ICS27.180 F11 中华人民共和国国家标准 GB/T31518.2—2015 直驱永磁风力发电机组 第2部分:试验方法 Direct-drivepermanentmagnettypewindturbinegeneratorsystem— Part2:Testmethod 2015-05-15发布 2016-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T31518《直驱永磁风力发电机组》分为两个部分: ———第1部分:技术条件; ———第2部分:试验方法。 本部分为GB/T31518的第2部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国风力机械标准化技术委员会(SAC/TC50)归口。 本部分起草单位:新疆金风科技股份有限公司、北京金风科创风电设备有限公司、北京天诚同创电 气有限公司、湘潭电机股份有限公司。 本部分主要起草人:王相明、关山、杨炯明、李路、甘旭超、徐鹏、葛俊豪、张新丽、王栋、王艳华、 宋晓萍。 ⅠGB/T31518.2—2015 直驱永磁风力发电机组 第2部分:试验方法 1 范围 GB/T31518的本部分规定了直驱永磁风力发电机组的试验内容以及试验方法。 本部分适用于水平轴直驱永磁风力发电机组(以下简称“机组”)的测试和检验,其他类型的风力发 电机组可参照使用。 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。 GB311.1 绝缘配合 第1部分:定义、原则和规则 GB/T2900.18 电工术语 低压电器 GB/T2900.53 电工术语 风力发电机组 GB/T16935.1 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分:原理、要求和试验 GB/T17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T17626.9 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验 GB/T17626.11 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 GB/T17627.1 低压电气设备的高电压试验技术 第1部分:定义和试验要求 GB/T17949.1 接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则 第1部分:常规测量 GB/T18451.1—2012 风力发电机组 设计要求 GB/T18451.2 风力发电机组 功率特性试验 GB/T19070 风力发电机组 控制器 试验方法 GB/T19960.1—2005 风力发电机组 第1部分:通用技术条件 GB/T20320 风力发电机组 电能质量测量和评估方法 GB/T22516 风力发电机组 噪声测量方法 GB/T25387.1 风力发电机组 全功率变流器 第1部分:技术条件 GB/T25387.2 风力发电机组 全功率变流器 第2部分:试验方法 GB/T25389.1 风力发电机组 低速永磁同步发电机 第1部分:技术条件 GB/T25389.2 风力发电机组 低速永磁同步发电机 第2部分:试验方法 GB/Z25426 风力发电机组 机械载荷测量 GB/T31518.1 直驱永磁风力发电机组 第1部分:技术条件 GB/T50063 电力装置的电测量仪表装置设计规范 JB/T10425.2 风力发电机组 偏航系统 第2部分:试验方法 JB/T10426.2 风力发电机组 制动系统 第2部分:试验方法 JB/T10427 风力发电机组一般液压系统 JJG924 转距转速测量装置 NB/T31018 风力发电机组电动变桨控制系统技术规范 1GB/T31518.2—2015 3 术语和定义 GB/T2900.18和GB/T2900.53界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 试验台 test-bench 用于对风力发电机组关键系统进行功能或性能试验的成套地面试验装置。 注:关键系统包括但不限于发电机、传动系统、变流器、控制器和安全系统。 4 试验条件 4.1 试验运行外部条件 机组试验运行外部条件应符合GB/T18451.1—2012中第6章的规定。 4.2 测量仪器仪表 测量仪器仪表应满足以下要求: a) 试验中所用的设备和仪器在试验前应校验,并符合国家规定的有关标准或计量部门的检验 规程。 b) 试验中设备和仪器引入的随机测量误差应小于被测系统专用规范规定的测量容差的1/3。 