NB∕T 31013-2019 双馈风力发电机技术规范(能源).pdf
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1、ICS 29.160.20 K21 NB 中 华 人 民 共 和 国 能 源 行 业 标 准 NB/T 310132019 代替 NB/T 31013-2011 双馈风力发电机技术规范 Technical specification for double-fed type wind turbine generator 2019 - 11 - 04 发布 2020 - 05 - 01 实施 国家能源局 发 布 NB/T 3101320XX 目 次 前 言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 型号、结构型式、主要参数和定额 . 2 4.1 型号 .
2、 2 4.2 结构型式 . 2 4.3 主要参数 . 2 4.4 定额 . 3 5 技术要求 . 3 5.1 概述 . 3 5.2 运行条件 . 3 5.3 一般性能 . 3 5.4 温升限值 . 3 5.5 发电机特性要求 . 4 5.6 容差 . 5 5.7 效率 . 5 5.8 超速 . 5 5.9 集电环装置 . 5 5.10 轴电流 . 5 5.11 过载能力 . 5 5.12 绝缘电阻 . 6 5.13 短时升高电压 . 6 5.14 耐电压性能 . 6 5.15 谐波 . 6 5.16 噪声 . 6 5.17 振动 . 6 6 试验方法 . 6 6.1 试验要求及准备 . 6 6
3、.2 试验项目及方法 . 7 7 检验规则 . 11 7.1 型式试验 . 11 7.2 出厂试验 . 11 7.3 试验项目 . 11 I NB/T 3101320XX 8 安全和警示标志 . 12 9 产品信息 . 12 9.1 标志 . 12 9.2 文件配备 . 12 10 包装、运输与贮存 . 13 10.1 包装 . 13 10.2 运输 . 13 10.3 储存 . 13 11 质量保用期 . 13 图 1 试验线路 . 8 图 2 试验线路 . 8 图 3 工作特性曲线 . 9 表 1 发电机的电压等级、功率等级和中心高参数优先推荐值 . 3 表 2 温升限值 . 4 II N
4、B/T 3101320XX 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准代替NB/T 310132011双馈风力发电机制造技术规范,与NB/T 310132011相比主要变化如下: 修订了“规范性引用文件”(见第 2 章,2011 版的第 2 章); 删除了“使用环境为海上的发电机”的要求(见 2011 年版的 4.2.2); 增加了“自动注油润滑装置”的要求(见 4.2.6); 增加了“脂润滑的发电机”的要求(见 4.2.7); 删除了“发电机设置除尘装置”的规定(见 2011 版的 4.2
5、.10); 修订了“发电机电压等级”的规定,增加了 750 V、950 V 和 1140 V 等三个电压等级(见表 1,2011 版的表 1); 修订了“现场运行条件”的规定(见 5.2.1,2011 年版的 5.2.1); 修订了发电机表面油漆外观和附着力的执行标准(见 5.3.3,2011 年版的 5.3.3); 修订了“温升限值”的规定(见 5.4,2011 年版的 5.4); 修订了“集电环装置”的规定(见 5.9,2011 年版的 5.9); 删除了“防霉性能”的规定(见 2011 年版的 5.18); 删除了“盐雾”的规定(见 2011 年版的 5.19); 删除了“耐化学活性物的
6、腐蚀性能”的规定(见 2011 年版的 5.20); 修订了“集电环与电刷检查”的要求(见 6.2.1.3,2011 年版的 6.2.1.3); 修订了“绕组在实际冷态下直流电阻的测定”的要求(见 6.2.3.2,2011 年版的 6.2. 3.2); 增加了“小时热试验”(见 6.2.6); 修订了“过载试验”的方法(见 6.2.9,2011 年版的 6.2.8); 删除了“发电机参数的测定”的规定(见 2011 年版的 6.2.18); 删除了“最大转矩倍数的测定”(见 2011 年版的 6.2.19); 修订了标题“发电机三相突然短路试验”(见 6.2.19,2011 年版的 6.2.2
