2024风力发电机组风冷变流器散热技术要求

风力发电机组风冷变流器散热技术要求II目次前言 I范围 1规性用件 1术和义 1产形式 2技要求 3试方法 7包、输贮存 8PAGEPAGE5风力发电机组风冷变流器散热技术要求范围本文件适用于风力发电机组风冷变流器散热设计和试验。）GB/T2900.53电工术语风力发电机组GB/T25387.1-2021GB/T25387.2-2021GB/T25388.1-2021GB/T25388.2-2021GB/T18153-2024机械安全可接触表面温度确定热表面温度限值的工效学数据GB/T12668.501-2013调速电气传动系统第5-1部分：安全要求电气、热和能量GB/T3859.1-2013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/T20626.1特殊环境条件高原电工电子产品第1部分：通用技术要求GB/T25840规定电气设备部件(特别是接线端子)允许温升的导则GB/T1094.6电力变压器第6部分：电抗器GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T37921-2019高海拔型风力发电机组GB/T8446.1-2022电力半导体器件用散热器第1部分：散热体NB/T31014-2018双馈风力发电机变流器技术规范EN779:2012通风空气过滤器测试系统GB/T2900.53界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1风冷aircooling利用空气作为媒介冷却发热器件的一种冷却方式。3.2风冷变流器aircoolingwindpowerconverter利用散热风扇等外力驱动空气媒介直接冷却变流器发热器件的风电变流器。3.3液冷liquidcooling采用液体作为媒介冷却发热器件的一种冷却方式。3.4混合冷却combinedcooling采用风冷、液冷等多种冷却方式冷却发热器件的一种冷却方式。3.5散热器heatsink用于吸收、传导和散发发热元器件产生的热量的器件。3.6散热风扇heatdissipationfan依靠输入机械能提高气体压力排送气体实现冷却发热器件的设备。3.7热界面材料thermalinterfacematerials可填充到组件界面之间，能够稳定地促进组件之间传热的材料。变流器形式分类如下：——按照安装位置分为机舱型和塔基型；——按照冷却方式分为风冷型、液冷型和混合冷却型；——按照工作环境温度分为高温型、常温型、低温型和超低温型；——按照海拔高度分为普通型、高海拔型和超高海拔型；——按照使用环境分为陆上型和海上型。变流器散热要求应满足常规变流器相关标准规定，同时满足以下散热要求：a）变流器散热应满足变流器可靠性要求；b）变流器散热过程中应同时考虑噪音、防尘、寿命及后期维护等；c）变流器散热过程中应考虑适当的设计冗余；d）换，柜体需满足IP54及以上防护等级。变流器应在以下规定的环境条件下工作：a）工作环境温度：20℃～+50℃；20℃～+45℃；30℃～+45℃；-40℃～+45b）空气相对湿度：小于或等于95%，无凝露；c）海拔：普通型：小于等于2000m；2000m3000m；3000m，5000m风道变流器风道设计应符合以下规定：GB/T8446.1-2022300mm1.6μm0.1mm；f）在高盐雾地区，散热器的表面处理工艺、表面处理厚度以及盐雾测试时长应满足变流器规格书防腐要求。（阻a）散热风扇提供的风量应不低于所需最小风量；b）散热风扇静压应不低于所需风阻；［Rth］=△T/P式中：［Rth］－导热绝缘材料的许用热阻，K/W；△T－与散热器接触的元器件表面与散热器表面间允许的温升，K；P－元器件的损耗，W。EN779:2012HF-1级；d）e）表1防尘棉分级组类级别终止阻力Pa人工尘平均计重效率（Am）%对0.4um粒子的平均效率（Em）%对0.4um粒子的最小效率（Em）%粗效G125050≤Am<65G225065≤Am<80G325080≤Am<90G425090≤Am中效M545040≤Em<60M645060≤Em<80高效F745080≤Em<9035F845090≤Em<9555F945095≤Em7035GB/T18153-2024表2变流器主要部件和部位的温升限值部件和部位极限温升/K主电路半导体器件外壳温升和结温由产品技术条件或分类标准规定主电路半导体器件与导体的连接处裸铜：45；有锡镀层：55；有银镀层：70母线（非连接处）铜：70，铝：60表3变压器、电抗器等线圈类设备的温度限值绝缘等级电阻法或多点埋入式热电偶法测试温度限值/℃等级A(105℃)95等级E(120℃)110等级B(130℃)120等级F(155℃)140等级H(180℃)160等级N(200℃)175等级R(220℃)190等级S(240℃)205注：多点热电偶由变压器、电抗器等制造商，在制造过程中，提前埋入可能的最热点位置。表4变压器、电抗器绕组端子的温度限值端子板材质种类温度/℃铝或铝合金、铜铝复合材料制作的裸露端子90铜或铜合金材料制作的裸露端子100铜或铜合金、铝或铝合金、铜铝复合材料制作的镀锡端子105铜或铜合金、铝或铝合金、铜铝复合材料制作的镀银或镀镍端子115表5变流器表面的温度限值位置温度限值/℃金属陶瓷或玻璃类塑料橡胶类日常使用中用户操作时需要连续接触的（按钮、把手、开关器件、显示面板等）556575日常使用中用户操作时只需要短暂接触的器件607085偶尔触及的变流器表面708095GB/T12668.501-201345当海拔超过2000m时，根据变流器实际工作海拔高度，器件的温升极限值可参照表6进行修正。表6温升极限的海拔修正值使用或试验地点的海拔高度H/mΔT/KH=200002000<H≤250022500<H≤300043000<H≤350063500<H≤400084000<H≤4500104500<H≤500012（变流器安装应符合以下规定：a）变流器应按照制造商的说明书安装，安装场地应有利于散热；b）确保散热风扇、防尘棉等部件有足够的维护空间；护措施；e)通过导风管抽风时，导风管形变应不影响变流器散热要求。变流器散热维护事项和维护周期应符合表7中的规定。表7散热零部件维护事项和维护周期项目检查事项检查周期处理措施散热风扇通常每6个月1次。如异常，更换散热风扇。进出风口查看百叶窗、防尘棉是否被异物、灰尘堵塞。通常每6个月到1年1次清除异物、清洗或更换防尘棉。注：检查周期可根据实际环境确定。温升试验内容应包括以下项目：a）设备外部环境温度；e）g）冷却空气入口温度与出口温度。注：温升试验内容包括但不限于以上试验项目，实际试验中，可以依据实际情况添加或者删减。和GB/T25388.2-2021中4.2.20行。测试过程中，间隔宜不超过0.5小时记录1次各个测试部位的温度数据，当1小时内测得同一位置的温度变化不超过1K时，视产品已达热平衡，记录此时各个测试位置的最高温度。进风口温度测方法宜采用多点测量，测试结果取算术平均值。变流器各零部件和部位的温升限值应符合5.4的要求。过温保护试验内容应包括以下项目：a）堵风口试验；b）散热风扇停转试验。测量变流器各独立风道进风风量。测量设备可利用风量