GB/T 42005.2-2022 軌道交通 儲能式電車 第2部分：地面充電系統(tǒng)（正式版）

ICS29.280軌道交通儲能式電車國家標準化管理委員會GB/T42005.2—2022 I 3術(shù)語和定義 2 25.1交流輸入電壓 25.2直流輸出電壓 25.3輔助電源 36系統(tǒng)構(gòu)成及技術(shù)要求 36.1系統(tǒng)組成 36.2功能要求 36.3性能要求 47檢驗方法 6 67.2外觀檢查 67.3尺寸和公差檢查 77.4標志檢查 77.5地面充電系統(tǒng)試驗 7 98.2檢驗分類 98.3型式檢驗 98.4出廠檢驗 98.5現(xiàn)場檢驗 98.6檢驗項目 9IGB/T42005.2—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件是GB/T42005《軌道交通儲能式電車》的第2部分。GB/T42005已經(jīng)發(fā)布了以下2個——第1部分：電容式儲能電源； 第2部分：地面充電系統(tǒng)。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)不承擔識別專利的責任。本文件由全國軌道交通電氣設備與系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會(SAC/TC278)歸口。新能源科技有限公司。Ⅱ軌道交通儲能式電車已經(jīng)在國內(nèi)大批量地運營，國內(nèi)相關(guān)單位已經(jīng)掌握了儲能電源、充電系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的核心技術(shù)，同時通過多年的工程應用，具備一定的技術(shù)積累和現(xiàn)場應用經(jīng)驗。通過提煉關(guān)鍵性能指標和檢驗項點，結(jié)合多年的生產(chǎn)、應用經(jīng)驗制定相關(guān)標準，有利于進一步推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。GB/T42005旨在規(guī)定儲能式有軌電車儲能電源、充電系統(tǒng)等核心部件的功能要求、性能要求、安全及——第1部分：電容式儲能電源。目的在于規(guī)定儲能電源需具有故障檢測功能、通信功能及電壓均衡功能等相關(guān)要求；明確能量效率、電壓保持能力、能量保持能力、溫度一致性等關(guān)鍵性能指保持能力測試、能量保持能力測試、熱失控及溫度一致性等儲能電源特有的測試方法進行——第2部分：地面充電系統(tǒng)。目的在于規(guī)定儲能式電車的充電系統(tǒng)的系統(tǒng)組成、使用條件、主要1軌道交通儲能式電車第2部分：地面充電系統(tǒng)方法和檢驗規(guī)則。本文件適用于軌道交通儲能式電車地面充電系統(tǒng)下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文本文件。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/T1094.11電力變壓器第11部分：干式變壓器GB/T2900.1電工術(shù)語基本術(shù)語GB/T2900.33電工術(shù)語電力電子技術(shù)GB3096聲環(huán)境質(zhì)量標準GB/T3859.1—2013半導體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第1-1部分：基本要求規(guī)范GB/T10411城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)GB/T12325電能質(zhì)量供電電壓偏差GB/T13422—2013半導體變流器電氣試驗方法GB/T14549電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T15945電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差GB/T21413.1軌道交通機車車輛電氣設備第1部分：一般使用條件和通用規(guī)則GB/T24338.6軌道交通電磁兼容第5部分：地面供電設備和系統(tǒng)的發(fā)射與抗擾度GB/T25122.1—2018軌道交通機車車輛用電力變流器第1部分：特性和試驗方法GB/T36287城市軌道交通列車再生制動能量地面利用系統(tǒng)JB/T501電力變壓器試驗導則3術(shù)語和定義GB/T36287界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1將電能注入到儲能式電車車載儲能單元的地面電能處理系統(tǒng)。