中華人民共和國能源行業標準（NB/T 31038-2012）：風力發電用低壓成套無功功率補償裝置 [Low-voltage Reactive Power Compensation Assemblies for Wind Power Generation] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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國傢能源局 編

圖書標籤:

• 風力發電
• 無功補償
• 低壓成套裝置
• 電力係統
• 新能源
• NB/T 31038-2012
• 標準
• 電力設備
• 電氣工程
• 補償裝置

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：1551231472

版次：1

商品編碼：11854599

包裝：平裝

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

開本：16開

齣版時間：2013-03-01

用紙：膠版紙

頁數：12##

內容簡介

　　《中華人民共和國能源行業標準（NB/T 31038-2012）：風力發電用低壓成套無功功率補償裝置》規定瞭風力發電用低壓成套無功功率補償裝置（以下簡稱補償裝置）的術語和定義、分類、使用條件、性能要求和試驗驗證等。

目錄

前言
1 範圍
2 規範性引用文件
3 術語和定義
4 補償裝置的分類
4．1 按使用場所劃分
4．2 按補償相數劃分
4．3 按投切電容器的元件類型劃分
4．4 按有無抑製諧波或濾波功能劃分
5 使用條件
5．1正常使用條件
5．2 特殊使用條件
5．3 運輸、存放和安裝條件
6 技術要求
6．1 結構
6．2 外殼防護等級
6．3 噪聲
6．4 溫升
6．5 電氣間隙和爬電距離
6．6 電擊防護和保護電路的連續性
6．7 介電性能
6．8 短路保護和短路耐受強度
6．9 補償裝置的控製和保護
6．10 電磁兼容性（EMC）
6．11 環境溫度性能
6．12 耐濕熱性能
7 試驗
7．1 試驗分類
7．2 試驗驗證
8 銘牌和標誌
8．1 銘牌
8．2 標誌
錶1 振動幅值
錶2 溫升限值
錶3 電氣間隙和爬電距離的最小值
錶4 主電路的工頻耐受電壓值
錶5 不與主電路連接的輔助電路和控製電路的工頻耐受電壓值
錶6 衝擊耐受試驗電壓

精彩書摘

　　《中華人民共和國能源行業標準（NB/T 31038-2012）：風力發電用低壓成套無功功率補償裝置》：
　　6.9.4 缺相保護功能
　　多於兩條補償支路的三相補償裝置宜設有缺相保護。缺相保護應保證當主電路缺相或支路缺相時，將全部或缺相支路的電容器切除。
　　6.9.5 限製湧流功能
　　應采取措施限製電容器投入瞬間所産生的湧流，采用半導體電子開關和復閤開關投切電容器的湧流應限製在該組電容器額定電流的5倍以下。采用機電開關投切電容器的電流應限製在該組電容器額定電流的100倍以內。
　　6.9.6 投切控製功能
　　補償裝置的投切控製應具備以下功能：
　　——無功補償電容器應按照風力發電機組運行的實際需要分組匹配，分組的電容器裝置應采用自動
　　投切方式；
　　——自動投切裝置應具有防止保護跳閘時誤閤電容器組的閉鎖功能；
　　——每組電容器投入和切除的控製量設定值應有適當的迴差，以避免頻繁投切；
　　——當風力發電機組脫網或電網失電時，應立即斷開與感應發電機並聯的電容器組，以免發電機齣
　　現過電壓。
　　6.9.7 補償裝置的動態響應時間
　　補償裝置的動態響應時間應滿足風力發電機組供配電係統的要求。
　　采用半導體電子開關或復閤開關投切的補償裝置，其動態響應的時間應不大於1s。
　　6.9.8 抑製諧波或濾波補償裝置的要求
　　有抑製諧波或濾波功能的補償裝置，應保證補償裝置的投入運行不會造成係統諧波含量的放大，並應達到補償裝置抑製諧波或濾波的技術參數的要求。分組補償電容器在按各種容量組閤運行時，不得發生諧振。
　　6.10 電磁兼容性（EMC）
　　裝有電子器件的補償裝置應適用於規定的EMC環境。
　　與EMC相關的性能要求，見IEC61439-1：2011附錄J。
　　6.11 環境溫度性能
　　將補償裝置置於低溫箱中按規定的低溫限值通電持續運行4h，然後取齣置於試驗室內的環境溫度下恢復1h～2h。
　　再將補償裝置放入高溫箱中，待溫度達到規定限值時，對成套設備通電啓動運行，持續運行時間為4h。然後使補償裝置逐漸恢復到室溫，對其進行外觀檢查。
　　環境溫度試驗過程中，補償裝置運行應正確無誤。試驗後直觀檢查補償裝置外觀應無破裂、無明顯的異常變形現象。
　　注：試驗溫度限值根據補償裝置的允許使用環境條件確定。
　　6.12 耐濕熱性能
　　6.12.1 一般要求
　　補償裝置應適應在正常工作條件下可能齣現的濕度影響（包括由於溫度變化可能産生的凝露）。根據補償裝置的使用環境，可以選擇以下方法中的一種進行驗證：
　　——交變濕熱；
　　——恒定濕熱。
　　6.12.2 交變濕熱
　　試驗嚴酷等級：高溫溫度40℃，試驗持續時間為48h。
　　6.12.3 恒定濕熱
　　試驗嚴酷等級：高溫溫度（40±2）℃，相對濕度為（93±3）‰試驗持續時間為48h。
　　……

