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NB／T 31139-2018 高原风力发电机组用全功率变流器液体冷却散热技术要求

： T。相关产品标准中规定的温升极限值； △T一一温升极限值的海拔修正值，参见附录A中表A.2的规定。 采用液体冷却设计的变流器以变流器入口液体介质的温度为温升基准，温升设计时，可分为以下几 部分考虑： a） 变流器柜内以空气作为冷却介质的器件，考虑空气密度下降对器件温升升高的影响： b） 变流器柜内换热器，考虑空气密度下降对换热器冷却容量的影响； C 塔架外换热器，同时考虑空气密度下降对换热器冷却容量的影响及温度下降对温升极限值的 修正； 塔架外电气元件（如散热电动机），同时考虑空气密度下降对器件温升升高的影响及温度下降对 温升极限值的修正。

10.1工程塑料（橡胶

选用工程塑料（橡胶）时，应遵循以下原则： a）高分子材料宜采用耐低温配方； b）高分子材料宜首先选用对紫外线不敏感的材料WS/T 792-2021 日本血吸虫抗体检测标准 酶联免疫吸附试验法，其次选用添加了紫外线吸收剂的材料； c）高分子材料宜采用对臭氧不敏感的材料： d）高分子材料宜采用抗老化、阻燃材料。 选用时应按照GB/T20644.2的要求进行。

5.10.2金属表面防护层

选用金属表面防护层时，应遵循以下原则： a）要考虑低温问题； b）要考虑太阳辐射引起的老化影响； c）户外产品要考虑风沙因素。 选用时按照GB/T20644.1的要求进行。

液体冷却设备的外观应符合以下要求： a）液体冷却设备各部分应安装端正、整齐，无明显偏差及松动； b）容器和管道不得有明显凹陷，焊缝无夹渣、疤痕； C 涂漆应均匀，不得有脱落、流挂、划痕、裂缝等缺陷； d）人机界面标识应符合GB/T4025的规定。

液体冷却系统的设计应从以下方面考虑防尘和防水问题： 液体冷却系统中的换热器一般安装在塔简外面，需要从设计上预防换热器风侧翅片堵塞及风扇 电动机堵转等问题，应考虑翅片堵塞后易清洗，污垢积尘对换热效率的影响以及风沙对设备外 表的磨损等； b）散热风扇电动机及接线盒防护等级应不低于IP55（GB4208）； c）采用柜体结构的设备，根据柜内散热的需要可设计通风散热窗，并满足防护等级不低于IP54 (GB4208）的要求。

液体冷却系统所选用的材料及防腐涂层应满足高原地区环境的防腐要求。塔内设备防腐等级应 /T30790.2中规定的C3环境要求，塔外设备防腐等级应满足GB/T30790.6中规定的C4环境要 久性等级为H。

液体冷却系统元器件清洁度指标应符合JB/T7858的规定，系统在装配前，接头、管路及水 照有关工艺规范进行清洗，系统组装完整之后要用防冻液进行清洗，清洗后系统的液体中悬浮体 应小于10ppm。

液体冷却系统须在合适的位置设置加水口，加水口后端应安装过滤装置，且过滤精度大于系统 道的最小间隙，并在最低点设置泄空阀，方便液体泄放和收集。

液体冷却系统应保证变流器在极限低温条件下的启机时间不超过2h

5.22状态监测和故障保护功能

液体冷却系统应具备但不限于对下列对象的监测功能： a) 控制系统； b) 循环水泵； c 加热器； d) 散热风扇电动机： e 传感器； f) 冷却介质的温度； g 冷却介质的压力。

液体冷却系统应在下列情况下发出故障报警信号： 控制系统故障： b) 循环水泵故障； c) 加热器故障； d) 散热风扇电动机故障； e) 传感器故障： f) 冷却介质温度异常； g) 冷却介质压力异常。

