中华人民共和国能源行业标准（NB/T 31038-2012）：风力发电用低压成套无功功率补偿装置 [Low-voltage Reactive Power Compensation Assemblies for Wind Power Generation] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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图书标签:

• 风力发电
• 无功补偿
• 低压成套装置
• 电力系统
• 新能源
• NB/T 31038-2012
• 标准
• 电力设备
• 电气工程
• 补偿装置

出版社： 中国电力出版社

ISBN：1551231472

版次：1

商品编码：11854599

包装：平装

外文名称：Low-voltage Reactive Power Compensation Assemblies for Wind Power Generation

开本：16开

出版时间：2013-03-01

用纸：胶版纸

页数：12##

内容简介

　　《中华人民共和国能源行业标准（NB/T 31038-2012）：风力发电用低压成套无功功率补偿装置》规定了风力发电用低压成套无功功率补偿装置（以下简称补偿装置）的术语和定义、分类、使用条件、性能要求和试验验证等。

目录

前言
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 补偿装置的分类
4．1 按使用场所划分
4．2 按补偿相数划分
4．3 按投切电容器的元件类型划分
4．4 按有无抑制谐波或滤波功能划分
5 使用条件
5．1正常使用条件
5．2 特殊使用条件
5．3 运输、存放和安装条件
6 技术要求
6．1 结构
6．2 外壳防护等级
6．3 噪声
6．4 温升
6．5 电气间隙和爬电距离
6．6 电击防护和保护电路的连续性
6．7 介电性能
6．8 短路保护和短路耐受强度
6．9 补偿装置的控制和保护
6．10 电磁兼容性（EMC）
6．11 环境温度性能
6．12 耐湿热性能
7 试验
7．1 试验分类
7．2 试验验证
8 铭牌和标志
8．1 铭牌
8．2 标志
表1 振动幅值
表2 温升限值
表3 电气间隙和爬电距离的最小值
表4 主电路的工频耐受电压值
表5 不与主电路连接的辅助电路和控制电路的工频耐受电压值
表6 冲击耐受试验电压

精彩书摘

　　《中华人民共和国能源行业标准（NB/T 31038-2012）：风力发电用低压成套无功功率补偿装置》：
　　6.9.4 缺相保护功能
　　多于两条补偿支路的三相补偿装置宜设有缺相保护。缺相保护应保证当主电路缺相或支路缺相时，将全部或缺相支路的电容器切除。
　　6.9.5 限制涌流功能
　　应采取措施限制电容器投入瞬间所产生的涌流，采用半导体电子开关和复合开关投切电容器的涌流应限制在该组电容器额定电流的5倍以下。采用机电开关投切电容器的电流应限制在该组电容器额定电流的100倍以内。
　　6.9.6 投切控制功能
　　补偿装置的投切控制应具备以下功能：
　　——无功补偿电容器应按照风力发电机组运行的实际需要分组匹配，分组的电容器装置应采用自动
　　投切方式；
　　——自动投切装置应具有防止保护跳闸时误合电容器组的闭锁功能；
　　——每组电容器投入和切除的控制量设定值应有适当的回差，以避免频繁投切；
　　——当风力发电机组脱网或电网失电时，应立即断开与感应发电机并联的电容器组，以免发电机出
　　现过电压。
　　6.9.7 补偿装置的动态响应时间
　　补偿装置的动态响应时间应满足风力发电机组供配电系统的要求。
　　采用半导体电子开关或复合开关投切的补偿装置，其动态响应的时间应不大于1s。
　　6.9.8 抑制谐波或滤波补偿装置的要求
　　有抑制谐波或滤波功能的补偿装置，应保证补偿装置的投入运行不会造成系统谐波含量的放大，并应达到补偿装置抑制谐波或滤波的技术参数的要求。分组补偿电容器在按各种容量组合运行时，不得发生谐振。
　　6.10 电磁兼容性（EMC）
　　装有电子器件的补偿装置应适用于规定的EMC环境。
　　与EMC相关的性能要求，见IEC61439-1：2011附录J。
　　6.11 环境温度性能
　　将补偿装置置于低温箱中按规定的低温限值通电持续运行4h，然后取出置于试验室内的环境温度下恢复1h～2h。
　　再将补偿装置放入高温箱中，待温度达到规定限值时，对成套设备通电启动运行，持续运行时间为4h。然后使补偿装置逐渐恢复到室温，对其进行外观检查。
　　环境温度试验过程中，补偿装置运行应正确无误。试验后直观检查补偿装置外观应无破裂、无明显的异常变形现象。
　　注：试验温度限值根据补偿装置的允许使用环境条件确定。
　　6.12 耐湿热性能
　　6.12.1 一般要求
　　补偿装置应适应在正常工作条件下可能出现的湿度影响（包括由于温度变化可能产生的凝露）。根据补偿装置的使用环境，可以选择以下方法中的一种进行验证：
　　——交变湿热；
　　——恒定湿热。
　　6.12.2 交变湿热
　　试验严酷等级：高温温度40℃，试验持续时间为48h。
　　6.12.3 恒定湿热
　　试验严酷等级：高温温度（40±2）℃，相对湿度为（93±3）‰试验持续时间为48h。
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前言/序言

