T∕ZZB 1980-2020 10kV～35kV光伏发电用智能型组合式变压器

CCSK41T/ZZB1980—202010kV～35kV光伏发电用智能型组合式Intelligentcombinationfor10kV～35kVphotovoltaicpowergenerationtypetransformer浙江省品牌建设联合会发布IT/ZZB1980—2020前言 12规范性引用文件 13术语和定义 24产品分类和型号 25基本要求 36技术要求 47检验方法 8检验规则 9标志、起吊、包装、运输和贮存 附录A（规范性）熔丝的选取 附录B（规范性）测控装置基本配置要求 T/ZZB1980—2020本文件按照GB/T1.1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。本文件由浙江省品牌建设联合会提出并归口管理。本文件由浙江省质量合格评定协会牵头制定。本文件主要起草单位：三变科技股份有限公司。本文件参与起草单位（排名不分先后）：三门县质量监督检验所、红光电气集团有限公司、变压器行业协会、浙江腾龙电器有限公司、阳光电源股份有限公司、国家智能制造装备产品质量监督检验中心、宁波澳孚机械有限公司、北京国标联合认证有限公司杭州分公司。本文件主要起草人：徐秋元、陈益、杨子林、奚圣强，王君钱、楼贤杰、闻敏、李军强、谢军辉、王青、梅成、沈春、干才鑫、杨虎、张辉、林兵、刘军、章宏仁、陈劼、王莹、饶胜波、章朝晖。本文件评审专家组长：赵奇。本文件由三变科技股份有限公司负责解释。T/ZZB1980—2020110kV～35kV光伏发电用智能型组合式变压器本文件规定了光伏发电用智能型组合式变压器的术语和定义、产品分类和型号、基本要求、使用条件、技术要求、检验方法、检验规则、标志、起吊、包装、运输、贮存和质量承诺。本文件适用于电压等级10kV～35kV级、额定频率50Hz、额定容量为630kVA～6300kVA（其中10kV容量为630kVA～1600kVA、20kV容量为630kVA～3150kVA）的光伏发电用智能型组合式变压器（以下简称组合式变压器）。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。凡是注日期的引用文件，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。GB/T1094.1电力变压器第1部分：总则GB/T1094.2电力变压器第2部分：液浸式变压器的温升GB/T1094.3—2017电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘检验和外绝缘空气间隙GB/T1094.5电力变压器第5部分：承受短路的能力GB/T1094.10电力变压器第10部分：声级测定GB/T2521.2全工艺冷轧电工钢第2部分：晶粒取向钢带（片）GB/T2900.1电工术语基本术语GB/T2900.20电工术语高压开关设备和控制设备GB/T2900.95电工术语变压器、调压器和电抗器GB/T38043.6kV～40.5kV高压交流负荷开关GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T6451三相油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T7095.1漆包铜扁绕组线第1部分：一般规定GB/T7095.2漆包铜扁绕组线第2部分：120级缩醛漆包铜扁线GB/T7251.1—2013低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T7251.8低压成套开关设备和控制设备智能型成套设备通用技术要求GB/T7251.12低压成套开关设备和控制设备第2部分：成套电力开关和控制设备GB/T10230.1—2019分接开关第1部分：性能要求和检验方法GB/T11022—2011高压开关设备和控制设备的共用技术要求GB/T11032—2010