GB T 25120-2010 轨道交通 机车车辆牵引变压器和电抗器.pdf
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1、ICS 29.280 S 35 道写和国国家标准11: .、中华人民GB/T 25120-2010 轨道交通机车车辆牵引变压器和电抗器Railway applications-Traction transformers and inductors on board rolling stock CIEC 60310: 2004 , MOD) 2010-09-02发布2011-02-01实施数码防伪 中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 25120-2010 目次前言.1 l 范围.2 规范性引用文件.3 术语和定义4 主分接.5 变压器绕组的额定电压.3 5
2、.1 网侧额定电压.3 5.2 二次侧额定电压.3 6 额定容量.3 7 变压器和电抗器冷却方式的标志.4 7.1 标志符号.4 7.2 符号的排列.4 7.3 空气冷却.4 8 温升限值.5 8. 1 绝缘材料的分类8.2 温升限值9 铭牌-9.1 变压器铭牌.9.2 电抗器铭牌.6 10 试验610.1 试验分类.10.2 变压器试验.7 10.3 电抗器试验.12 附录A(资料性附录)本标准与IEC60310: 2004技术性差异及其原因16附录B(资料性附录)用户与制造商需协商的项目,或需由用户或制造商提供进一步资料或规范的项目参考文献.GB/T 25120-2010 目U昌本标准采用
3、重新起草法修改采用IEC60310: 2004(轨道交通机车车辆牵引变压器和电抗器)(英文版)。考虑到我国国情,本标准在采用国际标准时进行了修改。这些技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。在附录A中给出了这些技术差异及其原因的一览表以供参考。本标准还做了下列编辑性修改:一一一本国际标准一词改为本标准气一一用小数点代替作为小数点的逗号,;一一一删除国际标准的前言;增加了资料性附录A以及参考文献。本标准在TB/T1680-2006(铁路应用机车车辆牵引变压器和电抗器的基础上制定。本标准的附录A和附录B为资料性附录。本标准由中华人民共和国铁道部提出。本标准由全国牵引电气设备与系统标
4、准化技术委员会CSAC/TC278)归口。本标准主要起草单位:南车株洲电机有限公司。本标准参加起草单位:株洲南车时代电气股份有限公司、南车青岛四方机车车辆股份有限公司、中国北车集团大同电力机车有限责任公司。本标准主要起草人:龙谷宗、梁湘湘。本标准参加起草人:陈立峰、邓桂美、戴笑丰。I G/T 25120-2010 轨道交通机车车辆牵引变压器和电抗器1 范围本标准规定了机车车辆上安装的牵引变压器和电抗器的术语和定义、使用条件、一般特性、试验项目和试验方法等要求。本标准适用于机车车辆牵引变压器,也适用于电传动机车车辆上主电路和辅助电路中接人的各种类型的电抗器。注1:上述的电抗器可包括滤波电抗器、平
5、波电抗器、换流电抗器、静止电力变流器中的保护电抗器、牵引电动机用分流电抗器、调压开关间过渡电抗器、制动电路电抗器和抑制干扰电抗器。注2:当GB1094的要求与本标准或涉及牵引应用的国家标准不相矛盾时,可适用于牵引变压器。注3:对于静止电力变流器用变压器和电抗器,还需参见GB/T25122.1. 经过用户和制造商协商,本标准也可适用于电动车组的三相交流网侧牵引变压器和机车车辆的单相与多相辅助电路中接人的变压器,但仪用互感器和额定输出功率单相小于1kVA和多相小于5kVA的变压器除外。本标准不适用于安装在变压器或电抗器上的附属设备,如分接开关、电阻器、散热器、风机等,它们应分别依照相关标准进行试验
6、。当分接开关为完整变压器的一部分时,变压器试验时不能将其分开。使用条件参见GB/T21413. 1-2008的第7章。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 1094.1-1996 电力变压器第1部分z总则(eqvIEC 60076-1: 1993) GB 1094.2-1996 电力变压器第2部分z温升(eqvIEC 60076-2 :1 993) GB 1
