GB T 3859.1-2013 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第1-1部分：基本要求规范.pdf

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1、旷-ICS 29.200 K 46 GB 国家标准国不日-H: -、民华人中半导体变流器GB/T 3859.1-2013 代替GBjT3859. 1-1993 通用要求和电网换相变流器第1-1部分:基本要求规范Semiconductor converters一General requirements and line commutated converters一Part 1-1 : Specification of basic requirements CIEC 60146-1-1: 2009 , MOD) 2013-07-19发布2013-12-02实施也$伍伪码.1_ .，.叹。，协扩/飞

2、杀毛、乡/品、心./、飞帆t&._ 笔尊严世315. 副峙;4;/中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局中国国家标准化管理委员会发布中华人民共和国国家标准半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分:基本要求规范GB/T 3859. 1-2013 9峙中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323 发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X1230 1/16 印张5.5 字数152千字2013年1

3、0月第一版2013年10月第一次印刷* 书号:155066. 1-47540 定价72.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107GB/T 3859.1-2013 目次前言. . VII l 范围2 规范性引用文件-3 术语和定义3.1 半导体器件和组件.3 3.2 臂和联结. 6 3. 3 变流臂的可控性和(直流侧的)运行象限83. 4 换相、熄断和换相电路.3. 5 换相特性103. 6 额定值. . . . . . . . . . . 12 3. 7 特定的电压、电流和因数.3.8 冷却.173. 9 运行条件的允差和电磁兼容性.18 3.

4、10 谐波畸变.3.11 绝缘配合233.四常用文字符号和下标.25 3. 12. 1 常用文字符号.25 3.12.2 主要下标.27 4 电力变流设备的类型、标识和主要技术参数.28 4. 1 类型.284. 1. 1 按变换的方式分类284. 1. 2 按变换的对象分类.28 4. 1. 3 按主电路阀器件的关断方式分类.4. 1. 4 按连接的直流系统分类.29 4. 1. 5 按主电路使用的阀器件类型分类.4. 1. 6 按应用领域分类.29 4. 2 标识.29 4.2. 1 电气联结的标识.294. 2. 2 设备端子和导体终端的标识.29 4.2.3 导体颜色. 30 4.2.

5、4 冷却方式标识代号4. 3 主要技术参数4.3.1 额定直流电流31GB/T 3859.1-2013 4. 3. 2 额定直流电压4. 3. 3 额定频率.32 4.3.4 额定容量. . . 32 5 基本运行和运行条件u5. 1 基本运行.32 5. 1. 1 换相325. 1. 2 电网换相变流器的电压.34 5. 1. 3 电压特性和过渡电流. 35 5.2 骚扰和兼容性. 35 5.2. 1 抗扰性能判据.35 5.2.2 骚扰的形式5.2.3 兼容性.36 5.3 正常运行条件5.3.1 环境条件.37 5.3.2 电气条件.38 5.3.3 负载特性5.4 非正常运行条件.41

6、 6 电力变流设备和组件的性能c6. 1 主电路电气联结.42 6. 1. 1 标准设计变流器.42 6. 1. 2 特殊设计变流器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 6. 1. 3 联结形式.42 6.2 计算因子.45 6.2.1 基本变量.45 6.2.2 损耗和效率.46 6.2.3 功率因数.47 6.2.4 电压调整值.47 6. 3 电磁兼容性.48 6.3.1 谐波.48 6.3.2 换相缺口.49 6.3.3 电压波动.50 6.3.4 其他电磁兼容性问题506.3.5 抗扰度.50 6.4 额

7、定值.51 H 6.4.1 概述516.4.2 额定输出电压.51 6.4.3 电流额定值.51GB/T 3859.1-2013 6. 5 工作制等级.52 6.5.1 原理6.5.2 工作制等级和额定电流值的选择6.5.3 关于双变流器的特殊说明546. 6 其他性能. 55 6.6. 1 可昕噪声556.6.2 电压均衡度6.6.3 电流均衡度6.6.4 稳定性6.6.5 过电流保护.55 6.6.6 过电压保护6.6.7 故障检测6.6.8 安全要求7 阀器件组件和电力变流设备的试验.56 7. 1 总贝。7. 1. 1 试验方法.56 7. 1. 2 试验类型.57 7. 1. 3 试

8、验项目7.2 绝缘试验.58 7.2. 1 概述587.2.2 电力变流设备的出厂绝缘试验.58 7.2.3 附加试验617.3 功能试验. . . . . . . . 61 7.3.1 轻载试验和功能试验.61 7.3.2 额定电流试验.62 7.3.3 过电流能力试验627.3.4 固有电压调整值测量.62 7.3.5 纹波电压和电流测量7.3.6 谐波电流测量7.4 损耗、温度和功率因数7.4.1 组件和设备功率损耗的确定.62 7.4.2 温升试验637.4.3 功率因数测量. 64 7.5 辅助装置和控制设备性能检查7.5.1 辅助装置检查647.5.2 控制设备性能检查.64 7.

