GB/T 25387.1-2021.Wind turbines generator system-Full-power converter-Part 1:Technical condition.
1范围
GB/T 25387的本部分规定了风力发电机组全功率交直交电压型变流器的术语和定义、通用要求、检验规则及产品的相关信息等。
GB/T 25387.1适用于风力发电机组全功率交直交电压型变流器(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 4208-2017 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50W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 12668.501-2013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

ICS27.180
中华人民共和国国家标准
GB/T25387.1—2021
代替GB/T25387.1201G
风力发电机组
全功率变流器
第1部分：技术条件
Wind turbines generator system-Full-power converter-Part1:Technical condition
2021-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-10-01实施
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规范性引用文件
术语和定义
通用要求
使用条件要求
机柜和儿器件
性能指标
故障保护
安全要求
电磁非容性
运行与维扩
通信和监控.
接地安全要求
热防护要求
防扩性能
振动试验要求
高温试验要求
低温试验要求
恒定湿热试验要求
交变湿热试验要求
试验方法
检验规则
型式试验
出厂试验
6.3试验项日
7标志、包装、些存和运输·
标志·
附录A（资料性附录）带用的全功率交直交电压型变流器拓扑结构rrKaeerKAca-
GB/T 25387.1—2021
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GB/T25387风力发电机组全坊率变流器》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/T25387的第1部分
本部分按照GB/T1.1-2009给出内规则起草。GB/T25387.1—2021
本部分代荐GB/T25387.1—2010《风力发电机组第1部分：技术条件》，与
全边率变流器
GHB/T25387.1一2010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、3.8、3.10、3.11、3.18.3.19、3.21、3.23、3.24、3.25)增加了电网故障穿越范围技术条件（见4.1.2.3)；增加了电网电压波动技术条件（见4.1.2.5）；增加了机机和元器件技术条件（见4.2）：增加了各次谐波响变率技术条件（见4.3.3）；增了直流电流含量技术条件（见1.3.1)：增加了差模电压技术条件（见4.3.8）；一增了共模电压技术条件（览4.3.0）：增加了电网测无功功率控制方式投术条件（4.3.10）：增加了有功功率和无功功率精度技术条件（见4.3.11)；增加了转矩控制精度技术条件（见4.3.12)；增加了电网侧变流器电流不平衡度技术条件（见4.3.13)；增加了加减载时间技术条件（见4.3.14）；增加了噪声技术条件（见4.3.17)；增加了故障保护类型技术条件（见4.4.1)；增加了接地电阻技术条件（见4.5.3）：增加厂电容器放电技术条件（见4.5.4）；增加了防触电技术条件（见4.5.5）：增加了运行与维护技术条件（见1.7)；增加了接地安全要求技术条件（见4.9）；增加了热防扩技术条件（见4.10)：增加了防雷技术条件（览4.11)；增加了振动试验技术条件（见4.13)：增加了高温试验技术条件（见1.14)：增圳了低温试验技术条件（见4.15）：增加了恒定湿热试验技不条件（见4.16）：增加了交变湿热试验技不条件（见4.17）修改了电机侧变流器定义描述（见3.1.2010年版的3.1）；修改了电网侧变流器定义描述（见3.2，2010年版的3.2）；修改了全功率变流器定义描述（见3.1,2010年版的3.4）：修改了电网侧额定电流定义描述（见3.12.2010年版的3.10）；-rrKaeerkca-
GB/T 25387.1—2021
一修改了电机侧额定电流定义描述（见3.13，2010年版的3.6)；修改了电机侧额定电压定义措述（见3.142010年版的3.7)：修改了电机侧额定频率定义招述（见3.15，2010年版的3.8)；修改了过载能力定义描述（见3.16，2010年版的3.11）；修改了变流器效率定义描述（见3.22，2010年版的3.15）：修改了正常运行的环境条件要求（见4.1.1.2010年版的1.1,1）：修改了电网题率范条件（见4.1.2.1，2019年版的4.1.2.1)；修改了电网电压范周挂述（见4.1.2.2.2010年版的4.1.2.2）；修改了电网压不衡度条件（见1.1.2.1,2010年版的1.1.2.3）；修改了电压总谐波畸变率描述（见4.1.2.6.2010年版的4.1.2.4）；修改了变流器效率描述（见4.3.1，2010年版的4.3.1)：修改了电网侧功率因数条件（见1.3.2.2010年版的41.3.2）：修改了直流电流含量播述（见4.3.4.2010年版的4.3.4）：修改了过载能力描述（见4.3.6.2010年版的4.3.5）；修改了电机侧电压交化率条件（见4.3.7,2010年版的4.3.6）：修改了保护功能要求条件（见4.4.2.201℃年版的4.4）；修改了绝缘强度要求条件（见4.5.1，2010年版的4.5.2）；修改了绝缘电阻要求条件（见4.5.2，2010年版的4.5.1)：修改厂电测兼容性要求条件（见4.6.2010年版的1.6)；修改了通信和监控要求条件（见4.8，2010年版的4.7）；修改了防护性能要求条件（见4.12.2010年版的4.9）：修改了试验项日内容（见6.3，201C年版的6.3）；修改了附录A\常用的全坊率交立交电压型变流器拓扑结构”（见附录A，2010年版的附录A)；则除了变流器额定运行条件的捕述（见2010年版的3.5）。