ICS29.240.10 NB K 30 备案号：47856-2015 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 31059 -— 2014 风力发电机组 双馈异步发电机用 瞬态过电压抑制器 Wind turbine Transient overvoltage suppression equipment for double-fed asynchronousgenerator 2014-10-15发布 2015-03-01实施 国家能源局 发布 NB/T31059—2014 目 次 前言· 范围· 1 规范性引用文件 2 3术语和定义 4 使用条件 TOSE的结构和分类. 5 TOSE特性 6 技术要求· 型式试验 8 9 常规试验和验收试验 附录A（资料性附录）TOSE的电路结构示例· 24 参考文献 图1再现尖峰电压 图2再现尖峰电压波形主要参数· 图3确定电压保护水平U的试验流程图· 14 图4定子用动作负载试验流程图.… 图5定子用TOSE动作负载预处理试验的时序图 15 图6定子用TOSE动作负载试验I的时序图. 16 图7转子用TOSE动作负载试验的流程图 16 图8用于耐久性测试示例· 18 图A.1 TOSE的电路结构示意图 24 表 1 适用于TOSE的型式试验要求. 10 表2 冲击电流试验参数 12 表3 最大再现尖峰电压试验参数 13 表4 预期短路电流和功率因数· 20 表5TOSE的电气间隙 21 表6TOSE的爬电距离· 21 表7绝缘材料的灼热丝试验条件 NB/T31059一2014 前言 本标准按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。 本标准的附录A是资料性附录。 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归口。 本标准负责起草单位：.上海电器科学研究院、上海电科电器科技有限公司、机械工业北京电工技术 经济研究所。 本标准参加起草单位：常州市创捷防雷电子有限公司、德和盛电气（上海）有限公司、南京菲尼克 斯电气有限公司、欧宝电气（深圳）有限公司、浙江运达风电股份有限公司、东方汽轮机有限公司、苏 州电器科学研究院股份有限公司、永济新时速电机电器有限责任公司、上海电气集团有限公司输配电分 公司。 本标准主要起草人：季慧玉、许年生、蒋容兴、叶董誉、练富荣、果岩。 本标准参与起草人：束静、童静、徐祝勤、庄严、许国东、王兵、何秀明、贾健、缪勇、栗惠、 年珩。 本标准为首次发布。 II NB/T31059—2014 风力发电机组 双馈异步发电机用瞬态过电压抑制器 1范围 本标准规定了风力发电机组一一双馈异步发电机用瞬态过电压抑制器（TOSE）的术语和定义、技 术要求、试验方法等。 本标准规定的TOSE适用于交流额定电压至690V、符合IEC61400-24：2010规定的、运行于陆上 的并网型双馈异步风力发电机组。 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/T2423.12008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温（IEC60068-2-1： 2007，IDT) GB/T2423.4-2008E 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十12h 循环）（IEC60068-2-30：2005，IDT） GB/T2423.10-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）（IEO 60068-2-6:1995，IDT) GB/T42072012固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数测定方法（IEC60112：2009，IDT） GB4208—2008外壳防护等级（IP代码）（EC60529：2001，IDT） GB/T5169.10一2006电工电子产品着火危险试验第10部分：灼热丝/热丝基本试验方法灼热 丝装置和通用试验方法（IEC60695-2-10：2000，IDT） GB14048.1一2006低压开关设备和控制设备第1部分：总则（IEC60947-1：2001，MOD） GB/T17627.1一1998低压电气设备的高电压试验技术第一部分：定义和试验要求（IEC61180- 1:1992，EQV) 