GB/T 18494.3-2023變流變壓器第3部分：應(yīng)用導(dǎo)則

ICS29180

CCSK.41

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T184943—2023

.

代替GB/T184943—2012

.

變流變壓器第3部分應(yīng)用導(dǎo)則

:

Convertertransformers—Part3Alicationuide

:ppg

IEC61378-32015MOD

(:,)

2023-03-17發(fā)布2023-10-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

GB/T184943—2023

.

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅴ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語和定義

3………………1

符號

4………………………1

額定值

5……………………2

繞組結(jié)構(gòu)

6…………………3

分接和阻抗應(yīng)用

7-HVDC………………12

絕緣要求及絕緣試驗

8……………………13

損耗

9………………………18

鐵芯和噪聲

10……………28

技術(shù)規(guī)范

11………………31

短路電流的計算

12………………………42

組件

13……………………44

維護

14……………………48

監(jiān)測

15……………………54

變流變壓器的設(shè)計評審

16………………58

參考文獻

……………………64

圖脈波橋原理圖

16………………………3

圖脈波橋原理圖

212………………………4

圖兩臺變流變壓器繞組聯(lián)結(jié)為星角聯(lián)結(jié)和星星聯(lián)結(jié)或者為角角聯(lián)結(jié)和角星聯(lián)結(jié)以得到閥側(cè)電

3----

壓之間有相位差

30°…………………4

圖優(yōu)先選用延邊角結(jié)或曲折形聯(lián)結(jié)做成具有相位移

415°……………4

圖雙反星型連接圖

5………………………5

圖飽和電抗器接線圖

6……………………6

圖粗細調(diào)自耦變壓器開相連接原理圖

7…………………7

圖粗細調(diào)常規(guī)自耦變壓器閉相連接原理圖

8……………7

圖多級粗調(diào)常規(guī)自耦變壓器閉相連接原理圖

9…………8

圖粗細調(diào)升壓自耦變壓器閉相連接原理圖

10…………8

圖粗細調(diào)自耦變壓器開相連接原理圖

11………………9

圖粗細調(diào)雙繞組變壓器閉相連接原理圖

12……………9

Ⅰ

GB/T184943—2023

.

圖雙繞組換流變壓器兩種基本排列

13…………………10

圖公共互抗

14……………11

圖典型阻抗

15……………13

圖典型的工業(yè)用變流變壓器絕緣系統(tǒng)元件

16…………14

圖絕緣系統(tǒng)的等效電路

17R-C…………15

圖極性反轉(zhuǎn)前和反轉(zhuǎn)后的電壓分布

18…………………16

圖轉(zhuǎn)換簡圖

19AC/DC…………………17

圖閥側(cè)繞組為密耦合的三繞組變流變壓器的漏磁場

20………………21

圖閥側(cè)繞組無耦合的三繞組變流變壓器的漏磁場

21…………………22

圖閥側(cè)繞組為雙同心式松耦合的三繞組變流變壓器漏磁場

22………23

圖兩個閥側(cè)繞組沿軸向分置且為松耦合的三繞組變流變壓器漏磁場

23……………24

圖短路故障條件

24………………………42

圖閥側(cè)套管布置圖

25……………………46

圖套管附近及相關(guān)絕緣系統(tǒng)交流直流及混合電場分布示例

26HVDC、……………47

表雙繞組排列

1…………………………11

表諧波電流負載損耗計算

2……………25

表監(jiān)測類型

3……………56

Ⅱ

GB/T184943—2023

.

