地铁牵引整流机组联调试验方案大纲.doc

牵引整流机组联调试验方案大纲一、 试验目的联调试验的试验目的是为了验证整流机组电路的各个环节(输出电压、触发控制电路、信号装置、保护装置等)和辅助设备、主电路其他元件是否相互协调正常工作。整流机组的所有电气性能参数是否符合合同要求。二、 试验依据、原理及接线图1 试验依据GB/T13422-1992半导体电力变流器电气试验方法GB/T3859-1993半导体电力变流器JB/T10693-2007城市轨道交通用干式牵引整流变压器GB1094.11-2007电力变压器 第11部分：干式变压器2 试验原理及接线图2.1 功能试验（轻载试验）(试验线路附图一)轻载试验的目的是为了验证电气线路的所有部分以及冷气系统的连接是否正常，能否与主电路一起正常工作，设备的静态特性是否能满足规定要求。试验期间，应检查控制、辅助、保护装置等的性能，应能与主电路协调工作。测量程序.调整输入电压至额定值，调节变流器的压仓电阻使输出直流电压符合合同规定；测量轻载损耗PQ(整流器损耗+变压器空载损耗)、直流电压。.调整输入电压至1.05倍额定值，直流输出电压符合合同规定。2.2 额定电流试验（低压大电流试验） (试验线路附图二、四) 低压电流试验的目的在于检验变流器能否在额定电流下正常工作。 试验程序 .将变流器输出端子直接短路，变流器的输入端子通过调压器施加交流电压； .用调压器调节电压，使额定直流电流连续通过输出端子； 2.2.1短路损耗的测定 试验时，应在1.1IdN及IdN两种电流下进行测量。此处，IdN为额定直流电流： 首先在直流电流1.1IdN下，测量整流机组的输入功率P2，然后将电流减至IdN，并尽快测量整流机组的输入功率P1。 在额定直流电流下工作时，装置的短路功率损耗为： P1.91P21.1P1 直流侧短路连接导线和分流器中的损耗功率应尽量小，否则，应予单独测定，并从P1、P2中扣除。2.2.2 电流均衡度(均流系数)测定测量电流均衡度的目的是为了检查变流器并联连接的电力半导体器件的瞬态和稳态 电流均衡度是否符合产品技术条件的规定。测量程序用母线或电缆各将2组12脉波整流器与两台整流变压器组成24脉波整流电路。用母线或电缆将24脉波整流电路输出端接入3000A分流器后短接。为测量准确起见，用同样长度截面为2mm2的导线两根分别从屏柜1500A分流器两端引到毫伏表（0.5级）上以便观察测量。调节变流器的输入电压达到2组12脉波组成的24脉波整流机组输出额定直流电流。从毫伏表（0.5级）上分别测量2组12脉波整流桥的电流记为I1,I2。24脉波整流机组的12脉波整流桥并联电流分配均衡系数K按下式计算： K=（I1+I2）/2IM式中：K24脉波整流机组的12脉波整流桥并联电流分配均衡系数。 IM24脉波整流机组中通过最大电流的12脉波整流桥的电流。注意：由于整流桥并联导线的电阻会影响电流分配均衡系数，因此接线和计算时应予考虑。2.3 功率损耗测定因受工厂电源容量限制（工厂试验电源容量为600kW左右），实际工作条件（额定负载）不能达到，根据标准规定可以使用下面方法。在进行轻载试验（负载尽可能小）和短路试验（低压大电流试验）时测量变流器的功率损耗。此时，变流器的总损耗为试验中的轻载损耗和短路损耗之和。2.4 负载试验(试验线路附图一、三) 因受工厂电源容量限制，负载试验只能在最大600kW电阻负载下进行。试验程序a. 调整流器输入电压等于额定值，依次改变负载电阻容量大小,分别测量直流输出电压、电流；b. 结合轻载试验数据画出负载特性曲线。2.5 降低电压下负载试验前提：所有电路参数是不变的保持网侧电压3300V，改变直流侧负载电阻，测试数据如下表：网侧电压U1(V)直流电压Ud(V)直流电流Id(A)直流损耗Pd(kW)33000330010033002003300300330040033005003300600根据上表数据画出Ud-Id曲线Udo1求出直线A的斜率 K= (Ud1-Ud2)/ (Id2-Id1)K的物理意义是电流每增大1A直流输出电压降（V）在额定直流IdN输出时其电压降即直流电压调整值为U=KIdN将测得结果反算到额定条件下的数据：根据以上数据计算出约定空载直流电压在轻载时直流输出电压与网侧电压成线性关系，得出额定条件下约定空载直流电压Udo=10000/3300Udo1由此可得整流机组在额定直流输出IdN时其直流输出电压为UdN=Udo-U2.6 固有电压调整值测量(试验线路附图一、三)根据负载试验测试的Ud、Id和已知的IdN值计算出Udo、UdN画出整流机组的外特性曲线，由外特性曲线计算出电压调整值。2.7 效率和功率因数的测定整流机组的效率按下式计算：效率(直流功率/(直流功率+变流器的总损耗)100%(Pd/(Pd+PQ+P)100%式中:变流器的总损耗为前面试验中测得的轻载损耗PQ和短路损耗P之和。 Pd-直流功率,根据负载特性曲线得出UdN和IdN，PdUdNIdN 。