试验方法（IEC61643-1：2005，MOD） GB/T21714.1—2008雷电防护第1部分：总则（IEC62305-1：2005，IDT） IEC61000-4-30：2008电磁兼容（EMC）第4-30部分：试验和测量技术——电能质量测量方 法 [Electromagnetic compatibility (EMC） Part4-30: Testing and measuring techniquepower quality measurement methodsJ IEC61400-24:2010 风力发电机组第24部分：雷电防护（WindturbinePart24：Lightingprotection） 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 双馈异步发电机用瞬态过电压抑制器transientovervoltagesuppressionequipmentfordouble-fed asynchronous generator; TOSE 安装在双馈异步发电机定子或转子接线端的三相线路中的一种电器，用以限制由雷电或操作等引起 的瞬态过电压和泄放瞬态电流，每相至少包含一非线性元件，能承受可能出现的再现尖峰电压。 NB/T31059—2014 3.2 双馈异步发电机double-fedasynchronousgenerator 变速恒频发电机的一种，发电机的定子和转子直接或间接与电网相连，并进行能量交换。 3.3 定子用TOSETOSEforstator 应用于双馈异步发电机定子侧接线端的TOSE，具有能在交流电压下工作的特性。 3.4 转子用TOSETOSEforrotor 应用于双馈异步发电机转子侧接线端的TOSE，具有能在再现尖峰电压下工作的特性。 3.5 电压开关型元件voltageswitchingtypecomponent 没有瞬态过电压时具有高阻抗，对瞬态过电压响应时能突变成低阻抗的元件。常用电压开关型元件 有空气间隙、气体放电管等。 3.6 电压限制型元件voltage limiting type component 没有瞬态过电压时具有高阻抗，但是随着瞬态过电压和瞬态电流的.上升，其阻抗将持续减小的元件。 常用的电压限制型元件有压敏电阻、抑制极管等。 3.7 过电流保护（ overcurrentprotection 位于TOSE外部的前端，作为电气装置的·-部分的过电流器件【如断路器、熔断器或带有过电流保 护功能的剩余电流动作保护器（RCD）]。 3.8 热稳定thermalstability 在引起TOSE温度上升的动作负载试验后，在规定的环境温度条件下，给TOSE施加规定的最大持 续工作电压，TOSE的温度能随时间而下降的状态。 3.9 劣化degradation 由于瞬态过电压、使用或不利环境的影响造成的TOSE原始性能参数变化。 3.10 TOSE脱离器TOSEdisconnector 把TOSE从电源系统断开所需要的装置（内部的和/或外部的）。 注1：这种断开装置不要求具有规定的隔离能力，能防止系统持续故障并可用来给出TOSE故障的指示。 装置来完成。 3.11 最大持续工作电压maximumcontinuousoperatingvoltage 可连续地施加在TOSE.上的最大交流电压有效值。 3.11.1 最大持续工频电压 maximum continuous power frequencyvoltage n 可连续地施加在定子用TOSE接线端子间的最大工频交流电压有效值。 注：TOSE的接线端子间包括相线端子间、相线端子与接地端子间。 2 NB/T31059—2014 3.11.2 最大再现尖峰电压maximumrecurringpeakvoltage U. 可连续地施加在转子用TOSE接线端子间的最大再现尖峰电压。 注：TOSE的接线端子间包括相线端子间、相线端子与接地端子间。 3.12 再现尖峰电压 recurringpeakvoltage 由于交流电压畸变或由于叠加在直流电压上的交流分量使电压波形发生周期性偏移的最大峰值 电压。 注：本标准中规定的再现尖峰电压是出现在发电机转子接线端的一种电压波形，主要包括峰值（冲击）电压、上升 时间和稳态（冲击）电压等特征参数（例如图1所示）。 2 电压(标幺值) 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 t(ns) 图1 再现尖峰电压 3.12.1 峰值（冲击）电压peak(impulse)voltage Upy 单极式冲击电压期间达到的最高电压数值（见图2中的U）。 注：本条规定的“冲击电压”是指加载在发电机转子端的再现尖峰电压单个脉冲。 Ut U 0.9U, 0.1U,v f1o fgo 图2 再现尖峰电压波形主要参数 3