GBT 3859.2-2013 半導(dǎo)體變流器 通.用要求和電網(wǎng)換相變流器 第1-2部分 應(yīng)用導(dǎo)則

代替(B/T3859.2-1993中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局GB/T3859.2—2013 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 1 1 1 3 3 44變流器及其系統(tǒng)的性能 5 5 5 54.1.3供電電源調(diào)節(jié)(有源功率和無(wú)源功率) 6 6 6 6 7 7 7 7 4.4.3變流器網(wǎng)側(cè)電流因數(shù) 4.4.4變流器閥側(cè)電流因數(shù) 4.4.5電壓調(diào)整值 4.4.7功率損耗因數(shù) 4.5并聯(lián)聯(lián)結(jié)和串聯(lián)聯(lián)結(jié) 4.5.1閥器件的并聯(lián)聯(lián)結(jié)或串聯(lián)聯(lián)結(jié) 4.5.2組件和設(shè)備單元的并聯(lián)或串聯(lián) 4.6功率因數(shù) 4.6.2確定基波功率因數(shù)使用的文字符號(hào) 4.6.5變流因數(shù) 4.7直流電壓調(diào)整值 GB/T3859.2—20134.7.2固有直流電壓調(diào)整值 4.7.3交流系統(tǒng)阻抗引起的直流電壓調(diào)整值 4.7.4供需雙方應(yīng)就變流器直流電壓調(diào)整值交換的信息 4.8逆變狀態(tài)下的可靠運(yùn)行 4.9交流電壓波形 4.10影響施加在變流器閥器件上的電壓的電路運(yùn)行條件 23 4.12環(huán)境條件對(duì)變流器運(yùn)行的影響 25 255.1運(yùn)行參數(shù)的實(shí)際計(jì)算 255.1.2假設(shè)條件 5.1.3初步計(jì)算 5.1.4運(yùn)行條件計(jì)算 5.2變流器負(fù)載引起的供電系統(tǒng)電壓變化 5.2.1基波電壓變化 28 5.2.3變流變壓器的變比 295.2.4變壓器額定值 5.3變流器無(wú)功功率消耗的補(bǔ)償 5.3.1平均無(wú)功功率消耗 5.3.2需要補(bǔ)償?shù)钠骄鶡o(wú)功功率 5.3.3固定無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)碾妷翰▌?dòng) 5.4供電電壓畸變 5.4.1換相缺口 5.4.2同一供電網(wǎng)中的多個(gè)變流器運(yùn)行 5.5.1網(wǎng)側(cè)電流的方均根值 5.5.2網(wǎng)側(cè)的諧波(適用6脈波變流器的近似方法) 5.5.4諧波電流相位移的估計(jì) 5.5.5諧波電流的疊加 5.5.6峰值和平均值諧波頻譜 5.5.7變壓器的相位移 5.5.8兩個(gè)6脈波變流器的順序觸發(fā) 5.6功率因數(shù)補(bǔ)償和諧波畸變 38 5.6.2諧振頻率 5.6.3直接并聯(lián)的電容器補(bǔ)償裝置 5.6.4諧振頻率的估算 5.6.5去諧電抗器 405.6.6紋波控制頻率(載波頻率) 5.7直流電壓的諧波含量 41ⅢGB/T3859.2—20135.8其他考慮 5.8.1隨機(jī)控制角 5.8.2次諧波的不穩(wěn)定性 425.8.3諧波濾波器 425.8.4電纜電容量的估計(jì) 425.9直流側(cè)短路時(shí)的電流計(jì)算值 425.10抗擾度等級(jí)的選用 435.10.1概述 43 436試驗(yàn)要求 6.1.1單相聯(lián)結(jié) 6.1.2多相雙拍聯(lián)結(jié) 6.1.3多相單拍聯(lián)結(jié) 466.2采用短路法估算功率損耗的步驟 47 6.3.2方法B 486.3.4方法D 49 7變流器的負(fù)載電流和結(jié)溫計(jì)算 7.1高峰負(fù)載額定電流值的說(shuō)明 7.2與有效結(jié)溫有關(guān)的文字符號(hào) 7.3通過(guò)有效結(jié)溫計(jì)算確定承受高峰負(fù)載的能力 7.3.1概述 7.3.2施加在半導(dǎo)體器件上的功率脈沖波形的近似 7.3.3溫度計(jì)算的疊加法 7.3.4連續(xù)負(fù)載有效結(jié)溫計(jì)算 7.3.5周期性負(fù)載有效結(jié)溫計(jì)算 7.3.6幾種典型應(yīng)用的有效結(jié)溫計(jì)算 8.1穩(wěn)定性 8.2靜態(tài)特性 8.3控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 8.4單變流器和雙變流器的運(yùn)行方式 8.4.1單變流器聯(lián)結(jié) 8.4.2雙變流器聯(lián)結(jié)和整流和逆變運(yùn)行時(shí)的限制 8.5過(guò)渡電流 8.6雙變流器聯(lián)結(jié)中直流環(huán)流的抑制 8.6.1概述 8.6.2限制觸發(fā)延遲角 8.6.3控制環(huán)流 8.6.4封鎖觸發(fā)脈沖 8.7.2電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)反向 8.7.3使用倒向開(kāi)關(guān)使電動(dòng)機(jī)電樞反向 8.7.4電動(dòng)機(jī)電樞的雙變流器聯(lián)結(jié) 9變流器故障處理 9.1概述 9.3故障電流保護(hù) 附錄A(資料性附錄)兒種過(guò)電壓保護(hù)措施 圖1變流器故障時(shí)的電壓 2 圖3p=-6時(shí).以d、為變量的基波功率因數(shù) 圖5p=6和p=12時(shí).以d、為自變量的函數(shù)ds 21 24 25 圖12配電示例 44 47 48圖15單個(gè)高峰負(fù)載 圖18連續(xù)負(fù)載下有效結(jié)溫的計(jì)算 圖22逆變運(yùn)行時(shí)直流電壓的限制 圖24變流器供電可逆直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行順序 圖A.2高壓型和高能型MOV的脈沖降額曲線 圖A.3MOV等效脈沖降額曲線示意圖(雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)) 表1電氣聯(lián)結(jié)和計(jì)算因子 8表2確定基波功率國(guó)數(shù)使用的文字符號(hào) 表3計(jì)算電壓調(diào)整值使用的文字符號(hào) 表4整流或逆變運(yùn)行條件 28表6運(yùn)行條件 29表7逐步逼近的結(jié)果 表8有功功率消耗和無(wú)功功率消耗計(jì)算結(jié)果示例 表9帶專用變壓器的變流器缺口深度示例 表10由公用變壓器供電的一個(gè)變流器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的缺口深度示例 表1110個(gè)變流器同時(shí)運(yùn)行產(chǎn)生的缺口深度示例 表12不同重疊角和延遲角下的I'1.I值 表13低壓系統(tǒng)的最小R、要求 表14變壓器相位移和諧波次數(shù) 表15電纜電容量的近似值(kvarkm) 42表16直流側(cè)短路時(shí)的變流器電流值 43表17圖12示例的計(jì)算值 表19兒種典型應(yīng)用的有效結(jié)溫計(jì)算 本部分為GB/T3859的第1-2部分。