符合標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)力發(fā)電測試解決方案

符合標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)力發(fā)電測試解決方案！風(fēng)力渦輪機(jī)安全措施測試

在未來，風(fēng)力發(fā)電的電能也將為能源革命貢獻(xiàn)很大一部分。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全性至關(guān)重要。專業(yè)的測試技術(shù)確保了擴(kuò)展該技術(shù)所需的大量投資將得到回報(bào)，并且保險(xiǎn)公司要求的可靠性將在其整個(gè)使用壽命內(nèi)保持不變。

2017年，整個(gè)歐盟從風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)發(fā)電量超過半無煙煤和褐煤發(fā)電量。與此同時(shí)，可再生能源占所有發(fā)電量的30%。

圖1：2017年德國總發(fā)電量（TWh），初步數(shù)據(jù)，在給定程度上估計(jì)，**可再生能源份額，修訂版本：2018年2月?AG Energiebilanzen，來源：BMWi

資料來源：BMWi，修訂版本：2018

隨著發(fā)電量超過2170億kWh，2017年可再生能源相對于傳統(tǒng)能源的地位進(jìn)一步提高。德國所有能源需求的36%由風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)、水力和其他可再生能源滿足，風(fēng)力發(fā)電的急劇增長對這一問題做出了決定性的貢獻(xiàn)。在陸上和海上，風(fēng)力發(fā)電量超過1030億千瓦時(shí)，總功率超過5500兆瓦的新風(fēng)力渦輪機(jī)接入電網(wǎng)。風(fēng)力發(fā)電廠的使用年限長達(dá)幾十年，必須確保可靠的長期運(yùn)行性能。未檢測到的損壞可能會(huì)造成嚴(yán)重后果，直至系統(tǒng)失效，例如，如果有缺陷的渦輪機(jī)導(dǎo)致短路并導(dǎo)致機(jī)艙起火，機(jī)艙平均安裝高度為120米。

測試技術(shù)的挑戰(zhàn)

測試這些風(fēng)電系統(tǒng)的其他挑戰(zhàn)來自于技術(shù)電氣部件的增加，這些部件使得在大于400V的電壓下運(yùn)行成為可能，這是大部分公共供電網(wǎng)絡(luò)的普遍水平。使用變頻器和新的高功率發(fā)電機(jī)的合適解決方案使得從400 V AC到690 V AC的轉(zhuǎn)換對于風(fēng)力發(fā)電具有吸引力，特別是對于標(biāo)稱功率為600 kW的系統(tǒng)。由于在較高電壓水平下能量損失減少，可以顯著提高效率，同時(shí)降低布線和操作成本。

測試技術(shù)必須通過使用能夠符合標(biāo)準(zhǔn)可靠地處理低壓范圍內(nèi)所有所需測量的儀器來實(shí)現(xiàn)這一發(fā)展。，測量技術(shù)專家Gossen Metrawatt開發(fā)了一種測試儀器，可在690 V AC和800 V DC網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行測試。由于標(biāo)準(zhǔn)版的PROFITEST PRIME還可以測量高達(dá)1000 V AC/1000 V DC的電壓，因此除了控制柜、機(jī)器和工業(yè)系統(tǒng)之外，測試光伏系統(tǒng)和風(fēng)力渦輪機(jī)的安全性只需要一臺(tái)儀器就能實(shí)現(xiàn)。

法律規(guī)范要求

根據(jù)德國職業(yè)安全法（BetrSichV），作為封閉電氣服務(wù)場所運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)必須按照德國公共事故保險(xiǎn)（DGUV）規(guī)定的要求進(jìn)行電氣安全測試。根據(jù)DGUV第3條規(guī)定，由于環(huán)境溫度、灰塵、濕度和其他類似環(huán)境影響，電氣系統(tǒng)和固定操作設(shè)備承受正常應(yīng)力時(shí)，兩次試驗(yàn)之間的間隔不應(yīng)超過四年。必須由系統(tǒng)運(yùn)營公司安排的測試必須在合格電工的指導(dǎo)和監(jiān)督下進(jìn)行，合格電工證明系統(tǒng)在初始啟動(dòng)之前以及任何修改或維修之后處于良好的工作狀態(tài)。