前言/序言

中華人民共和國能源行業標準（NB/T 31038-2012）：風力發電用低壓成套無功功率補償裝置 簡介 標準背景與定位 《中華人民共和國能源行業標準（NB/T 31038-2012）：風力發電用低壓成套無功功率補償裝置》是中國能源領域針對風力發電係統配套設備製定的重要技術規範。隨著全球能源結構的轉型加速，風力發電作為可再生能源的重要組成部分，其裝機容量與日俱增。然而，風力發電機組的接入，特彆是直驅或雙饋式機組，其間歇性和波動性對電網的電壓穩定、功率因數和電能質量帶來瞭新的挑戰。無功功率補償裝置（Reactive Power Compensation Assemblies，簡稱RPC）在維持電網穩定運行、優化電壓剖麵以及確保機組安全可靠並網方麵，扮演著至關重要的角色。 本標準明確瞭在風電場低壓側，用於改善電能質量、調節電壓水平、提升功率因數所必需的成套低壓無功功率補償設備的技術要求、試驗方法、檢驗規則、安全要求以及包裝、運輸和貯存要求。其核心目標是確保國産或引進的低壓無功補償裝置在風電應用場景中的設計、製造和運行能夠滿足國傢能源安全和電網接入的嚴格標準，從而保障風電場高效、穩定地嚮電網輸送電力。 標準核心技術內容概述 本標準並非針對通用型低壓無功補償設備，而是高度聚焦於風力發電應用環境的特殊需求。其內容涵蓋瞭以下幾個關鍵的技術維度： 一、 適用範圍與定義 標準首先界定瞭本規範所適用的低壓成套無功功率補償裝置的電壓等級和使用場景，即專用於連接在風力發電機組匯流箱或場內低壓配電係統的補償設備。標準對“成套裝置”進行瞭清晰界定，強調其必須是集成瞭控製、保護、開關、電容器組（或動態補償元件）的整體解決方案。同時，對如“補償度”、“響應時間”、“動態電壓穩定性”等風電特有的性能指標進行瞭明確定義，為後續的性能考核提供瞭統一的度量衡。 二、 技術要求：針對風電特性的設計規範 風電場的無功補償設備必須承受頻繁的電網波動和機組啓停帶來的衝擊。本標準對設備提齣瞭嚴苛的技術指標要求： 1. 動態響應能力： 風電機組的啓停和功率變化極快，要求補償裝置必須具備快速投切或連續調節能力。標準對快速靜止型補償裝置（如晶閘管投切裝置或SVC/SVG等動態補償設備，如果其低壓側集成於此成套裝置中）的動態補償能力和切換時間提齣瞭具體要求，以應對風電場快速變化的無功需求。 2. 諧波兼容性與耐受性： 風力發電機組（特彆是雙饋式和配備變流器的直驅式）會産生大量的電流諧波，這些諧波會嚴重影響傳統電容器組的壽命和補償精度。標準對補償裝置的濾波特性、電容器的抗諧波能力提齣瞭具體的技術指標，要求其在復雜諧波環境下仍能穩定工作。 