前言

本文件按照標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是變流變壓器的第部分已經(jīng)發(fā)布了以下部分

GB/T18494《》3。GB/T18494:

第部分工業(yè)用變流變壓器

———1:;

第部分高壓直流輸電用換流變壓器

———2:;

第部分應(yīng)用導(dǎo)則

———3:。

本文件代替變流變壓器第部分應(yīng)用導(dǎo)則與相

GB/T18494.3—2012《3:》,GB/T18494.3—2012

比除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外主要技術(shù)變化如下

,,:

更改了適用范圍見第章

———(1);

增加了變流變壓器設(shè)計時需區(qū)分網(wǎng)側(cè)電壓為正弦波和非正弦波的情況見第章

———(5);

脈波聯(lián)結(jié)組別圖中增加及聯(lián)結(jié)方式增加了帶有濾波和補償用的第三繞組的

———12DyYyDdYd;

工業(yè)設(shè)備需考慮實際電流較額定值大的情況見

(6.1);

優(yōu)化了聯(lián)結(jié)示意圖的樣式增加了自耦變壓器介紹的種類包括有粗調(diào)和細調(diào)的自耦變壓器的

———;,

開相原理圖有粗調(diào)和細調(diào)的變壓器雙繞組閉相原理圖等見和

、(6.26.3);

更改了混合絕緣的溫升限值由改為參考中允許的限值

———,“105℃”“GB/T1094.2—20136.2”,

提示可從獲得新絕緣材料的應(yīng)用方法見

GB/T1094.14(8.1.2);

增加了大電流繞組的電流分布損耗和熱點溫升內(nèi)容見

———、(9.1.3);

增加了整流器松耦合情況損耗雜散增加的內(nèi)容見

———(9.1.5);

增加了接電壓源變流器的變壓器介紹見

———(9.1.8);

增加了關(guān)于工業(yè)用變流變壓器的溫升試驗考慮的內(nèi)容見

———(9.2.5);

增加了關(guān)于工業(yè)用變流變壓器的油箱熱點的內(nèi)容見

———(9.2.6);

增加了飽和電抗器鐵芯及油箱中平衡電抗器鐵芯的有關(guān)內(nèi)容見

———(10.1.1);

增加了諧波對變流變壓器鐵芯影響的內(nèi)容見

———(10.1.2);

增加了關(guān)于平衡電抗器鐵芯設(shè)計會對噪聲產(chǎn)生影響的內(nèi)容見

———(10.2.1);

將油的擊穿電壓和酸值測試由每兩年一次改為每年至少進行一次見

———(14.2.2);

增加了關(guān)于工業(yè)用和用變流變壓器的設(shè)計評審的章節(jié)見第章

———HVDC(16)。

本文件修改采用變流變壓器第部分應(yīng)用導(dǎo)則

IEC61378-3:2015《3:》。

本文件與的技術(shù)差異及其原因如下

IEC61378-3:2015:

為了適應(yīng)我國的技術(shù)條件用修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)的代替了

———,GB/T1094.5IEC60076-5、

代替了見第章和

GB/T1094.14IEC60076-14:2013(8.1.2、1216.3.4.3);

考慮到和中對額定電流的要求不同為了兼顧我

———GB/T18494.1—2014GB/T18494.2—2022,

國的實際情況對I和Kh的解釋按我國的情況進行了調(diào)整并增加了電流比值k額定電

,LN,h、

流I和額定電流下的電阻損耗IR的符號和解釋見第章

rr(4);

考慮到和中對額定電流的要求不同為了兼顧我

———GB/T18494.1—2014GB/T18494.2—2022,

國的實際情況對額定值的內(nèi)容分別進行了修改見第章中的第段第段和最后一段

,(51、2);

為避免引起誤解刪除了原文中當(dāng)一臺變流變壓器接法為正序和另一臺變流變壓器

———,IEC“”“

接法為負序時在其后面括號內(nèi)所給出的字母標(biāo)志見中圖上面的第段

”(6.141);

考慮到我國變壓器端子標(biāo)志習(xí)慣與國外不同為了兼顧我國的實際情況將變壓器三相端子標(biāo)

———,,

Ⅲ

GB/T184943—2023

.

