2023压水堆核电厂常规岛及辅助配套设施逆变

2023压水堆核电厂常规岛及辅助配套设施逆变器技术要求（目次目次错误!未定义书签。前言错误!未定义书签。引言错误!未定义书签。12344444444444范围错误!未定义书签。规范性引用文件错误!未定义书签。术语和定义错误!未定义书签。技术要求错误!未定义书签。.1正常工作条件错误!未定义书签。.2逆变器组成与安装错误!未定义书签。.3制造要求错误!未定义书签。.4技术参数错误!未定义书签。.5电磁兼容错误!未定义书签。.6保护与告警功能错误!未定义书签。.7接口要求错误!未定义书签。.8安全要求错误!未定义书签。.9可靠性要求错误!未定义书签。.10可维护性要求错误!未定义书签。5检验与试验错误!未定义书签。555.1试验类型错误!未定义书签。.2试验项目错误!未定义书签。.3试验方法错误!未定义书签。6包装、运输和贮存错误!未定义书签。666.1错误!未定义书签。.2错误!未定义书签。.3错误!未定义书签。附录A（资料性附录）错误!未定义书签。A.1单台逆变器的组成错误!未定义书签。A.2逆变器并机系统的组成错误!未定义书签。I压水堆核电厂常规岛及辅助配套设施逆变器技术要求1范围与试验、包装、运输和储存方面的要求。核电厂常规岛及辅助配套设施中使用的逆变器可参照执行。33术语和定义GB/T和GB/T7260界定的以及下列术语和定义适用于本文件。.1逆变器inverter用于逆变的交流/直流变流器。【GB/T3859.4-20043.2.7】33.5逆变回路invertercircuit实现将直流输入电压变换为交流输出电压，由功率回路、控制回路以及相关辅助电路组成。逆变工作模式inverterworkmode逆变器工作在由逆变回路向下游负荷提供电源的模式。旁路工作模式bypassmode在逆变回路故障、过载或停运维修期间，逆变器工作在由旁路回路向下游负荷提供电源的模式。维修旁路工作模式maintenancebypassworkmode向下游负荷提供电源的模式。3.6.7切换时间transfertime输出量切换开始瞬间到切换完成瞬间的时间间隔。【GB/T7260.3-20033.5.20】3要求反应谱requiredresponsespectrum（RRS）成了设备要满足的抗震要求。GB/T13625-1992定义3.10】【3.8S1地震（运行基准地震）S1Earthquake（OBE）能连续运行。注：S1地震是在核电厂运行寿期内，可合理预期的在厂区内可能遭受一次的最大地面运动。2【GB/T13625-1992定义3.14】3.9S2地震（安全停堆地震）S2Earthquake（SSE）系统和部件对保证被鉴定的整个系统的正确功能、完整性和安全是必不可少的。注：S2地震是在厂区内可能发生的最大地震。【GB/T13625-1992定义3.15】4技术要求4.1正常工作条件.1.1环境条件4逆变器正常工作的环境条件应符合下述规定：a)环境温度：℃～40b)相对湿度：不大于95%，逆变器表面及内部无凝露；c)大气压力：逆变器运行期间的大气压力范围为kPa～106kPa；超出此范围，逆变器可按表1进行降容使用；表1逆变器在不同大气压下的降额系数大气压/kPa降额系数a1.0≥77650.910.821.640.740.67注：基于干燥空气密度为1.225kg/m3，海平面温度15℃。a对强迫风冷逆变器来说，由于风扇效率随海拔高度而下降，其降额系数还要小一些。d)盐分：满足GB/T2423.18-2012规定的盐雾试验严酷等级2的要求。4.1.2电气条件逆变器正常工作的电气条件应符合下述规定：a)直流输入电压：110V(-15%～+20%)、220V(-15%+20%)；b)旁路交流输入额定电压：380V/400V（～），220V/230V（-15%～）；c)旁路交流输入频率范围：50Hz（±）。44.2逆变器组成与安装.2.1逆变器由逆变回路、旁路回路、手动维修旁路、静态开关以及显示、接口和保护等相关辅助电路组成。