電氣化鐵道干式斯科特聯(lián)接變壓器

1電氣化鐵道干式斯科特聯(lián)接變壓器本標準規(guī)定了27.5kV電壓等級的電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器的定義、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則和標志。本標準適用于額定頻率50Hz，額定電壓為27.5kV電壓等級的電氣化鐵道系統(tǒng)中，主要用作27.5kV的電氣化鐵道作三相電壓和兩相電壓相互變換的變壓器。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T1094.1-2013電力變壓器第1部分：總則TB/T2886-1998電氣化鐵道27.5kV、55kV級油浸式斯科特聯(lián)接變壓器技術(shù)條件GB/T1094.11-2007電力變壓器第11部分：干式變壓器GB/T311.1-2012絕緣配合第1部分：定義、原則和規(guī)則GB/T1094.2-2013電力變壓器第2部分：液浸式變壓器的溫升GB/T1094.3-2017電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙GB/T1094.5-2008電力變壓器第5部分：承受短路的能力GB/T1094.10-2003電力變壓器第10部分：聲級測定GB/T10228-2015干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求GB17467-2010高壓/低壓預裝式變電站GB/T1904.12-2013電力變壓器第12部分：干式電力變壓器負載導則GB/T11021-2014電氣絕緣耐熱性和表示方法GB/T4956-2003磁性基體上非磁性覆蓋層覆蓋層厚度測量磁性法JB/T10088-20166kV~1000kV級電力變壓器聲級GB/T13384-2008機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標準。3.1一般定義3.1.1斯科特聯(lián)接（T形聯(lián)接）ScottConnection(Tconnection)可進行三相和兩相互相交換的一種單相變壓器繞組聯(lián)接方法。3.1.2干式斯科特聯(lián)接變壓器Dry-typeScottTransformers2鐵心和繞組均不浸于絕緣液體中的兩個單相變壓器進行斯科特聯(lián)接后并能進行三相電壓和兩相電壓相互變換的變壓器。3.1.3主位變壓器（M變）MainTransformer(MTransformer)在斯科特聯(lián)接的兩個單相變壓器中，其中三相側(cè)繞組兩端與三相線路兩相線間相聯(lián)，并且繞組中點處具有與T接變壓器相聯(lián)的引出線的稱之為主位變壓器。3.1.4T接變壓器（T變）TeaserTransformer(TTransformer)T接變壓器是在斯科特聯(lián)接的兩個單相變壓器中，三相側(cè)繞組的一端與三相線路中的一相相聯(lián)接，另一端與主位變壓器三相側(cè)繞組中點相聯(lián)接的變壓器。4正常和特殊使用條件4.1正常使用條件本標準對變壓器的技術(shù)要求，是在下述的使用條件下規(guī)定的。4.1.1海拔海拔不超過1000m。4.1.2冷卻空氣溫度最高溫度：40℃;最熱月平均溫度：30℃;最高年平均溫度：20℃;最低溫度：-25℃（適用于戶外式變壓器），-5℃（適用于戶內(nèi)式變壓器）。4.1.3電源電壓波形電源電壓波形應近似于正弦波。注：對于公用供電系統(tǒng)來說，此要求并不苛刻，但當有強大的變流器4.1.4多相電源電壓對稱對于三相變壓器，其三相電源電壓應近似對稱。4.1.5濕度周圍空氣的相對濕度應低于93%。線圈表面不應出現(xiàn)水滴。4.1.6地震地震引發(fā)的地面加速度：水平方向不大于3m/s2；垂直方向不大于2m/s2。4.1.7風速風速不超過方向不大于35m/s。