GB/T 25388.1-2021 风力发电机组 双馈式变流器 第1部分：技术条件

　　ICS 27 . 180 F 1 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 25388 . 1—2021代替 GB/T 25388 . 1—2010

　　风力发电机组 双馈式变流器

　　第 1 部分：技术条件

　　windturbinesgeneratorsystem—Double-fedconverter—

　　part1：Technicalcondition

　　2021-03-09 发布 2021-10-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　前 言

　　GB/T 25388《风力发电机组 双馈式变流器》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/T 25388 的第 1 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分代替 GB/T 25388 . 1—2010《风力发电机组 双馈式变流器 第 1 部分：技术条件》，与GB/T 25388 . 1—2010 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：

　　— 增加了术语(见 3 . 5、3 . 6、3 . 7、3 . 12、3 . 13、3 . 26、3 . 27、3 . 28、3 . 29、3 . 30、3 . 31、3 . 32) ;

　　— 增加了变流器电网故障穿越范围的技术条件(见 4 . 1 . 2 . 3) ;

　　— 增加了机柜和元器件的技术要求(见 4 . 2) ;

　　— 增加了各次谐波畸变率技术条件(见 4 . 3 . 5) ;

　　— 增加了变流器在额定运行条件下，向电网馈送电的直流电流含量的技术条件(见 4 . 3 . 6) ;

　　— 增加了电机侧电压变化率的指标要求(见 4 . 3 . 10) ;

　　— 增加了变流器对转矩控制精度的性能指标(见 4 . 3 . 11) ;

　　— 增加了无功功率控制方式的指标要求(见 4 . 3 . 12) ;

　　— 增加了无功功率控制精度的性能指标(见 4 . 3 . 13) ;

　　— 增加了变流器的平均无故障时间的性能指标(见 4 . 3 . 14) ;

　　— 增加了电网电流不平衡的性能指标(见 4 . 3 . 15) ;

　　— 增加了对变流器运行时噪声的性能指标要求(见 4 . 3 . 16) ;

　　— 增加了机侧变流器共模电压的性能指标要求(见 4 . 3 . 17) ;

　　— 增加了机侧变流器差模电压的性能指标要求(见 4 . 3 . 18) ;

　　— 增加了变流器故障保护分类的故障类型(见 4 . 4 . 1) ;

　　— 增加了 10 项变流器的保护功能(见 4 . 4 . 2) ;

　　— 增加了电容器放电的安全要求(见 4 . 5 . 4) ;

　　— 增加了防触电的技术要求(见 4 . 5 . 5) ;

　　— 增加了变流器热防护的要求(见 4 . 5 . 8) ;

　　— 增加了运行与维护技术条件(见 4 . 7) ;

　　— 增加了通信和监控的相关技术要求(见 4 . 8) ;

　　— 增加了防护性能的技术条件(见 4 . 9) ;

　　— 增加了振动试验的技术条件(见 4 . 10) ;

　　— 增加了高温试验的技术条件(见 4 . 11) ;

　　— 增加了低温试验的技术条件(见 4 . 12) ;

　　— 增加了恒定湿热试验的技术条件(见 4 . 13) ;

　　— 增加了交变湿热试验的技术条件(见 4 . 14) ;

　　— 增加了变流器贮存的技术条件(见 7 . 3) ;

　　— 增加了变流器运输的技术条件(见 7 . 4) ;

　　— 修改了电气条件，将正常使用的电气条件改为电气条件(见 4 . 1 . 2 , 2010 年版的 4 . 1 . 2) ;

　　— 修改了变流器的并网切入电流(见 4 . 3 . 1 , 2010 年版的 4 . 2 . 1) ;

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　— 修改了变流器效率的指标要求(见 4 . 3 . 2 , 2010 年版的 4 . 2 . 7) ;

　　— 修改了变流器的试验项 目 内容(见 6 . 3 , 2010 年版的 6 . 3) ;

　　— 删除了变流器随机提供的技术文件中的保修卡(见 2010 年版的 7 . 1) 。

　　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/TC 50)归口 。

　　本部分起草单位：江苏国科智能电气有限公司、阳光电源股份有限公司、中国科学院电工研究所、中国电力科学研究院有限公司、国电联合动力技术有限公司、新疆金风科技股份有限公司、中国船舶重工集团海装风电股份有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、东方电气风电有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、远景能源有限公司、维谛技术(西安)有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、湘电风能有限公司、华仪风能有限公司、三一重能有限公司、山东中车风电有限公司、许昌许继风电科技有限公司、深圳市禾望电气股份有限公司。

　　本部分主要起草人：王立鹏、吕佃顺、武鑫、赵栋利、汪令祥、吴玉杨、宋健、陈灿、孟岩峰、张利、袁凌、杨志千、杨静、俞庆、强喜臣、陈明达、温进、白亮、田兴新、童剑雄、陈进建、张国辉、赵磊、苏凤宇、周党生。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 25388 . 1—2010 。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　风力发电机组 双馈式变流器

