《交直流配電網(wǎng)用電力電子變壓器技術(shù)規(guī)范》

ICS29.180

K41T/CEC

中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)

T/CECXXXX-201X

交直流配電網(wǎng)用電力電子變壓器技術(shù)規(guī)范

TechnicalSpecificationofPowerElectronicTransformerfor

ACandDCDistributionGrid

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布

T/CECXXXX-YYYY

I

交直流配電網(wǎng)用電力電子變壓器技術(shù)規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電力電子變壓器的使用條件、技術(shù)參數(shù)、主要性能、標(biāo)志銘牌、隨行文件、包裝、運

輸和貯存等方面的要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于電壓等級為10kV、額定容量為5MVA及以下的交直流配電網(wǎng)用電力電子變壓器。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅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/T12325電能質(zhì)量供電電壓允許偏差

GB/T12326電能質(zhì)量電壓波動和閃變

GB/T14549電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波

GB/T15543電能質(zhì)量三相電壓不平衡

GB/T15945電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差

GB/T29629靜止無功補償裝置水冷卻設(shè)備

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

高頻隔離變壓器high-frequencyisolationtransformer

工作頻率超過1kHz、在電力電子變壓器中起電壓變換和電氣隔離作用的變壓器。

3.2

功率模塊powermodule

由連接成半橋或全橋的開關(guān)器件、高頻隔離變壓器以及輔助設(shè)備組成、具備單獨運行功能的模塊化

電路結(jié)構(gòu)，是電力電子變壓器的基本單元。

3.3

電力電子變壓器powerelectronictransformer(PET)

固態(tài)變壓器

電子電力變壓器

由一定數(shù)量的功率模塊組成的成套裝置，具備傳統(tǒng)電力變壓器的基本功能，還可實現(xiàn)無功補償、諧

波治理、電網(wǎng)互聯(lián)、新能源并網(wǎng)、潮流控制等功能。

4使用條件

4.1正常使用條件

4.1.1環(huán)境溫度

最高溫度：40℃；

最高月平均溫度：30℃；

最高年平均溫度：20℃；

最低溫度：-25℃；

最大日溫差：25K。

4.1.2海拔高度

不大于1000m。

4.1.3相對濕度

在25℃時，空氣相對濕度不超過95%，月平均不超過90%。

4.1.4污穢等級

d級。

4.1.5地震烈度

地面水平加速度0.2g，地面垂直加速度0.1g。

4.2特殊使用條件

如存在下述任何一種特殊使用條件，用戶應(yīng)向成套設(shè)備制造商提出并協(xié)商：

a)環(huán)境溫度、海拔、相對濕度、污穢等級與4.1的規(guī)定值不同；

b)設(shè)計中需特殊考慮的地震條件；

c)特殊的安裝位置。

注：特殊條件包含但不限于以上內(nèi)容。

4.3各端口接入系統(tǒng)條件

本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的交直流配電網(wǎng)系統(tǒng)，各端口接入條件如下：

a)高壓交流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓：AC10kV；

b)高壓交流系統(tǒng)最高電壓：AC12kV；

c)低壓交流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓：AC0.4kV；

d)交流系統(tǒng)額定頻率：50Hz；

e)高壓直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓：DC10kV；

f)高壓直流系統(tǒng)最高電壓：DC12kV；

g)低壓直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓：DC0.75kV；

h)系統(tǒng)中性點接地方式：AC10kV系統(tǒng)不接地、消弧線圈接地或小電阻接地，AC0.4kV系統(tǒng)直接

接地。

注：其他特殊系統(tǒng)條件、直流接地方式可由用戶與成套設(shè)備制造商協(xié)商。

5主要參數(shù)

