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1、ICS 29.180K41备案号：43528-2014中 华 人 民 共 和 国 能 源 行 业 标 准 NB/T 42022 2013高压变频调速用油浸式变流变压器Oil-immersed converter transformers for high voltage frequency control2013-11-28发布2014-04-01实施国家能源局 发布NB/ T 42022 2013目 次前言 1 范 围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、起吊、包装、运输和储存 7附录 A (资料性附录
2、)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 13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 21附录 D (资料性附录)多分裂变流变压器阀侧各绕组电流分配的测量值 25INB/T42022 2013前 言本标准按照 GB/T1.12009 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 (SAC/TC 44) 归口。本标准起草单位：沈阳变压器研究院股份有限公司、新华都
3、特种电气股份有限公司、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、上海昊德电气有限公司、特变电工股份有限公司新疆变压器厂。本标准主要起草人：章忠国、嘉陵、邓旭峰、王洋、李占元、蔡定国、何宝振、樊建平、李振、李登峰、房玉杰。本标准为首次发布。NB/T 42022 2013高压变频调速用油浸式变流变压器1 范围本标准规定了高压变频调速用三相油浸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、起吊、包装、运输和储存等。本标准主要适用于高压变频调速系统输入侧用的三相油浸式变流变压器
4、(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。凡是注日期的引用文件，仪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。1GB/T 191 GB1094.1GB1094.2MOD)GB1094.3包装储运图示标志电力变压器第1部分：总则(GB1094.12013,IEC60076-1:2011,MOD)电力变压器 第2部分：液浸式变压器的温升(GB 1094.22013,IEC 60076-2:2011,电力变压器 第 3 部
5、分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙(GB1094.3 2003,IEC 60076-3:2000,MOD)GB1094.5 电力变压器 第5.部分：承受短路的能力 (GB 1094.52008,IEC 60076-5:2006,MOD)GB/T1094.7 2005,MOD)GB/T3859.13859.12013,IEC电 力 变 压 器 第 7 部 分：油浸式电力变压器负载导则(GB/1094.72008,IEC60076-7: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/T 60146-1-1:2009,MOD)GB/T 6451 油 浸式电力变压
6、器技术参数和要求GB/T12668.4 调速电气传动系统 第4部分： 一 般要求交流调速电气传动系统额定值的规定 (GB/T12668.42006,IEC交流电压1000V 以上但不超过35kV 的61800-4:2002,IDT)GB/T 18494.1 变流变压器 第1部分：工业用变流变压器(GB/T18494.12001,IEC 61378-1:1997,IDT)JB/T 3837 变压器类产品型号编制方法JB/T 100886kV500kV 级电力变压器声级3 术语和定义GB1094.1 和 GB/T18494.1 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1高压变频调速用油浸式变流
7、变压器 oil-immersed converter transformer for high voltage frequencycontrol为高压变频器各功率单元提供三相交流电源，且阀侧绕组采用多绕组轴向分裂的移相结构型式的油浸式变流变压器。注：根据需要，网侧绕组也可采用轴向分裂的结构型式。NB/T42022 20133.2移相角 phase shifting angleI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。3.3相位移 phase displacement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
8、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 1094.1 和 GB/T18494.1 的规定。5 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：示例： ZTS1600/6该型号表示一台高压变频调速用、三
9、相、油浸式、自冷、无励磁调压、铜导线、额定容量为1600kVA、 电压等级为6kV 的变流变压器。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
10、移相示意图参见图1。在 图 1 中 ，I 为阀侧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，(图1c) 和 图 1d) 中的与F 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(-),滞后为(+)。在图1a) 中，=+(30-|F|); 在图1b) 中，=-(30-|F|); 在图1c) 和图1d) 中，8=F。2NB/T 42022 2013a)Yel-T b)Ye11+F c)YzO-/ d)Yz0+T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6.3 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
11、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、21相42脉波、24相48脉波、27相54脉波、30相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Ni联 结 方 式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),再将不同轴向高度位置上的人结(或结)绕组并联34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整流 相数3n每周波
12、内 脉波数P=6n联 结 方 式多重 化电 平叠 加逆 变器多 重 化 H 桥级联式逆变器联结组图相位 移角 差60n相位移8阀侧绕组移相角F总数m每段n总数3m226612/)-或/30-30、0或0、+300人/D人或人/人、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-300 0+30 -60-30 -300 0+30 +30+60图A.2 人人、人、7、 联结的变流变压器NB/T 42022 2013a) 相位移 b) 相位移 c) 相位移 d) 相位移 e) 相位移 f) 相位移-300 0+30 -60-30 -300 0+30
13、 +30+60图A.3 人入、人人、5、之、S 联结的变流变压器A.2 6 相12脉波串联叠加电压源型整流电路及其三电平(电压源型)变频器主电路6相12脉波串联叠加电压源型整流电路及其三电平(电压源型)变频器主电路示例见图A.4 图 A.6。a) 分离型电路 b) 串联型电路图A.4 人 人 联结的变流变压器整流电路a) 分离型电路 b) 串联型电路图A.5 联结的变流变压器整流电路10NB/T42022 -2013图A.6 三电平变频器主回路结构A.3 9 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。a) 分离型电路 b) 串联型电路图A.7 9 相
14、18脉波串联叠加电压源型整流电路A.4 12 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。a) 分离型电路 b) 串联型电路图A.8 12 相24脉波串联叠加电压源型整流电路11NB/T420222013A.5 15 相30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) 分离型电路 b) 串联型电路图A.9 15 相30脉波串联叠加电压源型整流电路A.6 18 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。U+25 本)+15+5-5本-15-25 本变流变压器-册-
15、 本o#(3M图A.10 18 相36脉波串联叠加电压源型整流电路12NB/T42022 2013附 录 B(资料性附录)H 桥级联式电压源型变频器拓扑图B.1 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.2 2H 桥级联式变频器拓扑图B.2 3H 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。13NB/T42022 2013逆变器整流器图 B.3 2H 桥级联式电压源型变频器电路图B.4 3H 桥级联式电压源型变频器拓扑图B.3 4H
16、 桥级联式电压源型变频器拓扑图4H 桥级联式电压源型变频器拓扑图见图B.5。14NB/T42022 2013图B.5 4H 桥级联式电压源型变频器拓扑图B.4 5H 桥级联式电压源型变频器拓扑图5H 桥级联式电压源型变频器拓扑图及5H 功率单元串联连接图(示例)见图B.6 及图B.7。15NB/T42022 2013图B.6 5H 桥级联式电压源型变频器拓扑图W图B.7 5H 功率单元串联连接图(示例)16NB/T42022 2013B.5 6H 桥级联式电压源型变频器拓扑图6H 桥级联式电压源型变频器拓扑图见图B.8。图 B.8 6H 桥级联式电压源型变频器拓扑图B.6 7H 桥级联式电压源
17、型变频器拓扑图7H 桥级联式电压源型变频器拓扑图见图B.9。17NB/T42022 2013图 B.9 7H 桥级联式电压源型变频器拓扑图B.7 8H 桥级联式电压源型变频器拓扑图8H 桥级联式电压源型变频器拓扑图见图B.10。18NB/T 42022 2013图B.10 8H 桥级联式电压源型变频器拓扑图B.8 9H 桥级联式电压源型变频器拓扑图9H 桥级联式电压源型变频器拓扑图见图B.11。19NB/T 42022 2013图B.11 9H 桥级联式电压源型变频器拓扑图20C o0A o21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C.1 3 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。A o8 08BNc oz