　　第 1 部分：技术条件

　　1 范围

　　GB/T 25388 的本部分规定了双馈式变速恒频风力发电机组(以下简称“机组”)交直交电压型变流器的相关术语和定义、通用要求、校验规则及其产品的相关信息等。

　　本部分适用于双馈式变速恒频风力发电机组交直交电压型变流器，即双馈式变流器(以下简称“变流器”)。

　　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。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 2423 .56 环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Fh：宽带随机振动和导则

　　GB/T 2900 . 53 电工术语 风力发电机组

　　GB/T 3797 电气控制设备

　　GB/T 3859 . 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

　　GB/T 3859 . 2—2013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第 1-2 部分：应用导则GB/T 4208 外壳防护等级(IP 代码)

　　GB/T 4798 . 1 环境条件分类 环境参数组分类及其严酷程度分级 第 1 部分：贮存

　　GB/T 4798 . 2 电工电子产品应用环境条件 第 2 部分：运输

　　GB/T 4798 . 3 电工电子产品应用环境条件 第 3 部分：有气候防护场所固定使用

　　GB/T 5169 . 16 电工电子产品着火危险试验 第 16 部分：试验火焰 50 W 水平与垂直火焰试验方法

　　GB/T 5226 . 1 机械电气安全 机械电气设备 第 1 部分：通用技术条件

　　GB/T 12668 . 3—2012 调速电气传动系统 第 3 部分：电磁兼容性要求及其特定的试验方法GB/T 12268 . 501—2013 调速电气传动系统 第 5-1 部分：安全要求 电气、热和能量

　　GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

　　GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波

　　GB/T 20641 低压成套开关设备和控制设备 空壳体的一般要求

　　GB/T 25388 . 2 风力发电机组 双馈式变流器 第 2 部分：试验方法GB/T 36995 风力发电机组 故障电压穿越能力测试规程

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　3 术语和定义

　　GB/T 3859 . 1、GB/T 3859 . 2 和 GB/T 2900 . 53 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　电机侧变流器 generator-sideconverter

　　与双馈发电机转子相连接的实现整流和逆变的变换单元。

　　3.2

　　电网侧变流器 grid-sideconverter

　　与电网相连接的实现整流和逆变的变换单元。

　　3.3

　　直流环节 DClink

　　电机侧变流器和电网侧变流器之间相互连接的直流单元。

　　3.4

　　双馈式变流器 double-fedconverter

　　由电机侧变流器、电网侧变流器和直流环节组成，具备实现发电机转子和电网之间能量双向流动，以及实现对发电机定子绕组并网控制功能的系统。

　　注 ：以下简称“变流器”。

　　3.5

　　机组额定运行条件 ratedconditionofgeneratesystem operation

　　电网侧额定电压、电网侧额定频率和单位功率因数条件下，机组在额定转速和额定功率时所处的运行状态。

　　3.6

　　变流器额定运行条件 ratedconditionofconverteroperation

　　机组额定运行条件下，变流器所处的工作状态。

　　3.7

　　变流器额定功率 ratedpowerofconverter

　　在变流器额定运行条件下，变流器所适配的机组的额定功率。

　　3.8

　　电网侧额定电流 grid-sideconverterratedcurrent

　　电网侧电压下限值、变流器额定功率处、机组单位功率因数运行条件下，电网侧变流器输出的基波电流均方根值。

　　3.9

　　电网侧额定电压 grid-sideconverterratedvoltage

　　机组适配的升压变压器低压侧与电网侧变流器之间导线相间电压的基波均方根值。

　　3 . 10

　　电网侧额定频率 grid-sideconverterratedfrequency

　　电网侧变流器适配的电网电压标称的基波频率。

　　3 . 1 1

　　电网侧额定容量 grid-sideconverterratedcapacity

　　在网侧额定频率、网侧额定电压和网侧额定电流值时，电网侧变流器的视在功率。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　3 . 12

　　谐波 harmonics

　　对周期性交流量进行傅里叶级数分解，得到频率为基波频率大于 1 的整数倍的分量。

　　3 . 13

　　间谐波 inter-harmonic

　　对周期性交流量进行傅里叶级数分解，得到频率不等于基波频率整数倍的分量。

　　3 . 14

　　总谐波畸变系数 totalharmonicdistortion;THD

　　周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比，计算方式如公式(1) :

　　THD=槡 …………………………( 1 )

　　式中：

　　Q1 — 基波有效值;

　　Q — 总有效值，可代表电流或电压。

　　本部分而言，总谐波畸变率只考虑额定工况。

　　特别要注意的是，上述定义中包含有间谐波。 当间谐波存在时，波形不再是周期性的，间谐波所产生的影响可能要比谐波产生的影响更复杂些。 假若间谐波忽略不计，则可表达为公式(2) :

　　THD =槡 ( 2 )

　　式中：

　　h — 谐波次数;

