NBT 42021-2013 高压变频调速干式变流变压器

备案号：43527-2014高压变频调速用干式变流变压器2013-11-28发布2014-04-01实施国家能源局发布I前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14使用条件 25产品型号 26·联结 27技术要求 48试验项目及方法 69标志、包装、运输和储存 8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 9附录B(资料性附录)H桥级联式电压源型变频器拓扑图 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 Ⅱ本标准按照GB/T1.1—2009《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。本标准由全国变压器标准化技术委员会(SAC/TC44)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股份有限公司、江苏上能新特变压器有限公司、顺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高压变频调速用干式变流变压器本标准主要适用于高压变频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”),凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包插所有的修改单)适用于本文件。电力变压器第1部分：总则(GB1094.1—2013,IEC60076-1:2011,MOD)电力变压器第5部分：承受短路的能力(GB1094.5—2008,IEC60076-5:2006,电力变压器第11部分：干式变压器(GB1094—2007,IEC60076-11:2004,MOD)GB/T3859.1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/T3859.1—2013,IEC60146GB4208外壳防护等级(IP代码)(GB-4208—20交流调速电气传动系统额定值的规定(GB/T12668.4—2GB/T18494.1变流变压器第1部分：工业用变流变压器(GB/T18494.1—2001,IEC61378-1:JB/T3837变压器类产品型号编制方法F2相位移phasedisplacementδ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。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。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GB1094.11和GB/T18494.15产品型号变流变压器的产品型号应符合JB/T3837的规定。变流变压器的产品型号示例如下：6联结6.1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：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。c)Yz0-Fd)YzO+F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3载相电压超前基准相电压为(-),滞后为(+)。在图1(a)中，δ=+(30°-|FD);在图1(b)中，δ=-(30°-|F|);在图1(c)和图1(d)中，δ=I。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、21相42脉波、24相48脉波、27相54脉波、30相60脉波、33相66多重化电平叠加逆变器2先将同一轴向高度位置的绕组分别联结成人结(或△结),34多重化H桥级联式逆变器1每相轴向分裂整流相数每周波内数多重化H移角差δT2266八/-△或△/△(-30°、0°或0°、+30°339944566 78+18.75°、+26.25°4每相轴向分裂每周波内数多重化H移角δ阀侧绕组移相角F99+10.91°、+16.36°、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本标准仅规定变流变压器的特殊要求，其他额定容量的优先值为：200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、变流变压器网侧绕组额定电压一般为3、6、10、20、35kV。5NB/T42021—20137.9.1(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。