NB T 10439-2020 风力发电机组 不间断电源应用要求.pdf

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1、NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 104392020 风力发电机组 不间断电源 应用要求 Application requirements of uninterruptible power systems used in wind turbine 2020-10-23发布 2021-02-01实施 国家能源局 发布 ICS 29.200 K 85 NB/T XXXXXXXXX 目次 前言 . II 1 范围 . 3 2 规范性引用文件 . 3 3 术语与定义 . 4 4 技术要求 . 5 5 试验方法 . 9 6 标志、包装、贮存、运输 . 11 NB/T XXXXXXXXX 前言

2、本标准按GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给定的规则起草。 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。 本标准主要起草单位：浙江运达风电股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、上海电气 风电集团股份有限公司、华锐风电科技（集团）股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、中国电力 科学研究院有限公司、中节能风力发电股份有限公司、中国质量认证中心。 本标准参加起草单位：中国广核新能源控股有限公司、国电联合动力技术有限公司、易事特集团股 份有限公司、中国华能集团有限公司、北京金风科

3、创风电设备有限公司、华能新能源股份有限公司、北 京源清慧虹信息科技有限公司、东方电气风电有限公司、维谛技术（西安）有限公司、北京鉴衡认证中 心有限公司、国家电控配电设备质量监督检验中心、天津天传电控设备检测有限公司、上海中认尚科新 能源技术有限公司、清华大学、天津瑞能电气有限公司、华润电力中西大区新能源运维公司、亚之捷智 能装备（江苏）有限公司 本标准主要起草人：应有、柳黎明、果岩、史晓鸣、陈坚钢、陈冬良、汪锋、俞庆、张雯、侯垚、 银磊、毕然、吴亚飞、申红帅、侯洪强、袁凌、扬天时、于国帅、梁宇、李国庆、敖海、周建虎、王艳 华、李杰、刘庭、王鹏军、余业祥、冯乐、白亮、周新亮、王鹏、吴蔚、杨玉昕、

4、杜云涛、连俊涛、谢 清明 本标准为首次制定。 NB/T 20XXXXXX 风力发电机组 不间断电源 应用要求 1 范围 本标准规定了风力发电机组不间断电源（UPS）的术语和定义、应用要求、试验方法等。 本标准适用于控制用不间断电源和动力用不间断电源。 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 11287-2000电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第 1篇：振动试验(正弦) GB/T 13384-2008 机电产

5、品包装通用技术条件 GB/T 14715-2017信息技术设备用不间断电源通用规范 GB/T 1771-2007 色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定 GB/T 191-2008 包装储运图示标志 GB/T 19638.1-2014固定型阀控式铅酸蓄电池第1部分：技术条件 GB/T 19826-2014 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求 GB/T19963风电场接入电力系统技术规定 GB/T 20626.1-2017特殊环境条件高原电工电子产品第1部分：通用技术要求 GB/T 2423.5-2019 环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击 GB/T 2423.10-2019 环境试

6、验第2部分：试验方法试验Fc：振动(正弦) GB/T 2423.16-2008 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/T 2423.18-2012环境试验第2部分：试验方法试验Kb：盐雾，交变(氯化钠溶液) GB/T 2423.26-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Z/BM：高温低气压综合试验 GB/T 2900.1 电工术语基本术语 GB/T 2900.18 电工术语低压电器 GB/T 2900.53 电工术语风力发电机组 GB/T 30790.6-2014色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护第6部分实验室性能测试方法 GB/T 34870.

7、1-2017 超级电容器第1部分：总则 GB/T 36995-2018 风力发电机组故障穿越能力测试规程 GB/T 5210-2006 色漆和清漆拉开法附着力试验 GB/T 7094-2016 船用电气设备振动（正弦）试验方法 GB 7260.1-2008 不间断电源设备(UPS) 第1-1部分：操作人员触及区使用的UPS的一般规定和安全 要求 3 NB/T 20XXXXXX GB 7260.2-2009 不间断电源设备(UPS) 第2部分：电磁兼容性(EMC)要求 GB/T 7260.3-2003 不间断电源设备(UPS) 第3部分：确定性能的方法和试验要求 GB 7260.4-2008 不