　　Qh —h次谐波分量的有效值。

　　注 1 ：相比于馈入电网的电流，电网电压波形的畸变要小得多。 因此电网电压的 THD 比电流的 THD小得多。

　　注 2：偶次含量(次数 h仅为偶数)称为偶次谐波畸变率，奇次含量(次数 h仅为奇数)称为奇次谐波畸变率。

　　3 . 15

　　电机侧额定电流 generator-sideconverterratedcurrent

　　电网侧额定电压下限值、变流器额定功率、单位功率因数以及发电机额定转速运行条件下，电机侧变流器交流侧基波电流均方根值。

　　3 . 16

　　电机侧额定电压 generator-sideconverterratedvoltage

　　变流器额定运行条件下，电机侧变流器交流侧基波线电压均方根值。

　　3 . 17

　　电机侧额定频率 generator-sideconverterratedfrequency

　　电机侧变流器适配的机组额定转速条件下，电机侧变流器交流侧基波电压的基波频率。

　　3 . 18

　　电机侧工作频率范围 operatingfrequencyrange

　　电机侧变流器适配的机组运行转速范围下，电机侧变流器交流侧基波电压的频率范围。

　　3 . 19

　　电机侧额定容量 generator-sideconverterratedcapacity

　　在电机侧额定频率、电机侧额定电压和电机侧额定电流值时，电机侧变流器的视在功率。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　3 . 20

　　总功率因数 totalpowerfactor

　　变流器输出的有功功率与视在功率的比值。

　　3.21

　　变流器效率 efficiencyofconverter

　　在变流器额定运行条件下，电网侧变流器输出有功功率与电机侧输入有功功率的比值。

　　注：用百分数表示。

　　3 . 22

　　并网切入电流 cutincurrent

　　双馈发电机定子绕组并入电网时所产生的定子电流的最大峰值。

　　3 . 23

　　过载能力 overloadcapability

　　在电网侧电压下限值、电网额定频率、功率因数绝对值下限值时，机组适配的变流器功率过载运行的能力。

　　3 . 24

　　直流额定电压 DCratedvoltage

　　在变流器额定运行条件下，变流器直流环节的工作电压平均值。

　　3 . 25

　　直流电压纹波系数 DCvoltageripplecoefficient

　　直流电压中的交流谐波分量的有效值与直流额定电压的比值。

　　3 . 26

　　直流电流含量 DCcurrentcontent

　　在一个电网电气周期内，变流器馈入电网的电流中直流平均值占电流均方根值的百分比。

　　3 . 27

　　公共连接点 pointofcommoncoupling;PCC

　　电力系统中一个以上用户的连接处。

　　3 . 28

　　三相电压不平衡 three-phasevoltageunbalance

　　三相电压在幅值上不同或相位差不是 120°,或兼而有之。

　　3 . 29

　　三相电压不平衡度 factorofthree-phasevoltageunbalance

　　三相电力系统中三相电压不平衡的程度。 电压负序基波分量与正序基波分量的均方根比值，用百分比表示。

　　3 . 30

　　故障录波功能 functionoffaultrecorder

　　当变流器发生故障后，变流器具备自动储存故障时刻波形的功能。

　　3.31

　　环境温度 environmentaltemperature

　　变流器 60 mm水平面上，样品与试验箱壁等距处若干点平均值，或者距离样品 1 m若干点平均值，

　　两者取较小值。

　　3 . 32

　　平均无故障时间 meantimebetweenfailures

　　在规定的条件下和规定的时间，变流器的每两次相邻故障之间的工作时间的平均值，计算公式如公

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　式(3) :

　　M …………………………( 3 )

　　式中：

　　M —MTBF 时间值，单位为小时(h) ;

　　T — 变流器总有效运行时间，单位为小时(h ) ;

　　F — 此区间变流器总故障次数(因变流器原因引起机组停机的事件记为故障/因变流器原因引起机组停机维修的事件记为故障)。

　　4 通用要求

　　4 . 1 使用条件要求

　　4 . 1 . 1 正常运行环境条件

　　变流器的运行环境条件应符合 GB/T 4798 . 3 的规定，具体要求如下：

　　a) 根据温度条件的不同，变流器分为低温型、常温型，工作温度范围如表 1 所示。当环境温度超过正常使用环境条件规定的最高值时(但最多不超过 15 ℃ ) , 为使变流器安全运行，按照

　　GB/T 3859 . 2—2013 中 4 . 12 的规定使用。

　　表 1 工作环境温度 单位为摄氏度

　　注 1 ：当变流器工作温度的上、下限值如有特殊要求，需要与需方就极限工作温度达成协议。

　　b) 空气相对湿度 ≤95%(25 ℃ ) ,有凝露。

　　c) 根据海拔高度的不同，分为普通型、高海拔型和超高海拔型，工作海拔条件如表 2 所示。

　　表 2 工作海拔高度 单位为米

　　注 2 ：当海拔超过正常运行条件的最高规定值时，需要与需方就极限工作海拔达成协议。

　　d) 空气中含有过量的尘埃、酸、碱、腐蚀性及爆炸性微粒和气体。

　　注 3：如有其他特殊要求，由用户和供应商/制造商商定，达成协议。

　　4 . 1 . 2 电气条件

　　4 . 1 . 2 . 1 电网频率范围

　　电网频率偏差在-2.5 Hz~+2.5 Hz 范围内，变流器应能正常运行。

　　4 . 1 . 2 . 2 电网电压范围

　　电网侧变流器连接的箱变低压侧的公共连接点处电网电压偏差在-10%~+10%范围内，变流器

　　应能连续正常运行。

　　4 . 1 . 2 . 3 电网故障穿越范围

　　当电网侧变流器连接的升压变压器的低压侧电网电压处于标称电压的 20%~90%区间及 110%~

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　130%区间内时，变流器应能通过注入无功电流支撑电压恢复，支撑时间、无功电流的幅值和响应时间应