志由和修改為和見中的圖圖

“U、VW”“A、BC”(6.2.37~12);

考慮到我國對工業(yè)用變流變壓器和輸電用換流變壓器在阻抗偏差要求方面的不同為

———HVDC,

了兼顧我國的實際情況對阻抗偏差的內(nèi)容進行了修改對于工業(yè)用變流變壓器其要求與

,。,

原文保持一致而對于輸電用換流變壓器其要求則按照的

IEC;HVDC,GB/T18494.2—2022

規(guī)定見的第段

(7.26);

我國電源的額定工頻為為了符合我國的實際情況刪除了原文中的只保

———50Hz,,IEC60Hz,

留見

50Hz(9.1.6);

為了兼容我國標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容刪除了原文中的監(jiān)測項目重復(fù)的沖擊波形或低

———,IEC“(RSO)

壓沖擊電壓試驗響應(yīng)見

”(15.3.3)。

本文件做了下述編輯性改動

:

對引言的內(nèi)容進行了調(diào)整

———;

對第章的標(biāo)題及符號的順序進行了調(diào)整

———4;

刪除了中的最后一段內(nèi)容

———8.2.2;

將中所提及的條款號更正為

———9.2.39.1.59.1.6;

刪除了的第段內(nèi)容

———13.2.12;

的圖中增補了代表閥側(cè)的字母

———13.2.525a)C;

刪除了中的腳注

———15.3.33;

對參考文獻進行過了調(diào)整

———。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任

。。

本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會提出

。

本文件由全國變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口

(SAC/TC44)。

本文件起草單位沈陽變壓器研究院有限公司特變電工沈陽變壓器集團有限公司順特電氣設(shè)備

:、、

有限公司遼寧華冶集團發(fā)展有限公司湘潭華夏特種變壓器有限公司正泰電氣股份有限公司西安西

、、、、

電變壓器有限責(zé)任公司南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司明珠電氣股份有限公司保定天威保變電

、、、

氣股份有限公司臥龍電氣集團北京華泰變壓器有限公司特變電工衡陽變壓器有限公司天津市特變

、、、

電工變壓器有限公司常州西電變壓器有限責(zé)任公司吳江變壓器有限公司海鴻電氣有限公司保定天

、、、、

威順達變壓器有限公司浙江江山變壓器股份有限公司重慶祥龍電氣股份有限公司許昌中天宇光電

、、、

氣技術(shù)有限公司廣東敞開電氣有限公司

、。

本文件主要起草人張顯忠李桂蘋李霞孫濤張喜明李錦彪王濤雷園園蔡定國王清璞

:、、、、、、、、、、

何寶振譚黎軍趙文忠吳國良林燦華梁慶寧秦金立姜振軍陳恒云石玉林許凱旋

、、、、、、、、、、。

本文件所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為

:

年首次發(fā)布為

———2012GB/T18494.3—2012;

本次為第一次修訂

———。

Ⅳ

GB/T184943—2023

.

引言

01概述

.

變流變壓器標(biāo)準(zhǔn)的制定是為了給變流變壓器建立一套最佳的評價準(zhǔn)則為變流變壓器從生產(chǎn)材料

,,

選擇產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)品檢驗產(chǎn)品選用及運行維護等方面所需的注意事項提供指導(dǎo)

、、、、。

旨在確立適用于變流變壓器的設(shè)計制造試驗方法運行維護等方面的遵循原則和相關(guān)規(guī)

GB/T18494、、、

則擬由個部分構(gòu)成

,3。

第部分工業(yè)用變流變壓器目的在于確立適用于各類工業(yè)如制銅鋁熔煉和某些氣體電

———1:。(:、

解用變流變壓器的技術(shù)要求和試驗要求等

)。

第部分高壓直流輸電用換流變壓器目的在于確立適用于各類高壓直流輸電用

———2:。(HVDC)

換流變壓器的技術(shù)要求和試驗要求等

。

第部分應(yīng)用導(dǎo)則目的在于給出第部分和第部分的技術(shù)背景并對各類工業(yè)用變流變

———3:。12,

壓器和各類高壓直流輸電用換流變壓器的實際應(yīng)用提供指導(dǎo)