34.2特殊使用條件當電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器需要在4.1條款規(guī)定的正常使用條件以外的特殊使用條件下時，用戶應參照下述規(guī)定的內(nèi)容提出要求。4.2.1海拔安裝處超過1000m時，在標準大氣條件下的弧閃距離應由使用處要求的耐受電壓乘以按GB/T311.1規(guī)定的海拔校正因數(shù)確定。如用戶另有要求，應在訂貨合同中注明。在高海拔環(huán)境下的外絕緣，應符合GB/T1094.3的規(guī)定。4.2.2環(huán)境溫度在較高的環(huán)境溫度下的溫升和冷卻，應符合GB/T1094.2的規(guī)定。4.2.3其它特殊要求如用戶另有其它特殊氣候（如高濕度、鹽霧、風砂、腐蝕性氣體、凝露、冰覆等）要求時，應在訂貨合同中注明。4.2.4地震工作在強地震頻發(fā)地區(qū)的電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器，抗震試驗的要求由制造廠與用戶協(xié)商確定。5性能要求5.1概述按本標準制造的電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器性能參數(shù)允許偏差除應符合GB/T1094.1和GB/T1094.11的規(guī)定外，還應符合以下規(guī)定：變壓器M變和T變阻抗電壓之差允許范圍為-5%~+5%。變壓器絕緣水平按GB/T311.1中35kV級的規(guī)定。5.2額定容量、電壓組合、聯(lián)結(jié)組標號及性能參數(shù)額定容量、電壓組合、聯(lián)結(jié)組標號及性能參數(shù)應符合表1和表2的規(guī)定。表150~250kVA雙繞組無勵磁調(diào)壓電氣化鐵道用的干式斯科特配電變壓器4表2315~2500kVA雙繞組無勵磁調(diào)壓電氣化鐵道用的干式斯科特電力變壓器±5%Ⅱ注：根據(jù)用戶要求電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器分接范圍可5.3高壓繞組各分接電壓表1、表2中的高壓繞組各分接電壓見表3。表3±5%和±2×2.5%分接時高壓繞組各分接電壓5.4額定頻率額定頻率為50Hz。5.5冷卻方式的標志冷卻方式的標志代號及其字母代號的排列按GB/T1094.1110的規(guī)定。5.6溫升限值溫升限值按GB/T1094.1111的規(guī)定。其每個繞組的溫升均不應超過表4中所列出的相應限值。表4繞組溫升限值當繞組絕緣系統(tǒng)中某處的溫度是最大值時，則稱此溫度為熱點溫度。熱點溫度不應超過GB/T1094.12中規(guī)定的繞組熱點溫度額定值。熱點溫度雖可測量，但為了實用，可通過GB/T1094.12的5.8中給出的z和q值，用GB/T1094.12的5.7中的公式計算其近似值。5作為絕緣材料用的各部件可以分開使用，也可組合使用，只要它們各自的溫度不超過表3第一欄所給出的相應絕緣系統(tǒng)的溫度。鐵心、金屬構(gòu)件及其鄰近處材料的溫度，不應對變壓器任何部分造成損害。5.7絕緣水平電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器的絕緣水平按GB/T311.1中35kV級的規(guī)定，標稱系統(tǒng)電壓為27.5kV，設備最高電壓Um為40.5kV（方均根值），額定短時外施耐受電壓為95kV（方均根值），額定雷電沖擊耐受電壓為185kV（峰值）。用于高海拔處的電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器：當變壓器被規(guī)定在海拔為1000m~3000m之間運行，而其試驗卻是在正常海拔處進行時，其額定短時外施耐受電壓值，應根據(jù)安裝地點的海拔超過1000m的部分，以每100m增加1%的方式來提高。至于在海拔超過3000m處運行時，其絕緣水平應由供、需雙方協(xié)商確定。5.8局部放電接受水平局部放電水平的最大值為100pC?？赡芤獙ρb有某些附件（如避雷器）的電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器進行特殊考慮。