7、1); 删除了“霉菌试验”、“盐雾试验”、“化学气体腐蚀试验”(见 2011 年版的 6.2.22、6.2.23、6.2.24); 修订了“出厂试验项目”(见 7.3.1,2011 年版的 7.3.1); 修订了“型式试验项目”(见 7.3.2,2011 年版的 7.3.2); 修订了“文件配备”(见9.2.1,2011版的9.2.1); 修订了“包装”的规定(见10.1.2,见2011年版10.1.2); 删除了“参考文献”(见2011年版的版参考文献)。 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风电电器设备分技术委员会(NEA/TC1/SC6)归口。 本标准主要
8、起草单位:湘潭电机股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、中车株洲电机有限公司、 上海电气风电集团股份有限公司、 许昌许继风电科技有限公司、 明阳智慧能源集团股份公司、南京汽轮电机长风新能源股份有限公司、中车永济电机有限公司、三一集团有限公司北京分公司。 III NB/T 3101320XX 本标准参加起草单位:中国电力科学研究院有限公司、国电联合动力技术有限公司、华锐风电科技(集团)股份有限公司、远景能源(江苏)有限公司、浙江运达风电股份有限公司、苏州电器科学研究院股份有限公司、东方电气风电有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、中国质量认证中心、北京亚之捷环保科技有限责任公司、西安盾安电
9、气有限公司、上海申茂电磁线有限公司。 本标准起草人:严世洪、尹曾锋、果岩、王建良、俞庆、王瑞明、王士博、代林旺、仝世伟、程林志、章政华、丁晓辉、米兴社、蔡卫国、陈斌、袁轶彦、袁凌、黄强、刘志、温进、项峰、王俊俊、何中原、梁臣、李浩然、杨天时、谢清明、张卫华、顾新建。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: NB/T 31013-2011 IV NB/T 3101320XX 双馈风力发电机技术规范 1 范围 本标准规定了并网型双馈风力发电机组用有刷双馈风力发电机的型号、 结构型式、 主要参数和定额、技术要求、试验方法、检验规则、安全和警示标志、产品信息、包装、运输与储存、质量保用期。 本标准适用
10、于并网型双馈风力发电机组用有刷双馈风力发电机(以下简称“发电机”)。 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/T 191 包装储运图示标志 GB/T 755 旋转电机 定额和性能 GB/T 997 旋转电机结构型式、安装型式及接线盒位置的分类(IM代码) GB/T 10292005 三相同步电机试验方法 GB/T 10322012 三相异步电动机试验方法 GB/T 1971 旋转电机 线端标志与旋转方向 GB/T 1993 旋转电机冷却方法 GB
11、/T 2900.25 电工术语 旋转电机 GB/T 4831 旋转电机产品型号编制办法 GB/T 4942.12006 旋转电机整体结构的防护等级(IP代码) 分级 GB/T 5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件 GB/T 10068 轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动 振动的测量、评定及限值 GB/T 10069.1 旋转电机噪声测定方法及限值 第1部分:旋转电机噪声测定方法 GB/T 10069.3 旋转电机噪声测定方法及限值 第3部分:噪声限值 GB/T 14048.12012 低压开关设备和控制设备 第1部分:总则 GB 14711 中小型旋转电机安全
12、要求 GB/T 20160 旋转电机绝缘电阻测试 GB/T 22714 交流低压电机成型绕组匝间绝缘试验规范 GB/T 22715 旋转交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平 GB/T 22719.2 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘 第2部分:试验限值 GB/T 23479.12009 风力发电机组 双馈异步发电机 第1部分:技术条件 GB/T 23479.22009 风力发电机组 双馈异步发电机 第2部分:试验方法 JB/T 41592013 热带电工产品通用技术要求 JB/T 7836.1 电机用电加热器 第1部分:通用技术条件 JB/T 10500.1 电机用埋置式热电阻 第1部分:一般规定、