。

通過三個部分明確了各類工業(yè)用變流變壓器和輸電用換流變壓器的技術(shù)要

GB/T18494HVDC

求和試驗要求并對這兩類產(chǎn)品的實際應(yīng)用提供了指導(dǎo)通過確立各類產(chǎn)品明確的范圍術(shù)語技術(shù)要

,。、、

求試驗方法實際應(yīng)用指導(dǎo)等讓生產(chǎn)者使用者及相關(guān)試驗人員能夠更加清晰準(zhǔn)確地進行操作從而

、、,、、,

設(shè)計制造高質(zhì)量的產(chǎn)品并使其得到合理的應(yīng)用更好地促進貿(mào)易交流和技術(shù)合作為我國電網(wǎng)的正

、,,、,

常運行提供保障

。

本文件包含了和所適用的兩類產(chǎn)品適用于

GB/T18494.1—2014GB/T18494.2—2022,0.2~

所涉及的內(nèi)容既適用于任何容量的電力變流器典型的應(yīng)用包括電解用晶

0.14。GB/T18494.1—2014(

閘管整流器電解用二極管整流器大功率驅(qū)動用晶閘管整流器廢料熔爐用晶閘管整流器和變速驅(qū)動

、、、

變頻器用二極管整流器也適用于降壓調(diào)壓器或自耦變壓器的調(diào)壓單元閥側(cè)繞組的設(shè)備最高電壓不

),,

超過適用于輸電用的換流變壓器高壓直流輸電系統(tǒng)有兩種類

40.5kV。GB/T18494.2—2022HVDC,

型一種為背靠背型另一種為輸電型在這兩種系統(tǒng)中運行的換流變壓器其運行和評估均包括在

,“”,“”,,

和本文件中

GB/T18494.2—2022。

和均沒有明確包含與電壓源換流器相關(guān)的變流

GB/T18494.1—2014GB/T18494.2—2022(VSC)

變壓器因為的應(yīng)用正變得越來越普遍所以本文件提供了一些指導(dǎo)

。VSC,。

02額定值第5章

.()

在中對變流變壓器額定值的規(guī)定與傳統(tǒng)上所用的方法是不同的在傳統(tǒng)

GB/T18494.1—2014,。

方法中變壓器銘牌電流的額定值是用電流的方均根值來定義的對變流變壓器

,。GB/T18494.1—2014

額定值定義的方法提出了一個根本性的改變闡明了變流變壓器銘牌額定值以電壓和電流的基波分量

。

為基礎(chǔ)由基波分量得出的銘牌額定值為阻抗和損耗保證值的基礎(chǔ)在中額

。。GB/T18494.2—2022,

定電流是在額定負載條件下基波電流與第次諧波及其之前的所有諧波電流的方均根

,49。

03繞組結(jié)構(gòu)第6章

.()

已有大量的繞組聯(lián)結(jié)和原理應(yīng)用于工業(yè)和輸電用的變流變壓器多年來它們已得到不斷

HVDC。,

的發(fā)展各種整流聯(lián)結(jié)的運行特性絕大多數(shù)已包括在所有部分內(nèi)在本文件中就聯(lián)

。,GB/T3859()。,

Ⅴ

GB/T184943—2023

.

結(jié)對變流變壓器結(jié)構(gòu)和某些運行方面的影響進行了研討

。

不同調(diào)壓方式在工業(yè)應(yīng)用中是常見的本文件給出了幾種調(diào)壓方法的原理圖

,。

04分接和阻抗第7章

.()

輸電用換流變壓器的阻抗需特別注意并需要特殊的設(shè)計方案主要關(guān)心的是在整個分接

HVDC,。

范圍內(nèi)阻抗變化的限值和不同換流變壓器間的阻抗差異的限值以及在某些應(yīng)用中的星結(jié)繞組和角結(jié)

,

繞組間阻抗差異的限值本文件對這些限值和其實際應(yīng)用進行了討論

。。

通常變流變壓器的分接范圍比常規(guī)變壓器大本文件討論了這種大分接范圍對變流變壓器和分

,。

接開關(guān)的影響

。

05絕緣及絕緣試驗第8章

.()