交流无间隙金属氧化物避雷器GB/T14048.1低压开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T15166.2高压交流熔断器第2部分：限流熔断器GB/T16927.1高电压检验技术第1部分：一般定义及检验要求GB/T16927.2高电压检验技术第2部分：测量系统GB/T17467—2020高压/低压预装式变电站T/ZZB1980—20202GB/T18813变压器铜带GB/T20138电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级（IK代码）GB/T25446油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求DL/T634.5104—2019远动设备及系统抄第5-104部分：传输规约采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问DL/T645多功能电能表通信协议DL/T1442—2015智能配变终端技术条件JB/T501—2006电力变压器检验导则JB/T3837变压器类产品型号编制方法JB/T100886kV～1000kV级电力变压器声级JB/T10217组合式变压器JB/T10681组合式变压器用油浸式负荷开关3术语和定义GB/T1094.1、GB/T2900.1、GB/T2900.20、GB/T2900.95、GB/T7251.8和JB/T10217界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1光伏发电用智能型组合式变压器intelligentcombinedtransformerforphotovoltaicpower应用于光伏发电进行电能输送并对用电设备和发电参数能进行远程监控的组合式变压器。4产品分类和型号4.1产品分类产品按油箱结构一般分为共箱式和分箱式：a)共箱式一般为高压电器元件与变压器器身共用一个绝缘液体箱；b)分箱式一般为把负荷开关等高压电器元件单独置于一个油箱，而其它高压电器元件与变压器器身置于另一个油箱，两油箱间油路不通。4.2产品型号4.2.1组合式变压器产品型号如图1所示。T/ZZB1980—20203ZN智能型标称系统电压，kV额定容量，kVA用途高压接线方案损耗水平代号组合式变压器产品型号字母图1组合式变压器产品型号4.2.2组合式变压器产品型号字母排列顺序及涵义，按表1的规定。表1组合式变压器产品型号字母排列顺序及涵义DS—R—铜“箔”B铝“箔”H“环”网HZG5基本要求T/ZZB1980—202045.1设计研发5.1.1应采用三维计算机辅助软件（如CAD、SolidWorks、ansoft、Pro.E等）对产品进行优化设计。5.1.2应具备采用专用的计算机设计程序进行电磁计算，具备有限元方法分析产品的电磁场和温度场分布、模拟短路时产品的受力情况，得出满足要求的绝缘、散热和受力结构的能力。5.1.3应具备智能管理终端远程升级、远程参数设置功能的设计研发能力。5.2原材料及部件5.2.1铁心应选用冷轧取向电工钢带，应符合GB/T2521.2的要求，且最大比单位总损耗的铁损P1.7/50≤0.90W/kg。5.2.2电磁线选用无氧铜，应符合GB/T7095.1的要求，高压绕组用电磁线应采用QQ-2缩醛漆包铜线，应符合GB/T7095.2的要求，低压绕组应采用铜箔，应符合GB/T18813的要求。5.2.3高压绕组层间绝缘材料应选用场强达到2000V/0.075mm的高性能绝缘纸。5.2.4UPS电源容量至少为1kVA，维持时间至少为1h，在失电情况下，能分合开关5次以上。5.3工艺和装备5.3.1铁心采用全自动电工钢带剪切线剪切，并采用五级以上步进阶梯叠装工艺技术。5.3.2高压绕组采用全自动绕线机绕制，低压绕组采用双箔恒涨力箔绕机绕制。5.3.3器身干燥工序应采用变压法真空干燥设备。5.3.4油箱表面处理应采用抛丸工艺。5.3.5变压器采用真空注油法。