗平臺，上系統主電，啟動變流器并網運行。調整電網模擬器輸出電壓，使得電按4.1中的模擬試驗平臺，上系統主電，啟動變流器并網運行。調整電網模擬器輸出電網頻率，使GB/T25388.2—2021按4.1中的模擬試驗平臺，上系統主電，啟動變流器并網運行。調整電網模擬器輸出電網頻率，使按4.1中的模擬試驗平臺，停機斷電狀態下，通過修改軟件保護門限的方法，調低過電流軟件保護按4.1中的模擬試驗平臺，上系統主電，啟動變流器并網運行。調節發電機轉速超出過速保護閾值按4.1中的模擬試驗平臺，上系統主電，啟動變流按4.1中的模擬試驗平臺，上系統主電，通過模擬主控啟動變流按4.1中的模擬試驗平臺，上系統主電，啟動變流器并網運行。停止變流器的冷卻系統運行，變流按4.1中的模擬試驗平臺，停機斷電狀態下，通過修改軟件保護門限的方法，調低過溫保護閾值門按4.1中的模擬試驗平臺，拆除變流器浪涌保護裝置或吸收裝置，變流器應能正確識別并提示告警。GB/T25388.2—2021變流器可在輕載狀態下運行，按照GB/T17626.6的規定并在下述條件下進行試驗：c)每個敏感點試驗點放電次數：正負極性各10次，每次放電間隔至少為1s;d)性能判據：按照GB/T25388.1的相關規定進行判定。變流器可在輕載狀態下運行，按照GB/T17626.3的規定并在下述條件下進行試驗：c)正弦波1kHz,80%幅度調制；f)性能判據：按照GB/T25388.1的相關規定進行判定。變流器可在輕載狀態下運行，按照GB/T17626.4的規定并在下述條件下進行試驗：變流器可在輕載狀態下運行，按照GB/T17626.5的規定并在下述條件下進行試驗：d)試驗次數：正負極性各5次；變流器可在輕載狀態下運行，按照GB/T17626.6的規定并在下述條件下進行試驗：GB/T25388.2—2021f)性能判據：按照GB/T25388.1的相關變流器應在正常滿載或輕載狀態下運行，按照GB/T12668.3—2012的規定并在下述條件下進行試驗：c)測試限值：按照GB/T12668.3—2012中6.5.2的C3類限值要求。變流器應在正常滿載或輕載并網工作狀態下運行，按照GB/T12668.3—2012的規定并在下述條件下進行試驗：c)測試限值：按照GB/T12668.3—2012中6.5.2的C3類限值要求。按4.1中的模擬試驗平臺，變流器與機組控制系統可以進行通信試驗。試驗的主要內容應包括開試驗方法按照GB/T2423.1—2008中“試驗A”進行。試驗方法按照GB/T2423.2—2008中“試驗B”進行。試驗方法按照GB/T2423.3—2016中“試驗Cab”進行。試驗方法按照GB/T2423.4—2008中“試驗Db”進行。試驗方法按照GB/T4208的規定進行防護性能試驗。試驗方法按照GB/T2423.56—2018中“試驗Fh”進行。下進行噪聲測試。變流器內部具備的自動投切的風機應處于運行狀態。GB/T25388.2—2021將聲級計分別放置于距變流器放置地平面高1m量[環境噪聲應不高于60dB(A)],取最大值。5試驗報告3)試驗條件及分析；4)試驗結果及分析；6)附件。GB/T25388.2—2021(資料性附錄)電網適應性試驗平臺拓撲圖電網適應性試驗平臺拓撲圖見圖A.1。低頻擾動裝置升壓變壓器電網測試點電網圖A.1變流器模擬電網適應性試驗平臺示例圖測試裝置運行條件和主要技術指標要求如下：a)測試裝置的額定容量推薦不小于被測風電機組的額定容量；b)