9、5.3 保护装置检查.64 皿GB/T 3859.1一2013EDFDCUEdRUEUPOPOPOnb勺t勺tioo叮i4&huhuphunhunhunhuphunhuhunhunhUFhUFhunhU同Jt巧J护比防验卜呻量晴NME-自己Mir制免的验酣削u间境危H试导HUUUUUUU和环和险专制uu波气击嗣M验刷刷时谐电电备任试射量u泪设性度辐测引川川录录录却容扰频声副述牌附附附冷兼抗射噪、.概铭. 性性性磁昕差装志装输存范抖范J电JJ可允包标JJ包运贮规资规口dnhu1i11/飞/L161178志10队8.234ABC二小777t8888录录录8附附附图1换相的类型n图2换相角度的说明.

10、34 图3电压调整值. 35 图4交流电压波形. 41 图B.1公共连接点PCC、场内连接点IPC、设施的电流比和RS1 73 图B.2公共连接点PCC、场内连接点IPC、设施的电流比和R配 73 表l常用文字符号表2主要下标n表3导体颜色.30 表4冷却媒质或热转移媒质的标识代号. . . . 30 表5循环方式的标识代号表6变流器额定容量与网侧额定电压. . 32 表7性能判据表8户内设备冷却媒质的温度限值表9冷却水的水质级别及其适用的变流器阀侧额定电压和电导率.38 表10交流恒压供电联结的电压幅值和频率的抗扰度电平表11交流恒压供电联结电压不平衡的抗扰度电平表12交流恒压供电联结电压波

11、形的抗扰度电平.40 表13电气联结和计算因子.43 N G/T 3859.1一2013表14标准工作制等级. 53 表15负载周期示例(供选择工作制等级参考).54 表16试验项目表17设备直接连接至低压电网时的试验电压四表18设备直接连接至高压电网时的交流或直流试验电压.60 表19变流器各部分的泪升限值.64 表20允差.65 V -目。吕GB/T 3859(半导体变流器分为以下几个部分:一一一第1-1部分:基本要求规范;一一第1-2部分:应用导则;一一第1-3部分:变压器和电抗器;第2部分:包括直接直流变流器的半导体自换相变流器。本部分为GB/T3859的第1-1部分。本部分按照GB/

12、T1. 1-2009给出的规则起草。本部分代替GB/T3859.1一1993(半导体变流器基本要求的规定。本部分与GB/T3859. 1一1993相比，主要技术变化如下:一一修改了标准名称;GB/T 3859.1-2013 一一调整了文本结构，使之尽量与IEC60146-1-1: 2009(半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分:基本要求规范一致;一一删除了主题内容，修改了适用范围(见第1章，1993年版第1章); 一一调整了引用文件(见第2章，1993年版第2章); 一一一调整并修改了术语、符号(见第3章，1993年版第3章); 一一修改了变流器按变换对象主电路使用的阀器件类型和应

13、用领域分类的方法(见4.1. 2, 4. 1. 5和4.1.6，1993年版的4.1.2、4.1.5和4.1. 6) ; -一一增加了变流器的标识(见4.2); 一一修改了变流器的基本参数(见4.3，1993年版的4.2); 一一增加了变流器的基本运行，并将1993年版的图1图3调整至其中(见5.1);一一修改了变流器抗扰性能和电磁兼容性正常使用环境条件川正常使用电气条件和啧载条件(见5.2和5.3，1993年版的5.7.7和5.15. 3); 一一一修改了变流器的电联结(见6.1，1993年版的5.5.1);一一增加了短路计算(见6.2.1.6);一一修改了损耗和效率的一般说明和功率因数(见

14、6.2.2.1和6.2.3，1993年版的5.7.1.1和5. 7. 2); 一一增加了12脉波变流器和升压和降压联结变流器(串联联结)的电压调整值(见6.2.4.5和6.2.4.6); 一一修改了啊侧电压和电流的谐波和直流侧的谐波(见6.3. 1，1993年版的5.7.4和5.7.5); 一一增加了换相缺口和电压波动(见6.3.1和6.3.3); 一一修改了谐波干扰(见6.3.4，1993年版的5.7.6); 一一增加了抗扰度(见6.3.5); 飞也-GB/T 3859.1-2013 修改了变流器的额定值噪声电流、电压均衡度和稳定性能及要求(见6.46. 5、6.6.1 6. 6. 7，19