5.1結(jié)構(gòu)型式

5.1.1一次接口

電力電子變壓器應(yīng)根據(jù)交直流配電網(wǎng)應(yīng)用場景需求，提供不同電壓等級的交流端口和直流端口。交

流側(cè)采用三相，直流側(cè)采用單極或雙極系統(tǒng)。

5.1.2二次接口

電力電子變壓器應(yīng)根據(jù)交直流配電網(wǎng)應(yīng)用場景需求，提供通訊、對時等接口。

5.1.3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

電力電子變壓器常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參見附錄A。

5.2基本功能

具備交交、直直、交直和直交變換能力，各個端口之間能量可以雙向流動。

5.3額定電壓

電力電子變壓器宜提供的各端口額定電壓如下：

a)高壓交流側(cè)10kV；

b)高壓直流側(cè)±10kV；

c)低壓交流側(cè)0.4kV；

d)低壓直流側(cè)0.75kV。

注：其他特殊端口電壓可由用戶與成套設(shè)備制造商協(xié)商。

5.4額定容量

電力電子變壓器額定容量可選擇0.5MVA、1MVA、1.5MVA、2MVA、5MVA。

注：其他容量可由用戶與成套設(shè)備制造商協(xié)商。

5.5絕緣水平

電力電子變壓器的額定絕緣水平應(yīng)滿足表1要求：

表1電力電子變壓器額定絕緣水平單位：kV

雷電沖擊耐受電壓(峰值)短時工頻耐受電壓直流耐受電壓

系列I系列II(有效值，1min)（60min）

高壓交流端口對地607535-

高壓直流端口對地6075-18

低壓交流端口對地--2-

低壓直流端口對地--3-

注：系列I僅用于中性點小電阻接地系統(tǒng)。

5.6功率因數(shù)

功率因數(shù)可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍可根據(jù)具體工況，由用戶與成套設(shè)備制造商協(xié)商。

5.7效率

在額定電壓和額定容量下，電力電子變壓器整機效率不小于94%。

5.8過載能力

具有1.1倍長期、1.2倍60秒過載能力。

5.9冷卻方式

可采用自冷、風(fēng)冷或水冷方式。

5.10絕緣耐熱等級

H級。

6性能要求

6.1電力電子元件

6.1.1成套設(shè)備所采用的電力電子元件應(yīng)是技術(shù)成熟的產(chǎn)品，其各種特性應(yīng)已得到完全證實。

6.1.2主回路中的每一個元件都應(yīng)單獨通過試驗并編號。

6.2冗余度

高壓部分冗余度應(yīng)不小于5%。

6.3機械性能

6.3.1成套設(shè)備應(yīng)能承受4.1規(guī)定的地震烈度、吊裝及檢修時產(chǎn)生的應(yīng)力、以及各種故障或控保系統(tǒng)

動作產(chǎn)生的電動力。

6.3.2通訊光纖應(yīng)便于插拔和更換，布置方式應(yīng)避免受力損傷。

6.3.3所有非金屬部件宜采用抗電暈放電的材料。

6.4電壓耐受能力

成套設(shè)備應(yīng)能承受正常運行電壓以及5.5規(guī)定的各種過電壓。

6.5保護功能

成套設(shè)備應(yīng)具備橋臂過流保護、直流過壓保護、開關(guān)器件短路保護和通訊斷線故障保護功能。

6.6并網(wǎng)電能質(zhì)量

6.6.1交流側(cè)電流總諧波畸變率應(yīng)符合GB/T14549的規(guī)定。

6.6.2并網(wǎng)運行時產(chǎn)生的電壓波動和閃變應(yīng)符合GB/T12326的規(guī)定。

6.6.3交流端口的輸出電壓偏差應(yīng)符合GB/T12325的規(guī)定。

6.6.4交流端口的三相電壓不平衡應(yīng)符合GB/T15543的規(guī)定。

6.6.5交流端口的三相電壓頻率偏差應(yīng)符合GB/T15945的規(guī)定。

6.7無線電干擾

在1.1倍最高相電壓時的無線電干擾電壓應(yīng)不大于500μV，并在無光條件下無可見電暈。

6.8噪聲水平

成套設(shè)備及冷卻系統(tǒng)額定負(fù)載時，平均A計權(quán)聲壓級應(yīng)不大于75dB（A）。

注：其他特殊要求可由用戶與設(shè)備供應(yīng)商協(xié)商確定。

6.9防火能力

6.9.1設(shè)備內(nèi)部宜采用無油化設(shè)計。

6.9.2應(yīng)使用安全可靠、難燃的材料，所有塑料部件中應(yīng)添加阻燃劑。

6.9.3相鄰塑料部件之間和光纖通道節(jié)間應(yīng)設(shè)置防火隔板，同時應(yīng)考慮防火隔板對散熱的影響。

6.10溫升限值

額定運行工況下，高頻隔離變壓器繞組平均溫升不超過125K，絕緣材料溫度不超過180°C，薄膜

電容器溫度不超過60°C，開關(guān)器件結(jié)溫由用戶與成套設(shè)備制造商協(xié)商。

6.11水冷系統(tǒng)