　　满足 GB/T 36995 的规定。

　　注：短时间内电压的变化超过以上规定值可能引起工作中断或跳闸。 若需要连续工作，由用户和供应商/制造商进行协商。

　　4 . 1 . 2 . 4 电网电压不平衡度

　　在电网电压不平衡度不超过 5%时，变流器应能够正常并网运行，当电网电压不平衡度大于 5%且小于 8%时，变流器可保持在网运行。

　　4 . 1 . 2 . 5 电压总谐波畸变率 THDu

　　电网电压的波形应为正弦波，在稳态条件下电压总谐波畸变率小于 5% ,变流器应能正常运行。电

　　网电压各次谐波满足 GB/T 14549 的要求。

　　4 . 2 机柜和元器件

　　4 . 2 . 1 柜体设计要求

　　变流器柜体的设计要求如下：

　　a) 变流器柜体构造应符合 GB/T 20641 的相关规定;

　　b) 变流器柜体设计应满足塔筒、机舱内的安装维护要求，当需要时，应有相应的减振措施;

　　c) 变流器柜体设计应满足安全接地的要求;

　　d) 变流器壳体、外观、表面应无划伤、无变形，应符合 GB/T 3797 的规定。

　　4 . 2 . 2 元器件要求

　　变流器中使用的元器件的要求如下：

　　a) 变流器中所使用元器件应符合其自身的有关标准及 GB/T 5226.1 的有关规定;

　　b) 产品的金属零件应考虑防腐措施，所有零件应完整无损，产品外观应无划痕、损伤及变形;

　　c) 产品零部件、元器件应安装正确、牢固，并实现可靠的机械和电气连接;

　　d) 柜体的旋钮、控制开关、转换开关、按钮等操作和调整件，应操作灵活，不得有卡死、松动和接触不良等现象，不得有振动后松动或状态改变的现象。

　　4 . 2 . 3 电气连接要求

　　变流器的电气连接要求如下：

　　a) 应保证各个电气连接的正确性，继电器、接触器、微型断路器、电子元器件等辅助器件应在装配前确认其处于合格状态;

　　b ) 电缆和导线的敷设和连接应符合 GB/T 5226 .1 的规定。

　　4 . 3 性能指标

　　4 . 3 . 1 并网切入电流

　　变流器对双馈发电机进行并网控制时，并网切入电流应不超过双馈发电机定子额定电流峰值的三分之一 。

　　4 . 3 . 2 变流器效率

　　在额定运行条件下，变流器效率应不小于 97%。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　4 . 3 . 3 总功率因数

　　变流器应具备机组功率因数在容性 0 . 95 与感性 0 . 95 之间可调节的控制功能。

　　注：如有特殊要求，机组功率因数范围可由用户和供货商/制造厂商定。

　　4 . 3 . 4 电流总谐波畸变率(THDi)

　　在额定运行条件下，变流器向电网馈送的电流的总谐波畸变率应满足 GB/T 14549 的要求。

　　4 . 3 . 5 各次谐波畸变率

　　在额定运行条件下，变流器向电网馈送的电流的各次谐波电流及谐波电压应满足 GB/T 14549 的要求。

　　4 . 3 . 6 直流电流含量

　　在额定运行条件下，变流器向电网馈送的直流电流含量应不超过额定功率运行时电网入口处电流的 0 . 5% 。

　　4 . 3 . 7 直流电压纹波系数

　　在额定运行条件下，直流母线电压的纹波系数应小于 5%。

　　4 . 3 . 8 过载电流

　　电网侧变流器及电机侧变流器在 110%的额定电流下，持续运行时间应不少于 1 min。

　　4 . 3 . 9 稳定性运行时间

　　在机组额定运行条件下，变流器连续运行时间应不小于 72 h。

　　4 .3 . 10 电机侧电压变化率(du/dt)

　　电机侧变流器应设计 du/dt滤波器，滤波器大小应考虑电机侧变流器至发电机转子侧的实际电缆长度和发电机匝间所能承受的最大应力，发电机转子侧最大值应不超过 1 000 V/μs。

　　4 . 3 . 1 1 转矩控制精度

　　变流器执行给定转矩，反馈转矩与给定转矩偏差应不大于额定转矩的 2 .5%。

　　4 . 3 . 12 无功功率控制方式

　　变流器接收机组控制系统的无功调度指令，应具备恒电压、恒无功功率、恒功率因数三种无功功率调节方式。

　　4 . 3 . 13 无功功率控制精度

　　在不同的无功功率控制模式下，变流器的无功功率精度应不大于额定无功功率的 2.5%。

　　4 . 3 . 14 平均无故障时间(MTBF)