5.4检验检测5.4.1应具备电磁线（电阻率）、绝缘液体（击穿电压、介质损耗因数、水含量、气相色谱分析）、低压开关（绝缘水平）等主要材料检验项目的检测能力。5.4.2至少应具备油箱密封检验、直流电阻不平衡率测量、电压比测量和联结组标号检定、绕组对地绝缘电阻测量、空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量、绝缘例行检验等出厂检验项目的检验能力。6技术要求产品可使用于海拔高度不超过2000m、相对湿度不超过95%、环境温度在-25℃~+40℃区域。6.1一般要求6.1.1外观及结构变压器的外观及结构应满足以下要求：a)外观应整洁美观，标识清晰；b)接线应正确合理，符合图样要求；c)箱门的开启、关闭及联锁应灵活可靠；d)电缆头的连接应可靠、安全；e)熔断器熔丝的更换应可靠、安全；f)接地回路应可靠、安全；g)表面油漆均匀一致，无流挂等现象，焊缝均匀，无毛刺、凹坑等现象。T/ZZB1980—202056.1.2安全保护装置6.1.2.1绝缘液体箱应安装压力释放保护装置。6.1.2.2绝缘液体箱应装有熔断器，熔断器除应符合GB/T15166.2的规定外，还应符合下列规定：a)10kV插入式熔丝选用双敏熔丝或电流型熔丝；b)10kV插入式熔丝和10kV后备熔丝应进行匹配选用，如何选用应符合附录A；c)10kV～35kV一体式熔断器选取参考表2，注意要结合厂家的安秒特性曲线。表2熔断器型号选取T/ZZB1980—202066.1.2.3变压器应采用无间隙金属氧化锌避雷器进行保护，避雷器应满足GB/T11032的规定。6.1.3安全保护装置油位指示装置绝缘液体箱应装有油位指示装置。6.1.4油温测量装置变压器应有测量油温的装置。6.1.5油箱附件绝缘液体箱应装设注油阀和放油阀。6.1.6箱体6.1.6.1变压器通常采用自然通风方式冷却或者与用户协商为强迫风冷方式。6.1.6.2变压器的高、低压室门均向外开，门上应有把手、锁。门的开启角度应不小于90°,并设有定位装置。6.1.6.3箱体的焊接与组装应牢固，焊缝应光洁均匀，无焊穿、裂纹、飞溅、气孔等现象。6.1.6.4箱体应进行防锈、防盐雾、防风沙处理，并应保证喷漆颜色均匀，附着力强，漆膜不得有裂纹、流痕、针孔、斑点、气泡和附着物。6.1.6.5箱体通常采用金属材料或阻燃材料制作。高、低压室间应采用金属隔板或阻燃材料隔板隔开。6.1.6.6箱体应有起吊装置，起吊时应保证整个变压器在垂直方向受力均衡,倾斜角度不应超过15°。6.1.6.7油箱和高低压室均不能有外露可拆卸的螺钉、螺栓、铰链或其它构件，不留任何缺口，以防棍棒或线材等物体进入其内部，触及带电部位。6.1.6.8用于固定的部件（或孔）应置于高低压室内底部边缘。变压器安装固定后，只有在高低压室6.2油箱密封和机械强度要求6.2.1油箱密封并应承受GB/T6451所规定的检验压力和时间后应无渗漏油现象。6.2.2油箱的机械强度应满足在正常起吊和运输状态下不出现损伤及不允许的永久变形，并应承受GB/T6451所规定的机械强度检验。6.3直流电阻不平衡率绕组直流电阻不平衡率：相电阻不大于2%,线为不大于1%，如果由于线材及引线结构等原因而使绕组直流电阻不平衡率超过上述值时，除应在例行检验记录中记录实测值外，尚应写明引起这一偏差的原因。用户应与同温度下的例行检验实测值进行比较，其偏差应不大于2%。绕组直流电阻不平衡率应以三相实测最大值减最小值作分子，三相实测平均值作分母计算，对所有引出的相应端子间的电阻值均应进行测量比较。6.4电压比测量和联结组标号检定每个分接都应进行电压比测量，允许偏差应符合表6的规定。应检定变压器的联结组标号。6.5绕组对地绝缘电阻测量应提供变压器各绕组对地绝缘电阻（容量为4000kVA以上的变压器还应提供吸收比R60/R15）的实测值。T/ZZB1980—202076.6性能参数6.6.1空载损耗和空载电流测量变压器的空载损耗和空载电流性能参数应符合表3～表5的规定，允许偏差应符合表6的规定。6.6.2负载损耗和短路阻抗测量变压器的负载损耗和短路阻抗性能参数应符合表3～表5的规定，允许偏差应符合表6的规定。