NB∕T 10210-2019 风力发电机组超声波风速风向仪技术规范

ICS29.120.01L15NB中华人民共和国能源行业标准NB/T10210—2019风力发电机组超声波风速风向仪技术规范TechnicalSpecificationforUltrasonicAnemometerofWindTurbineGeneratorSystem.2019-06-04发布2019-10-01实施国家能源局发布NB/T10210—2019目次前言..............................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................14技术要求..........................................................................25试验方法..........................................................................46检验规则..........................................................................67包装、运输和贮存..................................................................7INB/T10210—2019前言本标准按GB/T1.1—2009给定的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由能源行业风电标准化技术委员会风电电器设备分技术委员会（NEA/TC1/SC6）归口。本标准主要起草单位：成都阜特科技股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、北京源清慧虹信息科技有限公司、北京金风科技电气设备有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、上海电气风电集团有限公司。本标准参加起草单位：国电联合动力技术有限公司、浙江运达风电股份有限公司、北京天诚同创电气有限公司、江苏金风科技有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、中国质量认证中心。本标准起草人：黄杨、侯垚、冯乐、栗艳楼、仝彭莎、贾石、赵一秋、俞庆、岳立、褚景春、史晓鸣、黄浩、王艳华、周胜兵、魏茹、侯洪强。IINB/T10210—2019风力发电机组超声波风速风向仪技术规范1范围本标准规定了风力发电机组超声波风速风向仪（以下简称“风速风向仪”）的一般规定、技术要求、试验方法、检验规则等。本标准适用于风力发电机组(不包括风电场测风塔）用超声波风速风向仪，其他类型的风速风向仪可参考使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka：盐雾GB/T3369过程控制系统用模拟信号GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T13384-2008机电产品包装通用技术条件GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.12电磁兼容试验和测量技术振铃波抗扰度试验GB/T19608特殊环境条件分级GB/T30494船舶和海上技术船用风速风向仪GB/T33225风力发电机组基于机舱风速计法的功率特性测试GB/T33693-2017超声波测风仪测试方法QX/T8气象仪器术语3术语和定义GB/T33225和GB/T30494界定的以及下列术语和定义适用于本标准。1NB/T10210—20193.1超声波风速风向仪ultrasonicanemometer利用在空气中发送的超声波脉冲，通过检测接收端与发送端超声波脉冲的时间或频率差异，来计算风速和风向的测量仪器。4技术要求4.1使用条件4.1.1使用环境条件a）工作环境温度：-40℃～＋55℃；b）相对湿度：≤100%，有凝露及降水；4.1.2电源要求4.1.2.1交流电源a)电源频率变化范围：47.5Hz～51.5Hz；b)电源电压允许波动范围：电压额定值的-15%～+10%；c)电源的不平衡度应满足GB/T15543-2008第4章的规定，并在其范围内正常工作。4.1.2.2直流电源a)电源电压允许偏差-15%～+10%；b)电源电压纹波系数不大于5%。4.1.3使用场所的要求a)环境中不应有腐蚀破坏绝缘的气体或导电介质，不应有引起火灾或爆炸的介质，不应有明显的及较严重的霉菌；b)对气候条件和使用场所参见GB/T19608。4.1.4其他使用条件当超出4.1.1～4.1.3规定的环境条件时，应由制造商与用户签订专门的协议。4.2一般要求4.2.1风速风向仪应构件完整、装配牢固、结构稳定，边角过渡平滑，无飞边、无毛刺。4.2.2外壳应有密封防水处理，防护等级应不低于IP67。4.2.3外壳及连接件的防护层色泽应均匀、无划伤、无裂痕、无基体裸露等缺陷。4.2.4壳内元器件安装应牢固端正、位置正确、部件齐全。4.2.5外壳应有明显的风向基准安装标识。4.2.6风速风向仪铭牌应包含风速范围、生产日期、制造厂信息等内容。4.2.7风速风向仪连接电缆必须采用屏蔽电缆。