本部分按照GB/T1.1--2009給出的規(guī)則起草。本部分代替GB/T3859.2—1993《半導(dǎo)體變流器應(yīng)用導(dǎo)則》。-刪除了“主題內(nèi)容”,修改了“適用范圍”(見(jiàn)第1章，1993年版第1章); 調(diào)整了“引用文件”(見(jiàn)第2章.1993年版第2章):-—調(diào)整并修改了“術(shù)語(yǔ)和定義”(見(jiàn)第3章，1993年版第3章); 本部分使用重新起草法修改采用IEC/TR60146-1-2:2011《半導(dǎo)體變流器通用要求和電網(wǎng)換相A),并將IEC/TR60146-1-2:2011中的4.2.1和調(diào)整為4.2.1,調(diào)整為,調(diào)整為,調(diào)整為,調(diào)整為,4.2.4調(diào)整為4.2.3,5.10.1和5.10.2調(diào)整為5.10.1,5.10.3調(diào)整為5.10.2,7.4調(diào)整為4.10。本部分與IEC/TR60146-1-2:2011的技術(shù)性差異及其原因如下： 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)條文中的實(shí)際引用情況，增加了部分規(guī)范性引 增加了非均一聯(lián)結(jié)和不對(duì)稱控制適用的公式(見(jiàn)); 本部分給出GB/T3859.1涵蓋的基本要求規(guī)范在不同情況下的應(yīng)用導(dǎo)則.以使GB/T3859.1中的規(guī)定以可控的形態(tài)適應(yīng)于特殊應(yīng)用。為便于使用GBT3859.1.在技術(shù)(除非涉及某些輔助部件)GB/T2900.33-2004電工術(shù)語(yǔ)電力電子技術(shù)(IEC6GB/T3859.1--2013半導(dǎo)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/T3859.32013半導(dǎo)體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第1-3部分：變壓器和電抗GB4208外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)(GB42082008,IEC60529:2001.I)T)GB/T10236半導(dǎo)體變流器與供電系統(tǒng)的兼容及干擾防護(hù)導(dǎo)則GB/T17950半導(dǎo)體變流器第6部分：使用熔斷器保護(hù)半導(dǎo)體變流器防止過(guò)電流的應(yīng)用導(dǎo)則GB/T18494.1變流變壓器第1部分：工業(yè)用變流變壓器(GBT18494.1-2001.idt重復(fù)列出了GB/T2900.33和GB/T3859.1中的一些術(shù)語(yǔ)和定義。2[GB/T2900.33—2004.定義551-16-60]圖1變流器故障時(shí)的電壓誤開(kāi)通falsefiring擎住閥器件或由其構(gòu)成的臂在不應(yīng)導(dǎo)通的時(shí)刻開(kāi)通。[GB/T2900.33—2004,定義551-16-63]電子閥器件或閥臂永久喪失阻斷電壓性能。[GB/T2900.33—2004,定義551-16-66]3[GB/T2900.33-2004[GB/T2900.33—2004.定義551-16-59]施加在直流電路中的電感器和電容器上的直T[GBT2000.662001.定義521-05-15(半導(dǎo)體器件)內(nèi)部等效溫度internalequivalenttemperature(ofasemiconductordevice)以簡(jiǎn)化的半導(dǎo)體器件電、熱能模式為基礎(chǔ)的理論溫度3.4有關(guān)諧波的術(shù)語(yǔ)周期量中具有的頻率為其基波頻率的整數(shù)倍的正弦分量。(變流器的)特征諧波characteristicharmonic(ofconverters)變流器在理想三相平衡條件下運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波非特征諧波uncharacteristicharmon變流器產(chǎn)生的特征諧波之外的那些諧波系統(tǒng)(存在的)騷擾systemsbornedisturbance騷擾可歸因于諸如配電系統(tǒng)負(fù)荷變化、操作暫態(tài)、電網(wǎng)中配置變化等多種因素、一般僅可用統(tǒng)計(jì)數(shù)注2:引自GBT3859.12013中5.2.2變流器(產(chǎn)生的)騷擾convertergenerateddisturbance變流器運(yùn)行時(shí)，由于其非線性產(chǎn)生的騷擾。注4:引自GBT3850.1213中5.2.a)直流負(fù)載.穩(wěn)定可調(diào)電壓電流控制(線性穩(wěn)壓電源、開(kāi)關(guān)電源):e)不間斷電源設(shè)備(UPS、EPS由特定的標(biāo)準(zhǔn)覆蓋，例如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)6見(jiàn)GB/T3859.1—2013中8.1.2。除此之外，下述列出的是避免在規(guī)范中被忽略的一些與訂貨商b)要求的變化范圍(連續(xù)的或分段的);c)電壓和(或)電流的反向能力(運(yùn)行象限);7e)防護(hù)等級(jí)(按GB4208);a)供電網(wǎng)絡(luò)情況1)變流器專用供電系統(tǒng)(僅向變流器供電):2)一般工業(yè)供電系統(tǒng)(同時(shí)向包括電動(dòng)機(jī)的負(fù)載供電);3)高品質(zhì)的供電系統(tǒng)(向包括計(jì)算機(jī)、信息處理及醫(yī)療等環(huán)境溫度條件的優(yōu)先規(guī)定值見(jiàn)GBT3859.1-2013中和。對(duì)組件和變流變壓器可規(guī)定不同的冷卻媒質(zhì)溫度。與變流變壓器有關(guān)的對(duì)于特殊應(yīng)用，可根據(jù)GB/T16935.1或其他標(biāo)準(zhǔn)分別規(guī)定污染等級(jí)，例如規(guī)定不同于GB/T16935.1—2008規(guī)定的污染等級(jí)1。表1給出各種變流聯(lián)結(jié)的計(jì)算因子。其中，文字符號(hào)和含義見(jiàn)4.6.2和參見(jiàn)GB/T3859.1—2013中3.12。