7、094.3-2003 电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙(IEC60076-3: 2000,岛10D)GB 1094.5-2008 电力变压器第5部分z承受短路的能力(IEC60076-5: 2006 , MOD) GB/T 1094. 10 电力变压器第10部分:声级测定(GB/T1094. 10一2003,IEC60076-10: 2001 , MOD) GB/T 10229-1988 电抗器(eqvIEC 60289 :1 987) GB/T 11021-2007 电气绝缘耐热性分级(lEC60085 : 2004 , IDT) GB/T 21563一2008轨道交通
8、机车车辆设备冲击和振动试验(lEC61373:1999 ,IDT) IEC 60850 轨道交通牵引系统供电电压3 术语和定义GB 1094.1-1996和GB/T10229-1988确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3. 1 变压器的分类classification of transformers 根据负载下改变主电路二次侧电压的方法,牵引变压器可以分为固定电压比变压器、低压侧调压变1 G/T 25120-2010 压器和高压侧调压变压器。3.2 电抗器的分类c1assification of inductors 电抗器根据应用场合可分为以下几类:一一交流电抗器:流过交流电流的电抗器,例
9、如用于分接开关级间转换的过渡电抗器、交流换向器电动机制动电路电抗器和抑制干扰电抗器等;直流电抗器:流过交流分量很小的或可忽略的直流电流的电抗器,如直流滤波电抗器、牵引电动机分流电抗器和直流电机制动电路电抗器等;一一脉流电抗器:接在流过有明显周期性脉动电流的直流电路中的电抗器,如牵引电动机的平波电抗器;变流电抗器:接在电力电子变流器中用作换相、保护或滤波的电抗器。3.3 电感的定义definitions for inductance 电抗器的电感值与使用种类有关,因而根据电抗器在测量中所采用的电流种类,规定电感值定义如下。3.3.1 交流电感a. c. inductance 在电抗器上施加规定数
10、值和频率的正弦交流电压时,测量通过电抗器的交流电流值而求得的电感,见公式。)。E-M L 、,/1i ,、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 式中zf一一基波频率,单位为赫兹(Hz); E一一一绕组感应电势,单位为伏特(V)。绕组感应电势E和绕组感应电流I均指方均根值。3.3.2 瞬态电感transient inductance 由电抗器的电流示披记录或测量磁通量变化而求得的电感,见公式(2)。试验用直流电进行,采用电路突然闭合或电抗器突然短接的方式测量。L=l二m=臣当di di 、BJqL f飞. . . .
11、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . dt 绕组感应电势、绕组电流以及所产生的磁通均指瞬时值。3.3.3 脉流电感incremental inductance 当电抗器通过规定的脉动电流时,根据电抗器的端电压和电流的示波器记录而求得的基波电感,见公式(3)。L = _ E_ -2fI ( 3 ) I 式中:f一一指基波频率。绕组感应电势和绕组电流均指基波方均根值。注:脉动因数用百分数表示,通常由公式(的决定:t古f1. ( 4 ) 式中zImax一一电流波形的最大值;2 G/T 25120-2010 I min -电流波形的最小值。
12、脉动因数未超过2%的电流,可看作直流。3.3.4 电抗器的额定值rated values of inductors 在试验进行前,额定值和使用条件(电流、电压、频率、持续时间、工作周期、通风等)应由制造商保证,或由制造商在与用户的合同中提出,国家技术标准有规定的除外。3.3.5 额定电压UN rated voltage U N 额定频率下施加在绕组线圈端子间的电压。3.3.6 最大工作电压Umax maximum operating voltage U max 电抗器在额定频率下不超过规定温升时能持续工作的最大电压值。3.3.7 额定绝缘电压UNm rated insulation volta
13、ge U Nm 额定频率下施加在绕组的任一端子与其他电路或与绕组相连的外部导电部分间的电压。3.3.8 额定容量QNrated power QN 在额定电压和额定频率下工作的无功功率。3.3.9 额定电流INrated current IN 根据额定容量和额定电压所得的电抗器的电流。4 主分接为改变变压器的电压比,可在一个或多个绕组上装有中间分接,后者应在图表中和技术文件中标出,并声明其极限工作特性。当变压器网侧以额定电压和额定频率供电,牵引电动机通以额定电流时,能使牵引电动机在其端子处获得额定电压的分接称为主分接。当网侧绕组和牵引绕组都有中间分接时,应指出主分接。5 变压器绕组的额定电压5.