13、测量方法和检验规则 3 术语和定义 1 NB/T 3101320XX GB/T 2900.25和GB/T 23479.1确立的术语和定义适用于本标准。 4 型号、结构型式、主要参数和定额 4.1 型号 发电机的型号参照GB/T 4831进行编制,由产品代号、冷却方式代号、规格代号、特殊环境代号四部分依次排列组成,具体形式如下,如有其它要求由用户与制造商协商确定。 SKYF - 示例: 1 500 kW 空空冷双馈异步风力发电机,4 极,高原型。 型号为:SKYFKK 1500-4-G。 4.2 结构型式 4.2.1 发电机的外壳防护等级应不低于 GB/T 4942.12006 中 IP54 的
14、规定,接线盒的防护等级应不低于 GB/T 4942.12006 中 IP54 的规定,滑环室防护等级应不低于 GB/T 4942.12006 中 IP23 的规定,或根据不同的使用环境条件与整体机组要求协调确定。 主、 辅助接线盒内和机座上应设计可靠接地端子,并按 GB 14711 规定的符号或图形标志标明,接地端子保证与接地导线具有良好的连接和足够的连接面积。接线盒内的电气间隙和爬电距离应符合 GB 14711 的规定。 4.2.2 发电机的冷却方式应符合 GB/T 1993 的规定。 超出标准规定范围的冷却方式应与用户协商确定,初级或次级冷却介质不得对产品或周围环境造成危害,如采用液体冷却
15、应无渗漏、腐蚀、冻结等问题。 4.2.3 发电机的结构及安装型式应符合 GB/T 997 的规定。超出 GB/T 997 规定范围的结构及安装型式应与用户协商确定。 4.2.4 发电机内部应设置停机加热装置,集电环室内宜设置停机加热装置(与用户协商)。加热装置的容量应使发电机机壳内的温度至少高于发电机所处周围温度 5 ,但不应使加热装置温度超过附件绝缘的允许温度。 4.2.5 发电机定子绕组、 轴承及碳刷等部位应装设用于监测发电机工作状态的传感器,具体要求应由制造商与用户协商确定。 4.2.6 发电机轴承室应设置自动或手动注油润滑装置,采用自动注油润滑装置应装设用于监测低油位及故障情况的传感器
16、,确保轴承润滑良好。 4.2.7 对于脂润滑的发电机,应具有可靠的排脂性能或排脂措施,保证轴承润滑废油脂顺利排出或便于定期清理。 4.2.8 发电机接口尺寸由制造商与用户协商确定。 4.2.9 对于 SKYFKS 系列发电机, 空水冷却器应经过水压试验, 试验水压应不低于工作水压的 2 倍,并需装设泄漏挡板,防止管漏水而滴入发电机绕组。空-水冷却器应有可拆卸的水箱或盖板,便于定期检查和修理。 4.3 主要参数 产品代号,表示双馈异步发电机。 冷却方式代号,用拼音的第一个字母表示。 规格代号,表示总功率等级和极数,功率-极数。 2 NB/T 3101320XX 发电机的电压等级、功率等级和中心高
17、参数推荐值见表1。超出表1以外的中心高尺寸及电压、功率等级,由制造商与用户协商确定。 表1 发电机的电压等级、功率等级和中心高参数优先推荐值 电压等级 V 输出功率等级 kW 中心高 mm 690、750、950、1140、3 150、6 300、6 600、10 500 850、1 250、1 500、2 000、2 500、3 000、 3 600、4 000、4 500、5 000、6 000 450、500、560、630、710、800、900 4.4 定额 发电机的定额是以连续工作制(S1)为基准的连续定额。 5 技术要求 5.1 概述 发电机应符合本标准规定要求,并按照经批准的图
18、样及技术文件制造。 5.2 运行条件 5.2.1 现场运行条件 5.2.1.1 海拔不超过 2 000 m。 5.2.1.2 运行地点的环境空气温度不超过 40 ,不低于-20 ,对于寒冷地区不低于-40 (用户明确提出低温环境要求时)。 注:如发电机在超出5.2.1.2的条件下使用时,应按GB/T 755规定执行。 5.2.1.3 空气相对湿度:运行地点最湿月月平均最高相对湿度为 95%,同时该月月平均最低温度不高于+25 。 5.2.1.4 对特殊要求由用户与制造商协商确定。 5.2.2 电气运行条件 5.2.2.1 在额定电压允差为10%或额定频率允差为2%的电网供电条件下,发电机应能正
19、常工作。 5.2.2.2 变频器供电时尖峰电压 VPEAK及电压变化率 dv/dt 在下列极限以内: VPEAK 3UN dv/dt 2 000 V/s 注1:UN为电机额定电压。 注2:当发电机需要在超出上述一个或多个限值条件下运行时,其特殊要求可由用户和制造厂协商。 5.3 一般性能 5.3.1 发电机的一般性能应符合 GB/T 23479.12009 中 6.2.26.2.4 的规定。 5.3.2 发电机金属电镀件和化学处理件的外观应不低于 JB/T 41592013 中 3 级要求。 5.3.3 发电机表面油漆外观和附着力应不低于 JB/T 41592013 中 2 级要求。 5.3.
