NB T 42021-2013 高压变频调速用干式变流变压器.pdf
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1、ICS 29180K41备案号:435272014 N B中华人民共和国能源行业标准NB,T 420212013宣厍木同J卫义 频调速用干式变流变压器Dry-type converter transformers for high voltage frequency control20131 128发布 201 40401实施国家能源局 发布目 次前言-1 范围-2规范性引用文件3术语和定义4使用条件-5产品型号-6联结7技术要求一8试验项目及方法9标志、包装、运输和储存NB,T 420212013附录A(资料性附录)多脉波串联叠加二极管电压源型整流电路附录B(资料性附录)H桥级联式电压源型变
2、频器拓扑图一附录C(资料性附录)多脉波串联叠加晶闸管电流源型整流电路附录D(资料性附录)不同负载条件下多分裂变流变压器阀侧各绕组电流分配的测量值-Il1-1-d-68-0132l25NB,T 420212013月U 目本标准按照GBT 112009标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国变压器标准化技术委员会(SACTC44)归口。本标准起草单位:沈阳变压器研究院股份有限公司、广州智光电气股份有限公司、新华都特种电气股份有限公司、江苏上能新特变压器有限公司、顺
3、特电气设备有限公司、中电电气(江苏)有限公司、保定天威特变电气有限公司、明珠电气有限公司、卧龙电气集团北京华泰变压器有限公司、广州骏发电气有限公司、辽宁华冶集团发展有限公司、昆明赛格迈电气有限公司、上海昊德电气有限公司。本标准主要起草人:章忠国、龙清华、嘉陵、郭跃光、易兆林、王洋、易吉良、邓旭峰、李荣俭、李占元、蔡定国、何宝振、樊建平、李振、周屏、李登峰。本标准为首次发布。II高压变频调速用干式变流变压器NBT 4202120131范围本标准规定了高压变频调速用三相干式变流变压器的术语和定义,使用条件,产品型号,联结,技术要求,试验项目及方法,标志、包装、运输和储存等。本标准主要适用于高压变频
4、调速系统输入侧用的三相干式变流变压器(以下简称“变流变压器”),其网侧绕组的电压等级一般为3kV35kV,阀侧单个绕组的电压一般不超过2 5kV。2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。凡是注目期的引用文件,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。GBT 191包装储运图示标志GB 10941电力变压器第1部分:总则(GB 1094 l2013,IEC 600761:2011,MOD)GB 10945 电力变压器第5部分:承受短路的能力(GB 109452008,IEC 600765:2006,MOD)GB 1094 11
5、电力变压器第11部分:干式变压器(GB 10941l2007,IEC 6007611:2004,MOD)GBT 109412 电力变压器第12部分:干式电力变压器负载导则(GBT 1094122013,IEC6007612:2008,MOD)GBT 38591 半导体变流器通用要求和电网换相变流器 第11部分:基本要求规范(GBT38591-2013,IEC 6014611:2009,MOD)GB 4208外壳防护等级(IP代码)(GB 42082008,IEC 60529:2001,IDT)GBT 126684调速电气传动系统第4部分:一般要求交流电压1000V以上但不超过35kV的交流调速
6、电气传动系统额定值的规定(GBT 126684-2006,IEC 618004:2002,IDT)GBT 184941变流变压器第1部分:工业用变流变压器(GBT 184941200l,IEC 613781:1997,IDT)JB厂r 3837变压器类产品型号编制方法JB,r 10088 6kV500kV级电力变压器声级3术语和定义GB 109411和GBT 184941中界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3 1高压变频调速用干式变流变压器dry-type convertertransformerforhigh voltagefrequency control为高压变频器各功率单元提供三相