　　变流器的平均无故障时间(MTBF)应不小于 18 000 h。

　　注：若对变流器的平均无故障时间有特殊要求，具体指标由用户和供应商/制造商商定。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　4 . 3 . 15 电网电流不平衡

　　在电网电压不平衡度允许范围内，变流器应控制机组并网点三相电流最大偏差应不大于机组额定

　　电流的 5% 。

　　4 . 3 . 16 噪声

　　在额定运行条件下，变流器噪声应小于 80 dB。

　　4 . 3 . 17 共模电压要求

　　变流器应设计滤波环节或滤波器，匹配电机端共模电压耐受水平。

　　注：具体耐受电压值由用户和供应商/制造商商定。

　　4 . 3 . 18 差模电压要求

　　变流器应设计滤波环节或滤波器，匹配电机端差模电压耐受水平。

　　注：具体的耐受电压值由用户和供应商/制造商商定。

　　4 . 4 故障保护

　　4 . 4 . 1 故障类型

　　变流器在出现异常情况、超出变流器可承受限值时，具备触发故障保护的功能，以保护机组及变流器的安全。 变流器故障保护功能包括如下两类：

　　a) 一类故障保护：针对严重类故障，该类故障出现后，变流器应能触发保护并执行紧急停机策略，变流器上传一类故障标志给主控，同时直接甩载停机;一类故障保护包括过电流保护、直流环节电压保护、功率器件故障硬件保护、接地故障保护、缺相保护、相序错误保护、浪涌过电压保护、防孤岛保护等。

　　b) 二类故障保护：针对一般类故障，该类故障出现后，变流器上传二类故障标志给主控，同时变流器持续工作达到设定时间后，执行自行缓慢减载的停机策略。 二类故障包括过载保护、功率器件过温保护、发电机欠速/超速保护、电网电压不平衡保护、电网电压过频/欠频保护、电网电压过压/欠压保护、通信故障保护等。

　　注：如有特殊要求，由用户和供应商/制造商商定。

　　4 . 4 . 2 保护功能

　　4 . 4 . 2 . 1 瞬时过流保护(一类故障保护)

　　当工作电流超过瞬时过电流保护阈值时，变流器应能快速启动保护停机，包括电网侧过电流保护和电机侧过流保护。

　　4 . 4 . 2 . 2 短路保护(一类故障保护)

　　在对地短路或多相相间短路故障发生时，变流器应能快速启动保护停机，包括电网侧短路保护和电机侧短路保护。

　　4 . 4 . 2 . 3 缺相保护(一类故障保护)

　　变流器应设置缺相保护，当主回路出现缺相后，变流器能快速启动保护，包括电网侧变流器缺相保护和电机侧变流器缺相保护。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　4 . 4 . 2 . 4 过压保护(一类故障保护)

　　当变流器工作电压超过变流器允许的最大工作电压时，变流器应能保护停机，包括电机侧过压保护、直流过压保护、电网侧过压保护(需满足相应高电压穿越标准)。

　　4 . 4 . 2 . 5 过载保护(一类故障保护)

　　当工作电流有效值超过设定值持续一段时间时，变流器应设置保护，包括电网侧过流保护、发电机转子过流保护和发电机定子过流保护。

　　4 . 4 . 2 . 6 相序错误保护(一类故障保护)

　　当变流器任意两相相序错误时，包括电网侧电压相序和电机侧电压相序，变流器具备识别和保护功能。

　　4 . 4 . 2 . 7 防孤岛保护(一类故障保护)

　　变流器运行中，出现电网断电时，变流器应能快速保护停机。

　　4 . 4 . 2 . 8 过电流保护(二类故障保护)

　　当工作电流超过电流保护阈值时，变流器应能按照二类故障保护机制触发过电流保护，包括电网侧过电流保护和电机侧过电流保护。

　　4 . 4 . 2 . 9 过压保护(二类故障保护)

　　当变流器工作电压超过变流器允许的过压保护阈值时，变流器应能按照二类故障保护机制触发过压保护，包括发电机过压保护、直流过压保护、网侧过压保护(需满足高电压穿越标准)。

　　4 . 4 . 2 . 10 欠压保护(二类故障保护)

　　当变流器工作电压低于变流器允许的欠压保护阈值时，变流器应能按照二类故障保护机制触发欠压保护，包括发电机定子电压欠压保护、直流母线电压欠压保护、电网侧电网电压欠压保护(需满足低电压穿越标准)。

　　4 . 4 . 2 . 1 1 电压不平衡保护(二类故障保护)

　　当三相电网电压不平衡度超出保护阈值时，变流器应能按照二类故障保护机制触发电压不平衡保护。

　　4 . 4 . 2 . 12 电网过频保护(二类故障保护)

　　当电网电压频率高于变流器保护阈值时，变流器应能按照二类故障保护机制触发电网过频保护。

　　4 . 4 . 2 . 13 电网欠频保护(二类故障保护)