雷电、凝露和污移应符合GB/T20626.3的规定。

液体冷却系统的噪声应不高于85dB（A计权声压级）。

所有质量超过20kg的元件，都必须设计起吊吊点并能够方便起吊，整体设备也应设计安全可靠的起 吊吊点。

塔外设备的安装应满足以下要求：

5.25.3管路、电缆

管路和电缆的布局、连接应满足以下要求： a）连接塔内、塔外设备间的电缆应采用电缆专用护套进行防护； 管路与管路、管路与设备之间的接口应采用可靠的密封连接方式，防止因温度变化、振动的影 响而导致的渗漏，宜采用法兰、螺纹、卡套等连接形式，方便安装与拆卸； 管路布置走向应首选最短距离，并考虑美观与可靠； d 动力电缆与信号电缆应分开布置，其中信号电缆应具有电磁屏蔽功能，并能可靠接地。

目视检查设备外观，应符合5.11的要求

目视检查设备外观，应符合5.11的要求

按照GB/T25387.2的规定对液体冷却系统的电气部分进行绝缘试验，应符合5.20的要求。

测量前，应断开控制柜电源，并清理测量点。 采用30A（DC）测量法，将仪表端子分别与接地端子和柜体或应予接地的导电金属件连接， 应符合5.21的要求，

6.4状态监测和故障保护功能试验

以下作为一般性的试验程序要求，可根据产品设计的控制保护功能的具体要求进行相应调整： a）连接设备，上电后循环泵、加热器、三通阀等器件状态反馈正常，各仪器仪表数据显示正常： 分别设定冷却介质的温度上限值和下限值。当实际温度超过限值时，冷却设备应发出相应的温 度异常故障信号； 调节冷却介质管道内的压力分别高于和低于故障值，冷却设备应发出相应的故障信号； 断开循环泵/加热器/散热风扇电源，发送启动命令，设备不能正常启动，应在规定的时间内报 出设备故障。 试验结果应符合5.22的要求。

压力试验应符合5.19的要求。

a）连接液体冷却系统，测量水泵进出口压力值与流量值。 b）额定流量下，水泵的测试扬程与标称扬程相差值不应超过7%

测试流量值应大于变流器液体冷却系统的设讯

按照GB/T2423.17和GB/T30790.6的要求对关键部件进行盐雾试验，应满足5.13的要求

通过测量对数平均温度差和传热系数，考核冷却系统换热器的换热性能。试验采用电加热器作为模 拟负载，其功率随冷却设备的不同而不同。

a）将流量计接入冷却设备的管道，温度计分别装在换热器液体介质的进、出口和冷却介质（空气 风道进、出口处，启动泵，调节流量至规定值： 启动电加热器，液体温度上升至高于周围空气温度时，启动散热风机，观察各处温度计的温度， 待其相对稳定后，记录各处的温度值。连续观察10min，选取其中3个～5个点记录各处的温 度值。将不同时间点的温度值代入式（2）计算对数平均温度差△T，并计算所有对数平均温度 差的算术平均值T：

Thi—热流介质流入换热器时的温度，单位为开（K)； Th2—热流介质流出换热器时的温度，单位为开（K); 一冷却介质流入换热器时的温度，单位为开（K）。 c）根据液体介质的进、出口温度，按式（3）计算实际冷却容量Q： Q=CqmAT

Q冷却容量，单位为瓦（W)； C——液体介质的比热容，单位为焦耳每千克开[J/（kg·K）】； 一液体介质的质量流量，单位为千克每秒（kg/s）； AT一一液体介质的进、出口温度差，单位为开（K）。 d）按式（4）计算换热器的传热系数：

K一一传热系数，单位为瓦每平方米开[W/（m²·K）]; Q一冷却容量，单位为瓦（W)； A一一热交换器的换热面积，单位为平方米（m²）； △T一列项b）中得到的△T的算术平均值，单位为开（K）； F一修正因子，见图1。 e）按式（5）计算液体介质出口温度与冷却介质（空气）进口温度的温度差△T：

