TB/T 3357-2015
基本信息
标准号:
TB/T 3357-2015
中文名称:机车、动车组牵引电传动系统
标准类别:铁路运输行业标准(TB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
下载格式:.zip .pdf
下载大小:618512
相关标签:
机车
动车组
牵引
传动系统
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
TB/T 3357-2015.Electric traction system for locomotive and multiple units.
1范围
TB/T 3357规定了机车、动车组牵引电传动系统的环境条件、系统构成、技术要求、检验方法、检验规则和RAMS要求。
TB/T 3357适用于交流传动机车、动车组上所安装的牵引电传动系统。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1402- 2010 铁路应用牵引供电 系统电压( IEC 60850:2007 ,MOD)
GB/T 2900. 25电工术语 旋转电机( GB/T 2900.25--2008 ,IEC 60050-411 ;1996 , IDT)
GB/T 2900.33电工术语电力电子技术( GB/T 2900. 33- -2004 ,IEC 60050-551 :1998 ,IDT)
GB/T 2900.36电工术语 电力牵引[ GB/T 2900. 36- -2003 ,IEC 60050(811) :1991 ,MOD]
GB 6771电力 机车防火和消防措施的规程( GB 6771- -2000,eqv UIC 617-1 0R:1979)
GB/T21413.1铁路应用 机车车辆电气设备 第1 部分:一般使用条件和通用规则( GB/T21413. 1- -2008 ,IEC 60077-1:1999 ,IDT)
GB/T21562--2008轨道交通可靠性、可用性、可维护性和安全性规范及示例(IEC62278:2002 ,IDT)
GB/T 24338.4- -2009轨道交通 电磁兼容 第 3-2部分:机车车辆设备( IEC 62236-3-2 :2003 ,MOD)
标准内容
ICS 29. 280
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T33572015
机车、动车组牵引电传动系统
Electric traction system for locomotive and multiple units2015-07-02发布
国家铁路局发布
2016-01-01实施
规范性引用文件
术语和定义
坏境条件
系统构成
技术要求
检验方法
捡验规则
RAMS 要求
TB/T 3357—2015
..+.+...
.......+
-iKAoNiKAca
TB/T3357-—2015
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由南车株洲电力机车研究所有限公司归口。本标准主要起草单位:株洲南车时代电气股份有限公司。本标准参加起草单位:中国铁道科学研究院机车车辆研究所、中国北车集团大连机车车辆有限公司、中国北车集团大同电力机车有限责任公司、南车株洲电力机车有限公司、南车威墅堰机车有限公司、南车株洲电机有限公司、水济新时速电机电器有限责任公司、青岛四方车辆研究所有限公司、长春轨道客车股份有限公司、南车青岛四方机车车辆股份有限公司。本标准主要起草人:刘可安、荣智林。本标准参加起草人:高首聪、陆阳、周庆强、李华祥、邹焕青、柴永泉、邓日江、宋春龙、李秋泽、邓学寿,孙国斌。
TKAONKAca
1范围
机车,动车组牵引电传动系统
TB/T3357—2015
本标准规定了机车、动车组牵引电传动系统的环境条件、系统构成、技术要求、检验方法、检验规则和 RAMS 要求。
本标准适用于交流传动机车、动车组土所安装的牵引电传动系统。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文性,仅注日期的版本适用丁本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T1402--2010铁路应用牵引供电系统电压(IEC60850:2007,M0D)GB/T2900.25电工术语旋转电机(GB/T2900.25—2008,IEC60050-411:1996,IDT)GB/T2900.33电工术语电力电子技术(GB/T2900.33—2004,IEC 60050-551:1998,IDT)GB/T2900.36电.T术语电力牵引[CB/T2900.36--2003,IEC60050(811):1991,M0DGB6771:电力机车防火和消防措施的规程(CB6771—2000,egYUIC617-10R:1979)GB/T21413.1铁璐应用机车车辆电气设备第1部分:一锻使用条件和通用规则(GB/T21413. 1200B, IEC 60077-1 :1999,IDT)GB/T21562一2008轨道交通可靠性、可而性、可维护性和安全性规范及示例(IEC62278:2002,IDT)
