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風(fēng)力發(fā)電機組 控制器 試驗方法(GB/T 19070-2003)

來源:新能源網(wǎng)
時間:2015-12-25 20:06:05
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風(fēng)力發(fā)電機組 控制器 試驗方法(GB/T 19070-2003)1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機組控制器試驗條件、試驗方法及試驗報告編寫要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于與電網(wǎng)并聯(lián)運行、采用異步

  1范圍

  本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機組控制器試驗條件、試驗方法及試驗報告編寫要求。

  本標(biāo)準(zhǔn)適用于與電網(wǎng)并聯(lián)運行、采用異步發(fā)電機的定槳距、失速型風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)及安全系統(tǒng)試驗。

  2規(guī)范性引用文件

  下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

  GB/T 2900.53-2001電工術(shù)語風(fēng)力發(fā)電機機組(idt IEC 60050-415:1999)

  GB/T 19069-2003風(fēng)力發(fā)電機組控制器技術(shù)條件

  GB/T 18451.2-2003風(fēng)力發(fā)電機組功率特性試驗

  GB/T 16935.1-1997低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合 第1部分:原理、要求和試驗(idt IEC 60664-1:1992)

  GB/T 17949.1-2000接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導(dǎo)則 第1部分:常規(guī)測量

  GB/T 17627.1-1998低壓電氣設(shè)備的高電壓試驗技術(shù) 第1部分:定義和試驗要求(eqv IEC 61180-1:1992)

  GB/T 17627.2-1998低壓電氣設(shè)備的高電壓試驗技術(shù) 第2部分:測量系統(tǒng)和試驗設(shè)備(eqv IEC 61180-2:1994)

  JB/T 7879-1999風(fēng)力機械產(chǎn)品型號編制規(guī)則

  3術(shù)語和定義

  GB/T 2900.53-2001和GB/T 19069-2003確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

  3.1

  外場聯(lián)機試驗field test with turbine

  在自然風(fēng)況下,在已安裝并調(diào)試完畢的風(fēng)力發(fā)電機組上,針對控制器和安全系統(tǒng)所進行的功能試驗。

  3.2

  試驗臺test-bed

  用于對風(fēng)力發(fā)電機組的控制器和安全系統(tǒng)進行功能試驗的成套設(shè)備。該試驗臺主要由試驗臺架、可變速原動機、人工氣流源、試驗變壓器、負載(電力網(wǎng))、監(jiān)控及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。

  3.3

  臺架試驗test on bed

  將已安裝并調(diào)試完畢的機艙固定在試驗臺上,將主回路、控制回路與機艙內(nèi)的相應(yīng)機構(gòu)及傳感器相聯(lián)接。以原動機(例如電動機)代替自然風(fēng)況下風(fēng)輪產(chǎn)生的扭矩,用人工氣流改變風(fēng)速傳感器指示值。

  采用上述設(shè)備和方法對風(fēng)力發(fā)電機組所進行的試驗稱為臺架試驗。

  4縮略語

  機組

  風(fēng)力發(fā)電機組。

  面板

  操作面板。

  5試驗?zāi)康?/strong>

  驗證機組控制系統(tǒng)及安全系統(tǒng)是否滿足相關(guān)技術(shù)條件規(guī)定或設(shè)計規(guī)范要求。

  6試驗條件

  6.1試驗環(huán)境

  進行并網(wǎng)1機組控制器及安全系統(tǒng)外場聯(lián)機試驗,其場地選擇應(yīng)滿足GB/T 18451.2對場地的要求。

  6.2試驗準(zhǔn)備

  6.2.1被試驗機組應(yīng)附帶GB/T 19069規(guī)定的技術(shù)文件。

  6.2.2被試驗機組安裝調(diào)試完畢,經(jīng)檢驗應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

  6.2.3檢查裝于被試驗機組上的各類傳感器及其安裝規(guī)程是否符合其本身的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,其性能和精度是否滿足系統(tǒng)檢測、控制和安全保護要求。

  6.2.4控制器出廠前已調(diào)試完畢,各項參數(shù)符合相關(guān)機組控制與監(jiān)測要求;各類傳感器調(diào)整完畢,整定值亦符合相關(guān)機組檢測與保護要求。

