風(fēng)力發(fā)電機組變流器安全要求II目錄前言 III范圍 1規(guī)性用1術(shù)和1危防護 2測項目 9信和識13附錄A資性關(guān)的18PAGEPAGE10風(fēng)力發(fā)電機組變流器安全要求范圍變流器）。GB/T4208-2017GB12668.501-2013調(diào)速電氣傳動系統(tǒng)第5-1部分：安全要求電氣、熱和能量GB/T16935.3-2005低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第3部分：利用涂層、罐封和模壓進行防污保護GB/T17045-2020電擊防護裝置和設(shè)備的通用部分GB/T18802.12-2014(SPD)12導(dǎo)則GB/T19963風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定GB/T33593分布式電源并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T25387.11GB/T25388.11GB/T35698.1-20171GB/T33629-2017風(fēng)力發(fā)電機組雷電保護GB50217-2018電力工程電纜設(shè)計規(guī)范GB/T5169.21-201721GB/T5169.16-2017電工電子產(chǎn)品著火危險試驗第16部分：50W水平與垂直火焰試驗方法GB12668.501-2013、GB/T25387.1、GB/T25388.1界定的術(shù)語和定義適用于本文件。3.1電機側(cè)變流器generator-sideconverter對于雙饋式變流器為與雙饋發(fā)電機轉(zhuǎn)子相連接的實現(xiàn)整流和逆變的變換單元。3.2電網(wǎng)側(cè)變流器grid-sideconverter對于雙饋式變流器為與電網(wǎng)相連接的實現(xiàn)整流和逆變的變換單元。3.3直流環(huán)節(jié)DClink電機側(cè)變流器和電網(wǎng)側(cè)變流器之間相互連接的直流單元。3.4風(fēng)電變流器convertersforwindturbines應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機組，由電機側(cè)變流器、電網(wǎng)側(cè)變流器和直流環(huán)節(jié)組成的交直交電壓源型變流器。3.5電氣保護屏蔽electricallyprotectivescreening通過直接或保護等電位聯(lián)結(jié)，與PE導(dǎo)體連接的方法，插入導(dǎo)電屏將電路與危險帶電部件分離。3.6保護隔離protectiveseparation在電路之間通過基本防護和附加防護措施（基本絕緣加附加絕緣或保護屏蔽）或一種等效防護措施（例如加強絕緣）實現(xiàn)隔離。3.7簡單隔離simpleseparation兩電路間或電路與地之間通過基本絕緣隔離。3.8暫時過電壓temporaryovervoltage相對較長時間的工頻過電壓。3.9瞬態(tài)過電壓transientovervoltage通則應(yīng)在正常和單一故障條件下，均保持對危險的防護。（上述對危險性的分析應(yīng)考慮到風(fēng)電變流器處于非正常的工作條件下。應(yīng)當(dāng)進行電路分析和測試，以分辨出哪些部件（包括絕緣結(jié)構(gòu)）出現(xiàn)的故障會導(dǎo)致危險。危險來源包括：電擊、能量、火災(zāi)、熱、機械、功能、噪聲。通則（Decisivevoltage正常運行時，DVC的工作電壓限值表1的規(guī)定。表1DVC的穩(wěn)態(tài)電壓限值DVC工作電壓限值交流電壓（方均根值）交流電壓（峰值）直流電壓（平均值）Aa2535.460B5071120C＞50＞71＞120a對于只有一個DVCA電路的設(shè)備，其電壓方均根值和峰值應(yīng)當(dāng)分別為30V和42.4V所考慮電路的防護要求滿足GB12668.501-2013中表4的規(guī)定。基本防護是為了防止人員接觸危險帶電部件。應(yīng)提供以下一項或多項措施。4.3.4.1~4.3.5.4規(guī)定了用于基本防護的幾種防護規(guī)定。基本絕緣可以通過固體絕緣或電氣間隙提供。通過）電壓高于DVCA的帶電部件應(yīng)安裝在（隔板）后面，（隔板）應(yīng)至少滿足GB/T4208-2017中第7章的防護類型IPXXB的要求。