船舶电力推进变频器

船舶电力推进变频器

国家标准 GB/T35701一2017 船舶电力推进变频器 Marineconverterofelectriepropulsion 2017-12-29发布 2018-07-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/35701一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由船舶重工集团公司提出 本标准由全国船舶电气及电子设备标准化技术委员会(SAC/TC531)归口 本标准起草单位:船舶重工集团公司第七一二研究所、船舶重工集团公司第七四研究 所、青岛海检集团有限公司 本标准主要起草人:宋飞、郭蓉晖、景军、张伟、梁哲兴,胡振兴、胡方珍、李泽邦、陈亮雪
GB/35701一2017 船舶电力推进变频器 范围 本标准规定了船舶用电力推进变频器的分类、要求、试验方法、检验规则、包装标志和运输贮存等 本标准适用于船舶上由电力电子器件构成的交流电力推进变频器(以下简称推进变频器)的设计、 制造和试验 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,！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/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db;交变湿热(12h+12h循环) 2123.10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 2423.16-2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验」及导则:长霉 GB 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/T10250船舶电气与电子设备的电磁兼容 GB/T13306标牌 GB/T13384机电产品包装通用技术条件 GD22一2015电气电子产品型式认可试验指南(船级社) 钢质海船人级规范(船级社 分类 3 3.1按功能分 推进变频器按功能分为: 主推进变频器; a b 应急推进变频器; 侧推进变频器 c 3.2按相数分 推进变频器按相数分为 三相推进变频器; a b 多相推进变频器 要求 4.1外观质量 变频器的表面涂层,镀层无剥落现象;变频器的金属零部件不应有变形、锐边、毛刺等缺陷;变频器
GB/T35701一2017 的非金属零部件表面应无气泡、缩孔、扭曲、裂纹等缺陷 4.2材料 材料选择应符合如下要求: 选用的材料应符合其材料标准的要求,并具备有效的材料检验合格报告 a D)选用的材料应耐久,具有耐潮、耐霉、耐腐蚀(或可经处理获得可靠的耐腐蚀层,无毒和阻燃 性能 4.3产品标志 4.3.1产品箱柜的明显位置应装有下列文字内容的铭牌 型号和出厂编号; a b 额定输人电压 供电电源频率 c d 额定输人电流 额定输出电压; f 额定输出电流 额定输出频率; 日 防护等级; h 尺寸 重量 j 制造单位 k I 制造日期 铭牌上的文字应清晰,耐磨,铭牌的文字,型式与尺寸应符合GB/T13306的规定 产品进线及 4.3.2 出线端子有明显标志 4.4设计与结构 4.4.1设计 4.4.1.1主电路设计 对变频器主电路进行计算,电压,电流等主要技术参数留有足够的安全裕量,并依据计算结果进行 主要器件选型 4.4.1.2冷却系统设计 冷却系统的设计应符合下列要求 水冷方式:与外冷却水的接口采用法兰连接 应明确内外水水质、流量、压力、温度等技术指 a 标,用于冷却系统的制造、检试和验收 b) 风冷方式:应明确外部散热风道的风量及空间需求 4.4.2结构 变频器结构要求如下: 变频器采用整体安装方式,内部易损器件可方便拆卸安装 变频器内部组件,设备安装应不妨 a 碍柜体内部风道 b 变频器中所有可拆除零部件,应用螺钉或其他有效方法联结紧固
GB/35701一2017 变频器应有铜制的接地螺栓,接地螺栓有防蚀层,并能有效良好接地 c d 变频器中相同的元器件、组件具有互换性 4.4.3功能 变频器一般应具备如下功能: 运行、报警等状态指示; a b输人开关柜控制及监测; 预充电; c d 显示转速、电流等信号; 紧急断电 e 功率限制 遥控/就地控制选择功能; g 制动电阻过温保护; h 加热器工作指示及控制 转速模式与功率模式选择; k 与上位机的通讯功能; 监测功能;变频器一般应监测输出电流、输人电压、温度以及电机转速等信号 保护功能,如无特殊要求,变频器应具备表1保护功能 m 表1保护功能表 序号 名 称 动 作 备 注 电机超速保护 故障停机 2 变频器功率器件模块放障保护 故障停机 故障停机 变频器过流保护 变频器主电源过压欠压保护 故障停机 变频器过热保护 报警,降速运行 故障停机 变频器输出短路保护 故障停机 变频器冷却系统故障保护 变频器软件故障保护 故障停机 4.5性能 4.5.1电气间隙和爬电距离 变频器主回路带电部件之间以及带电部分与裸露的导电部件之间(特殊部件除外)的最小电气间隙 与最小爬电距离应符合《钢质海船人级规范》的要求 4.5.2绝缘电阻 -般应不低于设备任意一对端子之间预期的最高峰值电压/厄 变频器主回路绝缘 绝缘测试电压一 电阻不低于1MQ,控制回路绝缘电阻不低于5MQ.