2NB/T10210—20194.3接口要求4.3.1机械接口要求。出线孔开口合适、切口整齐，出线管与壳体连接密封良好。4.3.2电气接口要求。电气接口至少应包含控制供电回路、信号输出回路、加热供电回路（可选）所有回路线缆宜包含在同一接口内。4.4功能要求4.4.1风速风向测量功能风速风向仪应具备风速风向测量功能，其精度和范围应符合4.5.1和4.5.2的要求。4.4.2信号输出功能风速风向仪应具备信号输出功能，输出方式可包括：符合GB/T3369规定的模拟信号输出、RS485、RS232输出、CAN通信等方式。4.4.3自保护功能风速风向仪应具备防过热、防自燃、防雷等保护功能。4.4.4可选功能风速风向仪应考虑风力发电机应用环境的差异性，通过与使用方的协商，可以具备以下可选功能。a)防冰/除冰功能；b)有效风速校正功能，随着环境的变化，空气密度，湿度均有相应变化，相同风速蕴含的风能也会发生变化，为适应用户需要，风速风向仪可具备有效风速校正的功能。4.5性能要求4.5.1风速测量性能要求风速测量分辨率：≤0.1m/s风速测量输出频率：≥4Hz风速测量最大允许误差：±0.5m/s，≤15.0m/s时±3%，15.0~50.0m/s时风速测量范围：0~50m/s启动风速：≤1m/s附注：在≥50m/s的风速测量条件下，本标准对风速测量准确度暂不做要求，由供需双方协商。4.5.2风向测量性能要求风向测量分辨率：≤1°风向测量输出频率：≥4Hz风向测量最大允许误差：±2°（在基准点的±10°内）；±4°（其余角度）风向测量范围：0~360°3NB/T10210—20194.5.3防冰/除冰性能要求如风速风向仪具备防冰/除冰功能，性能要求可参考，在-30℃环境中，以≥0.42L/h(100mm/24h降雨量)喷雾速率在0.1m2面积内对风速风向仪喷雾，风速风向仪能正常工作，风速风向仪测风区间内无结冰。4.5.4耐盐雾性能要求陆上，耐盐雾等级≥C3海上，耐盐雾等级≥C54.6环境适应性4.6.1高温性能按照5.2.5规定实施试验，试验完成后，风速风向仪外观、结构应无损伤变形。上电后，运行状态应正常。4.6.2低温性能按照5.2.6规定实施试验，试验完成后，风速风向仪外观、结构应无损伤变形。上电后，运行状态应正常。4.6.3耐湿热性能按照5.2.7规定实施试验后，测量其绝缘电阻，不应小于10MΩ。试验过程中，输出信号应正常，试验结束后关闭风速风向仪，常温恢复8h，风速风向仪运行状况应正常。4.6.4耐盐雾性能按照5.2.8规定实施试验后，风速风向仪基体应无锈蚀痕迹，表面应无变色、起泡等现象。4.6.5耐振动性能应按5.2.9实施振动试验，试验完成后，风速风向仪外观、结构应无损坏变形。上电后，运行状况应正常。4.6.6电磁兼容性能风速风向仪应能耐受5.2.10规定的电磁干扰试验要求。试验过程中，运行状况应正常，4.6.7抗风强度风速风向仪应能耐受5.2.11规定的抗风强度试验要求。试验完成后，风速风向仪外观、结构应无损坏变形。上电后，运行状况应正常。试验结束后，风速风向仪结构和运行状况应正常：支架应无变形或折损现象。5试验方法5.1试验设备及仪器试验设备和标准仪器应符合GB/T33693-2017中的规定。4NB/T10210—20195.2检查和试验5.2.1一般性检查检查外壳、线路连接、安装方式、外观标志是否满足本标准的要求。5.2.2防护等级按照GB/T4208规定的方法对风速风向仪的防护等级进行检验，测量结果应不低于IP67。5.2.3风速测量试验一般情况下，风速测试点可在以下测试点中选取极限点及中间测试点：2.0m/s、3.0m/s、5.0m/s、8.0m/s、10.0m/s、12.0m/s、15.0m/s、18.0m/s、20.0m/s、30.0m/s、40.0m/s、50.0m/s、60.0m/s、70m/s（台风型）、80m/s（台风型）。型式试验时，风速测试点数量应不低于10个。（也可根据不同试验目的，通过技术协议另行选取试验点）在各测试点，待风洞风速调整好后，稳定2min，读取风速输出值，并计算输出值与风洞风速值之差，其结果作为风速测量范围和最大允许误差的评定依据。风速测量性能应满足4.5.1要求。风速测试的误差计算可以参考GB/T33693-2017中4.3进行。5.2.4风向测量试验风向测试点：0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°。也可根据要求自主选择测试点。以10m/s风速进行试验，按照风向测试点顺序转动旋转平台。风速稳定后，用万用角度尺测量或旋转平台读数作为标准风向值，同时记录风速风向仪示值作为被测风向值。5.2.5高温试验按照GB/T2423.2中相关规定执行，将正常工作状态下的风速风向仪置于高温试验箱内，以不大于1℃/min的速度升温至55℃，保持8h。试验过程中，输出信号应正常，试验结束后风速风向仪应工作正常。5.2.6低温试验按照GB/T2423.1中相关规定执行，将正常工作状态下的风速风向仪置于高温试验箱内，以不大于1℃/min的速度降温至-40℃，保持8h。试验过程中，输出信号应正常，试验结束后风速风向仪应工作正常。5.2.7湿热试验将按照GB/T2423.3中相关规定执行，将正常工作状态下的风速风向仪置于温湿度试验箱内，温度调至35℃、相对湿度调至95%，保持2h，试验过程中，输出信号应正常，试验结束后关闭风速风向仪，常温恢复8h，风速风向仪运行状况应正常。5.2.