网侧电压等级%允许偏差36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6c)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Zg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Zg之间的偏差与其阀侧空载电压偏差应起在变流变压器中，任一组阀侧绕组(或任一阀侧绕组段)对与其相邻的一组阀侧绕组(或一阀侧绕组段)的短路阻抗称为分裂阻抗Z。如果变流变压器用于双桥并联且不设平衡电抗器的整流电路，则其Zr不应小于20%。变流变压器的绝缘系统温度一般为155℃(F级)或180℃(H级)。如无另行规定，则变流变压器网侧绕组的绝缘水平应符合GB1094.11的规定。各阀侧绕组线端对地和各绕组(段、组)之间的外施交流电压耐受水平按订货技术协议的规定。当用户另有要求时，各阀侧绕组端子对地之间变流变压器的负载标准工作制应符合GB/T38变流变压器在100%额定负载条件下的温升限值应符合GB1094.11或GB/T3859.1的规定。在最高环境温度时，变流变压器各绕组的热点温度均不应高于该变压器相应的并是对变流变压器的本体进行测试的。由于此条件下的声功率级与现此，用户在签订合同前，有必要规定在制造单位空载和负载条件下获得的变流其试验条件。如用户无特殊要求，则声级水平按JB/T10088的规定。变流变压器的冷却方式为自然空气循环(标志代号为AN)或强迫空气循环(标志代号为AF)。供需双方应在订货时明确外壳的防护等级，并就外壳自带的通风冷却装置的技术条如无另行规定，变流变压器承受短路的能力应符合GB1094.5的规定。对于变流变压器，由于网侧绕组通常比较靠近铁心柱，因此，应考虑短路试验变流变压器的试验分为例行试验、型式试验和特殊试验。有关的试验项目及方78.2电压比和相位移测量(例行试验)8.3温升试验(型式试验)值的80%,然后按GB1094.11的规定进行校正。b)对于阀侧绕组为轴向多分裂式中的[Z]矩阵为一个由绕组电阻、自感抗、分裂阻抗和负论阀侧各绕组直接短路或是通过其他方式短路，试验时阀侧各绕组的负载电流[I]与实际工况下的负载电流[J]之间均存在差异，这种差异的可接受性可以通过记录温升试验过程中阀侧各绕组的负载电流并8.3.2.3变流变压器在进行温升试验时，试验电源的波形应近似为正弦波。试验时宜采用直接负载法。在测量阀侧绕组温升时的电流可能不平衡，应测量尽可能靠近上部且试验电流与规定的电流之差在±10%之内的一个阀侧绕修正的有效范围是施加的总损耗与规定的总损耗之差在±20%之内，施加的电流与规定的电流之差在±10%之内。满足上述试验条件的试验结果应按GB1094.11的规定进行修正，其中q值因冷却方式的不同可能如果订货技术协议中无其他另行规定，则绕组8变流变压器应有接线端子、运输及起吊标志，标志内容应符合相关标准规定。铭牌标志除应符合GB1094.11的有关规定外，还可根据需要标志移相角、相位移、联结阀侧绕组移相角：+25°+15°+5°-5°-15°-25d)产品合格证(包括例行试验数据);9(资料性附录)多脉波串联叠加二极管电压源型整流电路A.13相6脉波二极管电压源型整流电路3相6脉波二极管电压源型整流电路示例见图Al≈a)相位移0°b)相位移+30°c)相位-30°d)相位移0°图A.1人人、√、△一、△△联结的变流变压器a)相位移b)相位移c)相位移d)相位移e)相位移f)相位移-30°~0°0°~+30°-60°~Z计Ca)相位移b)相位移c)相位移d)相位移e)相位移f)相位移CcococoC员NCX-30°~0°0°~+30°-60°~-30°-30°~0°0°~+30°+30°~+60°a)分离型电路b)串联型电路与与c红0△Ca)分离型电路b)串联型电路d/dA.39相18脉波串联叠加电压源型整流电路9相18脉波串联叠加电压源型整流电路示例见图A.7。图A.79相18脉波串联叠加电压源型整流电路A.412相24脉波串联叠加电压源型整流电路12相24脉波串联叠加电压源型整流电路示例见图A.8。图A.812相24脉波串联叠加电压源型整流电路15相30脉波串联叠加电压源型整流电路示例见图A.9。A.618相36脉波串联叠加电压源型整流电路18相36脉波串联叠加电压源型整流电路示例见图A.10。本变流变压器图A.1018相36脉波串联叠加电压源型整流电路(资料性附录)H桥级联式电压源型变频器拓扑图B.1H桥电路、2H桥级联式变频器拓扑图和2H桥级联式电压源型变频器电路H桥电路、2H桥级联式变频器拓扑图和2H桥级联式电压源型变频器电路见图B.1～图B.3。图B.22H桥级联式变频器拓扑图B.23H桥级联式电压源型变频器拓扑图3H桥级联式电压源型变频器拓扑图见图B.4。yyynVW(资料性附录)多脉波串联叠加晶闸管电流源型整流电路C.13相6脉波晶闸管电流源型整流电路3相6脉波晶闸管电流源型整流电路见图C.1～图C.3。&NN₂N₂以UaUaUaUaU₄NZN₁ZcolAoBoA0B0cococoAe8oN₁X—C.26相12脉波串联叠加晶闸管电流源型整