5 试验内容及试验方法 5.1 控制器性能试验 模拟机组的运行状态,检验控制器的响应是否符合设计要求,试验方法按照GB/T19070的规定 执行。 注:具体测试项目根据不同的风力发电机组设计使用说明书执行。 5.2 电气性能检验 拖动试验前需进行电气性能检验,主要包括永磁同步发电机、主控制柜、机舱内部控制箱、变流柜等 电气设备的绝缘水平检查、接地系统检查和耐压试验,试验方法和试验标准如下: 绝缘电阻应符合GB/T19960.1—2005中4.8.3的要求,试验方法按照GB/T16935.1的规定执行。 使用接地电阻测量仪测量机组的接地点与大地间的接地电阻,测试结果应符合GB/T19960.1— 2005中4.8.2的要求,试验方法按照GB/T17949.1的要求执行。 设备额定电压低于1kV耐压试验方法见GB/T17627.1,设备额定电压高于1kV试验方法按照 GB311.1。 5.3 空载拖动试验 使用全功率变流器将永磁同步发电机拖动至额定转速(允许±10%偏差),连续运行不小于1h。 空载拖动永磁同步发电机的试验项目包括:空载电压测试、空载特性曲线测试、空载损耗测试、超速 测试、振动测试、噪声测试,试验方法按照GB/T25389.2的规定执行。 拖动试验前永磁同步发电机的试验项目包括:绝缘电阻测定、绕组直流电阻测定,永磁同步发电机 技术标准应满足GB/T25389.1的要求,试验方法按GB/T25389.2的规定执行。 2GB/T31518.2—2015 5.4 负载拖动试验 按照永磁直驱风力发电机组的转速-转矩动态特性曲线,拖动发电机在工作转速范围内转动,分别 在25%、50%、75%、100%额定功率段将机组拖动至稳定运行。 永磁同步发电机测试项目包括:发热试验、效率测定、发电机功率特性测试、电流波形畸变率测试、 短路测试,试验方法按照GB/T25389.2的规定执行。 全功率变流器的技术条件要求满足GB/T25387.1的规定,试验项目和试验方法按照 GB/T25387.2的规定执行。 5.5 液压系统测试 模拟与液压系统动作相关的工况,进行相应的操作,观察液压系统能否在规定时间内完成补压和泄 压,观察液压系统是否正常工作,试验标准按照JB/T10427的规定执行。 5.6 振动开关测试 调整标准振动平台的振动频率和幅值,使其与整定值相同,在标准振动平台上加与整定值相同的振 动频率和幅值,振动方向分别是X、Y和XY成夹角的三个方向,测试振动开关或者振动传感器是否报 出故障信号,试验方法按照GB/T19070的规定执行。 在风电现场完成功能触发试验:分别拨动振动开关的触点,或者敲击振动传感器附近触发其限值, 观察是否触发故障停机。 5.7 解缆测试 手动偏航旋转机舱,检查位置传感器是否触发,保证机组能够正常解缆,此项测试要求风机组装完 成接线完毕后现场测试,按照GB/T19070的规定进行。 5.8 机械制动系统测试 确保机械制动系统正常,机械制动系统性能测试按JB/T10426.2的规定进行。 5.9 测风系统测试 测风系统由风速仪和风向标组成,厂家应该提供相应的设备标定证书。将风速仪和风向标安装完 成后,用手握住风速仪,监控面板显示应是零风速,对着风速仪吹风,监控面板应显示风速为非零。风向 标上部有风向检测标定刻度,手动将风向标的标头转到标定刻度(调整到0°和180°),在监控面板上应 正确显示和标定刻度对应的风向角。 5.10 同步发电机转速测量系统测试 发电机转速测量系统厂家应提供相应的设备标定证书。根据不同的厂家,采用以下两种测量方案: 方式一:采用永磁同步发电机同轴串联的计数型转速传感器检测转速; 方式二:采用永磁同步发电机出口三相电压电参量检测转速。 若风力发电机组采用方式一,负载拖动试验时可将转速检测系统与同步发电机转子连接,按照 JJG924的规定对转矩转速测量装置进行标定测试。 若风力发电机组采用方式二,负载拖动试验时可将传感器接入,测量传感器输出的模拟量电压值对 应的转速和产品技术文件对比,误差满足JJG924的要求。 5.11 偏航系统测试 液压系统测试正常后手动偏航,使机组偏离当前主风向,确保控制器能够承受偏载,然后检查机组 3GB/T31518.2—2015 能否在规定时间内平稳地回到当前主风向对风。机组应在顺时针和逆时针两个方向均能平稳偏航,且 偏航制动器、偏航轴承、偏航减速器无异响,试验方法按JB/T10425.2的规定进行。 5.12 变桨机构测试 变桨机构装配完成后,利用自制机械结构将重力矩加在变桨轴承上,使变桨机构模拟顺桨和开桨载 荷,利用驱动装置带动变桨轴承运动,分别加额定载荷的40%、80%、120%、160%、200%,进行顺桨和 开桨试验,并测试开桨和顺桨的调节速度和有效行程的调节时间,变桨调节动作的响应时间,从桨叶角 0°开始桨叶角每增加1°记录每一次对应的变桨速度,顺桨和开桨角度超过30°后每增加5°记录一次对应 的变