7、交流电源,且阀侧绕组采用多绕组轴向分裂的移相结构型式的干式变流变压器。注:根据需要,网侧绕组也可采用轴向分裂的结构型式。32移相角phase shifting angle,用十进制度表示的带有正、负号的角度,与最接近的钟时序数共同表示相位移。1NB,T 4202120133 3相位移phase displacement艿当正序电压系统施加于按字母或数字顺序标志的变流变压器网侧绕组端子时,阀侧绕组和网侧绕组中性点(真实的或假想的)与其相应绕组线路端子间的电压相量的角度差。3 4段section变流变压器每个心柱上对应功率单元串联叠加后形成高压变频器同一输出相的所有阀侧绕组。注:变流变压器阀侧绕组
8、结构上一般应分为三段,分别对应于高压变频器输出A相、B相、C相。3 5组group给同一功率单元中的三相整流桥供电的阀侧绕组。4使用条件如无另行规定,变流变压器的正常使用条件和特殊使用条件均应符合GB 109411和GBT 184941的规定。5产品型号变流变压器的产品型号应符合JBT 3837的规定。变流变压器的产品型号示例如下:示例:ZTSG(H)F-1250010该型号表示一台高压变频调速用、三相、浸渍绝缘干式、绝缘耐热等级为H级、风冷、无励磁调压、铜导线、额定容量为12 500kVA、电压等级为10kV的变流变压器。6联结61概述在多种不同的变频器拓扑结构中,主要采用了以下三种主电路:
9、a)多脉波串联叠加二极管电压源型整流电路(参见附录A):b)H桥级联式电压源型变频器拓扑图(参见附录B);c) 多脉波串联叠加晶闸管电流源型整流电路(参见附录C)。采用附录A和附录c整流电路的逆变器称为多重化电平叠加逆变器。采用附录B主电路的逆变器称为多重化H桥级联式逆变器。6 2移相角和相位移变流变压器的阀侧绕组可采用延边角结(e)、曲折形(z)或多边形(p)联结,以实现移相目的。常用的移相示意图参见图1。A A A Aa a2Ya)Yel一厂 b)Yell+厂 C)Yz0厂d)Yz叶厂图1 网侧绕组星结、阀侧绕组延边角结和曲折形联结的移相示意图NB,T 420212013在图1中,厂为阀侧
10、绕组延边角结或曲折形联结对阀侧基本绕组相电压的移相角,J图1(c)和图1(d)中的占与,相同为阀侧绕组延边角结或曲折形联结对网侧绕组相电压的相位移。移相后的空载相电压超前基准相电压为(一),滞后为(+)。在图1(a)中,占=+(30。一l厂1);在图1(b)中,J=一(30。一|厂|);在图1(c)和图1(d)中,6=F。63联结方式根据附录A附录C中变频器的拓扑结构所需的整流方式及其技术要求的不同,通过相应的三相二极管全波整流和晶闸管可控整流电路,变流变压器可实现6相12脉波、9相18脉波、12相24脉波、15相30脉波、18相36脉波、2l相42脉波、24相48脉波、27相54脉波、30相
11、60脉波、33相66脉波、36相72脉波等的串联叠加,其网侧绕组的联结方式参见表1,阀侧绕组的联结方式参见表2。表1 网侧绕组的联结方式每相轴向分裂绕组数l 联结方式2多重化电平叠加逆变器 3 先将同一轴向高度位置的绕组分别联结成人结(或结),再将不同轴向高度位置上的人结(或结)绕组并联4多重化H桥级联式逆变器 1 人表2阀侧绕组的联结方式每相轴向分裂绕组数 联结方式多重 整 每周化电 多重化H 流 波内 相位平叠 桥级联式 相 脉波 移角相位移 阀侧绕组移相角加逆 逆变器 数 数 联结组图 差变器 3”2 P26m: d 厂60。总数 每段 总数 n2n2 “2 3 n2AA或A_j、威j、
12、一,、q3 3 9 9 18 1、长、囊 20。 -20。、0。、+20。 +10。、00、一100-22 5。、一7 5。、 +75。、+22 50、4 4 12 12 24 f b、zk 15。+7 5。、+22 5。 2250、一7 5024。、一12。、 +6。、+18。、5 15 15 30 ,、k工、A、 1200。、+12。、+240 Oo、一18。、一6。-25。、一15。、一5。、 +5。、+15。、+25。、6 6 18 18 36 ,b一A 10。+5。、+15。、+25。 -25。、一15。、一50-25 710、一17 140、 +4 290、+12 860、7 21
13、 21 42 工b)、心 8 570 -8 570、00、+8 570、 +2143。、0。、一21 43。、+17 140、+25710 一12 860、-4 290以625。、一18750、 +3750、+11 250、一1l 250、一375。、 +18 75。、+26250、8 24 24 48 7孓A、 7 50+375。、+ll 25。、 -26250、一18 750、+18 75。、+2625。 一11 25。、一3 75。NB,T 420212013表2(续)每相轴向分裂绕组数 联结方式多重 整 每周化电 多重化H 流 波内 相位平叠 桥级联式 相 脉波 移角相位移 阊侧绕组移