聯(lián)結(jié)序號(hào)p/網(wǎng)側(cè)電流因數(shù)'閥側(cè)電流因數(shù)時(shí)短A接的B(時(shí)短接的網(wǎng)側(cè)閥側(cè)112122或或22336)b6和03I25表1(續(xù))opq網(wǎng)側(cè)電流因數(shù)閥側(cè)電流因數(shù)時(shí)短接的端子總損耗短接的網(wǎng)側(cè)閥側(cè)ABC7228或或3P93(P、十和121同聯(lián)結(jié)序號(hào)9.但具有兩個(gè)不同的變壓器同聯(lián)結(jié)序號(hào)933和2115和21-表1(續(xù))聯(lián)結(jié)序號(hào)pq網(wǎng)側(cè)電流因數(shù)閥側(cè)電流因數(shù)時(shí)短接的端子總損耗exx時(shí)短接的端子網(wǎng)側(cè)閥側(cè)AB(3(P、十和212325同聯(lián)結(jié)序號(hào)12,但具有兩個(gè)同聯(lián)結(jié)序號(hào)1233322P或或5563P表1(續(xù))口p網(wǎng)側(cè)電流因數(shù)I'I閥側(cè)電流因數(shù)時(shí)短接的端子(、時(shí)短接的端子網(wǎng)側(cè)閥側(cè)AB(或或或或參見(jiàn)GB/T3859.1-2013中表1表1中的第10欄和第11欄分別給出了電壓比：4.4.3變流器網(wǎng)側(cè)電流因數(shù)表1中的第8欄為網(wǎng)側(cè)電流方均根值I',與直流電流I的比值.假設(shè)條件為直流電流平滑，交流電U?.U、=1U網(wǎng)側(cè)相間電壓：π3.aπI,1√(π-a)π表1中的第9欄給出了變壓器每個(gè)端子的閥側(cè)電流方均根值I、與直流電流I的比值。表1中的第12欄給出了比值(xx變壓器閥側(cè)繞組按表1中第17欄短路，在整個(gè)設(shè)備的網(wǎng)側(cè)額定電流Is下，變壓器阻抗電假設(shè)表1中三相電流供電的聯(lián)結(jié)的磁路為三柱式鐵芯。表1中的第16欄給出了變流器運(yùn)行時(shí)的功率損耗與按第13～15欄短接相應(yīng)的端子，在整個(gè)設(shè)備的網(wǎng)側(cè)額定電流Ix下進(jìn)行短路試驗(yàn)時(shí)的功率損耗之間的關(guān)系根據(jù)GBT3859.31993中4.1.該因數(shù)的有效性受限制對(duì)于脈波數(shù)等于或大于6的變流器，總功率因數(shù)的意義不大。對(duì)普通用途有用的值是基波功率因三相晶閘管均一聯(lián)結(jié)的基波功率因數(shù)應(yīng)按4.6.4確定。在額定電流下.用U的標(biāo)幺值表示的總電阻性直流電壓調(diào)整值。在額定電流下，用U.的標(biāo)幺值表示的總電感性直流電壓調(diào)整值。引起的電阻性、電感性直流電壓調(diào)整值。用U的標(biāo)幺值表示在額定直流電流I、下，當(dāng)網(wǎng)側(cè)端子間的電壓方均根值保持恒定時(shí)，由交流系統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速和額定磁通下的反電勢(shì)電網(wǎng)額定頻率網(wǎng)側(cè)額定方均根電流(變流器或變壓器的，如包括變壓器)I?x的基波分量的方均根值p表2(續(xù))PQR電動(dòng)機(jī)電樞回路電阻R電源的系統(tǒng)電阻與變流器基波表觀功率有關(guān)的短路比在額定負(fù)載下，基于網(wǎng)側(cè)電流基波分量Ix的網(wǎng)側(cè)表觀功率，S?x=U,×Iix=U?w×Iux×√3S電源的知短路容量S重疊角UUUU在額定負(fù)載下.不包括總電阻性直流電壓調(diào)整值的理想內(nèi)在X電源的系統(tǒng)電抗aβY逆變運(yùn)行時(shí)的換相熄斷角在額定直流電流下，網(wǎng)側(cè)電流基波分量的位移角(忽略變壓器勵(lì)磁電流)變流器整流運(yùn)行和逆變運(yùn)行時(shí)，近似的基波功率因數(shù)cosφix和近似的無(wú)功功率Qux可使用圖2給(金4““xN“xN0在額定直流電流下，延遲角為零時(shí)的基波功率因數(shù)cosφ1s端子電壓的方均根值保持恒定。圖3用于6脈波聯(lián)結(jié)。圖4用于12脈波聯(lián)結(jié)。106p=6“N=din+bN(pu)p=121578600 (3)cosg,=cos3+(1—cosg (4)對(duì)于逆變器而言，圖3和圖4的橫坐標(biāo)表示·在額定負(fù)載下，電感性直流電壓增加(用U的標(biāo)幺值表……(6)對(duì)于不是額定負(fù)載的其他負(fù)載·當(dāng)使用圖3和圖4的曲線計(jì)算時(shí).為得到對(duì)應(yīng)于實(shí)際直流電流I (d±ds)×LI用于分別由圖3和圖4得到cosgi的值·有式(8):coss,=Cosa-(1—cos4) (8)4.6.5變流因數(shù)對(duì)于脈波數(shù)等于或大于6的變流器.其變流因數(shù)近似等于功率效率(見(jiàn)GBT3859.12013中3.7.11和3.7.12)。對(duì)于小功率變流器、脈波數(shù)等于或小于6的變流器(按用戶要求)以及認(rèn)為直流電路電壓和電流的電壓調(diào)整值是對(duì)變壓器的主分接而言。當(dāng)晶閘管變流器在逆變范圍運(yùn)行時(shí).電壓調(diào)整值與直流電固有直流電壓調(diào)整值應(yīng)由設(shè)備部件的電抗和功率損耗計(jì)算。如果供應(yīng)商愿意優(yōu)先采用直接測(cè)量的門(mén)檻電壓。它們引起的電阻性直流電壓調(diào)整值由式(10)計(jì)算：式中：P-—-在額定直流電流下，各部件的損耗。變流變壓器引起的電感性直流電壓調(diào)整值對(duì)于所有聯(lián)結(jié)，電感性電壓調(diào)整值可根據(jù)變壓器的換相電抗試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)GBT3859.3)由式(11)計(jì)算：其他部件引起的電感性直流電壓調(diào)整值這些部件有閥側(cè)電抗器、網(wǎng)側(cè)電抗器和均流電抗器等。計(jì)算電壓調(diào)整值使用的文字符號(hào)見(jiàn)表3。表3計(jì)算電壓調(diào)整值使用的文字符號(hào)dUX電抗器、變壓器等在網(wǎng)側(cè)的每相電抗電抗器、變壓器等在閥側(cè)的每相電抗I電抗器等的網(wǎng)側(cè)端子的相間額定電壓Apq串聯(lián)換相組數(shù)6由電抗器同時(shí)換相的換相組數(shù)a)對(duì)于網(wǎng)側(cè)電抗器、變壓器等對(duì)于三相系統(tǒng).有式(13)和式(14): b)對(duì)于閥側(cè)電抗器.有式(17)和式(18): 圖5給出在額定直流電流下，交流系統(tǒng)阻抗引起的附加直流電壓調(diào)整值d?、(用Um的標(biāo)幺值表示)。相應(yīng)的電壓調(diào)整值U由式(23)計(jì)算：然后，使用圖5計(jì)算U圖5p=6和p=12時(shí)，以dxn為自變量的函數(shù)dLN交流系統(tǒng)阻抗引起的附加直流電壓調(diào)整值的測(cè)量變流器直流側(cè)的伏特表不直接顯示固有直流電壓調(diào)整值(4.7.2),而是較大的值。