GB/T35701一2017 4.5.3介电强度 变频器主回路对机壳施以50Hz交流电,施加电压有效值应符合表2规定,历时1" 而无击穿 min 闪络现象 表2介电强度试验电压 稳定电压U,/八y 试验电压有效值/kV U,<60 0.5 60GB/T35701一2017 4.9.1.2低温工作 变频器在0的低温环境下,通电应能正常工作 4.9.2湿热 变频器主要部件或整机在交变湿热试验后应能正常工作,主回路绝缘电阻值应大于0.2Mn.控制 回路大于0.2MQ 镀层和漆层不应脱落 4.9.3倾斜摇摆 变频器应能承受船舶营运时产生的倾斜摇摆,并能正常工作 4.9.4振动 变频器主要部件或整机在振动试验后应无机械损坏,紧固件或元器件脱落且能正常工作 4.9.5霉菌 变频器外露在空气中的非金属部件经28d霉菌试验后,表面的长霉面积不应超过GB/T2423.16- 2008中规定2b长霉等级 4.9.6盐雾 变频器外露在空气中的主要金属零部件,其表层不应有剥落、,起泡、断裂等腐蚀,应能正常工作 4.10外壳防护 变频器防护等级应不低于IP22 4.11电磁兼容性 电磁兼容性应满足GB/T10250的规定,主要试验项目按表4中的规定执行 表4电磁兼容主要试验项目 序号 测试项目名称 静电放电抗扰度 射频电磁场辐射抗扰度 电快速瞬变脉冲群抗扰度 浪涌电压抗扰度 射频传导抗扰度 射频场感应的传导骚扰抗扰度 控制电源传导发射 5 试验方法 5.1外观质量 用目视法检查变频器的外观质量
GB/35701一2017 5.2材料 检查材质报告 5.3产品标志 用目视法检查产品标志 5.4电气间隙和爬电距离 用仪器测量变频器直流汇流排以及交流汇流排进行最小电气间隙与最小爬电距离 5.5绝缘电阻 5.5.1试验前应满足以下条件 变频器主回路及控制回路均与外部断开; a b 与主回路有连接的控制回路元件及可能导致损坏的元件应予以拆除 c 变频器(包括主回路与控制回路)的输人与输出端子短接;将主回路中的直流母线支撑电容、输 出滤波单元电容分别短接;每个电力电子开关器件的各极端子短接 5.5.2试验方法如下 采用兆欧表测量变频器主回路与柜壳之间的绝缘电阻 a b 采用兆欧表测量变频器控制回路与柜壳之间的绝缘电阻 5.6介电强度 5.6.1试验前应满足以下条件: 变频器主回路及控制回路均与外部断开; a b 与主回路有连接的控制回路元件及可能导致损坏的元件应予以拆除 c 变频器(包括主回路与控制回路)的输人与输出端子短接;将主回路中的直流母线支撑电容、输 出滤波单元电容分别短接;每个电力电子开关器件的各极端子短接 5.6.2试验方法如下 按表2的要求施加电压,试验电压上升至全电压值的时间应不小于10s,维持1min. 5.7空载 5.7.1在满足如下条件的情况下进行空载试验 变频器主回路输人侧通过输人开关柜联结额定电压和频率的电源; a b)变频输出断开 变频器工作在就地模式; c 5.7.2调节变频器,使其输出电压及频率在10%I00%额定值(或产品规定值)范围内可连续调节,试 验过程应无故障报警发生 注，试验中需打开柜门时,如有门控开关,将柜门控开关感应按钮压紧,避免其弹起触动门控报警功能 5.8负载 5.8.1在满足如下条件的情况下进行负载试验: 变频器主回路输人侧通过输人开关柜联结额定电压和频率的电源， a b 变频器输出侧联结额定功率的电机负载 变频器工作在就地模式
GB/T35701一2017 5.8.2调节变频器,使其稳定运行在额定工况下,运行5min,试验过程应无故障报警发生 注:在试验电机不具备条件时,可利用相同功率等级的阻感负载进行试验 5.9输出du/air 变频器稳定运行在额定工况下,使用数字示波器测量变频器的输出电压波形 按照式(1)计算输出 电压的du/d值 Uma一Uni du/d" A 式中: U 电压上升沿最大值的90%,单位为伏特(V); U -电压上升沿最大值的10%,单位为伏特(V); -从U上升至U所需的时间,单位为微秒(4s). 5.10三相电压不对称度 5.10.1变频器稳定运行在额定工况下,用数字功率计测量变频器输出的三相线电压U,Ue,Uc 以测得的线电压Uw.Uw,Ua作三角形AIC.,o和P是以U为公共边作两个等边三角形的顶点,作 OB和PB连线,见图1 /3 Vu 电压不对称计算 5.10.2电压不对称度按式(2)计算 OB U (2 P=U 式中 输出电压不对称度; 输出电压的负序分量,单位为伏特(V); Uo 输出电压的正序分量,单位为伏特(V) U 5.11效率 效率试验条件与负载试验相同 使用数字功率计测量变频器输出端功率P，、输人端功率P,效率 】按照式(3)计算 ×100% 3 1= P