本部分由中国机概工业联合会提出，本部分由全国风力机械标准化技术委员会（SAC/TC50)归口。本部分起毕位：阳光电源股份有限公司、江苏国科智能电气有限公司、新疆金风科技股份有限公司、中国电力科学研究院有限公司、远景能源有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、浙江运达风电股份有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、中国船舶重工集海装风电股份有限公司、东方电气风电有限公司、国电联合动力技术有限公司、一一重能有限公司、山东中车风电有限公司、许育许继风电科技有限公司、国科学院电工研究所、深圳市卡望电气股份有限公司、维谛技术西安）有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、东方电气白动控制工程有限公司、国电龙源电气有限公司。本部分主要起草人：曹仁贤、汪令祥、吴卡杨、宋健、陈灿、十立鹏、吕佃顺、武鑫、赵栋利、杨志下、土瑞明、温进、杨才建、应有、张鲁华、刘业林、强喜臣、汪止军、杨彦霞、赵磊、苏凤宁、孟君峰、周党生、孙礼美、田兴新、李华银、田雨聪。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：—GB/T 25387.1—2010。
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1范围
风力发电机组全功率变流器
第1部分：技术条件
GB/T25387.1—2021
GB/125387的本部分规定了风力发电机组全功率交直交电压型变流器的术语和定义、通用要求，检验规则及产品的相关信息等，本部分适用」风力发电机组全功率交直交电压型变流器（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。凡是注口期的引用文件，仅注口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)适用丁本义件，GB/T191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Ih：宽带随机振动和导则G:B/T2900.53电工术语风力发电机组GB/T3797电气控制设备
GB/T 3850.1
半导休变流器
用要求和电网换相变流器第11部分：基本要求规范GB/T3859.22013半导体变流器逍用要求和电网相变流器第1-2部分：应用导则GB/T4208—2017外壳防护等级（1P代码）GB/T4798.1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：有气候防护扩场所固定位用GB/T 5160.16
电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50w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/T12568.3—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/T12668.501—2013调速电气传动系统第51部分：安全要求电气、热和能品GB/T13384
GB/T14549
机电产品包装通用技术条件
电能质量公用电网谐波
GB/T 17626.2
GB/T 17626.3
GB/T 17626.4
电磁兼容
试验和测量技术
静电放电抗扰度试验
试验和测量技术
电磁兼容
射频电菌场辐射抗扰度
磁雅容
GB/I17626.5电磁兼容
试验和测量技术
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17526.6电磁非容此内容来自标准下载网
试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/I 17627
GB/T 20541
低压电气设备的高电压试验技术定义、试验和程序要求、试验设备低斥成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求GB/T 25387.2
GB/T36995
风力发心机织全功率变流器第2部分：试验方法风力发电机组、故障电穿越能力测试规程1
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GB/T 25387.1—2021
3术语和定义
GB/T3859.1利GB/T2900.53界定的以及下列术语利定义适用于本文件。3.1
电机侧变流器
generator-side converter
将风力发电机输出的电压，电流幅值和频率变化的交流电转换成流电的变换单元。3.2
电网侧变流器grid-side converter将电机侧变流器输出的直流电转换满足电网要求的交流电，并馈人电网的变换单元3.3
直流环节DClink
电机侧变流器和电网侧安流器之间相互连接的直流单元。3.4
全功率变流器
full-power converter
山电机侧变流器、电网侧变流器和直流环节组成，承担所适配风力发电机全部能量转换的变换系统。
注：参见附录A.