2005年通過的關(guān)于電力和天然氣供應(yīng)的德國能源法（EnWG，2005年）第6部分規(guī)定了能源供應(yīng)的安全性和可靠性要求。該法第49條規(guī)定，能源系統(tǒng)必須按照實(shí)踐規(guī)范建立和運(yùn)行，這些規(guī)范在VDE發(fā)電、輸電和放電要求中列為示例。這包括VDE 0140系列標(biāo)準(zhǔn)中的電擊防護(hù)和電流對人類和牲畜的影響，以及VDE 100系列標(biāo)準(zhǔn)中電氣設(shè)備、開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的選擇和安裝，以及接地系統(tǒng)、保護(hù)導(dǎo)體和電擊防護(hù)措施。根據(jù)DIN EN 60204-1（VDE 0113-1）和DIN EN 62305-3（VDE 0185-305-3，補(bǔ)充表3）測試機(jī)器的安全性。具體的測試范圍由負(fù)責(zé)的電工確定，例如根據(jù)2015年通過的德國職業(yè)安全法第3節(jié)的危害評估。

計(jì)量測試

保護(hù)措施的測試從一般的目視檢查開始，在此期間，檢查所有電纜的正確類型和敷設(shè)，檢查電氣組件的安全安裝，以及正確的連接，標(biāo)簽和尺寸。接下來是保護(hù)措施的有效性測試和功能測試。經(jīng)批準(zhǔn)的測量儀器，用于在高達(dá) 1000 V AC 的低壓系統(tǒng)中測試、測量或監(jiān)控保護(hù)措施，必須符合DIN EN 61557/VDE 0413標(biāo)準(zhǔn)，確?？煽康臏y量性能。為了保護(hù)檢查員，只能使用那些根據(jù)其測量類別符合IEC 61010-1標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的儀器。在初始測試過程中，必須檢查和記錄所有測量點(diǎn)，以便對電氣系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，驗(yàn)證安裝是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并在合適的情況下確定任何安裝是否有誤。定期測試用于驗(yàn)證所檢查的系統(tǒng)（包括任何修改）是否處于安全工作狀態(tài)，并檢測任何操作。核心測試任務(wù)包括：

1. 電壓和相序測量

用于驗(yàn)證電氣系統(tǒng)的功能安全性。必須確保保險(xiǎn)絲以及單極控制和保護(hù)裝置僅連接到相導(dǎo)體，并且電纜和電線已正確連接到電氣操作設(shè)備。如果需要，必須在初始啟動(dòng)前檢查系統(tǒng)的輸入電壓極性。

2. 電纜和保護(hù)導(dǎo)體的連續(xù)性測量

通過對保護(hù)導(dǎo)體、等電位連接導(dǎo)體和導(dǎo)電部件（如適用）進(jìn)行電阻測試，以驗(yàn)證是否符合斷路要求和電源自動(dòng)關(guān)閉。測量PE端子和所有相關(guān)點(diǎn)之間的每個(gè)保護(hù)導(dǎo)體系統(tǒng)的電阻，這些點(diǎn)是每個(gè)保護(hù)導(dǎo)體的一部分。由于用于測試的安培數(shù)應(yīng)足夠小，以排除任何火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)，因此在至少0.2 a至約10 a的電流下測量電阻。如果測量儀器根據(jù)相應(yīng)保護(hù)導(dǎo)體的長度、橫截面和材料讀出合適的值，則視為驗(yàn)證成功。未規(guī)定最大允許電阻值，但測量值不應(yīng)超過對應(yīng)于電纜長度加上通常接觸電阻的導(dǎo)體電阻。以下參考值和經(jīng)驗(yàn)值適用：<1.0??對于保護(hù)導(dǎo)體系統(tǒng)和<0.1??用于等電位連接導(dǎo)體。可使用PROFITEST PRIME的各種測試電流進(jìn)行測量。此外，對于長度達(dá)70 m、電纜橫截面為2 x 0.5 sq.mm的電纜，可使用200 mA進(jìn)行4線測量，并具有自動(dòng)極性反轉(zhuǎn)功能。