表310kV级电工钢铁心光伏发电用智能型组合式变压器性能参数量表420kV级电工钢铁心光伏发电用智能型组合式变压器性能参数或Dy11y11T/ZZB1980—20208表535kV级电工钢铁心光伏发电用智能型组合式变压器性能参数778表6允许偏差6.7额定电流6.7.1高压电器元件额定电流为：16A、20A、25A、31.5A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A。6.7.2高压熔断器额定短路开断电流（峰值）为：2.5kA、3.5kA、6.3kA、8kA、10kA、12.5kA、16kA、20kA、25kA、31.5kA、40kA、50kA。6.7.3负荷开关额定短时（3s）热稳定电流（方均根值）为：12.5kA、16kA、20kA、25kA。6.7.4负荷开关额定动稳定电流（峰值）为：31.5kA、40kA、50kA、63kA。6.7.5变压器短路承受能力检验电流值按GB/T1094.5的规定。6.8绝缘水平变压器的绝缘水平应符合表7的规定。所选的高压电器元件的绝缘水平应符合相关标准的规定。T/ZZB1980—20209表7变压器绝缘水平6.9声级水平变压器的声级水平应符合JB/T10088和GB/T25446的规定。6.10温升限值6.10.1变压器的温升限值应符合表8、表9的规定。表8温升限值（满载负荷）K）：表9温升限值（1.1倍脉冲性过负荷）K）：6.10.2高压电器元件的温升限值按JB/T10681和GB/T15166.2的规定。6.10.3低压电器元件的温升值按GB/T7251.1的规定。6.11低压开关设备6.11.1低压固定面板式结构的配电装置应有金属板制成的间隔和门，其位置设置应便于电器元件的安装、检验、操作、检修或更换。6.11.2低压开关设备的导线均应有明显的相别标记。低压主开关应能可靠开断运行地点系统短路电流。T/ZZB1980—20206.11.3低压室内侧的信号灯及仪表的装设位置应易于观察和安全地更换。低压零母线的截面应大于主母线截面的1/2，若主母线截面小于50mm²,则取相同截面。主母线应充分考虑到多根电缆的安装位置，确保连接可靠安装方便。6.12接地6.12.1变压器中主接地点应有明显的接地标志。箱体中应设有不少于两个M12与接地系统相连的端子。6.12.2接地电阻及接地线截面选取按GB/T7251.1规定的要求。6.13绝缘油按JB/T501—2006中第7章的规定。6.14机械特性变压器采用的电器元件，其机械特性应符合相关标准和技术条件的规定。6.15箱体防护等级6.15.1油箱防护等级应达到IP68。6.15.2高、低压室防护等级应不低于IP3X（户内式）或IP54（户外式）。6.16变压器对机械应力的防护变压器的外壳应用足够的机械强度，并应耐受以下的负荷和撞击：a)顶部负荷最小值为2500N/m2(竖立负荷或其他负荷)，雪负荷（根据当地气候条件确定）。b)外壳上的风负荷，按GB/T11022—2011中2.2.2的要求。c)在面板、门和通风口上的外部机械撞击能量为20J，对应的防护等级为GB/T20138的IK10。6.17电磁兼容性（EMC）电磁兼容性应符合以下要求：a)对于高压开关设备和控制设备，按GB/T11022—2011中5.18的规定；b)对于低压开关设备和控制设备，按GB/T7251.1—2013中9.4的规定。6.18智能管理终端6.18.1通讯方式变压器通讯系统可采用总线方式或其他数字通讯方式。采用现场总线(Profibus—DP,DeviceNet,Modbus)时，对其特殊要求见GB/T7251.8附录A、附录B或附录C。6.18.2遥测功能通过上位机远程监测智能型组合式变压器基本参数，实现以下功能：a)1路或2路三相电压、三相电流、功率、功率因数、有功无功电度等模拟量；b)两组正向有功电度、正向无功电度、反向有功电度、反向无功电度；c)用于测量绝缘液体温度和各间隔单元温度；T/ZZB1980—2020d)具体遥测功能的参数应根据用户需要确定，应符合附录B的要求。