2GB/T42005.2—2022公共連接點pointofcommoncoupling;PCCa)海拔不大于2500m;b)環(huán)境溫度為-25℃~+40℃;c)儲存和運輸溫度為-50℃~+70℃;d)月平均最大相對濕度不大于95%(月平均溫度最低為25℃);e)污穢等級為PD3。直流輸出電壓標稱值宜為DC750V或DC1500V,具體可根據(jù)車輛系統(tǒng)的參數(shù)需求配置。3GB/T42005.2—2022表1直流輸出電壓范圍系統(tǒng)標稱電壓V系統(tǒng)最低電壓V系統(tǒng)最高電壓V00所需的輔助電源宜采用AC220V;散熱風機(如有)所需的輔助電源宜采用AC380V;變壓器溫控器所需的輔助電源宜采用AC220V。意圖見圖1。MCUMCU十」32變流裝置標引序號說明：1——變壓器；2——變流裝置；3——直流開關(guān)；4——測控系統(tǒng)。圖1典型地面充電系統(tǒng)示意圖6.2功能要求示例1:物理接口為RS485接口，通信協(xié)議為Modbus_RTU。4GB/T42005.2—2022示例2:物理接口為以太網(wǎng)口，通信協(xié)議為TCP/IP協(xié)議。應能對各部件運行狀態(tài)信息進行處理、顯示并記錄。設備運行狀態(tài)信息包含開關(guān)狀態(tài)和系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)項存儲周期不小于1s,可實現(xiàn)USB等傳輸方式轉(zhuǎn)存。進站時能快速響應。應具有完善的保護功能，當故障發(fā)生時能及時觸發(fā)保護裝置或關(guān)閉系統(tǒng)以避免設備損壞或故障范——過流保護；——控制設備故障保護；——過熱保護等。地面充電系統(tǒng)的設備輔助電源失電或綜合故障信號應有硬接點信號輸出，應至少提供一對用于跳閘的接點給外系統(tǒng)。地面充電系統(tǒng)的性能指標在其額定狀態(tài)下標定，特5GB/T42005.2—20226.3.3絕緣性能地面充電系統(tǒng)各組成設備的絕緣電阻應符合GB/T3859.1—2013中7.2.3.1的規(guī)定。地面充電系統(tǒng)各組成設備額定工頻耐受電壓和額定沖擊耐受電壓應符合GB/T25122.1—2018的規(guī)定。注：因為耐受電壓試驗可能會損壞功率模塊，所以可不對變流器功率模塊部分進行耐受電壓試驗。地面充電系統(tǒng)的額定功率可根據(jù)用戶需求指定。典型值宜為0.5MW、1MW、1.5MW、2MW或地面充電系統(tǒng)額定負載時，系統(tǒng)效率應不小于92%。6.3.6電磁兼容性地面充電系統(tǒng)的控制保護部件電磁兼容性應符合GB/T24338.6的規(guī)定。6.3.7功率因數(shù)如無特殊約定，在額定負載時，交流電網(wǎng)公共連接點處的功率因數(shù)不應小于0.95。6.3.8諧波含量在額定負載時，公共連接點處的諧波電壓含量以及注入公共連接點的諧波電流含量應符合GB/T14549的要求。用戶應提供交流電網(wǎng)接入點處系統(tǒng)最小短路容量值或最小短路電流值。地面充電系統(tǒng)中的變壓器、電抗器絕緣等級應選用GB/T1094.3—2017中規(guī)定的F級及以上，溫升應符合GB/T1094.11中的溫升限值規(guī)定。在額定工況下，變流器的溫升應符合GB/T21413.1中規(guī)定的溫升限值。在背景噪聲近似恒定時進行聲壓級測量，地面充電系統(tǒng)運行時的總噪聲應符合GB3096的規(guī)定。6.3.11熱待機狀態(tài)下的能耗在熱待機狀態(tài)下，地面充電系統(tǒng)變壓器的能耗應低于其額定功率的0.5%,變流器部分的能耗應低于其額定功率的0.5%?？紤]空調(diào)散熱系統(tǒng)時，地面充電系統(tǒng)的能耗由供需雙方協(xié)商確定。6.3.12直流側(cè)紋波電壓地面充電系統(tǒng)在功率范圍內(nèi)，其直流側(cè)紋波電壓不應大于3%。輸出直流電壓精度為±1%。6GB/T42005.2—2022變流器采用多模塊并聯(lián)時，多模塊間的電流均衡度大于0.92;變流器采用多模塊串聯(lián)時，多模塊間的電壓均衡度大于0.92。地面充電系統(tǒng)各部件應具有良好的防火性能。應采用阻燃材料和防火材料，不應使用燃燒后產(chǎn)生對人體健康和環(huán)境有害的有毒性材料，所使用的電線和電纜應是低煙無鹵阻燃或低煙無鹵耐火的高壓電氣設備應具有人身安全防火措施和警示標識，具有儲能元件的電路應能通過固定放電電阻供需雙方也可協(xié)商確定具體放電時間。地面充電系統(tǒng)位于室內(nèi)時，變壓器柜防護等級不應低于IP20,其他柜體防護等級不應低于IP30。地面充電系統(tǒng)位于室外時，系統(tǒng)整體防護等級不應低于IP54。