15、93年版的5.6、5.7. 95. 7.11); 增加了安全要求(见6.6.8); 一一修改了检验和试验的总则检验规则和试验项目(见7.1，1993年版的6.16.3);修改了绝缘试验轻载试验额定电流试验过载能力试验固有电压调整率测量和纹波测量(见7.2、7.3.17. 3. 5，1993年版的6.4. 16. 4. 3、6.4. 10、6.4.8和6.4.17);增加了谐波电流测量(见7.3.6); 一一修改了温升试验辅助装置检验控制设备性能检验保护系统检验冷却系统检验川抗扰试验射频干扰和传导噪声试验音频噪声测量和允差(见7.4.2、7.57. 7和7.8，1993年版的6.4.6、6.4.

16、 1l6. 4.16、6.4.19.4和第7章); 修改了标志、包装、运输、储存(见第8章，1993年版第8章); 一一删除了型号、技术性能中的部件和辅助设备和其他特性(1993年版的4.3、5.7. 12和5. 7. 13) ; 一一删除了负载试验川均衡度测量稳定装置性能检验元器件检验柜体检验装配检验环境条件试验和其他试验(1993年版的6.4. 4、6.4. 9 , 6. 4. 18、6.4.19. 16. 4.19.3、6.4.20和6.4.21) ; 一一一增加了附录A、附录B和附录C。本部分使用重新起草法修改采用IEC60146-1-1:2009(半导体变流器通用要求和电网换相变流器

17、第1-1部分:基本要求规范。本部分与IEC60146-1-1 :2009相比，在结构上增加了16条(4.1. 6、4.2. 14. 2. 3、4.3、5.3.1. 4 5.3. 1. 5、6.3. 1. 5、6.3. 26. 3. 3、6.3.5.3、6.6、7.5.4和8.28.的和一个表(表19)，并将4.2调整为3.12，4.3.1调整为5.1. 1 , 4. 3. 2. 1调整为5.1. 2 , 4. 3. 2. 2调整为5.1. 3 , 4. 3. 3. 1调整为5.2.1, 4.3.3.2调整为5.2.2和5.2.3，5.1调整为4.2.4，5.2. 15. 2. 3调整为5.3.

18、1. 15. 3. 1. 3 , 5. 2. 4调整为5.4，5.3调整为5.3.3，5.4.1调整为5.3. 2. 1和6.3.5，5.4.2调整为5.3. 2. 2 , 6. 2. 1调整为6.1.3和6.2. 1 , 6. 3. 2调整为6.3.4，6.6调整为8.1。VIII 本部分与IEC60146-1-1: 2009的技术性差异及其原因如下:根据标准条文中的实际引用情况，增加了部分规范性引用文件(见第2章); 一一一增加了术语模块化电源及其定义(见3.1.22);修改了变流器的分类方法(见4.1);增加了电气联结的标识设备端子和导体终端的标识导体颜色和主要技术参数(见4.2. 14

19、. 2. 3、4.3); 修改了户外设备运行条件见5.3.1.3 c)J; 一一一增加了海拔和热转移媒质(见5.3.1. 45. 3. 1. 5); 一一一增加了谐波抑制换相缺口电压波动抗扰度等级的选用和其他性能(见6.3. 1. 5、6. 3. 26. 3. 3、6.3.5.3和6.6) ; 一修改了试验的总则(见7.1);一-一增加了表19变流器各部分的温升限值;一一修改了辅助装置检查和保护装置检查(见7.5.1和7.5.3); 一一一增加了冷却设备检验包装运输和贮存(见7.5.4和8.28. 4)。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国电力电子学标准化技术委员会(SAC/TC60)归

20、口。GB/T 3859.1-2013 本部分起草单位:西安电力电子技术研究所、荣信电力电子股份有限公司、厦门科华恒盛股份有限公司、广东志成冠军集团有限公司、青岛经济技术开发区创统科技发展有限公司、卧龙电气集团北京华泰变压器有限公司、北京景新电气技术开发有限责任公司、北京金自天正智能控制股份有限公司。本部分主要起草人:周观允、蔚红旗、张凡勇、陈成辉、李民英、隋学礼、何宝振、陈四雄、罗本东、杨艳秋、胡颖。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB3859-1983、GB/T3859. 1一19930IX -GB/T 3859.1一2013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分:基本