5.9空載損耗和空載電流當用戶沒有要求時，電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器的空載損耗和空載電流，按5.2表1和表2中規(guī)定的值進行設計。當用戶另有要求時，則按用戶的要求進行設計。5.10短路阻抗和負載損耗當用戶沒有要求時，電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器的短路阻抗和負載損耗，按5.2表1和表2中規(guī)定的值進行設計。當用戶另有要求時，則按用戶的要求進行設計。5.11繞組對地及繞組間直流絕緣電阻繞組對地及繞組間直流絕緣電阻規(guī)定為不小于5MΩ。當用戶另有要求時，則按用戶的要求進行設計。要求提供絕緣電阻實測值。當測量溫度不同時，可按表5的絕緣電阻換算系數(shù)折算：表5絕緣電阻換算系數(shù)5如果測量絕緣電阻的溫度差不是表中所列數(shù)值時，其換算系數(shù)可用線性插值法確定。其校正到20℃的絕緣電阻值可用下列公式計算：當測量溫度在20℃以上時，R20=ART當測量溫度在20℃以下時，R20=RT/A式中：R20——校正到20℃的絕緣電阻值，MΩ;RT——在測量溫度下的絕緣電阻值，MΩ;A——換算系數(shù)；K——實測溫度與20℃溫度差的絕對值。5.12聲功率級要求6電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器的聲功率級要求按JB/T10088中的規(guī)定，聲功率級規(guī)定的限值見表6。表6電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器的聲功率級限值聲功率級LWA·SN5.13承受短路的能力電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器應能滿足GB/T1094.5的要求。如果用戶要求通過試驗來驗證是否滿足，則該試驗項目應在訂貨合同中明確規(guī)定。短路試驗結(jié)束后，應重復進行局部放電試驗。其最終的測量值不應超過5.8中規(guī)定的限值。5.14高于額定電壓時的運行在Um的規(guī)定值內(nèi)，且在電壓與頻率之比大于額定電壓與額定頻率之比，但不大于5%的過勵磁條件下，電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器應能無故障地運行。注：本要求并不意味著在正常運行中會經(jīng)常出現(xiàn)，因為在這種情況下制這種運行的持續(xù)時間。這種情況應該僅限于比較少見的且運5.15風機冷卻時的運行當電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器裝有風機進行輔助冷卻時，其有、無風機時的標稱額定容量應由供、需雙方協(xié)商確定。銘牌上應標出無風機冷卻時的額定容量和有風機冷卻時的最大額定容量。5.16置于外殼內(nèi)的運行對于電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器在不是由原制造單位提供的外殼內(nèi)的運行，或者在由原制造單位后來才提供的外殼內(nèi)的運行，其要求見GB/T17467和GB/T1094.12。6試驗項目6.1例行試驗例行試驗項目包括：a)繞組電阻測量；b)電壓比測量和聯(lián)結(jié)組標號檢定；c)短路阻抗和負載損耗測量；d)空載損耗和空載電流測量；e)繞組對地及繞組間直流絕緣電阻測量；f)絕緣例行試驗（額定短時外施耐受電壓試驗）；g)局部放電測量。6.2型式試驗型式試驗項目包括：a)溫升試驗；b)絕緣型式試驗（額定雷電沖擊耐受電壓試驗）；c)風扇電機功率測量（如果有）；d)在90%和110%額定電壓下的空載損耗和空載電流測量。6.3特殊試驗特殊試驗項目包括：a)絕緣特殊試驗；b)短路承受能力試驗；c)對每種冷卻方式的聲級測定（如果每種冷卻方式都規(guī)定了保證的聲級d)外部涂層檢查；e)運輸質(zhì)量的測定；f)環(huán)境試驗；g)氣候試驗；h)燃燒性能試驗。