本章涉及了兩個方面首先在工業(yè)應(yīng)用中增加采用混合絕緣的絕緣結(jié)構(gòu)其次是輸電用

,“”。HVDC

換流變壓器絕緣結(jié)構(gòu)在外施直流電壓試驗中和在運行中的絕緣能力

。

討論了交流和外施直流電壓試驗的基本原理試驗方法和試驗電壓水平對與所推薦試驗規(guī)范相

、。

關(guān)的安全措施進行了評論

。

06損耗第9章

.()

本文件詳述了在考慮非正弦負載電流對各類變流變壓器的影響時所用的原理試驗方法和計算方

、

法的相關(guān)內(nèi)容

。

用計算實例詳述了應(yīng)用中的雙頻試驗原理這些由試驗和計算得到的損耗值被作為確定

HVDC。

溫升試驗中用于建立油和繞組溫度梯度試驗電流的基礎(chǔ)

。

07鐵芯和噪聲第10章

.()

對電壓諧波和直流偏磁電流對鐵芯結(jié)構(gòu)和性能的影響進行了討論和總結(jié)

。

對噪聲產(chǎn)生的原因常規(guī)的工廠聲級測量值與現(xiàn)場實測值及預(yù)期值之間的預(yù)期差異進行了評述

、。

討論了估算變流變壓器聲級的最新方法

。

08技術(shù)規(guī)范第11章

.()

變流變壓器的規(guī)范與電力變壓器明顯不同詳細的要點是編制技術(shù)性規(guī)范和功能性規(guī)范的指導(dǎo)文

。

件的一部分

。

給出了在訂貨投標(biāo)階段用戶和制造方各自宜提出哪些規(guī)定內(nèi)容的一些指導(dǎo)原則

,。

09短路第12章

.()

在常規(guī)電力變壓器中繞組內(nèi)部短路電流計算只與變壓器及變壓器所接電源的電抗和電阻分量

,

有關(guān)

。

但對于變流變壓器需要考慮變流器內(nèi)發(fā)生故障時所產(chǎn)生的故障電流峰值可能高于常規(guī)電力變壓

,

器所出現(xiàn)的短路電流峰值的情況這種情況在本文件中進行了詳述

。。

010組件第13章

.()

在進行工業(yè)用和輸電用變流變壓器設(shè)計時有載分接開關(guān)的選擇和運行是個關(guān)鍵性的問

HVDC,

題本文件列舉了分接開關(guān)用于這些場合時的某些原則規(guī)定

。。

在應(yīng)用中閥側(cè)套管的設(shè)計和與總體的結(jié)合是關(guān)鍵性問題

HVDC,。

詳述了對套管的一般要求結(jié)構(gòu)建議套管與變流變壓器的結(jié)合和試驗要求

、、。

Ⅵ

GB/T184943—2023

.

011維護第14章

.()

統(tǒng)計表明輸電用換流變壓器需要高標(biāo)準(zhǔn)的維護特別需要注意的是有載分接開關(guān)和閥側(cè)

,HVDC。

套管本文件提出了維護的要求

。。

012監(jiān)測和現(xiàn)場調(diào)研第15章

.()

如果希望減少現(xiàn)場出現(xiàn)問題則建議作變流變壓器現(xiàn)場監(jiān)測在這方面只討論狀態(tài)監(jiān)測本文件

,。,。

也對現(xiàn)場出現(xiàn)事故后宜進行的工作程序和實際操作提出了建議這些建議的提出就是要在調(diào)查研究

。,

的開始階段中使那些重要的證據(jù)和數(shù)據(jù)不會丟失或損毀

,。

本章也討論了為了這種應(yīng)用目的而適用的狀態(tài)監(jiān)測

。

013補充信息

.

制定本文件時特別是關(guān)于中變流應(yīng)用方面的內(nèi)容明顯地受到

,GB/T18494.2—2022HVDC,CI-

聯(lián)合工作組各專題論文的影響

GRE12/14.10。

Ⅶ

GB/T184943—2023

.

變流變壓器第3部分應(yīng)用導(dǎo)則

:

1范圍

本文件向用戶提供了有關(guān)工業(yè)用變流變壓器和輸電用換流變壓器在設(shè)計結(jié)構(gòu)試驗和運

HVDC、、

行條件與電