變流器帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，交流系統(tǒng)阻抗的影響不能用顯示交流電壓方均根值的伏特表直接測(cè)量。交流系統(tǒng)阻抗引起的附加直流電壓調(diào)整值可借助輔助整流器(必要時(shí).通過(guò)變壓器)連接在變流器網(wǎng)側(cè)端子上的專門(mén)測(cè)量電路得到足夠準(zhǔn)確的近該輔助整流器與變流器具有相同的換相數(shù)和脈波數(shù).其直流電壓的紋波相對(duì)于交流電網(wǎng)電壓的相其他主要特點(diǎn)變流器的固有直流電壓調(diào)整值(見(jiàn)):Ua+U訂貨商注意.對(duì)于交流系統(tǒng)短路容量的任何值.可借助圖5計(jì)算總電壓調(diào)整值。電壓調(diào)整值的計(jì)算示例在第5章給出逆變運(yùn)行時(shí).在諸如交流系統(tǒng)遠(yuǎn)方故障引起電壓跌落的瞬態(tài)條件下.換相失敗電壓下發(fā)生交流電源線與中性線間電壓(即相電壓)或線間電壓(即線電壓)的瞬時(shí)值相對(duì)于基波的偏離(例如在電力變流器換相期)可達(dá)到實(shí)際電網(wǎng)電壓峰值的0.2p.u.或更大(見(jiàn)圖6)。每次換相開(kāi)始和結(jié)束時(shí)圖6給出6脈波變流器(表1中的序號(hào)8聯(lián)結(jié))的典型換相缺口和一個(gè)幅值為Uis的瞬態(tài)過(guò)程。不重復(fù)瞬變主要來(lái)白故障跳閘和開(kāi)關(guān)操作以及架空線上可能出現(xiàn)的b)上升時(shí)間(從峰值的10%上升至峰值的90%):1ps;c)重復(fù)峰值(U?kxUtwx):1.25p.u.:d)不重復(fù)峰值(U?swUiwn):2.0p.u.～2.5p.u.(見(jiàn)注2):UisxU的最大瞬時(shí)值。包括不重復(fù)過(guò)電壓：圖7a)和圖7b)分別給出了施加在不可控和可控變流器閥器件土的電壓波形(假設(shè)換相數(shù)q=3,脈波數(shù)p=6)設(shè)計(jì)變流器時(shí).應(yīng)保證使用的半導(dǎo)體閥器件的電壓額定值不低于圖7所示的三種電壓中的任何用阻尼電路，而非重復(fù)性過(guò)電壓防護(hù)采用非線性元器件效果較好(見(jiàn)圖8)。一般根據(jù)電力變流設(shè)備的容量、性能、運(yùn)行環(huán)境和應(yīng)用特點(diǎn)等，有針對(duì)性地采用圖8中的一種或多種4.12環(huán)境條件對(duì)變流器運(yùn)行的影響--環(huán)境溫度或熱轉(zhuǎn)移媒質(zhì)溫度過(guò)高.可使溫升超過(guò)規(guī)定限值：-海拔高于1000m時(shí)，空氣冷卻(自然對(duì)流或強(qiáng)迫)效率如果需要多次反復(fù)計(jì)算變流器的有關(guān)參數(shù)，使用計(jì)算機(jī)或至少使用可編程計(jì)算器代替使用4.6和5.1.2假設(shè)條件5.1.3初步計(jì)算基波表觀功率由式(25)計(jì)算： (25)額定直流電流下的電感性直流電壓調(diào)整值由式(26)計(jì)算： (26)1.--電纜或電網(wǎng)的電感量。對(duì)于6脈波聯(lián)結(jié)(見(jiàn)表1).有：電感性直流電壓調(diào)整值由式(27)計(jì)算： (27)額定電流下的電阻性直流電壓調(diào)整值由式(28)計(jì)算： (28)P---電路電阻在額定直流電流下的功率損耗，閥器件門(mén)檻電壓產(chǎn)生的損耗除外；dr=P×/(U,×Is)=Px/S(見(jiàn)注2)。5.1.4運(yùn)行條件計(jì)算直流電壓對(duì)于6脈波均一聯(lián)結(jié)，下述公式適用：a)整流器有式(30):U×cosa=U,+Um+(Uns+Uaxx)×IIx (30)b)逆變器有式(31):Ud<cos(a+μ)=U?+Um+(Ux-U)×I/I (31)U-任何電流通路上，所有串聯(lián)的閥器件門(mén)檻電壓之和：I/L-—直流電流的標(biāo)幺值。對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)變流器的通常情況.U?的值為直流電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)E(正比于轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)磁通)加上額定電流下的電樞壓降。有式(32):在這種情況下，電阻性電壓調(diào)整值U包括除閥器件門(mén)檻電壓的損耗之外的所有損耗(閥器件的電在其他情況下.U是變流器直流端子上的電壓，那么.U不包括變流器之外的直流電路(電纜和負(fù)載或電源的)中的損耗引起的電壓調(diào)整值Ua包括交流電路的電感(變壓器漏抗、電網(wǎng)或陽(yáng)極感抗、電纜感抗、電源系統(tǒng)的感抗等.見(jiàn)5.1.3)引起的所有電壓調(diào)整值 (33) 位移角 (35)更準(zhǔn)確的公式為式(36): (36)整流或逆變運(yùn)行對(duì)于整流運(yùn)行，認(rèn)為電流和電壓都是正值.有功功率和無(wú)功功率也是正值。對(duì)于逆變運(yùn)行，認(rèn)為電流和無(wú)功功率是正值，而電壓和有功功率為負(fù)值。作為示例.表4和表5分別給出運(yùn)行條件和運(yùn)行點(diǎn)。表4整流或逆變運(yùn)行條件EVIAS8x0VUVRGB/T3859.2—2表5運(yùn)行點(diǎn)起動(dòng)aQX\5.2變流器負(fù)載引起的供電系統(tǒng)電壓變化5.2.1基波電壓變化電壓的變化可由式(37)估算：式中：X供電電源感抗；R供電電源電阻。5.2.2電壓變化要求的最小R?s值電壓變化要求的最小供電電源短路容量與變流器基波表觀功率之比由式(38)計(jì)算： 考慮空載和高峰負(fù)載之間的電壓調(diào)整值時(shí)，最小Rs由式(39)計(jì)算： (39)式中：IsN額定連續(xù)直流電流(最大值)假設(shè)X(R—10.tan(X?R?)=81.29假設(shè)cose0.1.g那么R≈1,000.08≈12.5作為計(jì)算示例.考慮表6中的條件的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表7RSNA電感性分量電阻性分量閥器件門(mén)檻電壓NN電源短路容量(e、和es.包括交流電纜)SVUUVUVaSPQ]0.5.2.4變壓器額定值平均有功功率消耗和平均無(wú)功功率消耗針對(duì)工作制的每個(gè)區(qū)段計(jì)算。表8給出計(jì)算示例。持續(xù)時(shí)間52SQPSQ=(36×5÷12.2×2+21.4×4.5)/11.5=26.15P=(18.5×5-13.9×2-7.06×1.5)/11.Sm=√(41.6×5+18.5×2+23.1×4.5)11.5=32MVAQ.