GB/T24338.4—2009轨道交通
电磁兼容第3-2部分,机车车辆设备(IEC62236-3-2:2003,MOD)
GB/T25117.1一2010轨道交通机车车辆组合试验第1部分;逆变器供电的交流电动机及其控制系统的组合试验(EC61377-1:2006,IDT)GB/T25117.3一2010轨填交通机车车辆组合试验第3部分:间接变流器供电的交流电动机及其控制系统的组合试验(IEC61377-3:2002M0D)GB/T25120—2010轨道交通机车车辆牵引变压器和电抗器(IE它60310:2004,M0D)CB/T25122.1--2010轨道交通机车车辆用电力变流器第1部分:特性和试验方法(IEC61287-1:2005,M0D)
GB/T25123.2-2010电力牵引轨道机车车辆和公路车辆用旋转电机第2部分:电子变流器供电的交流电动机(IEC60349-2:2002,M0D)GB/T28806—2012轨道交通机车车辆2006,IDT)
机车车辆制成后投人使用前的试验(IEC61133:TB/T2517—1995电力机车功率因数和谐波的测试方法TB/T3335—2013交流传动内燃机车主辅发电机3术语和定义
CB/T2900.25、GB/T 2900.33、GB/T 2900.36、GB/T25123.2--2010 和 CB/T 25122.1—-2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。1
kAoNiikAca
TB/T 3357-2015
4环境条件
牵引电传动系统应能在GB/T21413.1规延的环境条件下正常运行且应满足整车环境条件要求。5系统构成
交流供电的交流传动电力机车、电动车组牵引电传动系统是由牵引变压器、牵引变流器、牵引电动机、控制系统,等效的连接电缆和等效的冷却装置等构成的系统,其主电路典型拓扑如图1所示。牵引控制
逆变器
电动机
牵引变压器
网侧变流器
中间直流环节
电动机转柜
图1交流供电的交流传动电力机车、电动车组牵引电传动系统主电路典型拓扑直流供电的交流传动电力机车,电动车组牵引电传动系统是由线路电抗器、牵引变流器.制动电阻、牵引电动机、控制系统、等效的连接电缆和等效的冷却装置等构成的系统,其主电路典型拓扑如图2所示。
牵引控制
逆变器
冰电抗器
谢动电阻
中间直流环节
电动机
电动机转矩
图2直流供电的交流传动电力机车、电动车组牵引电传动系统主电路典型拓扑交流传动内燃机车、内燃动车组牵引电传动系统是由主发电机,牵引变流器、制动电阻、牵引电动机、控制系统、等效的连接电缆和等效的冷却装置等构成的系统,其主电略典型拓扑如图3所示。2
TTKAONKAca
6技术要求
6.1功能要求
主发电机
牵引控制
翻流器
中间直流坏节
电机侧变疏器
制动电阻
TB/T3357-2015
电动机
电动机转矩
图3交流传动内燃机车、内燃动车组率引电传动系统主电路典型拓扑6.1.1牵引传动功能
牵引电传动系统应具有能量变换功能,为机车、动车组提供牵引、制动的能力,并具有保证系统安全的检测和保护功能。
6. 1. 2电制动功能
交流供电的牵弓电传动系统应具有再生制动功能,可将制动能量转化为电能输送向电网。直流供电的牵引电传动系统应具有再生制动功能,可将制动能量转化为电能输送电网,也可通过制动电阻或地面能属吸收装置消耗。内燃牵引电传动系统应采用电阻制动。6.1.3转矩特性输出及控制
牵引电传动系统应能根据控制系统指令输出对应转速下的转矩。6.1.4库内移车功能
利而外接电源或车载蓄电池,牵引电传动系统可实现机车库内移动6.1.5保护功能
6151总
牵引电传动系统应具有相成的保护功能,由牵引控制单元戴网络控制系统来实现。当故障发生时能及时触发保护装置或关闭系统避免设备损坏或故障范闺扩大设备应能承受故障发生至保护装置起作用期间过载的冲击。
不同的牵引电传动系统,所选择的保护项目允许存在差异。具体保护功能项点由供需双方协商确定。
6.1.5.2过流保护
当出现网侧回路过流,主发电机励磁过流、牵引变流器输人或输出过流、直流电源输入过流等故障时应能及时触发相应保护动作或控制策略。6. 1.5.3过压保护
当出现网侧回路过压、牵引变流器输人或输出过压、中间直流过压等故障时应能及时触发相应保护动作或控制策略。
6. 1.5. 4欠压保护
当出现网侧回路欠压、牵引变流器输人或输出欠压、中间直流欠压等故障时能及时触发相应保护3
-TKAONKAca
TB/T3357-2015