3.絕緣電阻測量

以便在新安裝或批準(zhǔn)電氣系統(tǒng)的情況下，驗(yàn)證良好的工作狀態(tài)和承諾性能的履行情況。良好的絕緣電阻確保電氣系統(tǒng)安全、高效、無損耗運(yùn)行，同時(shí)也是防火的有效手段。絕緣測量在無電壓狀態(tài)下進(jìn)行，通常在系統(tǒng)供電點(diǎn)進(jìn)行。如果測量值小于規(guī)定值，則可以將系統(tǒng)細(xì)分為單獨(dú)的電路組，以便測量每組的絕緣電阻。如果電路或電路部分被中斷所有有源導(dǎo)體的欠電壓保護(hù)裝置關(guān)閉，則應(yīng)單獨(dú)測量這些電路或部分電路的絕緣電阻。測試期間，在500 V DC下測量的電源電路導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體系統(tǒng)之間的絕緣電阻不得小于1 MΩ。對于電氣設(shè)備的某些部件，如母線、集電線路系統(tǒng)或滑環(huán)組件，允許使用較低的最小值，但不得低于50 kΩ。

任何受測試影響或可能在測試期間損壞的電涌保護(hù)裝置或電氣設(shè)備必須斷開。電容消耗裝置必須在測量后放電（IEC 61010，第1部分）。

4.測量內(nèi)部系統(tǒng)電阻和回路電阻

根據(jù)IEC 61557-3，使用適合測量故障回路阻抗的測試儀器。在進(jìn)行此測量之前，需要進(jìn)行電氣連續(xù)性測試，在評估測量值時(shí)，必須考慮±30%的總誤差。對于內(nèi)部線路電阻Z L-N以及回路電阻Z L-PE，可使用PROFITEST PRIME在高測試電流安培數(shù)下進(jìn)行敢達(dá)690 V的測量，無需跳閘A、F和B型RCD。這些測量方法用于計(jì)算短路電流，以測試過電流保護(hù)裝置的關(guān)閉。為了使過電流保護(hù)裝置及時(shí)跳閘，短路電流必須大于跳閘電流。在自動(dòng)計(jì)算短路電流和必須遵守的限值后，檢查員可以訪問最小短路電流顯示值的表格概覽，以便通過按下幫助鍵確定各種保險(xiǎn)絲和開關(guān)的額定電流。在電源電壓波動(dòng)的情況下，PROFITEST PRIME自動(dòng)執(zhí)行多個(gè)故障回路阻抗測量并生成平均值。

5.RCD測試

根據(jù)DIN VDE 0100-530，“低壓裝置的安裝-第530部分：電氣設(shè)備的選擇和安裝-開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備”，第531節(jié)，必須安裝以防觸電、切斷電源和防火。對于帶有電子操作設(shè)備的電氣系統(tǒng)，其殘余電流可預(yù)期平穩(wěn)，允許使用B型或B+RCD通過自動(dòng)斷開進(jìn)行保護(hù)。通過跳閘電流和跳閘時(shí)間對A、AC、F、EV、B、B+和MI型RCD進(jìn)行測試。跳閘電流通過上升的剩余電流進(jìn)行驗(yàn)證，剩余電流必須在IΔN的50%至100%范圍內(nèi)（通常約為70%）。通過在RCD下游產(chǎn)生故障電流，必須確定RCD是否在不晚于達(dá)到其標(biāo)稱故障電流值時(shí)跳閘，并且不超過相應(yīng)系統(tǒng)商定的連續(xù)允許接觸電壓值。

從你的風(fēng)中獲得更多的能量

風(fēng)力發(fā)電對能源革命做出了決定性的貢獻(xiàn)。鑒于風(fēng)力渦輪機(jī)使用壽命長，需要定期進(jìn)行安全測試，以確保安全運(yùn)行和防止故障。

適用標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)