  6.2.5當(dāng)機組出廠前進行控制器試驗時,宜使用試驗臺進行機艙臺架試驗。

  6.3測量儀器

  試驗用儀器、儀表應(yīng)在計量部門檢定有效期內(nèi),允許有一個二次校驗源(制造廠或標(biāo)準(zhǔn)計量單位)進行校驗。所需試驗儀器、儀表見附錄A。

  7試驗內(nèi)容和方法

  7.1一般檢驗

  7.1.1一般檢查

  主要檢查電器零件、輔助裝置的安裝、接線以及柜體質(zhì)量是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和圖紙的規(guī)定。

  7.1.2電氣安全檢驗

  主要包括:控制柜和機艙控制箱等電氣設(shè)備的絕緣水平檢驗、接地系統(tǒng)檢查和耐壓試驗。上述各項檢查與試驗分別遵照GB/T 16935.1,GB/T 17949.1,GB/T 17627.1和GB/T 17627.2要求進行。

  7.2控制功能試驗

  7.2.1面板監(jiān)控功能試驗

  依照試驗機組“操作說明書”的要求和步驟,進行下列試驗:

  a)機組運行狀態(tài)參數(shù)的顯示、查詢、設(shè)置及修改通過面板顯示屏查詢或修改機組的運行狀態(tài)參數(shù);

  b)人工啟動

  1)啟動:通過面板相應(yīng)的功能鍵命令試驗機組啟動,觀察發(fā)電機并網(wǎng)過程是否平穩(wěn);

  2)立即啟動:通過面板相應(yīng)的功能鍵命令試驗機組立即啟動,觀察發(fā)電機并網(wǎng)過程是否平穩(wěn);

  c)人工停機

  在試驗機組正常運行時,通過面板相應(yīng)的功能鍵命令機組正常停機,觀察風(fēng)輪葉片擾流板是否甩出,機械制動閘動作是否有效;

  d)面板控制的偏航

  在試驗機組正常運行時,通過相應(yīng)的功能鍵命令試驗機組執(zhí)行偏航動作,觀察偏航過程中機組運行是否平穩(wěn);

  e)面板控制的解纜

  通過面板相應(yīng)的功能鍵進行人工扭纜及解纜操作。

  7.2.2自動監(jiān)控功能試驗

  依據(jù)試驗機組“操作說明書”的要求和步驟,進行下列試驗:

  a)自動啟動

  在適合的風(fēng)況下,觀察機組啟動時發(fā)電機并網(wǎng)過程是否平穩(wěn);

  b)自動停機

  在適合的風(fēng)況下,觀察機組停機時發(fā)電機脫網(wǎng)過程是否平穩(wěn);

  c)自動解纜

  在出現(xiàn)扭纜故障的情況下,觀察機組自動解纜過程是否正常;

  d)自動偏航

  在適合的風(fēng)向變化情況下,觀察機組自動偏航過程是否正常。

  7.2.3機艙控制功能試驗

  依照試驗機組“操作說明書”的要求和步驟,進行下列試驗:

  a)人工啟動

  1)通過機艙內(nèi)設(shè)置的相應(yīng)功能鍵命令試驗機組啟動,觀察發(fā)電機并網(wǎng)過程是否平穩(wěn);

  2)通過機艙內(nèi)設(shè)置的相應(yīng)功能鍵命令試驗機組立即啟動,觀察發(fā)電機并網(wǎng)過程是否平穩(wěn);

  b)人工停機

  在試驗機組正常運行時,通過機艙內(nèi)設(shè)置的相應(yīng)功能鍵命令機組正常停機,觀察風(fēng)輪葉片擾流板是否甩出,機械制動閘動作是否有效;

  c)人工偏航

  在試驗機組正常運行時,通過機艙內(nèi)設(shè)置的偏航按鈕命令試驗機組執(zhí)行偏航動作,觀察偏航過程機組運行是否平穩(wěn);

  d)人工解纜

  在出現(xiàn)扭纜故障的情況下,通過機艙相應(yīng)的功能按鈕進行人工解纜操作。

  7.2.4遠程監(jiān)控功能試驗

  a)遠程通訊

  在試驗機組正常運行時,通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)與試驗機組的通訊過程,檢查上位機收到的機組運行數(shù)據(jù)是否與下位機顯示的數(shù)據(jù)一致;

  b)遠程啟動

  將試驗機組設(shè)置為待機狀態(tài),通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)對試驗機組發(fā)出啟動命令,觀察試驗機組啟動的過程是否滿足人工啟動要求;

  c)遠程停機

  在試驗機組正常運行時,通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)對試驗機組發(fā)出啟動命令,觀察試驗機組是否執(zhí)行了與面板人工停機相同的停機程序;

  d)遠程偏航

  在試驗機組正常運行時,通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)對試驗機組發(fā)出偏航命令,觀察試驗機組是否執(zhí)行了與面板人工偏航相同的偏航動作。

