ICS19.020 A21 NB 备案号：64288-2018 中华人民共和国能源行业标准 NB/T31135—2018 海上用风力发电设备关键部件环境 耐久性评价控制系统 Environmentaldurabilityassessmentofkeycomponentsof offshore windpowergenerationequipment:Controlsystem 2018-04-03发布 2018-07-01实施 国家能源局 发布 NB/T31135—2018 目 次 前言· II 范围 1 规范性引用文件 2 3 术语和定义 4 技术要求 基本规定 5 ·2 试验方法 . 7 检验结果 评定 附录A（资料性附录） 加速因子计算 NB/T31135—2018 前言 本系列标准包含以下4部分： 一海上用风力发电设备关键部件环境耐久性评价变流器； 一海上用风力发电设备关键部件环境耐久性评价 发电机； 一海上用风力发电设备关键部件环境耐久性评价 结构件； 一海上用风力发电设备关键部件环境耐久性评价控制系统。 可以与以下6项风力发电设备标准配合使用： -NB/T31060《风力发电设备环境条件》； -NB/T31094《风力发电设备海上特殊环境条件与技术要求》； -NB/T31119《风力发电设备干热特殊环境条件与技术要求》； -NB/T31120《风力发电设备湿热特殊环境条件与技术要求》； -NB/T31121《风力发电设备寒冷特殊环境条件与技术要求》； GB/T31140《高原用风力发电设备环境技术要求》。 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会（SAC/TC8）提出。 本标准由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会（SAC/TC8）、能源行业风电标准 化技术委员会风电电器设备分会（NEA/TC1/SC6）归口。 本标准主要起草单位：中国电器科学研究院有限公司。 本标准参加起草单位：机械工业北京电工技术经济研究所、新疆金风科技股份有限公司、明阳智慧 能源集团股份公司、深圳市计量质量检测研究院、中国船级社质量认证公司、南方海上风电联合开发有 限公司、深圳市禾望电气股份有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部、湘潭电机股份 有限公司、湘潭牵引电气设备研究所有限公司、福建省新能海上风电研发中心有限公司、国电南瑞科技 股份有限公司、宁波欧知电器科技有限公司。 本标准主要起草人：王俊、果岩、邓刚、马学亮、朱建华、隋红霞、朱春生、朱成中、姚辉、梁小波、 朱广辉、黄开云、许雪冬、揭敢新、黄祥声、王雪松、邵宜祥、王国福、陈俊生、陈林、柯赐龙、 宋晓萍、李素平。 本标准为首次发布。 本标准在执行过程中的意见和建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 一号，100761)。 II NB/T31135—2018 海上用风力发电设备关键部件环境耐久性评价控制系统 1范围 本标准规定了海上用风力发电机组控制系统的海上环境耐久性评价试验项目、试验方法、严酷等级 及试验合格判据等相关信息。 本标准适用于海上用风力发电机组的控制系统 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 GB/T2421.1电工电子产品环境试验 概述和指南 GB/T2423.1—2008 电工电子 品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温 GB/T2423.2—2008 电工电子 品环境试验 第2部分： 试验方法试验B:高温 GB/T2423.3—2016 环境试验 第2部分： 试验方法试验Cab：恒定湿热试验 GB/T2423.4 -2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Db：交变湿热（12h+12h 循环） GB/T2423.16-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 试验J及导则：长霉 2012 环境试验第2部分：试验试验Kb：盐雾交变（氯化钠溶液） GB/T2423.18- GB/T2900.53 电工术语风力发电机组 GB/T3797—2005 电气控制设备 GB7251.1—2013 低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则 NB/T31043—2012 海上风力发电机组主控系统技术规范 NB/T31094—2016 风力发电设备海上特殊环境条件与技术要求 3术语和定义 GB/T2900.53、NB/T31043—2012、NB/T31094—2016界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1控制系统controlsystem 接收风力发电机组信息和其工作环境信息，调节风力发电机组，使其保持在正常服役要求范围的系统。 