=Q-P×tangm,=P×(tangm—tangmg)Q需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。于是：Q=26.2-7.7×0.4=23.1Mvar:5.3.3固定無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)碾妷翰▌?dòng)使用電容器調(diào)整功率因數(shù)時(shí)，如果供電電壓升高.提供的無(wú)功功率較多；反之，如果供電電壓降低，提供的無(wú)功功率較少。考慮到上述情況.計(jì)算電壓波動(dòng)時(shí)采用一種近似方法，即從系統(tǒng)短路容量中扣除電容器補(bǔ)償裝置的△LU-(26.3-23.1+23.58)(315-23.1)=5.4供電電壓畸變5.4.1換相缺口缺口面積換相缺口(每個(gè)半周的主缺口)面積A、在任兩相之間可見(jiàn)，可由式(42)估算：忽略雜散電容和雜散電感的影響.變流器交流端子處的缺口寬度W、可計(jì)算。如果忽略線路的全部電容，缺口深度降低時(shí)，缺口寬度保持與接近供電電源線路無(wú)窮遠(yuǎn)處的其他點(diǎn)相同?？倢挾扔媒嵌榷攘俊で业扔谥丿B角μ雜散電容和雜散電感引起的振蕩可明顯改變?nèi)笨诘男螤?。如果多個(gè)完全相同的變流器由同一系統(tǒng)供電，且運(yùn)行在觸發(fā)角基本相等的情況下，可由額定值等于各變流器額定值之和且具有相同聯(lián)結(jié)、相同脈波數(shù)的單個(gè)等效變流器代替。等效換相電感為各變流器的電感并聯(lián)再加上公共電感。缺口深度給定點(diǎn)的缺口深度D、由式(43)計(jì)算：a)帶專用變壓器的變流器考慮的變流器在其他變流器連接點(diǎn)處引起的缺口幅值取決于專用變壓器的阻抗。該阻抗可看作是總換相短路容量的一個(gè)電感性部分。缺口深度從變流組件交流端子處的1p.u.減小至供電電源無(wú)窮遠(yuǎn)處的零。計(jì)算采用類似于故障電流的計(jì)算方法。表9給出下述條件下缺口深度的示例。表9帶專用變壓器的變流器缺口深度示例電壓缺口深度(α=905)電源網(wǎng)側(cè)注：用峰值電壓的標(biāo)幺值表示的缺口深度與變流器負(fù)載無(wú)關(guān)，隨sina變化。按此處的假設(shè).示例1:—供電電源(50Hz):63kV.730MVA;b)由公用變壓器供電的變流器在這種情況下，換相電感包括變流器連接電纜的電感(各變流器具有各自的電感)。在下述條件下考慮。示例2:使用與示例1相同的20kV級(jí)供電電源，每個(gè)變流器經(jīng)400V電纜150m連接至1.6MVA、20kV表10給出一個(gè)變流器引起的缺口深度。如果忽略雜散電容的影響，缺口面積也從變流器到供電電源無(wú)窮遠(yuǎn)處減例如10個(gè)變流器連接至同一個(gè)400V變壓器，且在相同的時(shí)間和相同的控制角下運(yùn)行，總短路容量將增加至19.4MVA(而不是7.34MVA).結(jié)果產(chǎn)生更大的缺口電壓缺口深度(a=90°)電源網(wǎng)側(cè)電纜表1110個(gè)變流器同時(shí)運(yùn)行產(chǎn)生的缺口深度示例電壓缺口深度(α=90)電源網(wǎng)側(cè)電纜RC電路。主要為：a)RC阻尼電路的損耗將隨變流器的數(shù)量增加，對(duì)于單獨(dú)在電網(wǎng)運(yùn)行，臂中有RC電路的6脈波Pma≈3.5U、#XC×f(一個(gè)RC電路中的電容量：Pm一個(gè)RC電路的損耗P≈3.5U,C×fi×如果多個(gè)變流器在同一供電網(wǎng)運(yùn)行.每個(gè)變流器中的RC阻尼電路的損耗將按網(wǎng)側(cè)端子處電在大多數(shù)情況下.連接在同一供電網(wǎng)的變流器不超過(guò)4個(gè)，如果sina≤0.5.就沒(méi)b)如果變流器之間的去耦電感小.即連接線短且無(wú)網(wǎng)側(cè)電抗器時(shí)，與變流器并聯(lián)的電容也增加did應(yīng)力c)變流器也將在電網(wǎng)中引起電壓降落。這已a(bǔ))第一次近似計(jì)算(忽略重疊角)見(jiàn)4.4.3;b)當(dāng)已知觸發(fā)延遲角a和重疊角時(shí).可由式(46)對(duì)三相橋式聯(lián)結(jié)進(jìn)行更準(zhǔn)確的計(jì)算：不同重疊角和延遲角下的I'I?.值如表12所示。表12不同重疊角和延遲角下的I'a,m,/I.值/述a)和b)中的方法計(jì)算的值(見(jiàn)5.2.4的注3)。5.5.2網(wǎng)側(cè)的諧波(適用6脈波變流器的近似方法)概述在初始設(shè)計(jì)階段.如果由其變壓器的額定值得知變流器容量，可使用和中的公式諧波電流I=I×√u+b2-2a×b×cos(2α+μ)/dd=h<_cosa-cos(a-)」或d=2h·d:dipu)-tip.u.)-tip.u.)-d、電感性直流電壓調(diào)整值：a觸發(fā)延遲角(逆變時(shí)使用熄斷角y)基波電流由式(49)計(jì)算：在逆變運(yùn)行時(shí)，用熄斷角γ代替觸發(fā)延遲角α。圖9中假設(shè)直流電流平滑。諧波電壓諧波電壓U為諧波電流I與系統(tǒng)諧波阻抗Z,的乘積.由式(50)計(jì)算：在沒(méi)有電容器補(bǔ)償裝置和長(zhǎng)的供電線路時(shí)，系統(tǒng)阻抗可由適用變壓器的式(51)近似計(jì)算：式中：Q=X、R(約為8p.u.～12p.u.):Q,=R,X、(約為80p.u.～120p.u.):R、與負(fù)載損耗對(duì)應(yīng)的串聯(lián)電阻；R與空載損耗對(duì)應(yīng)的串聯(lián)電阻：X.----供電變壓器的漏抗。式(52)給出相對(duì)于線與中性線間電壓(相電壓)的第h次諧波電壓：5.5.3諧波畸變和最小Risc要求諧波畸變可通過(guò)增加變流器的脈波數(shù)p減小。一般由多個(gè)基本6脈波變流器的組合實(shí)現(xiàn)。特征諧波的次數(shù)由式(53)給出：通常成為基本6脈波變流器單元的特征量和整個(gè)變流器的非特征量的這些諧波不會(huì)完全消除.其剩余值可達(dá)基本6脈波變流器值的0.05p.u.～0.15p.u.。如果對(duì)非特征諧波取保守值0.15p.u..并設(shè)Q=8p.u.和Q.=100p.u..表13中的值由p=6、p=12、p=18和p=24以及由式(54)計(jì)算的不同的值得到：表13還給出了最低次數(shù)的特征諧波和缺口面積A:(以標(biāo)幺值乘以角度表示.α=90°時(shí))的值。表13低壓系統(tǒng)的最小R?s要求RA角度(角度RA角度1A角度0.I0.026300.570.16300.7注1:對(duì)于中壓系統(tǒng)，采用R--3R、作為最小要求(諧振余量)注2:對(duì)于高壓系統(tǒng).采用R.2R、作為最小要求(諧振余量)注3:不用于直接連接電容器組或?yàn)V波器的系統(tǒng)。