8、间断电源设备第1- 2部分：限制触及区使用的UPS的一般规定和安全要求 GB/T 9278-2008 涂料试样状态调节和试验的温湿度 NB/T 31017-2018 双馈风力发电机组主控制系统技术规范 NB/T 31018-2018风力发电机组电动变桨控制系统技术规范 YD/T 944-2007通信电源设备的防雷技术要求和测试方法 YD/T 1095-2018 通信用交流不间断电源（UPS） IEC 62040-5-3-2016不间断电源设备(UPS) 第5- 3部分：直流输出U PS-确定性能的方法和试验要求 (Uninterruptible power systems(UPS)-Part

9、5-3:DC output UPS-Performance and test requirements) 3 术语与定义 GB/T 2900.1、GB/T 2900.18、GB/T 2900.53和GB/T 7260.3 确定的以及下列术语和定义适用于本文 件。 3.1 风力发电机组不间断电源Uninterruptible Power Systems（UPS）used in wind turbine 风力发电机组用的不间断电源，分为控制用不间断电源和动力用不间断电源。 3.2 控制用不间断电源uninterruptible power systems used incontrol circui

10、t 控制回路用不间断电源，用于交流输入电源故障时保持主控制系统、变流器和变桨系统等控制回 路负载电源连续性的装置。 3.3 动力用不间断电源uninterruptible power systems used inelectric pitch system 动力用不间断电源，用于交流输入电源故障时为电动变桨系统调节风力发电机组桨叶角度提供能 量支撑的装置。 3.4 电压故障穿越voltage fault ride through 当电网故障或扰动引起电压波动时，在一定的电压范围和时间间隔内，风力发电机组不间断电源 保持负载电源连续性。 3.5 正常负载normal load 4 NB/T 20

11、XXXXXX 正常运行方式的负载，其状况尽可能接近制造厂商操作说明书规定的正常使用中最不 利的情况。 GB/T 7260.3-2003，定义3.2.5 4 应用要求 4.1 正常使用的环境条件 运行温度：- 30+55 储存及运输温度：- 40+70 空气相对湿度：95%（20以下时） 海拔高度：2000 m（海拔高度大于2000m，根据GB /T 7260.3降额使用） 4.2 正常使用的电网条件 输入电压范围：电压额定值的 10% 输入频率范围：47.5Hz52Hz 输入交流电压谐波：输入电压波形为正弦波，谐波含量8% 4.3 功能要求 4.3.1 通用要求 4.3.1.1 一般规定和安全

12、要求 风力发电机组不间断电源一般规定和安全要求应满足GB 7260.1、GB 7260.4、GB/T 19826和NB/T 31018规定的要求。 4.3.1.2容量监控 考虑到风力发电机组电压故障穿越影响，确保主控制系统、变流器和变桨距系统有充足的时间使 机组停机，并完成相关故障数据的记录等工作。 控制用不间断电源在关闭电池输出前，应至少提前3min发出电量低告警。 动力用不间断电源容量监控功能应符合NB/T 31018-2018第4.3.5节要求。 4.3.1.3 电池组管理 风力发电机组不间断电源应具备电池过放电保护功能，充电板应具备充电保护功能，在充电电流 达到最大限充电流时充电板不应

13、过热损坏。 4.3.1.4 模块化设计 风力发电机组不间断电源电池组宜采用模块化设计，连接线与电池端宜采用插接方式相连，可以 防止运输过程中电源线松动，便于电池组的更换维护。 5 NB/T 20XXXXXX 4.3.1.5远程监控 4.3.1.5.1 状态监测 风力发电机组不间断电源宜具备远程监控功能，应能对外部电源异常、直流输入异常、产品故障 等状态进行监测。 4.3.1.5.2通迅接口 风力发电机组不间断电源宜具备RS232、RS485、RS422、以太网等标准通讯接口，或干接点反馈 （标准通讯接口或干接点反馈至少具备其一），并提供与通信接口配套使用的通信线缆和各种告警信号 输出端子。 4

14、.3.2控制用不间断电源保护与告警功能 4.3.2.1输出短路保护 输出负载短路时，控制用不间断电源应自动关断输出，同时发出告警，不应将短路电流传导到下 级母线，造成系统中其他设备过载。 4.3.2.2 输出过载保护 控制用不间断电源输出负载超过额定功率时，应发出告警，当负载超过过载能力时，如有旁路应 立即切换到旁路供电，过载消失后应正常开机。 4.3.2.3 过温保护 控制用不间断电源机内运行温度过高时，应发出告警，如有旁路应立即切换至旁路供电，待机内 温度降至允许温度后，应能切换为正常工作。 4.3.2.4 输出过欠压保护 控制用不间断电源输出电压超过设定过、欠电压值时，发出告警，如有旁路