3.2耐久性durability 材料及产品抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力，即保证其经久耐用的能力。 4技术要求 4.1环境条件 4.1.1使用海域划分 1 NB/T31135—2018 2016中4.2的规定，定义工作的环境条件。 4.1.2购存、运输时的环境温湿度 控制系统在贮存和运输期间，环境的极限温度范围是-40℃～+70℃，相对湿度不大于95%。 4.2性能要求 4.2.1 结构及外观要求 控制系统电控柜的壳体、表面应无划伤、无变形，满足NB/T31043一2012中4.3.1的规定。 4.2.2 元器件要求 应保证柜内各个元器件连接的正确，控制器、变压器、开关电源、UPS、接触器、继电器、开关等 元器件应在装配前筛选、测试并确认其具备正常功能。满足NB/T31043一2012中4.3.2的规定。 4.2.3 3电气连接要求 应保证所有的连接头、端子、导线安装正确，电缆截面积和电缆头的压接、焊接应满足控制柜最大 导通电流能力，满足NB/T31043一2012中4.3.3的规定。 4.3 绝缘要求 4.3.1 绝缘电阻 在GB/T2421.1规定的标准大气条件下，控制系统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，用直流绝缘电阻表测量其绝缘电阻，应满足表1的要求。 表1控制系统绝缘电阻 额定工作电压U. 试验后最低绝缘电阻值 V M2 ≤60 >60 10 4.3.2 介质强度 a）冲击耐受电压：控制系统的冲击耐受电压应符合GB/T3797—2005中4.8.2的规定。 b）工频耐受电压：控制系统的工频耐受电压应符合GB/T3797—2005中4.8.3的规定。 4.3.3 3电气间隙及爬电距离 控制系统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/T7251.12013中表1和表2的规定。 5基本规定 海上风力发电设备系统应用环境中，影响控制系统环境耐久性的主要因素包括温度、湿度、盐雾、 霉菌等。当控制系统需要进行环境耐久性评价时，试验评价的项目、方法应根据海上工作的特点环境及 设计要求确定。 2 NB/T31135—2018 试验在如下大气环境下进行： a）温度：15℃~35℃； b） 相对湿度：25%~75%； c）气压：86kPa～106kPa。 6试验方法 6.1概述 根据控制系统工作环境条件的环境因素特点，本部分的试验方法包括耐低温试验、耐高温试验、耐 湿热试验、耐交变盐雾试验和耐霉菌试验。 以下试验项目可以不在同一试样上进行。当同一试样需要依次进行两种及以上的耐久性试验项目 时，试验顺序按照以下顺序进行。 6.2 耐低温试验 6.2.1试验目的 考核控制系统产品在海上风电场海域服役时，在低温环境条件下的工作耐久性。 6.2.2试验对象 控制系统电控柜，包含主控系统电控柜、变浆系统电控柜、散热系统控制柜、偏航驱动控制柜、监 测柜等所有相关电控柜，不包含柜外传感器。 6.2.3试验过程 试验方法按照GB/T2423.1一2008中的“试验Ad”进行。准备好试样，不包装，将试样放入温度为 室温的试验箱中，然后将温度调节到表2中规定的工作环境温度。待试样温度稳定后通电运行，验证其 低温下启机能力至少3次，输出30%以下额定电应力，并运行在该条件下持续暴露表2对应的时间。试 验过程中要进行功能检查，到试验结束后，在正常环境条件下恢复2h，按相关规范要求进行外观、性能 和功能检查，按照4.3的要求进行绝缘功能测试。 表2低温耐久性试验条件 海域 温度（择低原则） 严酷等级 电应力 渤海和黄海 产品最低工作温度或者（-33土3）℃ 低：500h 输出30%电应力 高：1000h 东海和南海 产品最低工作温度或者（-30土3）℃ 注：表中的温度应力选择更严酷的低温应力进行试验。 6.2.4试验合格判据 a）电控柜低温条件下能正常启机； b）试验期间及试验后产品基本性能、功能正常； c） 在正常试验环境条件下恢复2h后，产品应能正常启动运行； （P 满足4.3的绝缘要求。 3 NB/T31135—2018 6.3 耐高温试验 6.3.1试验目的 考核控制系统产品在海上风电场海域服役时，在高温环境条件下的工作耐久性。 6.3.2试验对象 控制系统电控柜，包含主控系统电控柜、变浆系统电控柜、散热系统控制柜、偏航驱动控制柜、监 测柜等所有相关电控柜，不包含柜外传感器。 6.3.3试验过程 试验方法按照GB/T2423.2一2008中的“试验Bd”进行。准备好试样，不包装，将试样放入温度为 室温的试验箱中，然后将温度调节到表3规定的工作环境温度。待试样温度稳定后通电运行，输出100% 额定