电网侧变流器额定功率raterlpower nfgrinl-sideconverter电网测变流器适配的风力发电机的净上网额定有功功率。3.6
电机侧变流器额定功率raterl powernfgeneratar-sideconverter电机侧变流器适配的风力发电机的额定有功功率，3.7
电网侧功率因数grid-sidlepowerfactor电网测变流器输出的有功功率与视在功率之比。3.8
电网侧额定频率grid-sideratel Trequenicy电网侧变流器适配的电网电压标称的基波频率3.9
国grid-side frequeney range
电网侧频率范围
电网测变流器可适配的电网电压基波频率变化区问，3.10
电网侧额定电压grid-sideralelvoltage风力发电机红适配的升压变压器低压侧与电网侧变流器之问导线线电压基波的均方根俏3.11
grid-side operating voltage range电网侧变流器电压工作范围
电网侧变流器可持续工作所对应的电网侧电压交化区问。3.12
电网侧额定电流grid-siderated currem电网侧变流器电压工作范围下限值、电网侧变流器额定功率，单位功率因数的运行条件下，电网侧变流器输山的基波电流均方根值，-rKaeerkca-
电机侧额定电流generator-sideraledcurrent电机侧变流器额定功率条件下，电机侧变流器基波电流的均方根值。电机侧额定电压
generator-side rated voltage电机侧变流器额定功率条件下，风力发电机输出的线电压基波均方根值，电机侧额定频率generator-siderated freqnencyGB/T25387.1—2021
电机侧变流器适配的风力发山机额定转速条件下，风力发电机输出的电压基波频率，过载能力
overload capahility
在电网侧变流器电压工作范围下限值、电网侧额定频率、功率因数绝对值下限值时，变流器适配的风力发电机过载均率下持续运行的能力。3.17
总谐波畸变率
total harmonic distortion;TIID全部谐波含量均方根值与基波均方根值之比，用百分数表示。定义为式（1）：THD
式中：
Q,基波有效值;
Q——总有效值，可代表电流或电压。Q-Q:
特别要注意的是：上述定义中包含有问谐波。当问谐波存在时，波形不再是周期性的.问谐波所产生的影响可能要比谐波产生的影响更复杂些，假间谐波忽咯不计.则式(1)也可表达为式(2)：THD=
式中：
谐被次数：
h次谐波分量的有效值，
注1：相比于锁入电网的电流，电网电厂被形的畸变要小得多。因此电网电厂的THD比电流的THD小得多。注2：倡次含量（次数品仅为假数称为偶次潜波畸变率，奇达含量（次数仪为奇数）称为奇次请波时变率3.18
harmonic
对非正孩周期量进行傅重叶级数分解，得到的频率为基波频率应人于整数借的正孩分量3.19
间谐波inter-harmonic
周期量中具有基波频率的非整数倍频率的正弦交变分量。3.20
直流电流含量DCcurrentcontent在一个电网电气周期内，交流器馈入电网的电流中直流电流平均值应占电流均方根值的百分比。3.21
直流电压纹波系数
DCvoltageripplecoefficient
直流电尿中交流谐波分量的有效值与直流电斥平均值的比值。-rKaeerkAca-
GB/T25387.1—2021
变流器效率efficienmeyof converler在电网侧额定电压，电网侧额定频率，电网侧变流器单位功率因数的运行条件下，电网侧变流器输出有功功率与电机侧变流器输人有功功率的比值，用百分数表示、3.23
故障录波功能functionof faultrecorder当变流器发生故障后，变流器具备自动存储故障时刻波形的功能。3.24
environmental temperature
环境温度
变流器60mm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1m若干点平均值，两者最最小值。
平均故障间隔时间meantimebetweenfailures：MTBF在某一时间、空间内变流器的每两次相邻故章之间的1作时间的平均值，按式（3)计算：M-T/F
式中：
M——MTBF时间值.单位为小(h)；T—一交流器总有效运行时间，即在此区间变流器运行时间减去故障时间，单位为小时（h)：F
此区问变流器总故障次数。
4通用要求
使用条件要求
正常运行的环境条件
变流器的运行环境条件应符合GB/T4798.3的规定，要求如下作温度，根据温度条件的不同，变流器分为低温型、带温型，1作溢度范围见表1。a
表1工作环境温度
变流器类型
工作环境温度
常温型
23~+45
+（3)
单位为摄度
低温型
-30~+45
当环境温度超过正常使用环境条件规定的晟高值时（但最多不超过15%）.为使变流器安全运行，应按照GB/T3859.22013中4.12的规定使用，高温型机组温度下限与需方具体应用环境说定。