21、要求规范1 范围GBT 3859的本部分规定了使用可控和或)不可控电子闹器件的所有半导体电力变流器和半导体电力开关的性能。勺飞J、电子阅器件主要有草草体器件L包括不可控器件(即整流二极管)和可菇件(即各种晶闸管和功率晶体管)。可控器件，丐反向阻断或反向导通，可借助电流、电压或光控制飞假设非双稳器件在开关状态下工作。/二、本部分主要从总体主规定对变流器的基本要求，以及适用于把交流电变换为直就电或把直流电变换为交流电的电网时目变流器的要求。假如其他类型的电力电子变流器尚无严品标准，本部分的内容也适用。这些特定的要求适用于进行功率变换句换相(例如:半导体自换相变流器)或特殊用逾(例如:直流电动机传动

22、用半导体变流器)的半导体电力变流器，或已知特性的组合(例如t电传动机车车辆用直接直流变流器)。本部分适用于未被专、用产品标准涵盖或特妹性能未被专用产品标准涵盖的所有电力变流器。电力变流器的专用产品标准应参考本部分。注，:本部分不试图定义EMC要求。本部分涵盖王所有现象，因币I给出在其范围适用的专用标准。注2:有机流2 规范性引用文 扩矿本适用于本文.，飞飞飞飞:-/ / 件。GB 2536-2011 电主前体变压器和开关用的未使用过的矿物络二油(lEC60296: 2003，阴、/GB/T 2900. 33-2004 电工术语电力电子技术(IEC600白:551:1998，IDT)GB/T 3

23、859. 2-20l3半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-2部分:应用导则(lEC/TR 60146-1-2 :2011 , MOm GB/T 3859. 3-20l3半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-3部分:变压器和电抗器(lEC60146-1-3:199 1. MOm GB/T 4026-2010 人机界面标志标识的基本和安全规则设备端子和导体终端的标识CIEC60445:2006 ,IDD GB 4208 外壳防护等级CIP代码)(GB 4208-2008 , IEC 60529: 2001 , IDT) GB 574 2006 生活饮用水卫生标准| GB 7260. 1

24、不间断电源设备第1-1部分:操作人员触及区使用的UPS的一般规定和安全要求的B7260. 1-2008 , IEC 62040-1-1: 2002 , MOm GB 7260.2不间断电源设备(UPS)第2部分:电磁兼容性(EMC)要求(GB7260. 2-2009 , IEC 62040-2: 2005 , IDT ) GB/T 3859.1一2013GB 7260. 4不间断电源设备第1亿部分:限制触及区使用的UPS的一般规定和安全要求CGB 7260. 42008，IEC 62040-1-2:2002 , MOD) GB/T 10236 半导体变流器与供电系统的兼容及干扰防护导则GB 1

25、2668.3 调速电气传动系统第3部分:产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法(GB 12668. 32012，IEC 61800-3:2004 ,IDT) GB/T 12668. 6 调速电气传动系统第6部分:确定负载工作制类型和相应电流额定值的导则CGB/T 12668. 62011， IEC/TR 61800-6: 2003 , IDT) GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件GB/T 13422 半导体电力变流器电气试验方法GB/T 16859 阀器件堆、装置和电力变流设备的端子标记CGB/T16859一1997，idtIEC 61148: 1992) GB/T 16895.

26、1 低压电气装置第1部分:基本原则、一般特性评估和定义CGB/T16895. 1 2008 ,IEC 60364-1: 2005 , IDT) GB/T 16935. 12008 低压系统内设备的绝缘配合第1部分:原理、要求和试验CIEC60664-1 : 2007 , IDT) GB/T 17045 电击防护装置和设备的通用部分CGB/T170452008，IEC 61140:2001,IDT) GB 17625.1 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流16A)(GB 17625.1一2012 , IEC 61000-3-2: 2009 , IDT) GB 17625.2 电磁兼容

27、限值对每相额定电流运16A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制CGB17625.2一2007，IEC61000-3-3: 2005 , IDT) GB/Z 17625.6 电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制CGB/Z17625. 62003，IEC TR 61000-3-4:1998 ,IDT) GB/T 17626. 7 电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则CGB/T17626. 72008，IEC 61000-4-7:2002 ,IDT) GB/T 17627. 1 1998低压电气设备的高电压试验技术第一部分:定义和试验要求Ceqv IEC 61180-1:1992) GB/T 17799. 1 电磁兼容通用