3. 環境適應性與可靠性： 風電場多建於偏遠地區，環境條件復雜（如高海拔、高濕度、溫度變化大）。標準對設備的外殼防護等級（IP防護等級）、絕緣性能、抗振動能力以及在特定氣候條件下的長期可靠性提齣瞭明確要求。 4. 保護與控製邏輯： 補償裝置必須具備完善的保護功能，包括過壓、欠壓、過流、缺相等。更重要的是，其控製邏輯必須與風電場集控係統和電網調度指令保持協調，避免“振蕩”或“互搶”補償資源的現象。標準對控製器的通信接口和協議也有一定要求，確保其能融入現代智能電網管理體係。 三、 試驗與檢驗規則 為確保産品質量，標準詳細規定瞭齣廠檢驗、型式試驗和驗收試驗的項目、步驟和判定依據。這些試驗內容遠超一般低壓開關櫃的標準，特彆強調瞭： 動態性能試驗： 模擬風機投切、功率突變等工況，檢測補償裝置的動態無功輸齣能力和響應時間。 諧波耐受試驗： 在模擬或實際接入含諧波的電路中，檢測補償元件（如電容器、電抗器）的溫升和工作狀態。 短時過載能力試驗： 驗證設備在電網故障或母綫電壓劇烈波動時，其元件能夠承受的衝擊能力。 四、 結構與安裝要求 標準對成套裝置的結構設計、母綫連接方式、電容器組的布置、散熱設計等方麵提齣瞭規範要求，以保障設備在安裝、運行和維護過程中的安全性和便利性。例如，對動補裝置的散熱風道設計、易損件的檢修空間預留等都有具體指導。 標準意義 NB/T 31038-2012的發布，為風電場低壓側無功補償設備的選型、設計和製造提供瞭一個權威的技術依據。它的實施，有效規範瞭市場，提高瞭國産低壓無功補償裝置的産品質量和技術水平，降低瞭風電場因無功補償不當導緻的並網風險和電能質量問題，是推動我國風電技術裝備國産化和穩定運行的重要技術保障。 （請注意：以上內容完全圍繞“風力發電用低壓成套無功功率補償裝置”這一特定標準展開，未涉及其他能源標準或非標準內容。）

評分☆☆☆☆☆

從質量控製和驗收流程的角度來看，這本書似乎過於側重“設計規範”，而在“現場調試與運維”的實際操作指導上略顯單薄。風電場通常位於偏遠地區，設備的長期可靠運行至關重要。我期待在標準中能看到關於預防性維護（PM）的建議時間錶、故障診斷流程圖，以及在發生特定故障（如內部過熱、控製單元鎖定）時，現場人員應采取的隔離和應急處理步驟。這些內容往往是在設備投入使用後，用戶手冊中纔會詳細闡述的部分，但如果能被納入行業標準，它將成為一個強製性的質量保障。缺乏對運維側的細緻指導，使得標準在整個設備生命周期管理中的作用被削弱瞭。最終，標準的影響力不應隻停留在圖紙設計階段，更應該延伸到設備運行的每一天。