　　当电网电压频率低于变流器保护阈值时，变流器应能按照二类故障保护机制触发电网欠频保护。保护阈值的设置应满足变流器正常运行的电网频率范围要求。

　　4 . 4 . 2 . 14 发电机超速保护(二类故障保护)

　　当发电机转速超过变流器超速保护阈值时，变流器应能按照二类故障保护机制触发发电机超速保护。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　4 . 4 . 2 . 15 发电机欠速保护(二类故障保护)

　　变流器并网运行过程中，当发电机转速低于变流器欠速保护阈值时，变流器应能按照二类故障保护机制触发发电机欠速保护。

　　4 . 4 . 2 . 16 通信故障保护(二类故障保护)

　　变流器应设置与机组控制系统的通信故障保护，当发生通信异常时，变流器应能按照二类故障保护机制触发通信故障保护。

　　4 . 4 . 2 . 17 冷却系统故障保护(二类故障保护)

　　变流器应设置冷却系统故障保护，包括：散热风扇、水冷系统等故障。 在冷却系统工作异常时，变流器应能按照二类故障保护机制触发冷却系统故障保护。

　　4 . 4 . 2 . 18 过温保护(二类故障保护)

　　变流器应设置过温保护，包括：环境温度过温、水温过温、器件过温等，当变流器采集的温度大于其对应的温度保护阈值时，变流器应能按照二类故障保护机制触发过温故障保护。

　　4 . 4 . 2 . 19 浪涌过电压保护(二类故障保护)

　　变流器应设置浪涌过电压保护，采用电网侧和电机侧过压吸收装置作为标准配置。 当出现浪涌过电压时，变流器应能吸收过电压。 若过电压吸收装置发生损坏，变流器应触发二类故障保护。

　　4 . 5 安全要求

　　4 . 5 . 1 绝缘强度

　　变流器 的 输 入 电 路 对 地、输 出 电 路 对 地 应 承 受 50 Hz 的 正 弦 交 流 电 压 1 min, 选 择 参 考

　　GB/T 12668 . 501—2013 中 4 . 3 . 6 . 2 的要求选取，不击穿、不飞弧，试验电压的均方根值见表 3 和表 4 。

　　表 3 设备直接连接至低压电网时的试验电压 单位为伏特

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　表 4 设备直接连接至高压电网时的交流或直流试验电压 单位为伏特

　　4 . 5 . 2 绝缘电阻

　　对于工作电压不超过 1 000 V 时，绝缘电阻不得小于 1 MΩ;对于工作电压超过 1 000 V 时，电压每提高 1 V,绝缘电阻的阻值要求应提高 1 000 Ω。

　　4 . 5 . 3 接地电阻

　　变流器地线端子处与距离变流器地线端子最远的可接触接地导体部位，两点之间的阻抗不能超过0 . 1 Ω。

　　4 . 5 . 4 电容器放电

　　变流器内的电容器推荐在电网侧变流器主断路器断开之后 5 s 时间内放电到电压低于 60 V,或者放电到剩余电荷小于 50 μC,并设置放电警告标志;如果由于功能或其他原因不能达到这个放电时间要

　　求，则应在电容器附件的醒目位置设置放电时间标记。

　　4 . 5 . 5 防触电要求

　　变流器利用柜壳进行直接接触防护，只允许专业维护人员使用专用工具或者在柜内超过 60 V 的带电部分断电之后打开柜门。

　　4 . 5 . 6 防雷要求

　　变流器电网侧及用户弱电接口均具有防雷措施，具体要求见表 5 。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　表 5 防雷试验要求

　　4 . 5 . 7 接地安全要求

　　变流器应连接一个保护接地导体，从表 6 中规定的计算方法确定保护接地导体的截面积。

　　表 6 保护接地导体的截面积 单位为平方毫米

　　在有机械损伤防护的情况下，不构成电源电缆或电缆外套组成部分的每一根保护接地导体的截面

　　积不得小于 2.5 mm2;在无机械损伤防护的情况下，不构成电源电缆或电缆外套组成部分的每一根保护接地导体的截面积不得小于 4 mm2 。

　　对于用电缆芯线连接的设备，应采取措施使电缆芯线中的保护接地导体在应力消除机构失效的情况下成为最后中断的导体。

　　4 . 5 . 8 热防护要求

　　应选择适当的部件和合适的结构使由高温引起的火灾最小化。 在使用电气部件时，应使电器元件在正常负载条件下的最大工作温度小于导致电气部件可能接触周围材料引发火灾的温度。 柜内的材料和部件的最高温度限值应不超过 GB/T 12668 . 501—2013 中表 15 给出的温度。

　　若无法防止部件故障条件下出现过热现象，所有与这些部件接触的材料都应满足 GB/T 5169 . 16规定的可燃性等级为 V-1 或更好的材料。

　　可触及的变流器表面的最大温度应符合表 7 的规定。 在实际使用中，允许这些部位的温度超过表 7的值，在此情况下，应在这些位置设置明显的警告标识。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　表 7 变流器表面的温度限值 单位为摄氏度

