風力發電機組變流器可靠性技術規范II目 次前言 II1范引文件 1語義 1靠指標 4靠試測方法 5術件求 6靠分方法 7PAGEPAGE10風力發電機組變流系統可靠性技術規范范圍本文件適用于風力發電機組變流系統在研制、運行、改進過程中所開展的可靠性評估。（GB/T19000-2016質量管理體系基礎和術語GB/Z22074-2016塑料外殼式斷路器可靠性試驗方法GB/Z35482-2017風力發電機組時間可利用率GJB451A-2005可靠性維修性保障性術語GB/T19000-2016和GJB451A-2005界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1可靠性reliability產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。3.2可靠性設計designforreliability（DFR）3.3失效failure產品喪失完成規定功能的能力的中斷。3.4failurerate產品工作到t時刻后的單位時間內發生失效的概率。3.5故障fault3.6平均故障間隔時間meantimebetweenfailure（MTBF）產品或系統在兩相鄰故障間隔期內正常工作的平均時間。3.7平均故障修復時間meantimetorepair（MTTR））3.8平均檢修間隔時間meantimebetweenintervention(MTBI)維修人員兩次到達機組開展檢修工作之間間隔時間的平均值。3.9變流器可靠度thereliabilityofconverter在規定時間內在一定條件下變流器無故障地執行指定功能的能力或可能性，以概率來度量。3.10變流器可靠性預期壽命thereliabilitylifeexpectancyofconverter從t=0時刻開始，有一定概率的產品（變流器）發生故障的時間所對應的時間點。符號下列符號適用于本文件。λ：失效率n：臺Nt：（）T：）TRTr變流器通過240小時+試運行驗收一年后。失效率關鍵器件列表失效率詳見附錄A，具體指標可由用戶與制造商協商。MTBFMTBF≥20000小時。MTTRMTTR＜4小時（CAT0~CAT3）。MTBIMTBI≥6500小時。變流器產品按照產品說明維護條件下可靠度≥0.97；置信區間≥90%。具體指標可由用戶與制造商協商。變流器可靠性預期壽命用Bx表示；典型可靠性預期壽命為20年，對應失效率為5%，表示為B5=20；關鍵部件可靠性預期壽命＞20年；置信區間≥60%；如功率模塊或功率組件，可靠性預期壽命＞20年，在維護狀態下。針對被考核器件，失效率計算規范如下：

(1)注：如果器件失效數量為0，則需要擴大統計周期或者樣本范圍直至器件失效數量不為0，才能進行計算。在實踐中，也可以采用年化的統計周期進行計算。部分器件的失效率，可參考附錄A.1。MTBF根據平均故障間隔時間定義，其計算公式見公式（2）：MTBF

數量-(2)故障次數MTBF平均故障間隔時間計算公式應用時應注意以下幾個方面：a）對于變流器，MTBF統計范圍為變流故障，即不包括電網故障與其它非技術因素故障；b)MTBF評估對象可以是變流整機、系統、分系統等可修復產品。MTTR根據平均修復時間的定義，計算公式見公式（3）：MTTR=和 (3)故障次數注：如果故障次數為0，則需要擴大統計周期或者樣本范圍直至故障次數不為0，才能進行計算。參照附錄B。MTBI檢修次數

(4)注：如果檢修次數為0，則需要擴大統計周期或者樣本范圍直至檢修次數不為0，才能進行計算。由可靠度定義可知，其計算公式見公式（5）：式中：

(N0

-

(5)N0——t=00到由Bx壽命定義可知，Bx壽命的結果可以由統計得到。Bx典型的評估對象和評估方法示例如下：252599.7假設功率模塊B1025251090附錄A（資料性附錄）關鍵器件清單關鍵器件清單見表A.1。表A.1關鍵器件清單序號關鍵器件失效率（/小時）可靠性預期壽命（年）（維護狀態下）1功率模塊（替換成IGBT，關注老舊機組情況）；1．5%202框架斷路器；0.5%203機側濾波器（如有）；0.1%204網側濾波器；0.2%205直流母線（DClink）；0.2%206控制器；0.1%207冷卻系統0.3%20基本可靠性框A.2圖A.1變流功率系統基本可靠性框圖例如防雷保護模塊內部由三個部分串聯而成，見圖A.2：安全鏈防雷總線通訊防雷**V防雷安全鏈防雷總線通訊防雷**V防雷圖A.2防雷保護模塊基本可靠性框圖根據以上的基本可靠性框圖，與之對應的數學模型計算可靠度可以用下式（A.1）表示Rt)

nRt) (A.1)i1其中RtRti式計算。可靠性模型計算失效率可以用下式（A.2）表示：nλs

i1

(A.2)其中i附錄B（）MTTR在MTTR統計和應用時，可以參考附錄A中定義的不同的故障級別，根據不同的故障級別分別統計，一般情況下如果不對MTTR統計范圍進行說明，則視為其對全部故障進行修復時間的統計。故障停機過程，在GB/Z35482-2017中細分為響應時間、初期（遠程）分析時間、物流時間（維護小組響應時間）、現場故障分析時間、物流時間（獲取檢修所需資源）、故障檢修時間，見圖1所示。圖B.1