評分☆☆☆☆☆

我嘗試從一個設備製造商的角度來審視這本標準，發現其對設備集成和接口要求的描述相對模糊，這在實際的係統集成環節會造成不少麻煩。低壓成套裝置並非孤立存在，它需要與風電機組的變流器、電網的監控係統進行無縫通信和協同控製。我希望標準能提供更細緻的電氣隔離要求、電磁兼容性（EMC）的詳細測試流程，以及在多設備並聯運行時的協調控製邏輯。僅僅規定瞭功率容量和基本連接點是不夠的，真正的挑戰在於“係統級”的優化。比如，在電網發生電壓暫降或暫升時，補償裝置的響應速度和控製算法的優先級如何劃分？如果標準在這方麵的規定不夠硬性或不夠詳盡，那麼不同廠傢生産的設備在互操作性上就會齣現“公說公有理，婆說婆有理”的局麵，最終增加係統調試的復雜度和維護成本。因此，對於實際産品開發而言，我更看重標準中對“係統集成接口”和“動態性能指標”的量化約束。

評分☆☆☆☆☆

對於初次接觸這個領域的讀者，尤其是電氣工程專業的學生，這本書的閱讀門檻顯得異常陡峭。標準的語言往往高度凝練，缺乏上下文的鋪墊和必要的背景知識迴顧。例如，對於“無功功率補償”的必要性，它假定讀者已經深刻理解瞭為什麼風電並網需要主動管理無功功率，以及低壓側補償與高壓側電壓穩定之間的物理聯係。如果這本書能附帶一個入門級的“背景知識補充章節”，簡要解釋風電並網帶來的電網側無功挑戰，以及低壓補償裝置在整個控製鏈條中的作用，那無疑會大大拓寬其受眾範圍。現在的情況是，隻有那些已經具備紮實電力係統基礎知識的專業人士，纔能迅速從中提取有效信息。對於“自學者”來說，這本書更像是一本高級參考書，而非一本完整的教材。

評分☆☆☆☆☆

翻閱這本NB/T 31038-2012，我最大的感受是它在技術深度上似乎有些保守，或者說，它更像是一份麵嚮“閤規性”的基綫要求，而非“前瞻性”的技術指引。作為一個關注電力電子技術發展趨勢的人，我自然希望標準中能更深入地探討新型半導體器件，比如SiC（碳化矽）或GaN（氮化鎵）在快速動態無功補償中的潛力，以及這些前沿技術對傳統補償裝置提齣的新挑戰和新要求。目前看來，它似乎聚焦於成熟的、已經被廣泛驗證的技術框架，這固然保證瞭安全性和可靠性，卻在一定程度上限製瞭設計創新。我比較好奇，在“風力發電”這個快速迭代的領域，標準是如何平衡技術成熟度和創新驅動之間的關係的？如果標準製定時點（2012年）的技術背景，與當前（假設現在是2024年）的實際應用場景存在代溝，那麼工程師在實際采購和安裝時，勢必需要引入大量的“經驗修正係數”，這反而削弱瞭標準化的意義。我希望看到的，是它能對未來的技術發展趨勢有所預判和指導，而不是僅僅對既有技術進行固化。

評分☆☆☆☆☆

這本關於風電無功補償裝置的行業標準，說實話，我拿到手的時候心裏是有些忐忑的。畢竟，能源行業標準的條文往往枯燥且專業性極強，對於一個剛踏入風電領域，或者說隻是想對這個細分技術領域有一個宏觀瞭解的讀者來說，閱讀體驗可能會像啃硬骨頭一樣艱難。我期待的，是它能像一本實用的操作手冊那樣，清晰地勾勒齣低壓成套設備的設計邊界、選型原則以及必要的安全規範。我希望看到的是那些晦澀的技術參數後麵，能夠有具體的應用場景案例作為支撐，比如在不同風況、不同電網接入條件下，這個補償裝置的實際錶現邏輯。如果它僅僅是羅列瞭一堆技術指標，而缺乏對這些指標背後“為什麼是這樣”的深入解釋，那麼對於我這樣需要快速掌握核心概念的讀者而言，它的價值就會大打摺扣。我更關注的不是標準本身如何被製定，而是它如何指導工程師避免現場的常見故障，如何確保設備在實際運行中的穩定性和效率最大化。所以，如果這本書的敘述邏輯能夠更貼近工程實踐的痛點，而不是僅僅停留在文本的規範層麵，那它纔稱得上是一本“有用”的標準。