　　4 . 6 电磁兼容性

　　4 . 6 . 1 抗电磁干扰

　　4 . 6 . 1 . 1 抗扰度测试的性能判据

　　制造商应在 EMC测试期间或测试结果中提供性能判据定义的功能说明，测试结果按如下判据记录在测试报告中。 抗扰度测试的性能判据等级见表 8 。

　　表 8 抗扰度测试的性能判据等级

　　4 . 6 . 1 . 2 静电放电抗扰度

　　变流器应符合 GB/T 17626.2—2018 中试验等级 3 的规定，能承受接触放电 6 kV、空气放电 8 kV

　　的静电放电骚扰，满足性能判据等级 B 的要求。

　　4 . 6 . 1 . 3 射频电磁场辐射抗扰度

　　变流器应符合 GB/T 17626.3—2016 中试验等级 3 的规定，能承受 10 V/m 的射频电磁场辐射场强

　　骚扰，满足性能判据等级 A。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　4 . 6 . 1 . 4 电快速脉冲群抗扰度

　　变流器应符合 GB/T 17626.4—2018 中试验等级 3 的规定，能承受电源线 ±2 kV,信号 ±1 kV 的电

　　快速脉冲群骚扰，满足性能判据等级 B。

　　4 . 6 . 1 . 5 浪涌(冲击)抗扰度

　　变流器应符合 GB/T 17626.5—2019 中试验等级 3 的规定，能承受共模 ±2 kV、差模 ±1 kV 的浪涌

　　骚扰，满足性能判据等级 B。

　　4 . 6 . 1 . 6 射频场感应的传导骚扰抗扰度

　　变流器应符合 GB/T 17626.6—2017 中试验等级 3 的规定，能承受 150 kHz~80 MHz 范围内的射

　　频发电机电磁传导骚扰，满足性能判据等级 A。

　　4 . 6 . 2 电磁发射

　　4 . 6 . 2 . 1 传导发射

　　不直接连接到住宅的低压供电网设施中使用的变流器应满足 GB/T 12668 . 3—2012 中 C3 类限值。

　　4 . 6 . 2 . 2 辐射发射

　　不直接连接到住宅的低压供电网设施中使用的变流器应满足 GB/T 12668 . 3—2012 中 C3 类限值。

　　4 . 7 运行和维护

　　4 . 7 . 1 运行寿命

　　变流器在规定的使用条件内可预期寿命需 ≥20 年，如超出本部分使用范围应用，其预期寿命可由

　　用户和供应商/制造厂商定。

　　4 . 7 . 2 维护要求

　　变流器的结构设计应考虑各部件的可维修性能，整机内各部件维修更换时间应 ≤1 h,电抗器、变压器等单体重量超过 100 kg 的维护更换应 ≤4 h。变流器厂家应在用户手册中规定各部件的定期检验周

　　期、使用工具及方法步骤。

　　4 . 8 通信和监控

　　4 . 8 . 1 实时通信

　　变流器应具备与机组控制系统实时通信的功能和通信丢失自诊断功能，主要通信模式包括(但不局

　　限于)CANopen、Profibus-DP 等。同时，变流器应预留以太网接入端 口，便于变流器数据上传及远程

　　监控。

　　4 . 8 . 2 数据统计

　　变流器应连续不间断的进行统计数据的计算(除控制器断电，不具备运算能力时)，统计数据应保存在控制系统掉电保持区或以定时存储的方式保存在文件中，当控制系统重新得电启动后，所有数据应恢复到掉电时刻。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　4 . 8 . 3 故障信息记录

　　变流器应能自动在本地控制器存储区记录若干条最近发生的关键事故、故障信息。 具体记录的条数由设备生产厂家结合自身设备特点确定。

　　4 . 8 . 4 故障录波

　　变流器应具备数据录波功能，在变流器出现故障时，能对关键信息进行 自动数据录波，数据录波的采样间隔时间为控制系统扫描周期。 数据长度要求为故障前后能反应故障产生的整个过程，其中，一类故障事故后能记录一个完整的停机过程;二类故障能记录关键的异常处理过程。

　　4 . 8 . 5 对时功能

　　变流器具备与机组控制系统的对时功能。

　　4 . 9 防护性能

　　变流器的防护性能按照制造商声明的 IP 外壳防护等级，应按 GB/T 4208 的规定进行验证。 变流器整机的防护等级要求应不低于 IP23 。

　　注：有特殊要求，变流器的防护等级由用户和供应商/制造商商定。

　　4 . 10 振动试验要求

　　变流器的振动试验要求应符合 GB/T 2423 . 56 的规定。

　　注：如有特殊要求，变流器的振动试验的特性要求由用户和供应商/制造商商定。

　　4 . 1 1 高温试验要求

　　产品无包装，在试验温度为(45±2) ℃条件下，待温度平衡后通电满载运行 8 h,期间变流器应能正

　　常工作。

　　4 . 12 低温试验要求

　　产品无包装，在试验温度为(-20±3) ℃(常温型)或者(-30±3) ℃(低温型)条件下，待温度平衡后通电轻载或空载运行 8 h,期间变流器应能正常工作。

　　4 . 13 恒定湿热试验要求

　　产品无包装，在试验温度为(40±2) ℃、相对湿度(95±3) %恒定湿热条件下，待温湿度平衡后通电轻载或空载运行 8 h,期间变流器应能正常工作。

　　4 . 14 交变湿热试验要求

　　产品无包装，在试验温度为+25~+40 ℃、相对湿度(95±3) %交变湿热条件下，通电轻载或空载运行 48 h,期间变流器应能正常工作。

　　5 试验方法

　　试验方法按照 GB/T 25388 . 2 的规定进行。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　6 检验规则