只能使用工具或鑰匙，或帶電部件斷電后才能打開（隔板）。需要在裝置通電情況下打開（隔板）時，要滿足GB12668.501-2013中4.3.3.3條要求。接觸電流和放電能量不超過：3.5mA10mA;50μC。同時可觸及部件兩端的電壓不能超過DVCA。4.3.5.1~4.3.5.5規(guī)定了用于故障防護的幾種防護規(guī)定。符合GB12668.501-20134.3.5.34.3.5.44.3.5.535mm2時，PEGB50217-2018注：如不滿足該要求，可根據(jù)GB14821.1標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。符合GB/T17045-2020中5.3.6條規(guī)定。符合GB/T17045-2020中5.3.2條規(guī)定。符合GB/T17045-2020中5.3.7條規(guī)定。符合GB/T17045-2020中5.3.4條規(guī)定。加強防護的規(guī)定應(yīng)兼有基本防護和故障防護的功能。4.3.6.1~4.3.6.3說明了這些加強的規(guī)定。符合GB/T17045-2020中5.4.2條規(guī)定。符合GB/T17045-2020中5.4.3條規(guī)定。保護阻抗的設(shè)計應(yīng)確保在正常和單一故障條件下，電流和放電電量有效值限制在4.3.4.3中；保護阻抗的設(shè)計應(yīng)能承受與其連接電路的沖擊電壓和暫時過電壓測試；保護阻抗應(yīng)通過接觸電流測試；保護阻抗應(yīng)符合通過電壓和電容計算出的放電能量要求。絕緣符合GB12688.501-2013中4.3.6.1.1條規(guī)定。GB12688.501-20136應(yīng)用。3通過外殼防護等級將污染等級降低，并在預(yù)期壽命期間，風(fēng)電變流器內(nèi)部污染等級不會超過GB12688.501-20136示例：當(dāng)采用GB4208定義的IP5X外殼且內(nèi)部沒有污染、IPX7或IPX8外殼時，可以將污染等級3降到污染等級2。（OVC）符合GB12688.501-2013中4.3.6.1.3條規(guī)定。符合GB12688.501-2013中4.3.6.2.1條規(guī)定。與周圍環(huán)境之間的絕緣根據(jù)沖擊電壓、工作電壓、暫時過電壓（如果電源的性質(zhì)存在暫時過電壓）中最嚴(yán)格的要求設(shè)計。絕緣通常按照過電壓類別III設(shè)計設(shè)計。符合GB12688.501-20134.3.6.1.4符合GB12688.501-20134.3.6.1.5符合GB12688.501-2013中4.3.6.2.1條規(guī)定。符合GB12688.501-2013中4.3.6.4條規(guī)定。符合GB12688.501-2013中4.3.6.5條規(guī)定。符合GB12688.501-2013中4.3.6.8條規(guī)定。灌封材料的要求參考GB/T16935.3-2005。CTI100DVCA1）850℃試驗溫度下的灼熱絲試驗；550與高于DVCA帶電部件接觸，或作為外殼一部分使用的熱塑性絕緣材料應(yīng)符合GB/T5169.21-2017中的球壓試驗，即異常熱試驗。如果在包含開關(guān)觸點的變流器中使用絕緣材料，且絕緣材料與觸點的距離不超過12.7mm，該材料應(yīng)符合大電流電弧點火試驗。如果絕緣材料供應(yīng)商提供數(shù)據(jù)證明符合上述要求，則無需進行測試。基本絕緣、附加絕緣、雙重絕緣和加強絕緣要通過沖擊電壓試驗和交流或直流耐壓試驗；為了防止電擊，移除風(fēng)電變流器電源后，變流器內(nèi)所有電容放電至DVCA，或放電至殘余電量小于50μC的時間不能大于5s，如果不滿足，應(yīng)采用6.4.1要求的標(biāo)識。變流器內(nèi)任何部件的故障都不應(yīng)當(dāng)釋放足以引起危險的能量，例如將材料噴濺到有人員的區(qū)域。如果存在以下情況，則考慮危險能量等級：2V60s20J。5s20J風(fēng)電變流器廠商應(yīng)向系統(tǒng)集成商提供以下瞬時轉(zhuǎn)矩分析結(jié)果用于整機暫態(tài)動力學(xué)分析：――交流發(fā)電機的單相或三相短路；――風(fēng)電機組主回路動力電纜的各類短路；――風(fēng)電機組的故障電壓穿越；――風(fēng)電機組外部電壓的三相極端不平衡。