4.2.2一般情况下，逆变器的旁路回路可能配置输入隔离变压器和调压器，共同组成成套电源装置。.2.3逆变器成套组柜安装，可与直流配电柜一起布置在继电器室、电气控制室、配电室或直流配电4间内，或与其输出配电柜靠近负荷中心布置。3444.2.4逆变器盘柜的高度不应超过2200mm(不含门楣、防护顶罩、吊装环或钩)。.2.5柜体顶部应有吊装环或钩用于安装时固定逆变器。.2.6逆变器柜体可采用螺栓或焊接方式固定在地面基础上。4.3制造要求4.3.1部件要求44逆变器内应设置除湿加热装置，以满足核电厂所处地区的环境湿度要求。.3.1.2逆变器旁路配置的调压器，宜采用干式自冷方式，满足JB/T8749.1相关要求。.3.1.3隔离变压器应是干式、绝缘满足H级或以上水平要求。.3.1.485%表计的大小应易于观测，精度不低于1.5级；数字测量应采用四位半表。.3.1.5柜体应设有保护接地，接地母线应具有耐1s最大短路电流的能力，且截面不小于50mm2，与全厂总接地网相连。.3.1.6如有两台或多台逆变器组成并机系统，系统宜采用分散式控制方式，任1台逆变器的投入和切出不影响系统中其他逆变器的运行。44并机系统的组成方式参照附录A.2。.3.1.8若并机系统采取了＋n台逆变器冗余设计（其中N台为给系统下游负载供电所需逆变器，n台为备用冗余逆变器），则任意不大于n台的逆变器故障不应影响整个系统的正常供电。4.3.2材料要求4444材料和元器件的老化性能需满足逆变器使用寿命要求，不能有任何影响逆变器寿命的缺陷。.3.2.2盘柜应由不小于2厚的钢板制成，防腐涂层不少于80um。.3.2.3逆变器制造采用的所有绝缘材料应具有防潮性、防霉性、阻燃性。.3.2.4逆变器中的导线、电缆要求采用低烟、无卤、阻燃材质，满足GB/T19666的要求。.3.2.5逆变器中的母排、变压器等元器件应经过防锈措施处理。.3.2.6逆变器中的紧固件应由不锈钢或经过适当处理的钢材料制作，具有防腐镀层或涂层。4.3.3标识要求4逆变器的标牌和逆变器内部元器件的标识应与图纸上的符号保持一致。.3.3.2逆变器盘柜及其表面的表计、指示灯、显示面板应配备标牌，且在安装后仍然可见。.3.3.3逆变器盘柜内部的继电器、开关、熔断器、断路器、电缆、导线、端子排、板卡等器件均应具有清晰、耐久的标识，且标识在部件安装位置附近。可编程器件的软件应有版本标识。.3.4工艺要求444电路板卡应涂有三防漆防护。.3.4.2需涂装的结构件钢表面在涂漆前应进行磷化或等效处理。.3.4.3逆变器的部件、端子、布线应排列整齐、层次分明，便于维护拆装。.3.4.4紧固连接应牢固、可靠，并有防松措施。可插拔型板卡的引导和连接部件应带机械自锁，并有防止板卡插错的措施。444逆变器内部接线均为点到点，没有中间连接。.3.4.7每个端子上连接的导线不应超过2根，接地端子处仅能有1根连接导线。.3.4.8线槽、端子排至少预留的设计裕量备用。.3.4.9动力电缆在端子排处应采用螺钉式固定，并使用环形舌片压接。控制电缆可采用压接型式，若为软芯线，应压接针型鼻子或搪锡压接。4.4技术参数表2逆变器的技术参数序号指标项目指标要求备注1输入电压范围-15%～+20%直流输入交流旁路-15%～+15%234输出额定电压220V/230V380V/400V输出电压可调范围输出电压精度±5%±1%逆变输出旁路输出±2%56交流输入频率范围50Hz±输出电压波形失真度≤3%（线性负载）≤5%（非线性负载）789动态电压瞬变范围电压瞬变恢复时间旁路/逆变切换时间输出频率精度≤±10%40ms从0到100%额定负载或从100%额定负载到0瞬态变化＜4ms111111001234±1%频率跟踪同步范围频率跟踪速率50Hz±≤1Hz/s≤2。相角偏差输出电压不平衡度过载能力≤5%对三相逆变器要求长时间运行，105%额定负载；逆变回路≥10min，125%额定负载；≥1min150%额定负载；≥5s200%额定负载。长时间运行，135%额定负载；旁路≥10min，150%额定负载；1s500%额定负载。