　　6 . 1 型式试验

　　6 . 1 . 1 适用范围

　　型式试验是全面考核产品性能和质量，验证产品是否符合技术要求的一种试验。 当有下列情况之一时，应进行型式试验：

　　a ) 试制的新产品鉴定时;

　　b) 当产品的设计、工艺或所用原材料的改变会影响产品性能时;

　　c ) 批量生产的产品，每隔 3 年进行一次型式试验;

　　d) 产品长期停产后恢复生产时;

　　e) 国家质量监督机构提出进行型式试验的要求时。

　　6 . 1 . 2 抽样方法

　　进行型式试验的样品，应在经过出厂试验合格的一批产品中抽样，抽样的数量应不少于两台。

　　6 . 1 . 3 判定规则

　　型式试验项目应符合产品的技术规定，全部合格判定为合格;有一项不合格，则判定该产品不合格。

　　6 . 2 出厂试验

　　为了考核产品的性能，保证产品符合有关标准和型式试验的相关要求，组装后的变流器应进行出厂试验。 一台中有一项性能不符合要求，即为不合格，应返工复试，复试仍不合格，则判定试验不合格。 试验合格后，填写试验记录并且出具合格证则能出厂。

　　6 . 3 试验项目

　　试验项目见表 7 。

　　表 7 变流器试验项目

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　表 7(续)

　　7 标志、包装、贮存、运输

　　7 . 1 标志

　　7 . 1 . 1 产品标志

　　变流器的适当位置应有铭牌。 铭牌内容如下：

　　a ) 产品名称;

　　b ) 产品型号;

　　c ) 技术参数：

　　— 额定容量;

　　— 效率(%) ;

　　— 电机侧额定电流(A) ;

　　— 电网侧额定电流(A) ;

　　— 电机侧额定电压(V) ;

　　— 电网侧额定电压(V) ;

　　— 电机侧频率范围(Hz) ;

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　— 电网侧额定频率(Hz) ;

　　— 防护等级;

　　d) 出厂编号;

　　e) 制造 日期;

　　f) 制造厂名。

　　注 ：由于铭牌尺寸的限制，有些项目可在使用说明书中给出。

　　7 . 1 . 2 包装标志

　　变流器的外包装上有收发货标志、包装储运标志和安全警告标志，按 GB/T 191、GB/T 13384 的有关规定执行。

　　7 . 2 包装

　　7 . 2 . 1 随机技术文件

　　随同产品供应的技术文件应包括：

　　a) 装箱清单;

　　b ) 用户手册;

　　c) 安装说明书;

　　d) 产品质量合格证;

　　e) 电气原理图;

　　f) 出厂检验记录;

　　g) 用户意见调查表。

　　7 . 2 . 2 产品包装规定

　　产品包装应符合 GB/T 13384 的规定。

　　7 . 3 贮存

　　7 . 3 . 1 气候条件

　　变流器贮存的气候条件应满足 GB/T 4798 . 1 的规定。 具体要求如下：

　　a) 环境温度：-40 ℃ ~+70 ℃ ;

　　b) 相对湿度：≤95%。

　　7 . 3 . 2 特定的存放危险

　　变流器存放时应注意的特定的存放危险如下：

　　a) 应避免雨、雪等;

　　b) 不应存放在高于海平面 3 000 m 以上的场所;

　　c) 应防止盐雾、危险性气体、腐蚀性液体等的侵蚀;

　　d) 不应存放在有易燃、易爆物质的场所;

　　e) 上述条件适用于发货和存放总时间不超过 6 个月的情况，若存放时间较长，则应作专门的考虑;

　　f) 当存放的设备可能受到啮齿动物或霉菌侵蚀时，在设备的技术条件中应包括适当的保护措施;

　　g) 应对设备外部材料及冷却孔和连接孔的尺寸加以规定，以防止啮齿动物侵入;

　　h ) 应规定出适合于存放和工作环境的材料耐霉度。

　　GB/T 25388 . 1—202 1

　　7 . 4 运输

　　7 . 4 . 1 气候条件

　　变流器运输时的气候条件要求如下：

　　a) 环境温度：-40 ℃ ~+70 ℃ ;

　　注：温度限值指设备周围的环境温度(如集装箱内)。

　　b) 相对湿度：+40 ℃时，≤95%。

　　7 . 4 . 2 包装运输条件

　　设备的包装运输应满足 GB/T 4798 . 2 的规定。 设备应用供货商的部分包装箱进行运输，运输过程中不应有剧烈振动、冲击，产品不应倾斜或倒置。