  7.3安全保護試驗

  7.3.1風(fēng)輪轉(zhuǎn)速超臨界值

  模擬方法:啟動小電機,撥動葉輪過速模擬開關(guān),使其從常閉狀態(tài)斷開,觀察停機過程和故障報替狀態(tài)。

  7.3.2機艙振動超極限值

  模擬方法:分別撥動擺錘振動開關(guān)常開、常閉觸點的模擬開關(guān),觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.3過度扭纜(模擬試驗法)

  模擬方法:分別撥動扭纜開關(guān)常開、常閉觸點的模擬開關(guān),觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.4緊急停機

  模擬方法:按下控制柜上的緊急停機開關(guān)或機艙里的緊急停機開關(guān),觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.5二次電源失效

  模擬方法:斷開二次電源,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.6電網(wǎng)失效

  模擬方法:在機組并網(wǎng)運行時,在發(fā)電機輸出功率低于額定值的20%的情況下,斷開主回路空氣開關(guān),觀察停機過程和故障報瞥狀態(tài)。

  7.3.7制動器磨損

  模擬方法:撥動制動器磨損傳感器限位開關(guān),觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.8風(fēng)速信號丟失

  模擬方法:在機組并網(wǎng)運行時,斷開風(fēng)速傳感器的風(fēng)速信號,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.9風(fēng)向信號丟失

  模擬方法:在機組并網(wǎng)運行時,斷開風(fēng)速傳感器的風(fēng)向信號,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.10大電機并網(wǎng)信號丟失

  模擬方法:大電機并網(wǎng)接觸器吸合后,將接觸器的反饋信號線斷開,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.11小電機并網(wǎng)信號丟失

  模擬方法:小電機并網(wǎng)接觸器吸合后,將接觸器的反饋信號線斷開,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)

  7.3.12晶閘管旁路信號丟失

  模擬方法:晶閘管旁路接觸器吸合后,將接觸器的反饋信號線斷開,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.131號制動器故障

  模擬方法:強制松開高速剎車,相應(yīng)的同步觸點吸合后撥動剎車釋放傳感器的模擬開關(guān),觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.142號制動器故障

  模擬方法同7.3.13。

  7.3.15葉尖壓力開關(guān)動作

  模擬方法:撥動葉尖壓力開關(guān),觀察正常停機過程。

  7.3.16齒輪箱油位低

  模擬方法:模擬齒輪油溫度使之高于機組“操作說明書”的規(guī)定,撥動齒輪油位傳感器的油位低模擬開關(guān)并維持數(shù)秒(具體時間見機組“操作說明書”),觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.17無齒輪箱油壓

  模擬方法:啟動齒輪油泵,撥動齒輪油壓力低模擬開關(guān)并維持數(shù)秒(具體時間見機組“操作說明書”),觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.18液壓油位低

  模擬方法:撥動液壓油位傳感器的油位低模擬開關(guān)并維持數(shù)秒(具體時間見機組“操作說明書”),觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.19解纜故障

  模擬方法:分別撥動左偏和右偏扭纜開關(guān),持續(xù)數(shù)秒(具體時間見機組“操作說明書”),觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.20發(fā)電機功率超臨界值

  模擬方法:調(diào)低功率傳感器變比或動作條件設(shè)置點,觀察機組動作結(jié)果及自復(fù)位情況。

  7.3.21發(fā)電機過熱

  模擬方法:調(diào)低溫度傳感器動作條件設(shè)置點,觀察機組動作結(jié)果及自復(fù)位情況。

  7.3.22風(fēng)輪轉(zhuǎn)速超臨界值

  使機組主軸升速至臨界轉(zhuǎn)速,觀察葉輪超速模擬開關(guān)動作結(jié)果、機組停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.23過度扭纜(臺架試驗法)

