2024风电机组电气系统共模干扰的检测评估

风电机组电气系统共模干扰的检测评估

2024

主要内容OUTLINE1.莱茵简介ShortintroductionaboutTÜVRheinland2.风电机组共模干扰相关概念CommonModeDisturbance(CMD)relatedconceptsofWT3.风电机组共模干扰检测及评估标准TestingandevaluationstandardsofCMDforWTs4.一种针对共模干扰问题的优化方案OptimizationplanforWTsCMD5.莱茵技术服务方案的制定原则与实施流程DesignprinciplesandimplementationprocessofTUVRtechnicalservice悠久的传统——众多检测、检验、认证服务的先行者Longtradition–originatorofmanyTICservices187219041908195520012009201220142017为确保制造工厂的安全而创立首次车辆检验新测试标识附二维码，便于快速查证卓越的无线物联网中心首个基于互联网的证书库首次产品认证首次电梯检验全球光伏认证市场领导者世界最大的针对信息通信技术安全的独立服务商之一1.莱茵简介ShortintroductionaboutTÜVRheinland

全球化：德国传统，服务全球

Global:GermanAtHeart–GlobalInMind.

19,924名员工59个国家>500个分支机构19,671201619,9242017德国世界其他地区8,28611,3858,50411,4201.莱茵简介ShortintroductionaboutTÜVRheinland

2017年度全球数据Globalfigures20171,9721,9721,91820172016产品服务工业服务交通服务莱茵学院与生命关怀管理体系服务信息通信技术与商业解决方案德国世界其他地区2017年度资料统计：合并数据（根据IFRS国际财务报告准则）营业收入（单位：百万欧元）2017年度资料统计：合并数据事业群营业收入占比（%）1.莱茵简介ShortintroductionaboutTÜVRheinland

TÜVRheinland资质DAkkSaccreditation(EA,ILAC,IAF)forcertificationofwindturbinesandcomponents(since1994)

德国认可机构的认可授权AccreditationbyGermanGovernmentasauthorizedbodyfortypeapprovalofWTG

德国政府的认可授权AccreditationbyBSHforOffshoreProjectCertification

BSH海上风电的项目认证的认可授权ListedasregisteredbodybytheDANISHENERGYAUTHORITY

丹麦能源局的认可授权1.莱茵简介ShortintroductionaboutTÜVRheinland

TÜVRheinland中国资质

QualificationofChinaTÜVRheinlandISO/IEC17020：2010中国检查机构的认可授权ISO/IEC17025：2005中国实验室的认可授权ISO9001：2008质量体系的认可授权中国认监委CNCA的授权

1.莱茵简介ShortintroductionaboutTÜVRheinland

型式&部件认证项目认证管理体系认证项目策划服务监造CE认证现场设计评估技术选择健康和安全智能检验专家报告供应商评估培训和教育技术尽职调查和RCA电网连接风险评估状态监控风机延寿1.莱茵简介ShortintroductionaboutTÜVRheinland

莱茵风电全生命周期服务2.风电机组共模干扰相关概念

CMDrelatedconceptsofWTs

2.1.共模干扰定义DefinitionofCMD

当交流电机直接接入电网运行时,由于三相电压基本对称，所以共模电压近似为零。电机直接接入电网

电机系统中，共模电压Vcom为电机中性点对地的零序电压PWM驱动电机时,即使电压完全对称,共模电压也不为零双馈风电机组共模电压2.风电机组共模干扰相关概念

CMDrelatedconceptsofWTs

轴电压Shaftvoltage仅考虑共模电压作用下的轴电压电机中主要的寄生电容—Jafar

Adabietc.2.风电机组共模干扰相关概念

CMDrelatedconceptsofWTs

由于轴承电容不断变化，轴电压与轴电流幅值并不一定成比例。共模电流可能存在多条流通路径轴电压Shaftvoltage2.风电机组共模干扰相关概念

CMDrelatedconceptsofWTs

2.2共模干扰的危害HarmofCMD轴承电腐蚀共模电流串扰轴电流造成发电机轴承电腐蚀，影响寿命共模电流影响机组工作可靠性3.风电机组共模干扰检测及评估标准

TestingandevaluationstandardsofCMDforWTs

意义Significance帮助了解风电机组当前的状态，并采取措施以避免进一步恶化；为优化或改造方案提供依据；现状Currentsituation部分业主和主机厂已认识到该问题的重要性；缺乏统一检测及评估标准；市场需求Marketrequirement出台相关标准；提供相关技术优化服务；TUV莱茵TUV