14、 1 罔侧额定电压网侧额定电压是指在正常工作条件下,施加于网侧绕组上的电压方均根值。如果绕组有分接,额定电压应指主分接上的电压。除非用户和制造商另有规定,网侧额定电压规定为牵引系统的标称电压。注:IEC 60850规定了牵引系统标称电压。5.2 二次侧额定电压变压器二次侧绕组的额定电压是指当变压器网侧绕组的主分接在额定频率下供给额定电压时,绕组端子处的空载电压的方均根值。6 额定睿量牵引变压器通常有几个二次侧绕组(例如:牵引绕组、辅助绕组、列车采暖绕组等)。变压器的技术条件应指出每个绕组的额定容量(单位kVA),其值定义为绕组的额定电压与额定电流的乘积。变压器的额定容量是指持续工作制下的值。3
15、 G/T 25120-2010 绕组的额定电流是指该绕组能长期承受且不超过第8章规定的温升限值的电流。对于牵引绕组,额定电流应与主分接的电流一致。其他绕组的额定电流是指该绕组处于额定工况时的工作电流。注2允许变压器网侧绕组的额定容量小于各个二次侧绕组额定容量的总和,例如:变压器采用单拍联结方式与静止电力变流器相连,或一台牵引变压器,它有一个供暖用的二次侧绕组,但仅当寒冷季节时才使用。7 变压器和电抗器冷却方式的标志7. 1 标志符号应根据采用的冷却方式识别变压器和电抗器。每种冷却方式使用的有关字母符号见表1所示。表1字母符号冷却介质的种类符号矿物油或燃点=;300 c的合成绝缘液体。燃点300
16、c的合成绝缘液体K 燃点高于沸点的合成绝缘液体L 气体G 水w 空气A 循环种类符号自然循环N 强迫(非导向油)循环F 强迫导向油循环D 在强迫导向油循环的变压器和电抗器中,一部分绕组的油流是强迫导向的,但有些绕组,如单独的分接绕组、辅助绕组和稳定绕组中的油流可以是不导向的。7.2 符号的排列7.2. 1 带防护外壳的变压器和电抗器变压器和电抗器的每一种冷却方式用四个字母标识,冷却方式由制造商规定。所规定的符号顺序如表2所示。应采用斜线来分开表示不同冷却方式的组成符号。表2符号顺序第1个字母| 第2个字母| 第3个字母| 第4个字母用来表示与绕组相接触的冷却介质l 用来表示与外部冷却系统相接触
17、的冷却介质冷却介质种类| 循环种类| 冷却介质种类| 循环种类例如,强迫导向油循环和强迫风循环油浸式变压器可用ODAF标识。对于可能选用非导向油流自然冷却或强迫冷却油浸式变压器,典型的标志是ONAN/ONAF、ONAN/OFAF。对于带非通风防护外壳的干式变压器,外壳内部和外部均为自然风冷,标志是ANAN。7.2.2 不带防护外壳的干式变压器和电抗器不带防护外壳的干式变压器和电抗器用两个字母标识,仅用于表示与绕组接触的冷却介质,或采用整体涂覆(例如环氧树脂浇注)绕组的涂覆表面相接触的冷却介质。不带防护外壳或带通风外壳和采用自然风冷的干式变压器用AN标识。7.3 空气冷却当变压器或电抗器是由机车
18、车辆走行或由不与变压器或电抗器一起做试验的强迫空气冷却系统所产生的气流来冷却时,以变压器或电抗器额定容量为基准的风量(或风速)应由用户规定。4 GB/T 25120一20108 温升限值8. 1 绝缘材料的分类对本标准适用的变压器和电抗器,其绕组绝缘目前所使用的固体材料的分类见表3。这些固体材料的规定见GB/T11021-2007。空气冷却或气体冷却干式变压器或电抗器的绕组绝缘用主要固体材料的耐热等级应由制造商确定。8.2 温升限值变压器和电抗器各部件在承受温升试验时,其超出环境温度的温升值不应超过表3规定的值。表3温升限值温升/K设备的部位绕组的耐热等级极限温度/C1类工况2类工况A 75