注5:總諧波畸變作為變流器對(duì)現(xiàn)有的畸變的影響給出注6:缺口面積針對(duì)單一缺口(不存在多重?fù)Q相)給出THl)總諧波率(總諧波畸變)對(duì)于基波電流：?(見(jiàn)):gA-(1=k×p)>g:+k、p×0k--正整數(shù)；0--變壓器的相位移波電流可矢量相加。然而.設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行條件等的較小變化可導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果波次數(shù)高于13或17時(shí).因?yàn)榻嵌日`差也乘以“k,”(例如為12或18)。在諧波頻譜的較高頻帶.非特征諧波電流正比于基波電流。應(yīng)檢查高峰負(fù)載下的諧波電流和諧波電壓及峰值電壓的影響。但是.電容器和其他電路元件能承受短時(shí)過(guò)載采用適當(dāng)?shù)淖儔浩骼@組聯(lián)結(jié).可利用諧波電流的相位移消除某些諧波。表11給出了示例。表14變壓器相位移和諧波次數(shù)角度非特征~7~-11-13.…5…19.29…37余，可達(dá)具有相同(總)額定值的等效6脈波聯(lián)結(jié)的理論值的0.05p.u.~0.2p.u.5.5.8兩個(gè)6脈波變流器的順序觸發(fā)與6脈波聯(lián)結(jié)相比，諧波頻譜更接近于12脈波聯(lián)結(jié)。雖然減少無(wú)功功率需求允許降低電容器額定值倍數(shù)。假設(shè)系統(tǒng)阻抗為純電感性純電阻性的(Q=8p.u..Q=100p.u.),而將電纜的電容計(jì)入電容根據(jù)經(jīng)驗(yàn).對(duì)于沒(méi)有變流變壓器的變流器來(lái)說(shuō)，在其交流側(cè)直接并聯(lián)電容功率因數(shù)調(diào)整最好在變流變壓器的一次側(cè)進(jìn)行.以避免半導(dǎo)體器件承受過(guò)高的di/d應(yīng)力。使用f=hf.……………(56)如果電動(dòng)機(jī)負(fù)載容量S、足夠大，可利用圖10估算。圖 (57) (58)86432h=7力=52R03R、=SQ=21.50.61=40.2由R?≈為21.51.5-19.從表13查得6脈波變流器的總諧波畸變THI)的方均根值為0.05p.u..7次諧波為5.6.5去諧電抗器宜選用去諧電抗器消除諧振。a)電力電容器通常由許多鋁箔與介質(zhì)繞制的電容單元串并聯(lián)構(gòu)成.其電感量的自諧振頻率為b)連接電纜的電感量可引起2kHz~5kHz的諧振(取決于電纜的長(zhǎng)度、尺寸和布置等。電纜的電容量相對(duì)于頻率達(dá)數(shù)千赫的電容器補(bǔ)償裝置可忽略不計(jì)):c)為了限制沖擊電流，經(jīng)常使用50μH或60μH的扼流電抗器(在中壓系統(tǒng)中)。然而.對(duì)于中壓電容器補(bǔ)償裝置.產(chǎn)生的串聯(lián)調(diào)諧頻率仍為其額定頻率的50倍～70倍：d)如果并聯(lián)諧振頻率接近存在的某一諧波.可能有必要使用電感量比扼流電抗器大的去諧電抗過(guò)載及其他不希望的影響：c)對(duì)這種情形.可使用去諧電抗器降低諧振頻率(低于5次，不與1次、3次諧波重合)。使用附加電阻器可改善阻尼；f)式(59)可用于第一次近似：h.×f調(diào)諧頻率：Q電容器額定容量；S.在電容器母線處的系統(tǒng)短路容量。要求的調(diào)諧頻率1=h5.6.6紋波控制頻率(載波頻率)在大多數(shù)公用電網(wǎng)中.遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視(開(kāi)關(guān)裝置、電壓控制、負(fù)載流量參數(shù)等)是利用疊加一個(gè)特定頻率(可為175Hz、188Hz、595在可能存在扼流電抗器或去諧電抗器的某些場(chǎng)合.使用電容器補(bǔ)償裝置將增加系統(tǒng)在特定頻率下的阻抗。這可能將危害紋波控制系統(tǒng)的寄生的瞬態(tài)放大。這個(gè)問(wèn)題必須與有關(guān)主管部門(mén)一起研究?？墒褂瞄g歇濾波器防止紋波控制系統(tǒng)頻率范圍內(nèi)有用的信號(hào)被衰減和寄生的瞬態(tài)被放大。5.7直流電壓的諧波含量直流電壓中疊加的交流電壓(紋波分量)的h次諧波分量的方均根值與理想空載直流電壓有關(guān)，由式(60)計(jì)算。圖11給出脈波數(shù)p=6時(shí)的計(jì)算結(jié)果。圖11直流電壓的諧波含量(p=6)對(duì)于多個(gè)變流器在無(wú)關(guān)聯(lián)的工作制周期下使用的情況，無(wú)功功率需求和諧波流器自身受到電容器補(bǔ)償裝置與系統(tǒng)電感之間意外諧振的騷擾。這可在頻率可達(dá)4次諧波的頻率，尤電網(wǎng)頻率6384表16給出對(duì)應(yīng)于表1中的部分聯(lián)結(jié)的短路電流與(Ias/exv)值的比值。表16直流側(cè)短路時(shí)的變流器電流值表1中的閥側(cè)電流峰值12356789電磁兼容性要求見(jiàn)GB/T3859.1—2013中3.9、5.2、和6.3.抗擾度等級(jí)A、B、C三級(jí)和抗擾電平的要求見(jiàn)GB/T3859.1—2013中和6.3.5。的公用變壓器(變流器專用母線) 靜止式補(bǔ)償裝置)改善運(yùn)行條件，使騷擾電平低于B級(jí)抗擾電平(或超過(guò)的可能性足夠小),滿足要求的可用性?？箶_度等級(jí)選擇的意思是將預(yù)期的變流器運(yùn)行條件與規(guī)定的抗擾度等級(jí)的考慮。還假設(shè)電網(wǎng)容量在允許的電壓抗擾電平內(nèi)足以提供負(fù)載(包括變流器)要求的有功功率和無(wú)功如果變流器符合某等級(jí)的抗擾電平(比如B級(jí)),變流器產(chǎn)生的騷擾(當(dāng)加入存在的對(duì)電網(wǎng)的騷擾圖12給出工廠配電(虛線以下部分)及其電網(wǎng)相關(guān)單元(虛線以上部分)的簡(jiǎn)圖。公用配電網(wǎng)N.O公共連接點(diǎn)工廠配電網(wǎng)CpuM大大圖12配電示例GB/T3859.2—20表17為圖12示例的計(jì)算值。表17圖12示例的計(jì)算值變壓器TA40MVA中壓電纜(0.32mH/km)公共連接點(diǎn)變壓器T1電網(wǎng)LV1電網(wǎng)LV2電網(wǎng)LV3表17(續(xù))注1:諧波畸變、缺口深度和電壓調(diào)整值(△U/U)的計(jì)算值僅考慮圖12所示負(fù)載的影響。還應(yīng)考慮其他影響中壓母線的因素。變和缺口深度的3個(gè)數(shù)值為3個(gè)變流器負(fù)載分別影響的注3:交流電抗器對(duì)于變流器C2的交流供電是必要的，以避免電網(wǎng)1V2處的缺口幅值超過(guò)B級(jí)的最大允許值?！?.0004+0.0026+0.0078=0.01086試驗(yàn)要求6.1由短路試驗(yàn)估算功率損耗6.1.1單相聯(lián)結(jié)功率損耗由直接測(cè)量額定負(fù)載下的輸入和輸出功率確定，或通過(guò)分別測(cè)量各種損耗進(jìn)行計(jì)算。