7檢驗方法變壓器應按JB/T501的規(guī)定進行試驗。變流器應按GB/T13422—2013的規(guī)定進行試驗。對照相關(guān)圖紙對各設備進行外觀檢查。主要檢查項如下：e)確認柜內(nèi)沒有異物或雜物；合6.3.17的要求；7GB/T42005.2—2022j)通過外觀檢查，確認設備內(nèi)電線與電纜的材料是否符合6.3.16的要求。絕緣電阻測量按GB/T13422—2013中5.1.1的規(guī)定進行。額定工頻耐受電壓試驗和額定沖擊耐受電壓試驗，按GB/T25122.1—2018的4.5.3.7的規(guī)定進行。注：因為耐受電壓試驗可能會損壞功率模塊，所以可不對變流器功率模塊部分進行耐受電壓試驗。7.5.2輕載試驗(功能試驗)在滿足驗證功能要求的負載條件下，按GB/T13422—2013中5.1.4的規(guī)定進行。按GB/T13422—2013中5.1.8的規(guī)定進行。GB/T3859.1—2013中7.5.1的規(guī)定進行。按GB/T3859.1—2013中7.5.2的規(guī)定進行。按GB/T3859.1—2013中7.5.3的規(guī)定進行。按GB/T13422—2013中5.1.10的規(guī)定進行。本試驗可結(jié)合系統(tǒng)負載試驗進行。地面充電系統(tǒng)中測控系統(tǒng)的電磁兼容性試驗可按GB/T24338.6的規(guī)定進行。應在持續(xù)運行額定條件及斷續(xù)周期工作制額定條件下測量功率因數(shù)，測量點為公共連接點。按8GB/T42005.2—2022GB/T13422—2013中5.3.11的規(guī)定進行。本試驗可結(jié)合負載試驗進行。7.5.10諧波測量應在持續(xù)運行額定條件及斷續(xù)周期工作制額定條件下分別進行諧波測量，測量點為公共連接點。按GB/T13422—2013中5.3.8的規(guī)定進行。本試驗可結(jié)合負載試驗進行。7.5.11溫升試驗應在規(guī)定的額定電流和工作制及最不利的冷卻條件下進行溫升試驗。如果在低于規(guī)定的最高溫度的較低溫度下試驗，應進行修正。針對地面充電系統(tǒng)，溫升試驗應分別在持續(xù)運行額定條件及斷續(xù)周期工作制額定條件下進行。按GB/T3859.1—2013中7.4.2的規(guī)定進行。本試驗可結(jié)合系統(tǒng)負載試驗進行。7.5.12噪聲測量系統(tǒng)在斷續(xù)周期工作制額定條件或規(guī)定的額定條件下時，按GB/T13422—2013中5.1.16的規(guī)定測量可聽噪聲。本試驗可結(jié)合系統(tǒng)負載試驗進行。7.5.13直流側(cè)紋波因數(shù)測量在額定條件下測量直流側(cè)紋波電壓，按GB/T13422—2013中5.2.4的規(guī)定進行。本試驗可結(jié)合系統(tǒng)負載試驗進行。7.5.14直流電壓精度測量調(diào)整輸入電壓和負載電流達到額定值，測量輸出電壓U。按公式(1)計算。 (1)式中：δu——直流電壓精度；UN——直流輸出額定電壓，單位為伏特(V);U?——實測直流輸出電壓，單位為伏特(V)。本試驗可結(jié)合系統(tǒng)負載試驗進行。7.5.15電壓電流均衡度測量變流器采用多模塊串聯(lián)時，測量多模塊間的電壓均衡度，按GB/T行；變流器采用多模塊并聯(lián)時，測量多模塊間的電流均衡度，按GB/T進行。本試驗可結(jié)合輕載試驗進行。13422—2013中5.1.5的規(guī)定進13422—2013中5.1.6的規(guī)定9GB/T42005.2—20228檢驗規(guī)則地面充電系統(tǒng)各設備試驗應在與實際工況相等效的條件下，或在能保證設備性能可滿足使用條件的情況下進行。合格證，則在組裝后可進行與地面充電系統(tǒng)有關(guān)的功能試驗和操作試驗。8.2檢驗分類地面充電系統(tǒng)的檢驗分為型式檢驗、出廠檢驗和現(xiàn)場檢驗。8.3型式檢驗8.3.1在出廠檢驗的合格品中抽取檢驗樣品，數(shù)量為1臺。8.3.2型式檢驗全部項目應在同一次抽樣的樣品上進行，檢驗項目全部合格時，該產(chǎn)品合格；若發(fā)現(xiàn)任a)新產(chǎn)品試制完成時；b)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、工藝或材料的變更影響到產(chǎn)品的某些特性或參數(shù)變化時；c)轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)或停產(chǎn)2年以上重新生產(chǎn)時；d)定型產(chǎn)品連續(xù)生產(chǎn)每5年時。每臺產(chǎn)品均應進行出廠檢驗。8.5現(xiàn)場檢驗產(chǎn)品在使用現(xiàn)場完成安裝后，