  控制機艙轉(zhuǎn)動,使之產(chǎn)生過度扭纜效果,當(dāng)扭纜開關(guān)常開、常閉觸點模擬開關(guān)動作時,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.24輕度扭纜(CCW順時針)

  控制機艙轉(zhuǎn)動,使之產(chǎn)生輕度扭纜效果,當(dāng)扭纜開關(guān)常開、常閉觸點模擬開關(guān)動作時,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.25輕度扭纜(CCW反時針)

  控制機艙轉(zhuǎn)動,使之產(chǎn)生輕度扭纜效果,當(dāng)扭纜開關(guān)常開、常閉觸點模擬開關(guān)動作時,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.26風(fēng)速測量值失真(偏高)

  在機組并網(wǎng)運行時,使發(fā)電機負載功率低于1kW,使風(fēng)速傳感器產(chǎn)生持續(xù)數(shù)秒(具體時間依機組“操作說明書”的規(guī)定)高于8m/s的等效風(fēng)速信號,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.27風(fēng)速測量值失真(偏低)

  在機組并網(wǎng)運行時,使發(fā)電機負載功率高于150kW,使風(fēng)速傳感器產(chǎn)生持續(xù)數(shù)秒(具體時間依機組“操作說明書”的規(guī)定)低于3m/s的等效風(fēng)速信號,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.28風(fēng)輪轉(zhuǎn)速傳感器失效

  在機組并網(wǎng)運行時,使發(fā)電機轉(zhuǎn)速高于100r,斷開風(fēng)輪轉(zhuǎn)速傳感器信號后,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.3.29發(fā)電機轉(zhuǎn)速傳感器失效

  在機組并網(wǎng)運行時,使風(fēng)輪轉(zhuǎn)速高于2r,斷開發(fā)電機轉(zhuǎn)速傳感器信號后,觀察停機過程和故障報警狀態(tài)。

  7.4發(fā)電機并網(wǎng)及運行試驗

  7.4.1軟并網(wǎng)功能試驗

  使機組主軸升速,當(dāng)異步發(fā)電機轉(zhuǎn)速接近同步速(約為同步速的92%-99%)時,并網(wǎng)接觸器動作,發(fā)電機經(jīng)一組雙向晶閘管與電網(wǎng)連接,控制晶閘管的觸發(fā)單元,使雙向晶閘管的導(dǎo)通角由0°至180°逐漸增大,調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角打開的速率,使整個并網(wǎng)過程中的沖擊電流不大于技術(shù)條件的規(guī)定值。暫態(tài)過程結(jié)束時,旁路開關(guān)閉合,將晶閘管短接。

  在上述試驗過程中,通過瞬態(tài)記錄器記錄波形參數(shù)和并網(wǎng)過程中的沖擊電流值,同時觀察并網(wǎng)接觸器和旁路接觸器動作是否正常。

  7.4.2補償電容投切試驗

  在機組并網(wǎng)運行時,通過調(diào)整發(fā)電機輸出功率,在不同負載功率下觀察電容補償投切動作是否正常。

  7.4.3小電機一大電機切換試驗

  在機組并網(wǎng)運行時,通過由小到大增加發(fā)電機負載功率,觀察小電機一大電機切換過程。

  在上述試驗過程中,通過瞬態(tài)記錄器記錄波形參數(shù)及并網(wǎng)過程中的沖擊電流值,同時觀察并網(wǎng)接觸器、旁路接觸器及電容補償投切動作是否正常。

  7.4.4大電機一小電機切換試驗

  在機組并網(wǎng)運行時,通過由大到小減少發(fā)電機負載功率,觀察大電機一小電機切換過程。

  在上述試驗過程中,通過瞬態(tài)記錄器記錄波形參數(shù)及并網(wǎng)過程中的沖擊電流值,同時觀察并網(wǎng)接觸器、旁路接觸器及電容補償投切動作是否正常。

  7.5抗電磁千擾試驗

  風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的抗電磁干擾試驗按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進行,所用的干擾等級可根據(jù)預(yù)期的使用環(huán)境選定。當(dāng)存在高頻電磁波干擾的情況下,各類傳感器應(yīng)不誤發(fā)信號,執(zhí)行部件應(yīng)不誤動作。

  7.6其他試驗

  機組設(shè)計、制造單位或機組供需雙方商定的其他試驗,以及國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門確定的其他試驗。

  8試驗報告

  試驗報告內(nèi)容及格式見附錄B。