20、4 发电机中塑料零部件的外观应不低于 JB/T 41592013 中 3 级要求。 5.4 温升限值 3 NB/T 3101320XX 发电机绝缘等级一般为F级、H级。当海拔和环境空气温度符合5.2.1规定,发电机在环境空气温度为40 下额定运行时,其各部分的温升限值应符合表2的规定。 当发电机的运行环境空气温度高于40 时, 则其温升限值应为表2规定值减去实际环境空气温度与40 之差值。 如发电机的运行环境空气温度低于40 时,则其温升限值为表2规定值增加实际环境空气温度与40 之差值,但此增加值应大于15 K。 如果试验地点的海拔高度或环境空气温度与5.2.1的规定不同时,温升限值应按GB
21、/T 755的规定修正。 另外,对于机壳水冷发电机,其绕组温升限值的基准温度应按冷却水进口温度进行计算。 表2 温升限值 单位为开尔文 热分级 130(B) 155(F) 180(H) 项号 测量方法 ETD R ETD R ETD R 1 输出 5 000 kW 及以上发电机的绕组 85 80 110 105 130 125 2 输出 800 kW 及以上但小于 5 000 kW 发电机的绕组 90 80 115 105 135 125 3 集电环及其电刷和电刷结构 这些部件的温升或温度应不损坏该部件本身或任何与其相邻部件的绝缘。 集电环的温升或温度应不超过由电刷等级和集电环材质组件在整个运
22、行范围内能承受的电流的温升或温度值。 4 无论与绝缘是否接触的结构件(轴承除外)和铁芯 这些部件的温升或温度应不损坏该部件本身或任何与其相邻部件的绝缘。 5 轴承 环境温度不超过 40 时,滚动轴承(ETD 法)应不超过 95 ,滑动轴承(ETD法,出油温度不超过 65 )应不超过 80 ,特种轴承的允许温度在相应产品标准中规定。 注:ETD埋置检温计法;R电阻法。 5.5 发电机特性要求 5.5.1 系统信息交换 发电机设计者和整机设计者应相互协作,充分交流技术信息,信息包括但不限于如下信息:发电机的额定参数、等效电路参数及功率特性曲线,变流器线间输出电压、电流、基波频率、谐波以及两侧功率等
23、,这些信息是保障发电机符合用户要求所必需的。 5.5.2 规定特性要求 发电机技术条件应包含符合本标准有关条款规定的特性曲线。 这些称为“规定特性”的曲线应绘到每个变量设计的工作极限值。 5.5.3 发电机的功率特性曲线 4 NB/T 3101320XX 发电机的功率特性曲线是在发电机转子绕组接至变流器, 由变流器加入交流励磁、 保持发电机定子额定电压和额定频率时,发电机输出总功率Pe、定子输出功率Ps、电流I1以及转子输出功率Pr、电压U2、电流I2与转速n的函数关系曲线。功率曲线均应在发电机的稳定热试验之后,在发电机热状态时整个工作转速范围nminnmax内测取。 5.6 容差 5.6.1
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