Rheinland联合农机协会、相关单位；结合实际经验，并参考相关国际、国内标准；3.1共模干扰测试标准TestingstandardofCMD测试标准适用范围测试条件测试方法测试设备测试标准主要内容主要测试设备3.风电机组共模干扰检测及评估标准

TestingandevaluationstandardsofCMDforWTs

3.2共模干扰评估标准EvaluationstandardofCMD评估标准幅值指标频率范围数据处理建议优化水平评估标准主要内容数据采集及处理3.风电机组共模干扰检测及评估标准

TestingandevaluationstandardsofCMDforWTs

轴对基座安全轴电压(滚球/柱轴承)Safeshafttoframevoltage,Ball/Rollerbearing100mvAC滑动轴承Sleevebearing200mvAC端对端安全轴电压(任意类型轴承)Safeshaftendtoendvoltage(anytypebearing)300mvAC实际上，变频驱动系统存在高频共模电压，轴对地电压可达InVFDsystem,CMVatHFexists,shafttogroundvoltagemeasuresupto>20VACIEEE标准中，没有给出有害轴电流的具体值InIEEEstandard,nodamagingcurrentlevelispresent轴电压测量的意义在于提示有害轴电流发生的可能性ThemeaningoftestingisindicatingthepossibilityofdamagingSC一般情况下，共模电流的检测也具有重要的参考意义Ingeneral,commonmodecurrentcanbetestedasanimportantreference轴电压安全值Safeshaftvoltage3.风电机组共模干扰检测及评估标准

TestingandevaluationstandardsofCMDforWTs

4.一种针对风电机组共模干扰问题的优化方案

OptimizationplanforWTsCMD共模电流优化情况磁环Magneticcores

现场测试1.从源头抑制共模干扰2.易安装维护，可靠性较高影响系统安全及方案的有效性Influencesafetyandeffectiveness影响利用率及方案经济性Influenceutilizationandeffectiveness计算及现场检测Calculationandfieldtesting方案重点考虑的因素Keyfactorsincluding接地方案Earthingdesign电缆选型Cabletype共模干扰程度CMDlevel磁环参数Magneticcoreparameter磁环材料Magneticcorematerial安装方式Installationtype4.一种针对风电机组共模干扰问题的优化方案

OptimizationplanforWTsCMD采用铜编织带进行壳体接地Copperbraidisrecommendedforframeearthing；主电缆推荐使用屏蔽电缆Shieldedcableisrecommendedasmaincable；主电缆采用高频接地HFearthingformaincableisrecommended；接地碳刷选型分析Compositionandselectionanalysisforearthingcarbonbrush；电机接地系统优化Generatorearthingsystemoptimization4.一种针对风电机组共模干扰问题的优化方案

OptimizationplanforWTsCMD5.技术服务方案的制定原则与实施流程

Designprincipleandimplementationprocessoftechnicalservice

一站式服务方案Onestepserviceplan

从客户实际需求出发Fromcustomer’sactualneeds经济性与易维护性Economyandeasymaintainability安全性与可靠性Safetyandreliability服务流程Serviceprocess客户需求分析

Customersrequirementanalysis现场检测，评估报告

FieldTesting,evaluationreport根据实际情况，制定可行的方案Basedonspecificcase,makefeasiblesolution

比较经济性及可靠性，选择最具性价比方案Economyandreliabilitycomparison,choosethebestcostperformanceplan方案实施,评估改造后效果Put