15、应立即切换至旁路供 电。 4.3.2.5 输入高电压保护 控制用不间断电源应具备高压输入保护功能，单相输入电压大于额定电压1.3倍时充电板可停止工 作，并发出告警。 4.3.2.6 浪涌保护 控制用不间断电源应具有抑制浪涌和过压吸收功能，耐雷电流等级分类及技术要求应符合 YD/T944-2007中第5章M级要求。 4.3.2.7 维护旁路功能 大于3kVA控制用不间断电源应具备维护旁路功能，如维护需求时，应能通过维护旁路开关直接 给负载供电。 6 NB/T 20XXXXXX 4.3.2.8 风扇故障告警 有风扇设计的控制用不间断电源，在风扇运行异常时，应发出告警。 4.3.2.9 系统故障告警

16、 控制用不间断电源出现逆变器故障或其它系统故障等，应发出告警，如有旁路应立即切换至旁路 供电。 4.3.3动力用不间断电源保护与告警功能 4.3.3.1 启停控制 动力用不间断电源应具备启停控制功能。 4.3.3.2 温控功能 动力用不间断电源应能时刻监测后备电源温度，如高温则发出告警。 4.3.3.3 输入电压异常监控 动力用不间断电源应能时刻监视后备电源输入电压，如异常则发出告警。 4.3.3.4 后备电源状态监测 动力用不间断电源应能实时监测后备电源的状态，包括过电压、欠电压、过载、充放电回路状态、 充电器状态等，如异常则发出告警。 4.4 性能要求 4.4.1 通用性能 控制用不间断电

17、源性能及型式试验报告应满足GB/T 7260.3或IEC 62040-5-3的要求。 动力用不间断电源性能及型式试验报告应满足NB/T 31018的要求。铅酸电池性能及型式试验报告 应满足GB/T 19638.1的要求。 超级电容性能及型式试验报告应满足GB/T34870.1的要求。 4.4.2 电磁兼容 风力发电机组不间断电源的电磁兼容性（EMC）及型式试验报告应满足GB 7260.2-2009中规定的 C2类风力发电机组不间断电源的发射限值和表6抗扰度要求。 4.4.3 抗振性 4.4.3.1振动响应 若风力发电机组不间断电源的安装位置为机舱或轮毂，振动试验等级参照GB/T 7094-20

18、16的表1 一般振动条件，分别在113.2Hz振动频段以1mm的振幅，13.2150Hz振动频段以0.7g的加速度，在3 个互相垂直的轴向，以每分钟一个倍频程的速率进行扫频，检测每一轴向的共振频率。测量放大因数Q 7 NB/T 20XXXXXX 值并记录Q值大于或等于2的频率点，且在试验报告中用简图标明加速度传感器位置，如样品性能满足 有关要求，则放大因数Q值小于或等于5是可以接受的。任何放大因数Q值大于5的谐振都是不能接受的。 4.4.3.2 振动耐久 若风力发电机组不间断电源的安装位置为机舱或轮毂，在振动响应检查中，若发现有放大因数Q 大于或等于2的危险频率，则应在每一危险频率点，参照以4

19、.4.3.1节规定的频率范围和振幅进行耐振试 验，试验时间至少90min。如测得的几个危险频率较为接近时，则可采用扫频试验来代替离散频率试验， 持续时间为120min，扫频范围覆盖危险频率的0.8倍1.2倍之间。若没有危险频率出现，则应在30Hz下 进行耐振试验，试验时间至少90min。 4.4.3.3 冲击耐久 若风力发电机组不间断电源的安装位置为机舱或轮毂，根据GB/T 2423.5-2019，采用15g峰值加速 度，脉冲持续时间6ms进行冲击试验，对样品的3个互相垂直的轴向进行400 0次的冲击试验。冲击重复 速率应小于振动响应试验中最小共振频率的1/10。 4.4.3.4 性能评价 试