GB/35701一2017 式中: P 输出端功率,单位为千瓦(kW); 输人端功率,单位为千瓦(kw). 5.12连续运行 运行试验条件与负载试验条件相同 调节输出电压,使变频器输出电流分别为25%、50%、75%和 100%额定电流时,连续运行一定时间(一般应不低于6h)后停机 各工况运行时间占比一般应与产品 任务周期相对应 转换工况时,记录输人电压、输出电压、输出电流等参数 试验过程应无故障报警 发生 5.13转速调节 在满足如下条件的情况下进行转速调节试验 5.13.1 变频器主回路输人侧通过输人开关柜联结额定电压和频率的电源; a 变频器输出侧联结额定电机负载; b 变频器工作在就地模式 c 注:如试验电机不具备试验条件,可利用小功率试验电机代替 5.13.2试验时,调节试验电机转速在规定范围内运行 在电机工作在额定转速时测试转速精度,按照 式(4)计算 100% n 式中 电动机实际转速平均值,单位为转每分(r/nmin); n 电动机实际最大(或最小)转速值,单位为转每分(r/min); 转速精度 n 5.14急停 调节变频器,使电机工作在一定转速范围下 按下“急停”按钮,变频器故障灯亮,变频器应能立即 停止工作,并可在操作面板上查询到故障情况 5.15遥控 通过模拟推进控制台(或相关控制设备)来控制变频器 5.16并联 变频器工作在额定工况下,测量变频器各并联输出支路电流 5.17噪声 用声压计测量变频器的噪声 5.18温升 变频器工作在额定工况下,按4.7规定的位置温度 每隔半小时测量一次,填写试验表格,直至变 频器测量部位温度达到稳定为止 5.19接口 用目视法检查变频器的接口
GB/T35701一2017 5.20高温 按GB/T2423.2的规定进行高温试验 5.21低温 按GB/T2423.1的规定进行低温试验 5.22湿热 按GB/T2423,4的规定进行湿热试验 5.23倾斜摇摆 按GD22一2015的规定进行倾斜摇摆试验 5.24振动 按GB/T2423.10的规定进行振动试验 5.25霉菌 按GB/T2423.16 -308的规定进行背菌试验 5.26盐雾 按GB/T2423.17的规定进行盐雾试验 5.27外壳防护 按G;D22一2015的规定进行外壳防护试验 5.28电磁兼容试验 按GD22一2015的规定进行电磁兼容试验 6 检验规则 6.1检验分类 检验分类如下 型式检验; a b)出厂检验 6.2型式检验 6.2.1检验项目 变频器型式检验项目按表5中的规定执行 10
GB/35701一2017 表5检验项目表 序号 检验项目 型式检验 出厂检验 要求章条号 检验方法章条号 外观质量 4.l 5.l1 材料 4.2 5.2 产品标志 4.3 5.3 4.5.1 5.4 电气间隙和爬电距离检查 绝缘电阻 4.5.2 5.5 介电强度 4.5.3 5.6 空载 4.5. 5.7 4.5.5 5.8 负载 输出du/dr 4.5.6 5.9 10 三相电压不对称度 4.5." 5.10 11 效率 4.5.8 5.11 12 4.5.9 5.12 连续运行 转速调节 5.13 13 4,5.10 14 急停 4.5.ll1 5.l4 15 遥控 4.5.12 5.15 16 4.5.13 5.16 并联 1 噪声 ,.17 4.6 温升 18 4.7" 5.l8 19 接口 4.8 5.19 20 4.9.1.1 5.20 高温 21 低温 4.9.1.2 5.21 22 湿热 4.9.2 5.22 23 倾斜摇摆 4.9.3 5.23 24 4.9.4 5.24 振动 25 4.9.5 5.25 霉菌 盐雾 26 4.9.6 5.26 27 外壳防护 4.10 5.27 28 电磁兼容性 4.11 5.28 注: 必检项目;o订购方和承制方协商检验项目;一不检验项目 6.2.2受检样品数 变频器型式检验中,盐雾、霉菌试验用零部件进行试验,倾斜摇摆、振动、高低温、交变湿热试验视具 体情况可在零部件或整机上进行,其他试验的受检样品数量至少一台 1
GB/T35701一2017 6.2.3合格判据 当型式检验的所有项目全部合格时,则判定型式检验合格 当受检样品某一项检验项目不合格时 则该项检验不合格 应分析原因,采取有效措施,再次检验 若修改后其他试验的结果受影响,则应重 新进行相关的试验 再次检验仍不合格时,则判定型式检验不合格 在型式检验中被检验样品仅出现 轻缺陷,并不严重降低产品性能指标,只要承制方能够提供充分论据说明该缺陷是由个别样品所致,则 可复试的检验项目,复试样品的数量由合同要求规定 可复试 6.3出厂检验 6.3.1检验项目 变频器出厂检验的项目按表5规定执行 6.3.2合格判据 若样品的检验项目全部符合要求,则判定变频器出厂检验合格 若样品的检验有不符合要求的项 目,则应对全部项目或只对不符合要求的项目进行复验 若复验仍有不符合要求的目,则判变频器出厂 检验不合格 包装标志、运输和贮存 7.1包装 7.1.1 包装要求 变频器出厂前应予以包装 包装箱应符合GBy/T13384的有关要求,应保证产品在运输存放过程 中不受机械损伤,并有防雨、防尘、防潮能力 7.1.2随机文件 随同产品提供的技术文件包括纸质文件和电子文件,纸质文件和电子文件包含的文件内容完全一 样,只是存储的介质不同,主要包括如下文件 技术条件; a b 使用说明书; 维修说明书; d)完工图册; e 备品备件清单; 装箱请单; f 履历簿; g h) 合格证 7.1.3包装标志 包装箱外部注明下列标志 产品型号、名称以及出厂编号， a b) 产品净重及包装箱的毛重; 收货单位的名称及地址; c d) 制造厂名及地址; 12
GB/35701一2017 标有“向上”“防潮”等文字或图形符号; e fD 包装箱外形尺寸; 包装日期 g 7.2运输和贮存 包装箱在运输和贮存过程中不得受雨、雪侵袭,产品应放置在没有雨、雪侵袭,空气流通,相对湿度 不大于90%,温度不高于十45,不低于-25C的仓库中 13