≥1167输出电流峰值因数≥3:1≤5%并机负载电流不均衡度对组成并机系统的逆变器要求1189效率噪音≥85%容量≤30KVA65db；530KVA100KVA，噪声≤75db；容量＞100KVA44.5电磁兼容.5.1发射要求逆变器应符合表3、表4和表5的传导发射限值以及辐射发射限值。表3逆变器电源端口传导发射限值逆变器输出电流In(A)频率范围（MHz）发射限值dB(μV)准峰值79平均值66In≤0.15～0.50.55～300.15～0.5.55～3073605736016＜In≤100In＞100端口10086900765（限值随频率的对数线性减小）90～80～0.15～0.51301251151201151050.555～30表4逆变器电信端口传导发射限值频率范围（MHz）发射限值dB(μ准峰值平均值30～20信号、控制0.150.5限值随频率的对数线性减小）（40～0.5～30表5逆变器辐射发射限值逆变器输出电流逆变器输出电流In≤16AIn＞16A频率范围准峰值dB(μV/m)准峰值dB(μV/m)0.15MHz1.0MHz28.5～12～1.54040.5～24～13.550磁场辐射，测量距离3m电场辐射，测量距离10m13.0MHz～MHz0MHz230MHz230MHz～1GHz47604.5.2抗扰度要求6GB/T17626如表所示。表6抗扰度试验项目及试验等级序号外壳端口1试验项目试验标准试验等级试验指标性能判据接触放电4kV空气放电8kV静电放电抗扰度GB/T17626.2GB/T17626.3GB/T17626.8等级3等级3等级4BAB射频电磁场辐射抗扰度210V/m30A/m连续3工频磁场抗扰度300A/m短时电源端口电快速瞬变脉冲群抗扰度1GB/T17626.4GB/T17626.5GB/T17626.6等级3等级3等级22kVBBA21kV共模kV差模2浪涌(冲击)抗扰度射频场感应的传导骚扰抗扰度33V信号端口电快速瞬变脉冲群抗扰度1GB/T17626.4GB/T17626.5GB/T17626.6等级3等级3等级21kV1kV3VBBA23浪涌(冲击)抗扰度射频场感应的传导骚扰抗扰度抗扰度试验性能判据如表所示：表7抗扰度试验性能判据判据A性能指标判据B仅允许电压在适用的稳态特性内仅允许电压在适用的反时限特性输出特性变化内变化外部和内部的指示和表计对外部装置的控制信号运行方式仅在试验期间变化不变化仅在试验期间变化仅有短暂变化不变化仅有短暂变化4.6保护与告警功能74.6.1保护功能逆变器应具有以下保护功能：a)输出短路保护b)输出过载保护c)过温保护d)输入过、欠电压保护e)输出过、欠电压保护f)直流输入反接保护44.6.2故障告警.6.2.1就地报警信号逆变器应提供如下就地报警信号:表8逆变器的报警信号序号报警信号失去同步过载单相逆变器三相逆变器123456789√√√√√√√√√√√-√√√√√√√√√√√√√风扇故障电源板故障直流输入电压异常交流输入电压异常交流输入频率越限切换到旁路静态开关故障逆变回路故障旁路回路故障输入相序故障输入缺相故障11110123-远程报警信号至少包含以下信号:8a)输入电源故障：当直流输入或交流输入失电时，输出此信号。b)逆变器综合故障：除输入电源故障外，出现任何其他报警时，输出此信号。4.6.3报警记录300条，在失电时能予以保存。4.7接口要求4.7.1通信接口逆变器应配置标准的通信接口，支持用户要求的通信规约。通信内容至少包括以下信号：a)测量信号：逆变器输入电压、电流，输出电压、电流、频率、功率；b)告警和开关状态信号：故障告警信号、逆变器的输入输出开关状态。44.7.2开关量信号采用干接点输出至少以下信号：逆变工作模式/旁路工作模式/维护旁路工作模式、主路失电/旁路失电、逆变器综合故障。.7.3模拟信号逆变器的输出电压、电流和频率信号通过4mA～mA变送器送到远端。44.8安全要求.8.1外壳防护等级逆变器外壳的防护等级应不低于GB4208-2008中的规定。.8.2绝缘电阻4500V绝缘电阻值应不小于10Ω。4.8.3绝缘电压试验所规定历时1min路间不应出现放电、击穿和飞弧现象，泄漏电流应小于10（交流）或1（直流）。