14、相角加逆 逆变器 数 数 联结组图 差变器 3”2 P=6 n2 艿 厂60。总数 每段 总数 “2H2 “2 3 n2-2667。、-20 0。、 +3 330、+100、一13 330、一6670、00、 +16 67。、+23 330、Oo、9 9 27 27 54 jj,丛、q 6670+6 670、+13 330、 2333。、-1667。、+20 0。、+26670 -10。、一333。27。、一21。、一15。、 +3。、+90、+15。、10 30 30 60 f认A 600 -90、一3。、+3。、+90、 +210、+27。、270、+15。、+210、+27。 2l。、一
15、15。、-9。、3。-27 270、21820、 +2 73。、+8 180、-16 36。、一10 91。、 +13 640、+19 09。、11 33 33 66 )、b1、|怠 5 45。 -5 45。、0。、+5 45。、 +24 550、0。、-2455。、+10 9lo、+16 360、 -19 090、一13 640、+21 820、+2727。 818。、_2 730-27 5。、2 5。、 +2 5。、+7 50、+12 5。、一175。、一125。、 +1750、+22 50、-7 5。、_2 5。、+2 50、 +27 5。、2750、12 12 36 36 72 b、A
16、一 5O。+750、+12 50、 -22 50、一17 5。、+17 5。、+22 5。、 -12 5。、一7 5。、+27 50 -2 5。注:在保证相位移角差不变的情况下,也可采用其他的联结方式及其相应的相位移和移相角。7技术要求7 1基本要求本标准仅规定变流变压器的特殊要求,其他要求应符合GB 109411、GBT 184941和GBT 126684的相关规定。7 2额定容量变流变压器网侧绕组的额定容量是以电压和电流的基波分量为基准的,因此额定三相容量为:S。=43U式中:U线电压基波分量方均根值; 。额定网侧电流基波分量方均根值。该基波分量是从理想的矩形波电流计算得到的。额定容量的优
17、先值为:200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10 000、12 500k、A。注:根据用户要求,也可选择其他额定容量。73网侧绕组额定电压及分接变流变压器网侧绕组额定电压一般为3、6、10、20、35kV。4NB,T 420212013变流变压器网侧绕组应采用无励磁调压方式,分接范围一般为4-5。74阀侧绕组额定电压变流变压器阀侧绕组额定电压按订货技术协议的规定。7 5空载电压比允许偏差除订货技术协议中另有规定外,变流变压器主分接下的空载电压比允许偏差一般为2。76相位移允许
18、偏差除订货技术协议中另有规定外,变流变压器的相位移参见表2的规定,其允许偏差为08。77空载损耗和空载电流空载损耗和空载电流的标准值按订货技术协议的规定。空载损耗和空载电流应按GB 109411的规定进行测量。78额定工频条件下的负载损耗将变流变压器各阀侧绕组同时分别短路,在额定频率下,对网侧绕组施加近似正弦波的电压,当网侧绕组通过额定电流时所测得的损耗为变流变压器额定工频条件下的负载损耗。额定工频条件下的负载损耗的标准值按订货技术协议的规定。额定工频条件下的负载损耗应按GB 109411的规定进行测量。畸变电流负载下的变流变压器负载损耗的确定,应按GBT 184941的规定进行测量。注:在确
19、定变流变压器温升和冷却要求时,应考虑谐波(包括直流分量)引起的附加损耗(参见GBT 18494 1和GBT 12668 4)。7 9短路阻抗7 91 (全)穿越阻抗在变流变压器中,网侧绕组对所有阀侧绕组的短路阻抗称为(全)穿越阻抗。习惯上将该(全)穿越阻抗当作变流变压器的短路阻抗zK,ZK应符合表3的规定。表3短路阻抗网侧电压等级 短路阻抗zK 允许偏差kV 36主分接:1510 按订货技术协议其他分接:按订货技术协议2035792半穿越阻抗在变流变压器中,网侧绕组对任一组阀侧绕组(或任一阀侧绕组段)的短路阻抗称为半穿越阻抗zB。半穿越阻抗的不平衡度按下式计算:KzB2高菘薪则00 “)式中:
20、 一&e半穿越阻抗的不平衡度,:zBl、zB2两组或两段阀侧绕组的半穿越阻抗,。半穿越阻抗的不平衡度应满足下列要求之一:a) 在多重化电平的直流输出端并联的两个整流桥中,分别接入其整流桥交流输入端的两组阀侧绕组的半穿越阻抗zB之间的不平衡度应符合订货技术协议要求。b)在多重化电平的直流输出端串联的两个整流桥中,分别接入其整流桥交流输入端的两组阀侧绕NB,T 420212013组的半穿越阻抗ZB之间的不平衡度应符合订货技术协议要求。c)在多重化H桥的变流变压器中,对任何两段阀侧绕组的半穿越阻抗zB之间的不平衡度通常不予规定。但要求其任何两组阀侧绕组的半穿越阻抗ZB之间的偏差与其阀侧空载电压偏差应
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