船舶电力推进变频器GB/T35701-2017

什么是船舶电力推进变频器？

船舶电力推进变频器是一种用于控制电动机转速和转矩的设备，它将船舶电网提供的电能转换为可控的电能，从而驱动船舶的推进器。船舶电力推进变频器在航海中起着至关重要的作用，它可以实现良好的推进效率和舒适性，并且能够降低噪音和污染。

GB/T35701-2017标准介绍

GB/T35701-2017《船舶电力推进变频器》是中国船舶及海洋工程行业标准，由中国船级社发布。该标准规定了船舶电力推进变频器的基本要求、技术参数、试验方法等内容。

GB/T35701-2017适用于满足以下条件的船舶电力推进变频器：

• 额定电压不超过3.3kV
• 额定频率不超过1000Hz
• 最大输出功率不超过20000kW

船舶电力推进变频器的优势

相较于传统的机械传动系统，船舶电力推进变频器具有以下优势：

• 可控性更强：可以精确控制电动机的输出转速和转矩，从而使推进效率更高。
• 噪音更小：电力推进系统比机械传动系统更加静音。
• 节能环保：通过控制输出功率，可以减少能源的消耗，降低排放量。

总结

随着现代科技的不断发展，船舶电力推进变频器已经成为了船舶中不可或缺的一部分。GB/T35701-2017标准的发布，对于规范船舶电力推进变频器的生产和使用起到了至关重要的作用。

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