K一—传热系数，单位为瓦每平方米开[W/（m²·K）]; Q冷却容量，单位为瓦（W)； A一一热交换器的换热面积，单位为平方米（m²）； △T㎡—列项b）中得到的△T的算术平均值，单位为开 F一修正因子，见图1。 e）按式（5）计算液体介质出口温度与冷却介质（空气）

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图1单流程叉流式热交换器的修正因子曲线

式（2）中计算的对数平均温度差、式（3）中计算的冷却容量及式（4）中计算的换热器传热 合5.8的要求。 式（5）中计算的温度差AT小于换热器设计要求值

本试验的目的是在各单项试验合格后，进行整机连续运行试验，保证液体冷却设备的可靠性。 试验时，启动整机运行，使冷却介质的流量、压力等达到并维持在额定值，观察电动机、泵、风机 和热交换器等主要部件，在试验期间应无异常现象发生。 连续运行试验的时间：型式试验为48h，出厂试验为0.5h，现场试验为72h

依据GB/T7939的方法，不断加压，直至软管破裂，记录爆破压力。爆破压力值应不小于软管额定 工作压力的4倍：软管爆破前，接头应无泄漏、无飞头

至额定压力，运行30min，各器件应工作正常，

.14系统联合调试试验

本试验的目的是验证液体冷却设备带变流器负载运 时的冷却能力和温度调节能力，以及变流器要 求的其他相关技术指标。 本试验为现场试验，在客户的工程现场进行

试验分为型式试验、出厂试验和现场试验。

7.1.1.1 型式试验是全面考核产品性能和质量，验证产品是否符合技术要求的一种试验。具有下列情况 之一时， 应进行型式试验： a） 试制的新产品； 当产品的设计、工艺或所用原材料的改变可能影响产品的性能时； 不经常生产的产品再次生产时； d） 批量生产的产品，每间隔一定时间进行一次，间隔时间不得超过5年。 7.1.1.2批量生产时，型式试验的产品数量不应少于两台。试验时，每台只有一项不合格时，允许返工 复试一次。若复试仍不合格，则判该批产品为不合格品，必须在消除不合格并重新通过型式试验后，方 能继续生产

a）完成组装的产品应逐台进行出厂试验。 b）出厂试验合格的，应出具出厂试验合格证明。 出厂试验时，若有一项不符合规定要求，允许返工复试。复试合格后，方可出具出厂试验合格 证明。

产品在现场安装后，应按表3要求的项目进行现场试验

型式试验、出厂试验和现场试验的项目见表3

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应根据产品本身的性能、高原环境条件来选取适合于产品的防护措施。

产品不应长期暴晒及雨淋，应贮存在空气流通、空气最大相对湿度不超过95%（20℃以下）、无腐 蚀性气体的仓库中，并应符合GB/T4798.1的规定

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GB 5009.137-2016 食品安全国家标准 食品中锑的测定高原环境条件对液体冷却散热设计的影响

高原环境条件对液体冷却散热设计的影

海拨升高，空气密度降低，使以空气介质为散热方式的产品散热困难。一般，海拨每升高100m，产 品温升增加约0.4K。 海拔升高，环境温度降低。一般，海拔每升高100m，环境温度降低0.5℃。 高原不同海拔处的环境温度平均值见表A.1。

表A.1高原不同海拔处的环境温度平均值

NY/T 2841-2015 猪传染性胃肠炎病毒RT-nPCR检测方法表A.2温升极限值的海拨修正值

当试验地点的海拨与使用地点的海拨不同时，温升极限值按两者的海拨差进行修正。当试验地点的 每拨高于使用地点时，温升极限值为相应产品标准规定的温升值加上修正值。当试验地点的海拨低于使 用地点时，温升极限值为相应产品标准规定的温升值减去修正值。计算海拔差时，低于2000m的海拔均 算作m