整流机组的效率按下式计算： 功率因数cosw=有功功率/视在功率(Pd+PQ+P)/V1I1式中:Pd-直流功率 PQ-轻载损耗P-短路损耗2.8 交流侧谐波电流及直流侧纹波电压测量(试验线路附图一、三)2.8.1交流侧谐波电流测量试验目的是测量12，24脉波整流电路的交流侧谐波电流测量程序 调整变流器输入电压为额定值, 在整流机组直流输出功率100kW和500kW时分别测出12脉波和24脉波注入电网电流谐波含量。2.8.2直流侧纹波电压测量试验目的是测量12，24脉波整流电路的电压纹波因数测量程序 调整变流器输入电压为额定值,分别在100kW和500kW负载下，测量此时的输出电压值UDH。用示波器探头接至整流器的输出端直接测定脉动直流电压的最大值与最小值之差UPU。电压纹波因数u(%)按下式计算：u(%)UPU/2UDH100%2.9温升试验根据变流器VI级负载工况的特点，结合前面的额定电流试验（低压大电流试验）进行连续两个循环的负载温升试验本试验采用模拟法，对1台变压器（12脉波），分别在空载（开路）、负载条件（短路）下进行。测量程序a. 试验前先测量变压器绕组的冷态电阻及环境温度。b整流器输出端开路，变流器网侧施加额定空载电压，直到铁心和绕组达到稳定为止。用热电阻法测得绕组空载试验下的温升。c. 整流器输出端短路，根据VI级负载工况的规定，先给变流器加额定直流电流；当变流器在额定电流运行达到稳定温度后，将电流增加到1.5倍额定值，维持2小时，然后变流器电流降回额定值；当变流器在额定电流运行再次达到稳定温度后，将电流增加到3倍额定值，维持1分钟，然后变流器电流降回额定值。如此进行连续上面两个循环的负载温升试验。用热电阻法测得绕组负载载试验下的温升。d. 根据标准规定，过载电流值应在额定电流运行达到稳定温度后再分别施加。24h内允许1.5额定电流（2h）两次、间隔时间不低于8h。e. 被试变压器绕组平均温升是在温升稳定后(铁心、线圈温升变化值每小时不大于1K)用热电阻法测得。铁心、线圈及环境温度采用埋设热电阻法测得。测点的位置为上铁轭顶部中心处和三相低压绕组顶部。f. 按合同规定，额定容量下高、低线圈的平均温升均不大于70K。附图一FDG试验电源；PT135kV电压互感器；CT1、CT235kV电流互感器；ZLB1整流变压器；PT2、PT31kV电压互感器；ZL12脉波整流柜；FL分流器；r-压仓电阻；R负载电阻；FYQ分压器。附图二附图三附图四三、 试验设备及仪器序号联调试验项目试验的目的试验设备和仪器仪表1功能试验（轻载试验）轻载试验的目的是为了验证电气线路的所有部分以及冷气系统的连接是否正常，能否与主电路一起正常工作，设备的静态特性是否能满足规定要求。功率分析仪WT2030功率分析仪WT3000数字多用表34410A分流器35kV电压互感器HJ12-1135kV电流互感器HL28-122功率损耗测定测量在实际工作条件下（额定负载）变流器的总损耗。功率分析仪WT2030功率分析仪WT3000数字多用表34410A分流器35kV电压互感器HJ12-1135kV电流互感器HL28-123功率因数测定测量在实际工作条件下（额定负载）变流器的总功率因数。功率分析仪WT2030功率分析仪WT3000数字多用表34410A分流器35kV电压互感器HJ12-1135kV电流互感器HL28-124固有电压调整值测量使变流器电压等于额定值，在不同的直流电流下测量直流电压和直流电流，根据测量点画出外特性曲线，进而确定整流机组的固有电压调整值。功率分析仪WT2030功率分析仪WT3000数字多用表34410A分流器35kV电压互感器HJ12-1135kV电流互感器HL28-125稳定性能的试验本条不适用6交流侧谐波电流及直流侧纹波电压测量测量12，24脉波整流电路的交流侧谐波电流和电压纹波因数功率分析仪WT2030功率分析仪WT3000数字多用表34410A分流器35kV电压互感器HJ12-1135kV电流互感器HL28-12Tek示波器TDS50327负载试验负载试验是为了检验变流器能否在规定的负载等级和负载类型下正常运行，各部分温升不超过规定值。功率分析仪WT2030功率分析仪WT3000数字多用表34410A分流器35kV电压互感器HJ12-1135kV电流互感器HL28-128额定电压下的冲击合闸试验本条不适用9温升试验温升试验的目的在于测定变流器在VI级负载工况下运行时各部件的温升是否超过规定的极限温升。功率分析仪WT2030功率分析仪WT3000数字多用表34410A分流器35kV电压互感器HJ12-1135kV电流互感器HL28-12功率分析仪WT2030微欧计TG-3960-A/TG-3960-7多路温度测量仪TTC-315四、 试验数据序号联调试验项目合格试验数据实测试验数据1功能试验（轻载试验）输入电压为额定值时，输出直流电压Ud5902V输入电压为1.05倍额定值时，输出直流电压Ud900V2功率损耗测定/3功率因数测定由于工厂电房容量的限制，试验负荷不能达到额定值，实际试验负荷只能输出600kW左右，标准规定需要在额定电流、额定电压下测定的功率因数只能在100kW到600kW负荷下测试。测试结果