ICS19.020 A21 NB 备案号：64289-2018 中华人民共和国能源行业标准 NB/T31136—2018 海上用风力发电设备关键部件环境 变流器 耐久性评价 Environmentaldurabilityassessment ofkey components ofoffshore windpowergenerationequipment:Converter 2018-04-03发布 2018-07-01实施 国家能源局 发布 NB/T31136—2018 目 次 前言 范围 1 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 技术要求 5 基本规定 2 试验方法 6 . 检验结果 7 8 8 评定 8 附录A（资料性附录） 加速因子计算 9 NB/T31136—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； 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》； 一NB/T31094《风力发电设备 海上特殊环境条件与技术要求》； 一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：艾默生网络能源（西安）有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、南 方海上风电联合开发有限公司、中国船级社质量认证公司、新疆金风科技股份有限公司、福建省新能海 上风电研发中心有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、深圳市禾望电气股份有限公司、国电南瑞科技 股份有限公司、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。 本标准主要起草人：揭敢新、余建宏、果岩、刘扬波、隋红霞、刘舒恒、谢贤彬、马学亮、娄洪立、 邵宜祥、梁小波、朱广辉、王俊、黄开云、许雪冬、白亮、蔡罗强、李素平、王国福、张斌、黄兴。 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/T31136—2018 海上用风力发电设备关键部件环境 耐久性评价3 变流器 1范围 本标准规定了海上用风力发电设备变流器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。 本标准适用于海上风力发电机组用变流器产品。 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。 概述和指南 GB/T2421.1 电工电子产品环 境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温 GB/T2423.1—2008 电工电子 产品环境试验 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 2016 环境试验 第2部分： 试验方法试验Cab：恒定湿热试验 GB/T2423.3- GB/T2423.4 2008 电工电子 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 GB/T2423.182012 环境试验第2部分：试验方法试验Kb：盐雾，交变（氯化钠溶液） 电工术语电力电子技术 GB/T2900.33 GB/T2900.53 电工术语 风力发电机组 GB/T3859.1 半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分：基本要求规范 GB12668.501—2013 调速电气传动系统第5-1部分： 全要求电气、热和能量 NB/T31041—2012 海上双馈风力发电机变流器 NB/T31094 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/T3859.1、GB/T2900.33、GB/T2900.53、NB/T31041界定的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 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 性能要求 4.1.1结构及外观要求 变流器壳体、表面应无划伤、无变形，满足NB/T31041一2012中4.3.1的规定。 1 NB/T31136—2018 4.1.2电气连接要求 应保证各个电气连接的正确性，电抗器、电容器、快速熔断器、电子元器件等辅助器件应在装配前 筛选、测试，并确认其具备正常功能，电缆截面积和电缆头的压接、焊接应满足变流器最大导通电流能 力，满足NB/T31041一2012中4.3.3的规定。 4.2绝缘要求 4.2.1绝缘电阻 在GB/T2421.1规定的标准大气条件下，变流器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变流器绝缘电阻 额定工作电压U 试验后最低绝缘电阻值 V M ≤60 1 >60 10 4.2.2介质强度 在GB/T2421.1规定的标准大气条件下，变流器应能承受历时1min的耐压测试，试验中无击穿闪络 及元器件损坏现象。 变流器基本绝缘耐压测试电压为直流2300V（交流1600V/50Hz）、加强绝缘耐压测试电压为直流 4600V（交流3200V/50Hz）。 若选择单元及部件进行试验，需要满足相关技术规范的介电强度要求。 4.2.3 3电气间隙和爬电距离 变流器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 12668.501—2013中4.3.6的规定。 若选择单元及部件进行试验，需要满足相关技术规范的电气间隙和爬电距离要求。 5 基本规定 根据NB/T31094中我国各海域（渤海、黄海、东海和南海）风电场气候特点不同，本标准中使用海 域分为渤海和黄海、东海和南海两组。 标准中提到的标准大气环境条件如下： a） 温度：15℃~35℃； b) 相对湿度：25%~75%； c） 气压：86kPa106kPa。 注：对于较大样品或者试验箱内难以保持温度在上述规定范围内的情况，当有关规范允许时，其范围可适当放宽 下限至10℃，上限可延至40℃。 海上风力发电设备系统应用环境中，影响变流器环境耐久性的主要环境条件包括气候环境、化学环 境和生物环境。影响这些环境的环境参数众多，当变流器需要进行环境耐久性评价时，检验评价的项目 及其分级或限制应根据设计要求确定。 2 NB/T31136—2018 6试验方法 6.1概述 规定了变流器环境耐久性试验的基本试验方法。根据变流器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验样品上进行。当同一试验样品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，耐霉菌试验除外。 注：高温和湿度加速因子的计算方法参见附录A。 6.2耐低温试验 6.2.1试验目的 考核变流器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 变流器整机、功率模块或者独立柜体单元。 6.2.3 试验设备 低温试验箱应符合GB/T2423.1一2008第6章的要求。 6.2.4试验过程 试验方法依据GB/T2423.1一2008中的“试验Ad”进行。准备好试验样品，不包装，将其放入温度 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。待试验样品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，根据试验样品的大小，按照标准推荐的恢复条件恢复 至常温，可适当采取某些措施防止或去除表面的凝露。经2h恢复至标准大气环境条件，再按相关规范 要求进行外观、性能和功能检查，以及按照4.2的要求进行绝缘功能测试。 表2低温耐久性试验条件 海域 温度应力 严酷等级 电应力 渤海和黄海 (-33±3)℃ 低：500h 输出30%电应力 高：1000h 东海和南海 (-30±3）℃ 注：本标准所有耐久性试验条件中的严酷等级有高、低两个等级，标准优先推荐选择高严酷等级，若客户允许或者供 6.2.5 试验合格判据 在试验过程中变流器低温启机逻辑正确。 b） 试验过程中变流器基本功能正常。 c） 试验后变流器外观、性能、功能正常。 (P 满足4.2的绝缘要求。 3 NB/T31136—2018 6.3 耐高温试验 6.3.1试验目的 考核变流器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 变流器整机、功率模块或者独立柜体单元。 6.3.3试验设备 高温试验箱应符合GB/T2423.2一20