防火外殼內(nèi)，部件的材料以及與這些部件接觸的所有材料應(yīng)符合GB/T5169.16中的V-2可燃性等級或更高的等級。布線系統(tǒng)至少應(yīng)滿足成束阻燃C類要求。防火外殼所用的材料應(yīng)滿足可燃性試驗要求，填充防火外殼開口的材料應(yīng)滿足：至少為100mm；至少為100mm；至少為GB12688.501-20134.4.3設(shè)備在額定運行條件下，設(shè)備及其部件的溫度不能超過GB12688.501-2013中表15的限值。風(fēng)電變流器可觸及部件的最高溫度應(yīng)符合GB12688.501-2013中表16的規(guī)定。變流器的chopper/crowbar組件，應(yīng)具備相應(yīng)的能量保護功能，防止短時間內(nèi)因反復(fù)動作溫度升高而導(dǎo)致絕緣失效或起火。其保護功能應(yīng)根據(jù)chopper/crowbar電阻的耗散功率、散熱條件、絕緣水平和連接電纜的性能進行詳細(xì)分析并進行驗證。變流器的chopper/crowbar組件中的能耗電阻，一般應(yīng)具備外殼，其外殼溫度應(yīng)不超過115℃；如內(nèi)置于變流器，則應(yīng)設(shè)置于合適的位置，使chopper/crowbar組件附近變流器殼體外表面溫度應(yīng)不超過115℃。變流器內(nèi)部主動力回路導(dǎo)體和固定結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)GB/T35698.1-2017進行熱效應(yīng)計算和評估。變流器應(yīng)根據(jù)GB/T33629-2017要求配置浪涌保護器，其浪涌保護器的選用原則應(yīng)符合GB/T18802.12-2014的要求。冷卻系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)GB12688.501-2013中4.4.5進行設(shè)計與評估。變流器內(nèi)部主動力回路導(dǎo)體和固定結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)GB/T35698.1-2017進行力效應(yīng)計算和評估。固定風(fēng)電變流器必須通過多點固定在所處的平臺上，防止傾覆。外殼風(fēng)電變流器的外殼應(yīng)符合GB12668.501-2013中4.3.7的規(guī)定。符合GB12668.501-2013中4.3.8的規(guī)定。GB/T19963或GB/T33593按照GB12668.501-2013中5.2.1條執(zhí)行。按照GB12668.501-2013中5.2.3.1條執(zhí)行。按照GB12668.501-2013中5.2.3.2條執(zhí)行。按照GB12668.501-2013中5.2.3.4條執(zhí)行。按照GB12668.501-2013中5.2.3.5條執(zhí)行。通過型式試驗或計算方法對4.3.7.12所要求的電容放電時間進行驗證。按照GB12668.501-2013中5.2.3.8條執(zhí)行。按照GB12668.501-2013中5.2.3.9條執(zhí)行。本試驗要證明受外殼或屏障保護的帶電部件是不可接觸的。應(yīng)按照GB/T4208-2017中關(guān)于防止接觸危險部件的外殼分類規(guī)定，對風(fēng)電變流器的外殼進行試驗。例外情況：5IP3XIPIPGB/T4208-2017進行外殼完整性試驗后，應(yīng)檢查：完整性試驗應(yīng)在外殼有代表性的可接觸面的最壞情況的點上進行。測試后不要求變流器運行，外殼可能變形到不滿足原來IP等級。按照GB12668.501-2013中5.2.2.5.2條執(zhí)行。按照GB12668.501-2013中5.2.2.5.3條執(zhí)行。應(yīng)遵照以下描述的試驗程序或通過對結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有的合適的數(shù)據(jù)進行檢查：107（7102）252m20%250N3）800N112.5cm*20cm的水平面的最大力矩點處，落地裝置不應(yīng)傾倒。門、抽屜等在測試過程中關(guān)閉。800N力借助合適的有近似12.5cm*20cm（）把手和手動控制應(yīng)通過手動測試并施加1分鐘的軸向力試圖拿掉手柄、旋鈕、把手或操作桿，如下表所示。