中华人民共和国能源行业标准（NB/T 31038-2012）：风力发电用低压成套无功功率补偿装置 简介 标准背景与定位 《中华人民共和国能源行业标准（NB/T 31038-2012）：风力发电用低压成套无功功率补偿装置》是中国能源领域针对风力发电系统配套设备制定的重要技术规范。随着全球能源结构的转型加速，风力发电作为可再生能源的重要组成部分，其装机容量与日俱增。然而，风力发电机组的接入，特别是直驱或双馈式机组，其间歇性和波动性对电网的电压稳定、功率因数和电能质量带来了新的挑战。无功功率补偿装置（Reactive Power Compensation Assemblies，简称RPC）在维持电网稳定运行、优化电压剖面以及确保机组安全可靠并网方面，扮演着至关重要的角色。 本标准明确了在风电场低压侧，用于改善电能质量、调节电压水平、提升功率因数所必需的成套低压无功功率补偿设备的技术要求、试验方法、检验规则、安全要求以及包装、运输和贮存要求。其核心目标是确保国产或引进的低压无功补偿装置在风电应用场景中的设计、制造和运行能够满足国家能源安全和电网接入的严格标准，从而保障风电场高效、稳定地向电网输送电力。 标准核心技术内容概述 本标准并非针对通用型低压无功补偿设备，而是高度聚焦于风力发电应用环境的特殊需求。其内容涵盖了以下几个关键的技术维度： 一、 适用范围与定义 标准首先界定了本规范所适用的低压成套无功功率补偿装置的电压等级和使用场景，即专用于连接在风力发电机组汇流箱或场内低压配电系统的补偿设备。标准对“成套装置”进行了清晰界定，强调其必须是集成了控制、保护、开关、电容器组（或动态补偿元件）的整体解决方案。同时，对如“补偿度”、“响应时间”、“动态电压稳定性”等风电特有的性能指标进行了明确定义，为后续的性能考核提供了统一的度量衡。 二、 技术要求：针对风电特性的设计规范 风电场的无功补偿设备必须承受频繁的电网波动和机组启停带来的冲击。本标准对设备提出了严苛的技术指标要求： 1. 动态响应能力： 风电机组的启停和功率变化极快，要求补偿装置必须具备快速投切或连续调节能力。标准对快速静止型补偿装置（如晶闸管投切装置或SVC/SVG等动态补偿设备，如果其低压侧集成于此成套装置中）的动态补偿能力和切换时间提出了具体要求，以应对风电场快速变化的无功需求。 2. 谐波兼容性与耐受性： 风力发电机组（特别是双馈式和配备变流器的直驱式）会产生大量的电流谐波，这些谐波会严重影响传统电容器组的寿命和补偿精度。标准对补偿装置的滤波特性、电容器的抗谐波能力提出了具体的技术指标，要求其在复杂谐波环境下仍能稳定工作。 3. 环境适应性与可靠性： 风电场多建于偏远地区，环境条件复杂（如高海拔、高湿度、温度变化大）。标准对设备的外壳防护等级（IP防护等级）、绝缘性能、抗振动能力以及在特定气候条件下的长期可靠性提出了明确要求。 4. 保护与控制逻辑： 补偿装置必须具备完善的保护功能，包括过压、欠压、过流、缺相等。更重要的是，其控制逻辑必须与风电场集控系统和电网调度指令保持协调，避免“振荡”或“互抢”补偿资源的现象。标准对控制器的通信接口和协议也有一定要求，确保其能融入现代智能电网管理体系。 三、 试验与检验规则 为确保产品质量，标准详细规定了出厂检验、型式试验和验收试验的项目、步骤和判定依据。这些试验内容远超一般低压开关柜的标准，特别强调了： 动态性能试验： 模拟风机投切、功率突变等工况，检测补偿装置的动态无功输出能力和响应时间。 谐波耐受试验： 在模拟或实际接入含谐波的电路中，检测补偿元件（如电容器、电抗器）的温升和工作状态。 短时过载能力试验： 验证设备在电网故障或母线电压剧烈波动时，其元件能够承受的冲击能力。 四、 结构与安装要求 标准对成套装置的结构设计、母线连接方式、电容器组的布置、散热设计等方面提出了规范要求，以保障设备在安装、运行和维护过程中的安全性和便利性。例如，对动补装置的散热风道设计、易损件的检修空间预留等都有具体指导。 标准意义 NB/T 31038-2012的发布，为风电场低压侧无功补偿设备的选型、设计和制造提供了一个权威的技术依据。它的实施，有效规范了市场，提高了国产低压无功补偿装置的产品质量和技术水平，降低了风电场因无功补偿不当导致的并网风险和电能质量问题，是推动我国风电技术装备国产化和稳定运行的重要技术保障。 （请注意：以上内容完全围绕“风力发电用低压成套无功功率补偿装置”这一特定标准展开，未涉及其他能源标准或非标准内容。）