逆变器的各带电回路对地之间，按其工作电压应能承受表所规定标准雷电波的短时冲击电压的试验。试验过程中应无放电、击穿和飞弧现象。表9绝缘试验的电压等级额定绝缘电压U(V)试验电压工频电压b0.5冲击电压U≤601560<U3002.0300<U≤6002.5129b采用直流电压试验时，电压为交流方均根值的2倍。4.8.4接地连续性逆变器裸露金属部件与接地端子之间的连接电阻应小于0.1.9可靠性要求44.9.1平均故障时间间隔（MeanTimeBetweenFailure，MTBF）逆变器的MTBF应不小于100000h。.9.2设计裕量和冗余逆变回路按逆变器额定功率的1.05倍设计，旁路回路按逆变器额定功率的倍设计，静态开关应能满足在额定电流条件下连续工作。4444.9.3功能独立性设计.9.3.1逆变器的照明、加热回路独立于功率、控制回路。.9.3.2逆变回路和旁路回路其中一个回路故障或维修时应不影响另一回路可用。.10可维护性要求.10.1作。4.10.2印刷电路板、风扇、电解电容等易损器件安装在易于拆卸的组件上，以便于维护更换。5检验与试验55.1试验类型.1.1出厂试验出厂产品应逐台进行出厂试验，试验合格后应出具出厂试验合格证。5.1.2型式试验产品属于下列情况者应进行型式试验：a)已定型产品当设计、工艺或关键材料更改有可能影响到产品性能；b)产品停产一年以上，恢复生产；c)出厂检验结果与上次型式检验结果差异较大；d)新产品试制定型；e)发生重大质量事故。5.2试验项目型式试验和出厂试验项目见表。10表10逆变器的型式试验与出厂试验项目试验分类序号试验项目试验方法型式试验出厂试验1外观检查√√√√√√√√√√√√√√√√√√85.3.923456789绝缘电阻测量绝缘电压试验接地连续性检查轻载和功能试验满载试验输入电压范围试验同步试验转换试验10.动态性能试验√√5.3.1011111111122222222223333效率试验√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√255.3.265.3.275.3.285.3.295.3.305.3.315.3.325.3.33谐波试验峰值系数试验温升试验√√√√√√√√过载能力试验短路试验保护试验旁路调压精度试验旁路调压速率试验aa输出电压不平衡度试验b并机功能试验噪音试验c筛选试验√防护等级试验电磁兼容性试验——发射试验电磁兼容性试验——抗扰度试验低温贮存试验高温贮存试验湿热循环贮存试验低温工作试验恒定湿热工作试验盐雾试验振动试验抗地震试验dabcd适用于含旁路调压器的逆变器。适用于三相逆变器。适用于并机的逆变器。适用于有抗地震要求的逆变器。1155.3试验方法.3.1外观检查在试验开始前进行外观检查，检验诸如逆变器柜体的外形尺寸、安装孔距、镀层、涂层的符合性；逆变器内部元器件及线缆的规格、型号、布置、安装、标识与制造文件的一致性等。续试验。号、紧固件松动、绝缘损伤等应予以注明和修复。555.3.2绝缘电阻测量试验根据GB/T3859.1-2013进行，试验结果满足本标准4.8.2节要求。.3.3绝缘电压试验试验根据GB/T3859.1-2013进行，试验结果满足本标准4.8.3节要求。.3.4接地连续性检查的电阻，接地电阻测试仪的输出电压不大于12V，输出电流不小于2。试验结果应满足4.8.4节要求。5.3.5轻载和功能试验试验根据GB/T3859.1-201310%工作模式下，验证逆变器的控制、显示、保护、告警等功能是否运行正常。5.3.6满载试验分别在逆变模式和旁路模式下，调节负载电流达到额定值，测量逆变器的输出电压、电流、频率，应满足表要求。5.3.7输入电压范围试验分别在逆变工作模式和旁路工作模式下，调节负载电流达到额定值，调节逆变器的直流输入电压、旁路的交流输入电压在规定的范围内变化，测量逆变器的输出电压、电流、频率，应满足表2要求。5.3.8同步试验调节旁路输入交流电源的频率，变化范围为50Hz±，变化速率为1Hz/s，测量逆变器的输出电压与旁路输入交流电源之间的相角，不应大于°。