表2把手和手動控制裝置的拉力值非軸向拉力N軸向拉力N操作部位手指1只手2只手手指1只手2只手部件操作方法1510020030150300其他2015030050200450注a：手柄、旋鈕、操作桿和其他用于控制閥門、電氣開關(guān)等的操作部件在上述試驗的情況下，手柄、旋鈕、把手等應(yīng)保持固定在設(shè)備上。異常操作試驗的結(jié)果，風(fēng)電變流器應(yīng)符合GB12668.501-2013中5.2.4.3條規(guī)定。按照GB12668.501-2013中5.2.3.6.3條執(zhí)行。過載是通過在輸出或繞組上連接可變負(fù)載來實現(xiàn)的。盡可能快地調(diào)整負(fù)載，如有必要，在1分鐘后保持適當(dāng)?shù)倪^載。不允許進一步調(diào)整。如果過電流保護由電流傳感器或電路提供，則過載測試電流是過電流保護裝置僅能通過1小時的最大電流。在測試之前，過電流保護裝置不工作或由具有可忽略阻抗的線路代替。在所有其他情況下，負(fù)載是從輸出獲得的最大功率輸出。按照GB12668.501-2013中5.2.3.6.4條執(zhí)行。GB12668.501-2013910在代表性樣品上，減小間距的部位一次短路一個，保持短路直到不再發(fā)生損壞。GB12668.501-2013910CTI175。模擬電網(wǎng)在異常情況下,包括高、低電壓穿越失敗，諧波超限，chopper或crowbar組件超溫，電網(wǎng)三相不平衡等情況下，變流器應(yīng)能正常停機，保證變流器本身以及風(fēng)力發(fā)電機組其他設(shè)備安全。按照GB12668.501-2013中5.2.4.4條執(zhí)行。具有冷卻機制的風(fēng)電變流器，應(yīng)進行所有相關(guān)試驗，不需要同時執(zhí)行這些試驗。試驗應(yīng)持續(xù)進行：4.5.24.5.2中5注：與穩(wěn)態(tài)限值相關(guān)的5℃溫升反應(yīng)了GB∕T34662-2017中給出的燃燒擴展閾值。按照GB12668.501-2013中5.2.4.5.2條執(zhí)行。按照GB12668.501-2013中5.2.4.5.3條執(zhí)行。XXXXX—XXXX按照GB12668.501-2013中5.2.4.5.4條執(zhí)行。3表3環(huán)境試驗要求普通陸上應(yīng)用高原應(yīng)用海上應(yīng)用干熱實驗√√√濕熱實驗√√√沙塵實驗/√/振動實驗塔上√√√塔下///鹽霧實驗//√霉菌實驗//√低氣壓實驗/√/——最大額定輸出電流或額定輸出功率；——用于確定過載保護元件和接線尺寸的最大額定輸入電流有效值；——相數(shù)；——額定頻率范圍（如：50~60Hz）和保護等級（如：Ⅰ、Ⅱ）；（TN等）（）；制造商應(yīng)準(zhǔn)備以下圖紙：尺寸、質(zhì)量等應(yīng)采用國際單位制。環(huán)境操作、運輸和儲存應(yīng)規(guī)定以下環(huán)境條件：氣候）；機械）；電氣。移動；吊裝；緊固；4.5.2連接器（安裝和維護手冊中應(yīng)包括所有必要連接的詳細(xì)信息，以及建議的互連圖。導(dǎo)線）（對于現(xiàn)場接線端子，手冊中應(yīng)規(guī)定擰緊扭矩值以及導(dǎo)線或電纜的絕緣溫度額定值要求。所有現(xiàn)場接線端子的標(biāo)識應(yīng)直接或通過貼在端子附近的標(biāo)簽標(biāo)記在PEC上。安裝和維護手冊應(yīng)確定相關(guān)電路外接端子的保護方法。安裝和維護手冊應(yīng)明確所有電壓高于DVCA的可接觸部件，并說明保護所需的絕緣與隔離。手冊還應(yīng)說明在安裝過程中，為確保DVCA連接的安全而采取的注意事項。手冊應(yīng)提供在保護等電位連接區(qū)域使用風(fēng)電變流器的安裝手冊應(yīng)規(guī)定安全接地的要求，包括裝置的允許接地系統(tǒng)。不接受的接地系統(tǒng)應(yīng)顯示為：/風(fēng)電變流器的安裝手冊應(yīng)說明設(shè)備規(guī)定的防護等級，產(chǎn)品應(yīng)按照下面的要求進行標(biāo)識：用于連接PE導(dǎo)線的端子應(yīng)清楚且不會褪色地標(biāo)記以下一項或多項：——附錄A的“保護接地”符號；或——字母PE；或——顏色為綠色或黃綠色；防護等級為Ⅱ的設(shè)備應(yīng)標(biāo)有附錄A中“Ⅱ類（雙重絕緣）設(shè)備”符號。如果此類設(shè)備因功能原因提供了接地導(dǎo)體