7試驗方法電氣化鐵道用的干式斯科特聯(lián)接變壓器的接線圖如圖1和圖2所示：圖1兩相與三相四線相互轉(zhuǎn)換的接線示意圖2兩相與三相三線相互轉(zhuǎn)換接線示意87.1繞組電阻測量繞組電阻測量方法按GB/T1094.111.2.1和11.2.2的規(guī)定。高壓繞組：分別測量α、N，β、N端子間的直流電阻。低壓繞組：分別測量a、b，b、c，c、a各端子間的直流電阻。7.2電壓比測量用雙電壓表法，對每一分接進行電壓比測量，接線如圖3所示。圖3電壓比試驗接線圖由低壓側(cè)a、b、c端子輸入三相對稱交流工頻電壓，測量Uab、Ubc、Uca、Uan、UαN、UβN，根據(jù)測量結(jié)果計算變比誤差。7.3聯(lián)結(jié)組標號檢定聯(lián)接組標號測定采用直流感應法按下列順序進行。7.3.1M變極性的測定如圖4所示，將電池接在β、N端子間，直流電壓表接在b、c端子間，根據(jù)閉合開關(guān)的瞬間電壓表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定其極性。圖4M變直流感應法接線圖7.3.2T變極性的測定如圖5所示，將b、c端子短接，將電池接在α、N端子間，直流電壓表接在a、b、c端子間，用7.3.1相同的方法確定其極性。圖5T變直流感應法接線圖97.3.3測量各個電壓聯(lián)接組標號測定完成后，由低壓側(cè)輸入三相對稱電壓，測量UαN、UβN、Uαβ、Uan、Ubn、Ucn，Uαβ=√2UαN=√2UβN。7.4短路阻抗（主分接）及負載損耗的測量7.4.1T變阻抗電壓的測量如圖6所示，短接a、b、c三個端子，β、N開路，α、N接入交流電源，使其電流達到額定值，測量UαN換算成UTK。圖6T變阻抗電壓測量接線圖7.4.2M變阻抗電壓的測量如圖7所示，短接b、c兩個端子，α、N開路，β、N接入交流電源，使其電流達到額定值，測量UβN換算成UMK。圖7M變阻抗電壓測量接線圖7.4.3負載損耗的測量短接α、N、β、N，a、b、c端子輸入三相對稱交流電源，使其電流達到額定值，測量負載損耗，試驗接線如圖8所示。圖8負載損耗測量接線圖7.5空載損耗和空載電流測量空載損耗和空載電流測量按GB/T1094.111.5的規(guī)定。型式試驗還應測量在90%和110%額定電壓下的空載損耗和空載電流。7.6繞組對地及繞組間直流絕緣電阻測量繞組對地及繞組間直流絕緣電阻采用2500V兆歐表進行測量。7.7絕緣試驗絕緣包括型式試驗項目的額定雷電沖擊耐受電壓試驗和例行試驗項目的額定短時外施耐受電壓試驗。額定短時外施耐受電壓試驗按GB/T1094.3的規(guī)定。額定雷電沖擊試驗按如下順序進行：如圖9所示，分別對α、β端子進行雷電沖擊試驗。圖9α、β端子雷電沖擊試驗接線圖端子N的雷電沖擊試驗接線，如圖10所示：注：如用戶無特殊要求，N端子可按6圖10N端子雷電沖擊試驗接線圖如圖11所示，分別對低壓側(cè)a、b、c端子進行雷電沖擊試驗。圖11a、b、c端子雷電沖擊試驗接線圖7.8局部放電測量局部放電測量按GB/T1094.1122的規(guī)定。7.9溫升試驗溫升試驗按GB/T1094.1123的規(guī)定。7.10風扇電機功率測量風扇電機功率采用功率表進行測量。7.11短路承受能力試驗短路承受能力試驗按GB/T1094.5的規(guī)定。7.12聲級測定對每種冷卻方式的聲級測定（如果每種冷卻方式都規(guī)定了保證的聲級）按GB/T1094.10的規(guī)定。7.13外部涂層檢查外部涂層檢查按GB/T4956的規(guī)定或按用戶的要求。7.14運輸質(zhì)量的測定運輸質(zhì)量的測定采用整體測量。7.15環(huán)境試驗環(huán)境試驗按GB/T1094.1126的規(guī)定。7.16氣候試驗氣候試驗按GB/T1094.1127的規(guī)定。7.17燃燒性能試驗燃燒性能試驗按GB/T1094.1128的規(guī)定。8銘牌8.1固定于電氣化鐵道干式斯科特聯(lián)接變壓器上的銘牌每臺電氣化鐵道干式斯科特聯(lián)接變壓器均應裝有一塊銘牌，銘牌的材料應不受氣候影響。并應固定在明顯可見的位置。銘牌上所標志的內(nèi)容應永久保持清晰（可采用蝕刻、雕刻、打印或光化學處理等方式）。下述各項內(nèi)容應標志在銘牌上。a)干式變壓器；b)標