由供應(yīng)商選擇。6.1.2多相雙拍聯(lián)結(jié)短路功率損耗可采用方法A1、方法B或方法C測(cè)量(見(jiàn)6.3)。6.1.3多相單拍聯(lián)結(jié)短路功率損耗可采用方法A2(方法A1的改進(jìn))、方法B、方法C、方法D和方法E測(cè)量(見(jiàn)6.3)。6.2采用短路法估算功率損耗的步驟將堆或組件的直流端子短接，其交流端子通過(guò)足夠大的電抗器供電，以使輸入電流幾乎為正弦波，供電電壓應(yīng)在額定頻率下足以產(chǎn)生期望幅值的電流流動(dòng)。輸入功率在堆或組件的交流端子上測(cè)量。使用的瓦特表不應(yīng)因運(yùn)行條件(如：電壓降低、雜散磁場(chǎng)等)影響測(cè)量結(jié)果。在額定直流電流I和k倍電流kIas下接連進(jìn)行兩次短路試驗(yàn)。其中，有式(61):FFs——實(shí)際運(yùn)行時(shí)，臂電流的波形因數(shù)(不考慮重疊角);首先，在kI下，達(dá)到恒定溫度后測(cè)量損耗P?。然后，盡可能快地將電流減小至Iax,測(cè)量損耗P。對(duì)應(yīng)于正常運(yùn)行時(shí)的額定直流電流的損耗P可由式(62)計(jì)算：適用時(shí)，如果直流短路聯(lián)結(jié)和分流器的損耗可觀，應(yīng)進(jìn)行測(cè)量并從P?和P?中扣除。試驗(yàn)方法在下述假設(shè)條件下有效(也見(jiàn)GB/T3859.1--2013中):a)閥的正向電壓降能用一個(gè)恒定分量(門(mén)檻電壓)加上一個(gè)直接與電流成正比的電阻性分量b)由于電流波形的差異引起的，在正常運(yùn)行情況下和根據(jù)使用的聯(lián)結(jié)不同，按6.3.1～6.3.6試驗(yàn)。均壓電阻器、阻尼電路和浪涌本方法適用于雙拍聯(lián)結(jié)，試驗(yàn)線路如圖13所示。本方法在1.1I、和Is兩種電流下測(cè)量。組件在6.3.2方法B本方法適用于單拍和雙拍聯(lián)結(jié)。當(dāng)包括變壓器在內(nèi)的整個(gè)變流器由同…制造商供貨時(shí)，如果方便只測(cè)量變流器總損耗，可采用類似于A1的測(cè)量方法.但瓦特表應(yīng)連接至變壓器的網(wǎng)側(cè)。變壓器應(yīng)達(dá)到對(duì)應(yīng)于P時(shí)的穩(wěn)態(tài)溫度.其銅損耗應(yīng)折算到基準(zhǔn)溫度(具有規(guī)定的溫升再加20K)。采用方法B進(jìn)行的測(cè)量可作為確定變壓器的溫升的一部分。本方法適用于單拍和雙拍聯(lián)結(jié)。可使用經(jīng)過(guò)校驗(yàn)的試驗(yàn)變壓器代替方法B中特定的整流變壓器。整流組件的損耗等于從總損耗P中減去試驗(yàn)變壓器損耗之后的值。當(dāng)要求單獨(dú)的損耗時(shí)，可校驗(yàn)實(shí)際的變壓器并作為試驗(yàn)變壓器使用。6.3.4方法D本方法適用于單拍聯(lián)結(jié)本試驗(yàn)按圖11所示電路·采用短路試驗(yàn)的方法進(jìn)行：TTR說(shuō)明：應(yīng)校驗(yàn)安培表A:和A讀數(shù)之間的關(guān)系.以檢查整流臂電流的測(cè)量結(jié)果。在臂電流為I=In和I=kIn下進(jìn)行測(cè)量、其中：7堆或組件中的整流臂的數(shù)量：I電流表A;顯示的方均根值：I電流表A顯示的平均值：k系數(shù)。對(duì)120導(dǎo)電角的多相電路，k=√3FF?;對(duì)60°導(dǎo)電角的多相電路，k=√6FF:FF?在I-In下試驗(yàn)時(shí)，臂電流的波形因數(shù)。FF?=II.I和I由安培表A和A?如果以P,和P分別表示當(dāng)臂的平均電流為1-I、n和I=kLn時(shí)瓦特表的讀數(shù).整流堆或組件在額定直流電流L、下的損耗由式(61)計(jì)算：a互.感器1的變比：P瓦特表W顯示的功率如果供應(yīng)商保證整流堆或組件的臂基本一致，那么,只在兩個(gè)臂上試驗(yàn)就可認(rèn)為足夠.取二者損耗的平均值。其中.一個(gè)臂靠近組件的中間位置，另一個(gè)靠近外側(cè)。而且·選擇的兩個(gè)臂不宜相差180°電角度，也不宜位于平衡電抗器(如有)的同一側(cè)。如果組件的所有其他損耗未真正包含在損耗測(cè)量中，均應(yīng)單獨(dú)測(cè)量和計(jì)算并計(jì)入總功率損耗如果試驗(yàn)設(shè)備不能將電流調(diào)節(jié)到上述規(guī)定的準(zhǔn)確數(shù)值.可在稍高于和稍低于規(guī)定的上述電流值下測(cè)量，然后對(duì)這些測(cè)得的值使用內(nèi)插法得到在規(guī)定電流下輸入的有功功率。6.3.5方法E本方法適用于單拍聯(lián)結(jié)如果一個(gè)整流組件能與另一個(gè)等同的組件構(gòu)成雙拍聯(lián)結(jié).損耗測(cè)量可按6.3.1中的方法A1進(jìn)行。當(dāng)連接兩個(gè)整流組件構(gòu)成一個(gè)雙拍聯(lián)結(jié)時(shí)，應(yīng)避免使大電流母線排聯(lián)結(jié)(通路)中的損耗發(fā)生顯著6.3.6方法A2本方法適用于單拍聯(lián)結(jié)方法A2與方法A1基本相同，把直流電流互感器連接至單拍聯(lián)結(jié)的一個(gè)換相組的匯流排上進(jìn)行測(cè)量，如方法D的圖14所示交流和直流安培表的使用同方法D測(cè)量可在各單個(gè)換相組上依次進(jìn)行，然后相加。采用本方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)熱轉(zhuǎn)移媒質(zhì)的溫度與正常運(yùn)行時(shí)的溫度基本相同。7變流器的負(fù)載電流和結(jié)溫計(jì)算7.1高峰負(fù)載額定電流值的說(shuō)明允許的高峰負(fù)載的全部信息宜以電流的幅值、持續(xù)時(shí)間和重復(fù)頻率或不導(dǎo)通時(shí)間給出(GB/T3859.1—2013中6.4.3基于此)。在GB/T3859.1-2013中表12沒(méi)有適合的標(biāo)準(zhǔn)工作制等級(jí)的情況下，有許多可用的描述高峰負(fù)載信息的方法特性。圖15和圖16可用作說(shuō)明表征單個(gè)高峰負(fù)載和重復(fù)高峰負(fù)載特性的基本方法NN??說(shuō)明：Imx>I>I?>I。Ian為額定連續(xù)直流電流。I、I和I。為基本負(fù)載電流下.的不同的值。圖15單個(gè)高峰負(fù)載27N2圖16重復(fù)高峰負(fù)載當(dāng)基本負(fù)載電流I,小于Iaas時(shí)，幅值為I的高峰負(fù)載可疊加的時(shí)間為t,,但是具有足夠長(zhǎng)的時(shí)間間隔以保證在每一次高峰負(fù)載前達(dá)到平衡溫度。其值為I的重復(fù)高峰負(fù)載可疊加的時(shí)間為t?,時(shí)間間隔為T(mén)。