评分☆☆☆☆☆

这本关于风电无功补偿装置的行业标准，说实话，我拿到手的时候心里是有些忐忑的。毕竟，能源行业标准的条文往往枯燥且专业性极强，对于一个刚踏入风电领域，或者说只是想对这个细分技术领域有一个宏观了解的读者来说，阅读体验可能会像啃硬骨头一样艰难。我期待的，是它能像一本实用的操作手册那样，清晰地勾勒出低压成套设备的设计边界、选型原则以及必要的安全规范。我希望看到的是那些晦涩的技术参数后面，能够有具体的应用场景案例作为支撑，比如在不同风况、不同电网接入条件下，这个补偿装置的实际表现逻辑。如果它仅仅是罗列了一堆技术指标，而缺乏对这些指标背后“为什么是这样”的深入解释，那么对于我这样需要快速掌握核心概念的读者而言，它的价值就会大打折扣。我更关注的不是标准本身如何被制定，而是它如何指导工程师避免现场的常见故障，如何确保设备在实际运行中的稳定性和效率最大化。所以，如果这本书的叙述逻辑能够更贴近工程实践的痛点，而不是仅仅停留在文本的规范层面，那它才称得上是一本“有用”的标准。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本NB/T 31038-2012，我最大的感受是它在技术深度上似乎有些保守，或者说，它更像是一份面向“合规性”的基线要求，而非“前瞻性”的技术指引。作为一个关注电力电子技术发展趋势的人，我自然希望标准中能更深入地探讨新型半导体器件，比如SiC（碳化硅）或GaN（氮化镓）在快速动态无功补偿中的潜力，以及这些前沿技术对传统补偿装置提出的新挑战和新要求。目前看来，它似乎聚焦于成熟的、已经被广泛验证的技术框架，这固然保证了安全性和可靠性，却在一定程度上限制了设计创新。我比较好奇，在“风力发电”这个快速迭代的领域，标准是如何平衡技术成熟度和创新驱动之间的关系的？如果标准制定时点（2012年）的技术背景，与当前（假设现在是2024年）的实际应用场景存在代沟，那么工程师在实际采购和安装时，势必需要引入大量的“经验修正系数”，这反而削弱了标准化的意义。我希望看到的，是它能对未来的技术发展趋势有所预判和指导，而不是仅仅对既有技术进行固化。

评分☆☆☆☆☆

从质量控制和验收流程的角度来看，这本书似乎过于侧重“设计规范”，而在“现场调试与运维”的实际操作指导上略显单薄。风电场通常位于偏远地区，设备的长期可靠运行至关重要。我期待在标准中能看到关于预防性维护（PM）的建议时间表、故障诊断流程图，以及在发生特定故障（如内部过热、控制单元锁定）时，现场人员应采取的隔离和应急处理步骤。这些内容往往是在设备投入使用后，用户手册中才会详细阐述的部分，但如果能被纳入行业标准，它将成为一个强制性的质量保障。缺乏对运维侧的细致指导，使得标准在整个设备生命周期管理中的作用被削弱了。最终，标准的影响力不应只停留在图纸设计阶段，更应该延伸到设备运行的每一天。

评分☆☆☆☆☆

对于初次接触这个领域的读者，尤其是电气工程专业的学生，这本书的阅读门槛显得异常陡峭。标准的语言往往高度凝练，缺乏上下文的铺垫和必要的背景知识回顾。例如，对于“无功功率补偿”的必要性，它假定读者已经深刻理解了为什么风电并网需要主动管理无功功率，以及低压侧补偿与高压侧电压稳定之间的物理联系。如果这本书能附带一个入门级的“背景知识补充章节”，简要解释风电并网带来的电网侧无功挑战，以及低压补偿装置在整个控制链条中的作用，那无疑会大大拓宽其受众范围。现在的情况是，只有那些已经具备扎实电力系统基础知识的专业人士，才能迅速从中提取有效信息。对于“自学者”来说，这本书更像是一本高级参考书，而非一本完整的教材。

评分☆☆☆☆☆

我尝试从一个设备制造商的角度来审视这本标准，发现其对设备集成和接口要求的描述相对模糊，这在实际的系统集成环节会造成不少麻烦。低压成套装置并非孤立存在，它需要与风电机组的变流器、电网的监控系统进行无缝通信和协同控制。我希望标准能提供更细致的电气隔离要求、电磁兼容性（EMC）的详细测试流程，以及在多设备并联运行时的协调控制逻辑。仅仅规定了功率容量和基本连接点是不够的，真正的挑战在于“系统级”的优化。比如，在电网发生电压暂降或暂升时，补偿装置的响应速度和控制算法的优先级如何划分？如果标准在这方面的规定不够硬性或不够详尽，那么不同厂家生产的设备在互操作性上就会出现“公说公有理，婆说婆有理”的局面，最终增加系统调试的复杂度和维护成本。因此，对于实际产品开发而言，我更看重标准中对“系统集成接口”和“动态性能指标”的量化约束。