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海拨高度，根据海技高度的不同.分为普通型、高海拔型和超高海拔型，工作海拔条件见表2，bi
表2工作海拔高度
变流器类型
下作海拨高度
普通型
高海拔型
2 000~ 000
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超高海拔型
3 0~583
单位为米
注2：当海发超过正带运行条件的最高规定值时，需要与需方就极限工作海投达成议。c）湿度，空气相对湿度95%（25%），有凝露GB/T 25387.1—2021
d）气候及场所.对气候条件和使用场所的要求.符合GB/T4798.1.GB/T4798.2、GB/T4798.3。4.1.2电气条件
4.1.2.1电网侧频率范围
电网频率偏差在额定频率的一2.5Hz-~十2.5Hz范围内·变流器应能止带运行，4.1.2.2电网电压范围
电网侧变流器连接的升压变压器低压侧电网电压偏差在一10%～十10%范围内：变流器应能连续正带运行，
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低压侧心网电压处于标称电压的20%~～90%区问及110%～13C%区间内时，电网侧变流器应能通过注人无功电流支持电压，支持时间，无功电流的幅值和响应时间应满足（:H/T36095的要求。
注：短时间内中压的变化超过以上见定值可能引起工作中断或跳闸，若需要连续工作，用户和制造商励进行协商4.1.2.4电网电压不平衡度
电网电压不平衡度不人于1%时，变流器应能正常川网运行；电网电压不平衡度大于1%且小于8%时，变流器可保持并网运行。4.1.2.5电网电压波动
电网电压波动范围极值之差：在一小时之内不超过额定电压的1.25界，变流器应能正常运行4.1.2.6电压总谐波畸变率（THI),）电网电压的波形应为正弦波，在稳态条件下电压总谐波崎变率小于5%，变流器应能正常运行。电网电压各次谐波应满是GH/14549的要求。4.2机柜和元器件
4.2.1柜体设计要求
体设计应满是以下要求：
a）变流器柜体构造标准应符合GB/T20641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，应有相应的减振据施：变流器相体设计应满足安全接地的要求；e
l）变流器壳体外观、表面应无划伤、无变形.应符合GB/T3797的规定。4.2.2元器件要求
元器件应满足以下要求：
a）变流器中所使用元器件应符合其自身的有关标准及G1/T5226.1的有美规定：b）产品的金遇零件应考虚防腐蚀措施，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，元器件应要浸正确、牢周·并实现可靠的机械和电气连接：5
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GB/T 25387.1—2021
d）柜体的钮、控制升关、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
4.2.3.1应保证各个电气连接的正确件继电器，接触器，微型断路器，电子元器件等铺助器件应在装配前确认其处于合格状态。
4.2.3.2电缆利导线的敷设和连接应符合GB/T5226.1的舰定。4.3性能指标
4.3.1变流器效率
在电网侧额定电压电网侧额定频率、电网侧额定功率、电网侧单位功率因数的运行条件下，变流器效率应不低于7%。
4.3.2电网侧功率因数
变流器应具备电网侧功率因数在容性0.95与感性0.95之间可调节的控制功能。注：如有特殊要求，电网测功率因数范用可市用户和共货前/制造厂商定4.3.3各次谐波畸变率
在电网侧额定电压电网侧额定频率、电网侧额定功率、电网侧单位功率因数的运行条件下，风力发电机组输山电流的各次谐波电流及谐波电压应满足GH/T14549的要求。4.3.4直流电流含量
在电网侧额定心压，心网侧额定频率、心网侧额定功率、电网侧单位功率因数的运行条件下，变流器向电网馈送的直流电流含量不应超过电网侧额定电流的0.5光。4.3.5直流电压纹波系数
在电网侧额定电压、电网侧额定频率、心网侧额定功率、网侧单位功率因数的运行条件下，育流心压纹波系数应小」5%，
4.3.6过载能力
在电网侧变流器山压工作范旧下限值、心网侧额定频率，功率因数绝对值下限值时，变流器适的的发电机组过载1l0%额定功率，变流器应具备母10min运行1min的能力。注：若有特殊要求，过载的幅值和持续对间由用户和供货商/制造厂商定。4.3.7电机侧电压变化率（d//dt）根据变流器实际应用情况（如安装现场山缆长度)和发心机匝问所能承受的最天应力，来设计变流器比/t抑制滤波器的大小。变流器在风力发电机组中运行，电机侧变流器输出线电压和相对地电压的变化率应满足d/dt1o0oV/uss
4.3.8差模电压要求
变流器应设计滬波环节或滬波器，匹配机端差模电压耐受水平。注：具体耐受电压值由用户和供货商/制造商商定。6
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