6.11.1水冷系統(tǒng)應(yīng)使用成熟的工程方法，參照GB/T29629相關(guān)設(shè)計要求，應(yīng)具備在各種運行條件下

的冷卻能力。

6.11.2應(yīng)配置在線水處理裝置。

6.11.3局部泄漏時應(yīng)具備報警功能。

6.11.4管道應(yīng)在工廠預(yù)制，管道之間應(yīng)采用法蘭連接。

6.11.5設(shè)備和管道低點應(yīng)設(shè)計排水設(shè)施，便于設(shè)備檢修及更換。

6.12風(fēng)冷系統(tǒng)

6.12.1風(fēng)冷系統(tǒng)應(yīng)使用成熟的工程方法，應(yīng)具備在各種運行條件下的冷卻能力。

6.12.2風(fēng)機故障時應(yīng)具備報警功能。

6.12.3運行時噪音符合要求。

6.12.4應(yīng)具備防止雜物吸入風(fēng)道的措施。

6.12.5風(fēng)機部分應(yīng)具備安全措施，防止造成人身傷害。

7試驗項目

7.1試驗項目分類

電力電子變壓器產(chǎn)品的試驗項目，按照試驗對象分為整機試驗、高頻隔離變壓器試驗、控保裝置試

驗和功率模塊試驗。試驗方法按照《交直流配電網(wǎng)用電力電子變壓器試驗導(dǎo)則》執(zhí)行。

7.2整機試驗項目

電力電子變壓器的整機試驗項目如表2所示。

表2電力電子變壓器整機試驗項目

試驗項目例行試驗型式試驗交接試驗

外觀和結(jié)構(gòu)檢查●●●

端對地交流耐壓試驗●●●

端對地直流耐壓試驗●●○

整機絕緣試驗端對地雷電沖擊試驗●●○

端間交流-直流耐壓試驗**○

端間雷電沖擊試驗**○

充電觸發(fā)試驗○●●

并網(wǎng)試驗○●●

負(fù)載投切試驗○●●

系統(tǒng)調(diào)試試驗交流側(cè)短路試驗○●●

直流側(cè)單極接地試驗○●●

電能質(zhì)量測試○●●

聲級測試○●●

注：●為必做項目，○為選做項目，*為特殊試驗項目、由用戶和設(shè)備制造商協(xié)商，下

同。

7.3高頻隔離變壓器試驗項目

電力電子變壓器的高頻隔離變壓器試驗項目如表3所示。

表3高頻隔離變壓器試驗項目

試驗項目例行試驗型式試驗交接試驗

繞組電阻測量●●○

電壓比測量●●○

漏感測量●●○

絕緣電阻測量●●○

工頻耐壓及局部放電試驗●●○

直流耐壓試驗●●○

短時感應(yīng)耐壓試驗●●○

空載損耗及空載電流測量●●○

負(fù)載損耗及短路阻抗測量●●○

溫升試驗○●○

7.4控保裝置試驗項目

電力電子變壓器的控保裝置試驗項目如表4所示。

表4控保裝置試驗項目

試驗項目例行試驗型式試驗交接試驗

靜電放電抗擾度試驗○●○

射頻電磁場輻射抗擾度試驗○●○

電快速瞬變脈沖群抗擾度○●○

浪涌抗擾度試驗○●○

電磁兼容試驗

射頻場感應(yīng)傳導(dǎo)騷擾抗擾度○●○

工頻磁場抗擾度試驗○●○

輻射發(fā)射騷擾試驗○●○

傳導(dǎo)騷擾試驗○●○

電介質(zhì)強度試驗○●○

裝置性能試驗振動、沖擊與碰撞試驗○●○

耐濕熱性能環(huán)境試驗○●○

7.5功率模塊試驗項目

電力電子變壓器的功率模塊試驗項目如表5所示。

表5功率模塊試驗項目

試驗項目例行試驗型式試驗交接試驗

空載運行試驗●●○

功能性試驗

滿載運行試驗●●○

直流過壓保護試驗●●○

保護試驗開關(guān)器件短路保護試驗●●○