20、验样品在试验期间和试验后，若无以下故障，则认为试验合格：a）机械结构破坏或损伤；b） 连接件的松动或脱落；c）误动作；d）试验样品的动作值误差超过产品标准规定的范围。 4.4.4启动要求 当外部电源关闭后，放电到低压关机，再次恢复外部电源时，要求风力发电机组不间断电源在- 30 及以上时可以启动并正常工作。 4.4.5 续航要求 控制用不间断电源在充满电，并且以正常负载运行情况下，断开控制用不间断电源的外部电源后， 续航时间应不低于10分钟。 动力用不间断电源的续航能力试验，应每3个月至少进行一次，3个轴箱依次进行，结果应满足 NB/T 31018要求。 4.4.6 电压故障穿越 当输入电压在

21、GB/T 19963规定电压范围和时间间隔内时，风力发电机组不间断电源应连续正常运 行。 4.4.7 高海拔降额 海拔小于2000m的环境下，风力发电机组不间断电源应能正常工作。 如高于2000m，电气间隙和工频耐受电压按照GB/T 20626.1-2017进行修正，试验后风力发电机组 不间断电源应能正常工作，应符合GB/T 2423.26-2008表1严酷等级要求。 8 NB/T 20XXXXXX 4.4.8 耐盐雾性能 若风力发电机组不间断电源的安装位置为沿海或海上的塔筒或舱内干洁区，按照GB/T 30790.6规 定的腐蚀环境C3耐久性等级H进行试验，试验完成后，要求不起泡、不剥落、不生

22、锈、不开裂，附 着力5 MPa。 4.4.9 耐霉性能 若风力发电机组不间断电源的安装位置为沿海或海上，试验后用肉眼观察印制线路板的长霉面积 应不超过GB/T 2423.16-2008规定的2b等级长霉程度。 4.4.10 过载能力 控制用不间断电源输出接产品额定输出功率125%阻性负载应至少保持1分钟，再切换至旁路输出； 输出接产品额定输出功率150%阻性负载应至少保持10秒，再切换至旁路输出。 动力用不间断电源过载能力应满足NB/T 31018的要求。 5 试验方法 5.1 保护与告警功能 5.1.1 控制用不间断电源保护与告警功能 5.1.1.1输出短路保护 输入电压为额定值时，切断旁路

23、，选用合适的接触器使控制用不间断电源的输出端（相间或相与 中性线间）短路，此时应自动关闭输出并发出告警，排除短路后，应能正常工作。 5.1.1.2 输出过载保护 控制用不间断电源正常工作时，调节输出电流使其超过其过载能力，如有旁路应切换至旁路供电 或自动关机并发出告警。恢复至额定负载后，应能正常工作。 5.1.1.3 过温保护 输入电压为额定值，使机内温度达到过温保护点，控制用不间断电源应有过温告警，如有旁路应 立即切换至旁路供电。待机内温度降至允许温度后，应能切换为正常工作。 5.1.1.4 输出过、欠压保护 控制用不间断电源正常工作时，调节输出电压超过和低于设定值时，应发出告警，如有旁路应

24、切 换至为旁路供电。 5.1.1.5 浪涌保护 应符合YD/T994-2007中试验方法的规定，控制用不间断电源浪涌试验后检验的性能指标，应符合 4.3.2.1.6的规定。 5.1.1.6 维护旁路功能 控制用不间断电源如具备维护旁路功能，目测检查其是否具有维护旁路，应符合4.3.2.1.7的要求。 5.1.1.7 风扇故障告警 控制用不间断电源正常工作与电池逆变工作时，使风扇停止工作，应发出告警。 9 NB/T 20XXXXXX 5.1.1.8系统故障告警 当控制用不间断电源出现逆变器故障或其它系统故障时，发出告警，如有旁路应立即切换至旁路 供电。 5.1.2动力用不间断电源保护与告警功能

25、5.1.2.1 启停控制 操作动力用不间断电源控制启停，观察是否能够正常启停。 5.1.2.2 温控功能 模拟动力用不间断电源高温故障，观察是否能够告警。 5.1.2.3 输入电压异常 模拟动力用不间断电源输入过电压、欠电压故障，观察是否能够告警。 5.1.2.4 充电系统监测 分别模拟动力用不间断电源过载、充放电回路故障，观察是否能够告警。 5.2 电池组管理功能 模拟检查风力发电机组不间断电源电池组定时浮充、均充转换功能，并检查是否具有电池组充电 温度补偿功能和电池组放电记录功能，应符合4.3.1.3的规定。 5.3 高、低温运行、存储试验 按GB/T 7260.3-2003的7.2节进行