5.3.9转换试验形，测量转换时间应小于4ms。5.3.10动态性能试验12测量逆变器输出电压的动态偏差和调节时间。逆变器的输出电压动态偏差应不大于整定值的士10%，输出电压恢复到稳态范围的时间应不大于40ms。5.3.11效率试验功率与输入有功功率之比，应大于85%。5.3.12谐波试验和2-39次谐波方均根值。输出电压总谐波方均根值与基波电压方均根值之间的比率应小于方均根值之间的比率应小于3%。5.3.13峰值系数试验调节非线性负载电流的峰值系数不低于3，并保持逆变器输出为额定容量，测量逆变器输出电压的各项指标，应满足表25.3.14温升试验试验依据GB/T3859.1-2013渐上升，当温度变化不超过1K/h时，测量各发热部件的温升。各发热部件的温升满足表的规定。表11逆变器各部件极限温升部件极限温升（K）备注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45裸铜有锡镀层有银镀层铜5750母线（非连接处）3525铝变压器绕组9025可接触的外壳和覆板5.3.15过载能力试验按照表2中规定的过载电流大小、持续时间进行逆变回路、旁路回路的过载能力试验。逆变器在承受表2中规定的过载电流和持续时间运行正常，各发热部件的温升不超过规定值，并发出过载报警信号。5.3.16短路试验13功能发出报警信号，输出电流限在倍额定电流范围内，持续运行不少于100ms后停机。5.3.17保护试验保护动作条件的方式，若无法实现，也可通过改变保护器件定值的方式实现。a)过温保护；b)输入过、欠电压保护；c)输出过、欠电压保护；d)直流输入反接保护。5.3.18旁路调压精度试验在85%～120%的额定输入电压范围内变化，测量旁路回路稳态时的输出电压，稳压精度应不大于±。5.3.19旁路调压速率试验1/3,空载输出电压自动调整到额定值的稳压精度范围内所需要的时间。上述较长的时间不应大于10s。5.3.20输出电压不平衡度试验压计算出输出电压的不平衡度，应满足表2要求。5.3.21并机功能试验a)均流试验00%。测量每台逆变器的输出电流，输出电流不平衡度按式（1）计算：1I−I/nI=Mo（1）Io/nYI式中：-并联输出电流不平衡度；IM-并联系统中单台输出最大或最小电流；I-并联系统输出总电流；on-并联逆变器数量。计算的输出电流不平衡度较大值应小于。b)并机冗余系统的逆变器故障试验将并机系统中任1台故障逆变器从系统中切除，并机系统应正常运行。5.3.22噪音试验14逆变器在额定条件下运行，当周围环境噪声不大于dB时，测量距逆变器柜体外围1m、离地面高度（～1.5）处的噪声，测试值满足表要求。5.3.23筛选试验在室温条件下，逆变器在逆变工作模式下带额定负载运行168小时。试验后，检查逆变器的功能和性能，应满足表2要求。555.3.24防护等级试验按照GB4208-2008的规定进行试验，验证逆变器的外壳防护等级应不低于的规定。.3.25电磁兼容试验按GB7260.2-2009的要求进行相关试验，试验参数及试验结果应满足4.5节要求。.3.26低温贮存试验试验方法按GB/T2423.1-2008中“试验”进行。逆变器无包装、不通电，以小于1/min的温度变化速度使试验箱内温度降至（3h于1℃2h作。5.3.27高温贮存试验试验方法按GB/T2423.2-2008中“试验”进行。逆变器无包装、不通电，以小于1/min的温度变化速度使试验箱内温度升至（553）℃。当逆变器温度达到稳定后，存放12h。试验期满后，以小于1℃2h作。5.3.28湿热循环贮存试验试验方法按GB/T2423.4-2008Db03（553）℃，恒定湿度为（953）。试验时，试验箱的温湿度在3内从自然环境条件调整到限值，并在限值条件下储存12。试验进行个循环。试验后将试验箱的温湿度调到常温常湿条件，恢复2h后，逆变器应能够正常工作。5.3.29低温工作试验试验方法按GB/T2423.1-2008中“试验”进行。逆变器无包装，以小于1℃/min的温度变化速度03运行2.h后转旁路模式运行2h，