·DIN EN 61140 （VDE 0140-1）：2016-11，電擊防護(hù) – 安裝和設(shè)備的常見方面

·DIN IEC/TS 60479-1 （VDE 0140-479-1）：2007-05， 電流對人類和牲畜的影響 – 第1部分：一般方面

·DIN VDE 0100-540 （VDE 0100-540）：2012-06，低壓電氣裝置 – 第5-54部分：電氣設(shè)備的選擇和安裝 – 接地裝置和保護(hù)導(dǎo)體

·DIN VDE 0100-410 （VDE 0100-410）：2007-06，低壓電氣裝置 – 第4-41部分：安全防護(hù) – 防觸電

·VDE 0100-530 （VDE 0100-530） 2011-06 / 2014-10 E， 低壓電氣裝置 – 第5-53部分： 電氣設(shè)備的選擇和安裝- 開關(guān)設(shè)備和控制裝置

·DGUV V3 （BGV A3）， “電氣裝置和設(shè)備”

·VDE 0100-600 （VDE 0100-600） 2017-06，低壓電氣裝置 – 第 6 部分：驗(yàn)證

·VDE 0105-100 （VDE 0105-100） 2015-10， 電氣裝置的操作 – 第100部分：一般要求

·DIN EN 50522 （VDE 0101-2）： 2011-11， 超過 1 kV AC 的電力裝置的接地

·DIN EN 60204-1 （VDE 0113-1）：修訂1：2010-05，機(jī)械安全 - 機(jī)器電氣設(shè)備 - 第1部分：一般要求（IEC 60204-1：2005，修改）;德語版本 EN 60204-1：2006，修訂 DIN EN 60204-1 （VDE 0113-1）：2007-06;德文版中歐電子有限公司：2010 符合 EN 60204-1：2006

·DIN EN 62305-3 （VDE 0185-305-3 補(bǔ)充表 3）： 2012-10， 防雷 – 第 3 部分：結(jié)構(gòu)的物理損壞和生命危險(xiǎn) – 補(bǔ)充表 3：防雷系統(tǒng)測試和維護(hù)的附加信息

我們能為您提供：

電氣安規(guī)測試儀PROFITEST PRIME：測試技術(shù)

電氣安規(guī)測試儀PROFITEST PRIME符合CAT III高達(dá)600 V和CAT IV高達(dá)300 V的所有安全標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)批準(zhǔn)在高達(dá)1000 V AC和1500 V DC的低壓范圍內(nèi)測試，測量和監(jiān)控保護(hù)措施，符合DIN EN 61557 / V DE 0413。

對于連接到變頻器的AC/DC敏感殘余電流斷路器，也可以進(jìn)行回路測量，以調(diào)節(jié)電機(jī)。脈沖控制模式是另一種計(jì)量USP，例如，通過它可以很容易地定位電纜鏈中的絕緣損壞。由于在690 V AC和800 V DC系統(tǒng)中單獨(dú)使用電氣安規(guī)測試儀PROFITEST PRIME測試是可能的，并且由于可以測量高達(dá)1000 V AC和DC的電壓，因此現(xiàn)在只需一臺(tái)儀器即可測試光伏系統(tǒng)和風(fēng)力渦輪機(jī)的電氣安全性， 以及電動(dòng)汽車充電站 - 除了控制柜，機(jī)器和工業(yè)系統(tǒng)。

特殊集成的可充電電池提供了設(shè)備的靈活性，它為電網(wǎng)無法提供電源的情況下進(jìn)行多達(dá)1000次測量提供了足夠的電量。

IZYTRONIQ：全新的測試技術(shù)

為了簡化測試序列和文檔要求，測量值可以通過藍(lán)牙和USB接口推送/打印從PROFITESTPRIME讀取到IZYTRONIQ評估軟件中，并且可以與其他設(shè)備的測量結(jié)果相結(jié)合。

完整的測試寄存器——從整個(gè)系統(tǒng)一直到各個(gè)測量點(diǎn)——可以通過軟件輸入，以便定義和保存測試序列和步驟，并以審計(jì)證明的方式記錄它們。

審核編輯黃昊宇