19、75 120 E 95 95 135 B 130 105 170 F 155 130 195 绕组(平均)H 180 160 220 200 200 180 240 220 220 200 260 250 250 230 290 0类液体65 65 105 K类液体150 150 190 注:对于导向泊流冷却方式,绕组温升限值可以增加5K. 对于O类液体,只有A类耐热等级的极限温升是允许的。对于K类液体,绕组和液体的极限温升如上表底下的单元格所示。当使用某些绝缘材料防潮纸、耐热纸和特殊的绝缘材料)时,经过制造商与用户协商,可采用较高的限值。对充气单元而言,考虑所用气体的特性,气体和绕组的温升限
20、值由制造商和用户规定。对绕组而言,极限值不应超过表中所规定的极限温度。上表规定了两种可供选择的温升,分别与1类工况(正常工作制)和2类工况(大负荷工作制)相一致。在变压器或电抗器使用寿命之外的使用期,变压器或电抗器在满载时的工作周期与2类工况一致。表3规定的极限温度仅起指导作用,而温升是主导的限值。注1:1类工况规定的温升考虑了车载牵引设备不是持续负载,且有相当长的时间工作在欠负荷和空载工况,这样就减缓了在GB/T11021-2007中考虑的绝缘材料的老化。而且,对工作在1类工况的车载牵引设备而言,应根据最高日平均温度有关的温升来修正其温升。最高日平均温度的温升值是指极限环境温度(不超过50
21、C)与+25c的差值,对2类工况,极限环境温度降为40c。极限温度更大时,两类工况下的温升应为减去规定极限值(分别是2类40c ,1类50C)的差值。此处的环境是指冷却所采用的环境。注2:设备的额定功率应与实际工况下负载电流的焦耳积分有关。如果不一致,温升试验考核的实际额定功率应由用户和制造商协商一致。表3得出的温升适用下述方法所测得的温度:一一一用变电阻法推导绕组平均温度的方法;一用(水银或电)温度计测量除绕组之外的各个部位的温度。变压器或电抗器的铁心及其他部件的温升不应达到损害这些部件和其相邻部件的值。在K类液体的情况下,液体类型应经过用户认可。5 G/T 25120一20109 铭牌9.
22、 1 变压器铭牌除非用户与制造商另有协议,每个变压器应装有铭牌,铭牌上至少应标出以下内容:-一一制造商的名称;一一型号;一一出厂序列号;一一制造日期;一一接线图;一一-主分接;一一每个绕组的额定容量和额定电压;一一额定频率;一一冷却介质与类型;冷却介质的体积或质量;一一冷却方式标识;总质量。9.2 电抗器铭牌除非用户与制造商另有协议,每个电抗器应装有铭牌,铭牌上至少应标出以下内容:一一制造商的名称;一一出厂序列号;一一-电抗器型号;一一接线图;一一额定电流(方均根值,或平波电抗器的直流平均值); 一一(在一个或多个规定的基准电流下的)电抗值;额定频率;一一冷却介质与类型;一一冷却方式标识;一一
23、总质量。10 试验10. 1 试验分类10. 1. 1 概述试验可以分为三类z一一型式试验;-一例行试验;一一研究性试验。10. 1. 2 型式试验型式试验为对某一特定设计的产品进行的单件产品试验。试验应在首批产品中的一个产品上进行。如果制造商能提供正式的型式试验报告,证明已在先前生产的相同产品上进行过型式试验,则成批6 GB/T 25120-2010 生产的同类产品认为已通过型式试验,可以免做。可选型式试验仅当订货合同中要求时才进行。10. 1. 3 例行试验例行试验在同批生产的所有产品上进行。经过用户和制造商协商,某类产品的例行试验可用在一批产品中随机抽取部分产品进行试验的方法来代替。10
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