值得說(shuō)明的是，示例中給出的重復(fù)負(fù)載圖形僅對(duì)基本負(fù)載I,的一種單一值適用。無(wú)論采用何種形式，均應(yīng)規(guī)定冷卻條件。7.2與有效結(jié)溫有關(guān)的文字符號(hào)表18給出與有效結(jié)溫有關(guān)的文字符號(hào)。表18與有效結(jié)溫有關(guān)的文字符號(hào)T有效結(jié)溫(見(jiàn)3.3.3)T:TTPPPkl高峰負(fù)載脈沖的等效脈沖寬度T負(fù)載循環(huán)的一個(gè)周期R熱阻(見(jiàn)3.3.1)瞬態(tài)熱阻抗(見(jiàn)3.3.2)ZZZ對(duì)應(yīng)于時(shí)間間隔(?-T)的瞬態(tài)熱阻抗Z溫度不是評(píng)定高峰負(fù)載能力的惟一的量。由于工作周期的復(fù)雜性，對(duì)于許多應(yīng)用尤其是對(duì)于重復(fù)負(fù)載工作制、復(fù)雜的等效傳熱路徑或溫升和損耗間的非線性關(guān)系.計(jì)算有效結(jié)溫時(shí)使用計(jì)算機(jī)程序經(jīng)常是方便的有效結(jié)溫計(jì)算方法在7.3.3～7.3.6給出。有效結(jié)溫計(jì)算方法在下述假設(shè)條件下有效：a)待計(jì)算的有效結(jié)溫僅取決于考慮的半導(dǎo)體器件的功率損耗換句話說(shuō)·各半導(dǎo)體器件有其自身的到冷卻媒質(zhì)的傳熱路徑，與堆或組件的其他功率耗散元件的傳熱路徑實(shí)際無(wú)關(guān)或等效無(wú)關(guān)b)在有效結(jié)和基準(zhǔn)點(diǎn)之間的熱阻和瞬態(tài)熱阻抗與溫度無(wú)關(guān)，溫升和功率損耗之間是線性關(guān)系；c)半導(dǎo)體的功率損耗主要是導(dǎo)電損耗.開(kāi)通、關(guān)斷和與電壓相關(guān)的損耗。尤其是在自換相變流器或大電流的電網(wǎng)換相變流器中，這種與電壓相關(guān)的損耗可能必須考慮。7.3.2施加在半導(dǎo)體器件上的功率脈沖波形的近似選擇矩形波脈沖等效功率損耗具有：與實(shí)際功率脈沖的峰值相同(見(jiàn)圖17a);脈沖持續(xù)時(shí)間調(diào)整至給出與實(shí)際功率脈沖相同的平均值(見(jiàn)圖17b)。圖17功率脈沖波形的近似這種功率脈沖波形的近似方法適用于：a)在電源頻率的一個(gè)周期內(nèi)，即等于一個(gè)變流器電路單元的導(dǎo)電周期。有式(66):b)變流器負(fù)載是周期性的，周期可達(dá)數(shù)分鐘。有式(67):在某些情況下，尤其是脈沖持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于1s和實(shí)際的功率損耗波形與矩形波相差較大時(shí).可能要采用若干個(gè)不同幅值和持續(xù)時(shí)間的矩形波構(gòu)成近似的功率脈沖，以得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。推薦選擇各脈沖具有與要代替的實(shí)際功率損耗脈沖相同的持續(xù)時(shí)間和與其截面相同的平均值。7.3.3溫度計(jì)算的疊加法本方法基于使用瞬態(tài)熱阻抗曲線。假設(shè)功率損耗根據(jù)7.3.2近似的矩形脈沖表示。在時(shí)間t,.兩規(guī)定點(diǎn)A和B之間的溫度差T為在t,之前的全部功率躍變(△P)影響下的溫度的和。由式(68)計(jì)算：正的功率躍變產(chǎn)生正的溫度影響，負(fù)的功率躍變產(chǎn)生負(fù)的溫度影響。本方法的示例在7.3.6中表19給出。7.3.4連續(xù)負(fù)載有效結(jié)溫計(jì)算概述圖18給出連續(xù)負(fù)載的功率損耗和有效結(jié)溫的示例。在這種情況下.有效結(jié)溫隨交流電源電壓的頻功率損耗由7.3.2給出的方法得到·有效結(jié)溫與時(shí)間的關(guān)系曲線如圖18所示。圖18連續(xù)負(fù)載下有效結(jié)溫的計(jì)算有效結(jié)溫平均值的計(jì)算有效結(jié)溫的平均值由式(69)計(jì)算：最高瞬時(shí)有效結(jié)溫的計(jì)算在一個(gè)周期內(nèi)，最高瞬時(shí)有效結(jié)溫由式(70)計(jì)算：溫度偏差△T;的準(zhǔn)確值可采用7.3.3所述的功率脈沖疊加法·由式(71)計(jì)算：由于△T;通常小于Tjo,推薦使用式(72)近似計(jì)算：7.3.5周期性負(fù)載有效結(jié)溫計(jì)算圖19給出周期性負(fù)載功率損耗和有效結(jié)溫的示例。在這種情況下，有效結(jié)溫不僅隨交流電壓頻率下的時(shí)間變化(見(jiàn)7.3.4),而且隨負(fù)載變化決定的較低頻率變化。半導(dǎo)體的結(jié)在導(dǎo)電周期中的加熱和冷卻引起的溫度偏差，按7.3.4中計(jì)算連續(xù)負(fù)載的方法計(jì)算。在負(fù)載周期的某一時(shí)間，有效結(jié)溫在電源頻率一個(gè)周期內(nèi)的平均值按中的方法計(jì)算。圖19周期性負(fù)載的有效結(jié)溫計(jì)算那么,在時(shí)間t,.有效結(jié)溫平均值由式(73)計(jì)算： (73)在時(shí)間1,.有效結(jié)溫的最高瞬時(shí)值由式(74)計(jì)算： (74)7.3.6幾種典型應(yīng)用的有效結(jié)溫計(jì)算幾種典型應(yīng)用的有效結(jié)溫計(jì)算見(jiàn)表19。單脈沖脈沖序列TT-P×Z-P>2+P、×ZT,.-Tx+P?×Z.一P?×Z+P、×Z序列(n為偶數(shù))(n為奇數(shù))(n為偶數(shù))如果變流器具有內(nèi)部閉環(huán)控制系統(tǒng).該系統(tǒng)的基準(zhǔn)值可以電的、機(jī)械的、或其他任何方式引入變?nèi)绻兞髌魇峭獠块]環(huán)系統(tǒng)的一部分，靜態(tài)特性應(yīng)作為某些量在指電壓的理論波形。該圖基于脈波數(shù)p=6、換相數(shù)q-圖20不同延遲角時(shí)的直流電壓波形圖21給出觸發(fā)延遲角α為0°~150°時(shí)的調(diào)節(jié)曲線族(例如直流電壓平均值作為直流電流的函數(shù)).圖21不同負(fù)載和延遲角下的直流電壓當(dāng)晶閘管變流器在逆變運(yùn)行時(shí)，為防止直通故障(見(jiàn)3.1.5).必須限制觸發(fā)延遲角。在圖20中用y=3-μ (75)在所有情況下.必須保持熄斷角大于晶閘管的關(guān)斷時(shí)間。觸發(fā)延遲角α或超前角β必要的限值可cos3=cosY-2U,U (76)Ua總電感性直流電壓調(diào)整值，不同控制角(其中一個(gè)為α,另一個(gè)為α)下，雙變流器聯(lián)結(jié)的理論調(diào)節(jié)曲線如圖22所示。該曲線在圖22中標(biāo)示的換相限制線給出了逆變運(yùn)行時(shí)的最大允許直流電流。在該電流下，熄斷角Y達(dá)到(-lom圖22逆變運(yùn)行時(shí)直