6.18.3遥控功能通过上位机远程控制变压器主路开关,实现以下功能：a)用于控制低压开关的分合闸，配置6路以上可独立编程的继电器出口；b)具体遥控功能应根据用户需要确定，应符合附录B的要求。6.18.4遥信功能通过上位机远程监测变压器各功能单元信息及状态,实现以下功能：a)高压断路器（负荷开关）分合状态、熔断器熔断状态；b)变压器本体油温超温报警、超温跳闸、低油位、高油位、压力释放阀开启等状态；c)低压开关分合状态、低压开关保护动作跳闸状态、远方、就地操作状态；d)高压、低压箱变门位置信号；e)具体遥信功能的参数应根据用户需要确定，应符合附录B的要求。7检验方法7.1一般要求检查7.2油箱密封检验和机械强度检验7.2.1油箱密封检验按GB/T6451的规定。7.2.2油箱机械强度检验按GB/T6451的规定。7.3直流电阻不平衡率测量按GB/T6451的规定。7.4电压比测量和联结组标号检定按JB/T501—2006中第8章和第9章的规定。7.5绕组对地绝缘电阻测量按JB/T501—2006中第6章的规定。7.6性能参数7.6.1空载损耗和空载电流测量按JB/T501—2006中第13章的规定执行。7.6.2负载损耗和短路阻抗测量按JB/T501—2006中第14章的规定执行。7.7额定电流7.7.1短路承受能力检验T/ZZB1980—20207.7.1.1检验前，熔断器应予以短接。应在完整的变压器上进行短路承受能力检验，检验方法按GB/T7.7.1.2应在规定的安装和使用条件下，对高低压主回路（包括负荷开关）分别进行规定的额定短时和峰值耐受电流检验。检验方法分别按GB/T3804和GB/T7251.1的规定。7.7.2高压负荷开关额定短路关合能力检验和额定开断能力检验变压器的高压负荷开关应在正常的安装条件下，分别进行额定短路关合能力检验和额定开断能力检验。检验方法按GB/T3804的规定。7.8绝缘水平7.8.1绝缘例行检验按GB/T1094.3—2017中第10章和第11章的规定执行。7.8.2雷电冲击检验按GB/T1094.3—2017中第13章的规定执行。7.9声级水平按GB/T1094.10的规定执行。7.10温升限值7.10.1检验条件应在装配完整的智能型组合式变压器上进行。门及电缆入口处应按使用条件予以封闭。检验回路应包括高压回路、变压器和低压回路。7.10.2检验方法检验方法按以下方法执行：a)变压器温升按GB/T1094.2规定的方法进行；b)低压电器主回路的温升检验方法按GB/T7251.1—2013中10.10的规定进行。7.11低压开关设备按GB/T7251.1的规定执行。7.12接地按GB/T7251.1的规定执行。7.13绝缘油按JB/T501—2006中第7章的规定执行。7.14机械特性7.14.1机械操作检验高压负荷开关在不带电状态下连续正反操作各5个循环，应转动灵活。T/ZZB1980—20207.14.2机械寿命检验对高低压开关及其它可进行操作的元件、部件，均应按JB/T10217—2013中8.2的规定进行。注：若选用的设备和元件已属定型产品，而且没有改变原7.15箱体防护等级应在装配完整的变压器试品上进行检验，按GB/T4208的规定的要求进行验证。外壳可能的薄弱部位如门、面板或通风口应进行机械撞击检验，按GB/T11022—2011中6.7条的规7.16验证外壳耐受机械应力的检验或计算按GB/T17467—2020中7.101的规定执行。7.17部件兼容性检验（EMC）按GB/T17467—2020中8.17的规定执行。7.18智能控制设备功能检验按DL/T1442—2015中第6章规定的方法进行。8检验规则变压器产品检验分为出厂检验和型式检验。检验项目见表10。8.1出厂检验每台变压器均应进行出厂检验，检验项目见表10，所有出厂检验项目合格，并附有质量合格证明方可出厂。8.2型式检验8.2.1变压器在下列情况之一时，必须进行型式检验：a)新试制产品或转厂生产的老产品；b)产品更改结构、原材料或工艺方法，可能影响产品性能时；c)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；d)国家质量监督机构提出要求时。