26、风力发电机组不间断电源试验。 5.4 振动试验 根据实际使用环境，按照GB/T2423.10以4.4.3.1节规定的频率范围和振幅以每分钟一个倍频程的 速率进行扫频，检测每一轴向的共振频率，振动响应试验结果应满足4.4.3节规定。 在每一危险频率点，按照GB/T2423.10以4.4.3.2节规定的频率范围和振幅进行耐振试验，耐振试验 结果应满足4.4.3节规定。 5.5 按照GB/T 2423.5进行冲击试验，试验结果应满足4.4.3节规定。启动试验 参照GB/T 7260.3-2003规定的试验方法进行风力发电机组不间断电源试验。 5.6 续航能力 控制用不间断电源在充满电，输出接等值阻性

27、负载代替正常负载，断开其外部电源，观察续航时 间是否符合4.4.5规定。变桨系统后备动力源的续航能力参照NB/T 31018进行试验。 5.7 电压故障穿越试验 风力发电机组不间断电源在充满电，输出接等值阻性负载代替正常负载，参照GB/T 19963要求进 行故障电压穿越性能试验，试验结果应满足4.4.6节规定。 5.8 低气压试验 10 NB/T 20XXXXXX 根据实际使用环境，参照GB/T 2423.26-2008进行风力发电机组不间断电源低气压试验，试验结果 应满足4.4.7节规定。 5.9 盐雾试验 根据实际使用环境，参照GB/T 1771进行风力发电机组不间断电源的480h中性盐

28、雾试验，试验完成 后，在GB/T9278规定的标准条件下放置24h，再按GB/T5210进行附着力测试，试验结果应满足4.4.8节 规定。 5.10 长霉试验 根据实际使用环境，参照GB/T2423.16-2008中的试验方法2进行风力发电机组不间断电源试验，培 养周期为28天，试验结果应满足4.4.9节规定。 5.11 容量监控功能 风力发电机组不间断电源在充满电，输出接等值阻性负载代替正常负载，断开外部电源，记录断 开外部电源、发出电量低告警信号和关闭输出的各个时间，发出电量低告警不应小于4.3.1.2节规定。 动力用不间断电源容量试验参照NB/T 31018-2018的5.3.8节进行。

29、 5.12 过载能力 将控制用不间断电源输出功率分别增加到产品额定输出功率的125%、150%，记录能正常运行的 最短时间，应符合4.4.10节的规定。 动力用不间断电源过载能力参照NB/T 31018进行试验。 6 标志、包装、贮存、运输 6.1 标志 6.1.1 标志和标识应符合GB/T191-2008的规定。 6.1.2 产品标志，内容包含： a）技术参数； b）产品标志； c）产品名称； d）产品型号； e）出厂编号； f）制造日期； g）制造厂名； h）执行标准。 6.1.3 产品的外包装上有收发标志、包装储运标志和安全警告标志。 11 NB/T 20XXXXXX 6.2 包装 6.

30、2.1 随同产品供应的技术文件 供应的技术文件包括： a）装箱清单； b）产品使用维护说明书； c）安装说明书； d）产品质量合格证； e）电气接线图； f）电气原理图； g）出厂检验记录； h）型式试验报告 i）电池型式试验报告 j）常见故障判断 6.2.2 产品包装 产品包装应符合GB/T 13384-2008的规定。 6.3 贮存 风力发电机组不间断电源贮存应遵守如下要求： a）如果长时间放置不使用，应贮存在温度为540的干燥、清洁及通风良好的环境中。 b）贮存温度范围-40+70（不带电池），相对湿度不大于80%，并每隔4到6个月充电一次。 c）应不受阳光直射，离热源（暖气设备等）不得少于2m； d）应避免与任何有毒气体、有机溶剂接触 e）不得倒置及卧放，不得受任何机械冲击或重压； 6.4 运输 包装好的产品在运输过程中的温度为- 40+70（不带电池），相对湿度不大于95%。产品运输 过程中，不应有剧烈振动、撞击和倒置。某些部件对运输有特殊要求时应注明，以便运输时采取措施。 12