8.2.2型式检验按表10的规定。T/ZZB1980—2020表10变压器检验项目表1√√2√√3—√4√√5√√6√√7√√8√√9—√—√—√√√—√—√√√√√√√√√√—√—√—√—√—√—√8.2.3型式检验应从出厂检验合格的产品中随机抽取一台进行，经型式检验全部项目符合要求，则判定型式检验合格。若有一项或一项以上不符合要求，则判定型式检验不合格。9标志、起吊、包装、运输和贮存9.1标志变压器均应在易见部位牢固安装有耐久、不易腐蚀、标注清晰的铭牌和其它标志，且在产品寿命周期内应能清楚的辨识；并应标注下列内容：a)产品名称、产品型号；b)标准代号；T/ZZB1980—2020c)制造单位名称或商标；d)出厂序号及制造年月；f)变压器额定容量（kVA）；g)额定频率（Hzh)各绕组额定电压(V或kV)及分接范围；i)各绕组额定电流（A或kA）；j)联结组标号；k)以百分数表示的短路阻抗实测值；l)绝缘液体质量、器身质量、总质量（kgn)变压器除装设标有以上项目的主铭牌外，还应装设标有高低压电器元件性能的铭牌，按GB/T11022和GB/T7251.1列出；o)变压器应在箱体的门上或侧面设置安全标志；p)变压器本体上应具有明确的接地标志。9.2起吊变压器须具有承受总重的起吊装置。9.3包装9.3.1产品内部结构应在正常的铁路、公路及水路运输后相互位置不变，紧固件不松动。9.3.2包装物内应有包括但不限于以下文件：b)铭牌标志图；f)产品质量合格证明书；g)安装使用说明书；h)备品备件和附件清单。9.4运输具体要求如下：a)运输过程中，应将产品安防牢固，不应碰撞、倾斜和滑移现象；b)产品运输过程中应保持正常的直状态，且不允许堆垛；c)整体运输时，应保证变压器的所有组件、部件等不损坏和不受潮。9.5贮存产品应保存在通风干燥处，不得受到有害气体的腐蚀。10质量承诺T/ZZB1980—202010.1产品正常使用年限为30年，在用户正确安装、规范使用、运行保养条件下，产品质量保证期为自到货之日起五年，保修期内免费上门维修。10.2制造方应免费提供本产品运行维护方面的培训。长期为用户提供备品备件及维保服务，建立质量跟踪信息卡制度，健全用户档案，并且对设备运行情况进行回访，了解设备的运行情况，以确保用户的长期、安全、可靠地使用符合本标准制造的设备。10.3在接到报修信息后，浙江省内12h内到达现场、其余地区24h内响应。T/ZZB1980—2020AA熔丝的选取A.1插入式熔丝选取规定A.1.1熔丝在通过3倍满负荷电流时，能承受10s而不动作。A.1.2熔丝在通过6倍满负荷电流时，能承受1s而不动作。A.1.3熔丝在通过12倍满负荷电流时，能承受0.1s而不动作。A.2后备熔丝选取规定A.2.1后备熔丝在通过短路电流时，能承受0.01s而不动作。A.2.2后备熔丝的最小熔断曲线与插入式熔丝最大故障清除曲线的交点所对应的电流，这个值必须大于变压器的短路电流。A.2.3要确保2.2规定中的交点对应的电流值不小于后备熔丝的最小熔断电流。A.2.4要确保2.2规定中的交点对应的电流值小于插入式熔丝的最大开断电流。A.2.5确保在300s时，插入式熔丝对应的电流值不大于后备熔丝的电流值的90%。T/ZZB1980—2020测控装置基本配置要求B.1测控装置使用要求及标准功能B.1.1设备工作条件：a)设备供电电源；b)电压：AC220V±15%；c)频率：50Hz+（-3～+2）Hz；d)设备运行环境：-40℃~+70℃。B.1.2主要功能特点：——装置至少具有20路遥信开入；——装置至少具有5路继电器输出（标配），最多可扩展为6路；——装置至少具有20路遥信开入；——装置至少具有5路继电器输出（标配），最多可扩展为6路；——装置至少具有2路直流量输入，其中一路热电阻或4mA～20mA可选，另一路可固定为4mA~20mA输入，可以采集绝缘液体温及箱变内环境温度；——具有交流采样功能，可测量I、U、P、Q