动作或控制策略。
6.1.5.5短路保护
当出现网侧回路短路、次边短路、牵引变流器输人或输出短路,中间直流环节短路等故障时应能及时触发相应保护动作或控制策略。6.1.5.6接地保护
当出现牵引变压器接地,牵引变流器接地、牵引电动机接地、土发电机接地和连接电缆接地时应能及时提示或触发相应保护动作或控制策略。6.1.5.7超速保护
当牵引电动机超过规定最高转速时应能及时触发相应保护动作或控制策略。6.1.5.8温度保护
应具有检测牵引变压器、牵引变流器、牵引电动机、主发电机或其他功率部件(如隔离变压器等)温度的能力,并在出现温度过高时触发相应保护动作或控制策略。6. 1. 5.9转速信号异常保护
当牵引电动机转速信号出现异常时,应能判渐异常信号通道,并触发相应保护动作或控制策略。6.1.5.10冷却系统故障保护
无论牵引电传动系统采用何种冷却方式,都应具有检测冷却系统工作状态的能力,当冷却系统出现故障时触发相应保护动作或控制策略。6.1.5.11控制设备供电故障保护当控制设备电源供电中断时,应能及时关闭系统避免设备损坏或故障范围扩大。6.1.5.12防滑、防空转
牵引电传动系统应能通过对相关信息(如牵引电动机转速、转矩等)的采集、分析和处理,调节电动机转矩,防止空转和滑行,并尽可能获得最大的黏着利用率,6.2性能要求
6.2. 1 总 则
在相关规定的条件下,牵引电传动系统应能工作在其额定状态,特殊要求由供需双方协商确定。6.2.2 效率
牵引电传动系统的效率应满足整车要求。6. 2. 3温升要求
牵引变压器、隔离变压器和电抗器温升应满足GB/T25120—2010的要求。牵引变流器温升应满足B/T25122.1--2010的要求。牵引电动机温升应满足GB/T25123.2--2010的要求。主发电机温开-成满足TB/T3335--2013的要求。6.2.4电磁兼容性
牵引电传动系统各部件应满足GH/T24338.4—2009的要求。6.2.5防火及安全
系统设计、制造的防火和消防措施应符合GB6771I的要求。牵引电传动系统各部件应其有良好的防火性能,所选用的材料应最大限度地防止火灾发生。应采用非延燃性材料和防火材料,不成使用燃烧后产生足以影响人体健康和对环境有害的毒气的材料。所使用的电线和电缆应是低烟无卤阻燃或低烟无卤耐火电缆,如用户同意,内燃机车可使用低烟低卤阻燃或低烟低卤耐火电缆。高压电气设备应具有人身安全防护措施和警示标识。具有储能元件的电路应能通过固定放电电阻或其他特定设备进行释放,在规定的时间内,电压应降低到人体安全电乐以下,以保证维修人员的人身安全。
-TKAONKAca
6.3交流传动电力机车、电动车组牵引电传动系统特殊要求6.3.1供电条件
6.3. 1.1受流方式
通过受电马(集电靴)从接触网或第三受流。6. 3. 1. 2电
电压(过电压除外)的主要特性见表1。表1标称电压及其容许的极限值
牵引供电系统
交流方均根值
流电压1
直流电压2
直流电压3
最低非持续电压
17 500
最低持续电玉
标称电压
25 000
其余详细内容见GB/T1402—2010中表1的规定。6. 3. 1. 3频
交流供电系统标称频率为50Hz,偏差值允许值为±1Hz。注:有特殊要求的按特殊要求进行设计。6.3.2功率曲线
最高持续电压
29 000
TB/T3357-2015
单位为伏特
最高非持续电压
31 000
当网压 U 处于 Uil和 Ui之间、Um和 U,之间时机车、动车组可限制功率运行。典型的功率曲线如图4所示。
具体规范与设计由供需双方协商确定。%
图4 功率曲线
6.3.3交供电牵引电传动系统功率因数29
当接触网电压在22.5kV~27.5kV范围内,机车功率大于20%额定功率时,功率因数(入)不应小于0.98(正弦网压)。动车组功率大于20%额定功率时,功率因数(入)不应小于0.97(正弦网压)。应排除辅助供电系统等低功率因数设备对牵引电传动系统的影响。6.3.4等效于扰电流(J.)
系统设计时应符合整车要求,应非除辅助供电系统等低功率因数设备对牵引电传动系统的影响。5
KAONKAca
TB/T 3357-2015
具体规范由供需双方协商确定。6.4交流传动内燃机车,内燃动车组牵引电传动系统特殊要求6.4.1供电方式
柴油机拖动主发电机提供三相交流电压。6.4.2供电标准
在柴油机全转速范围内,主发电机的励磁电流受牵引电传动系统调节,能按照转速特性要求输出电压幅值可变的一相正弦交流电:具体转速特性由供需双方协商确定。6.4.3自负荷工况
内燃牵引电传动系统应具有自负满工况。系统根据柴油机转速控制主发电机的电压输出,便得制动电阻消耗的功率与当前转速下柴润机的输出功率相匹配,且柴油机输出功率不应超出制动电阻最大许用功率。
7检验方法
牵引变压器应按照GF/T25120—2010进行试验,牵引变流解应按照GB/T25122.1—2010进行试验。牵引电动机应按GB/T25123.2—2010进行试验。主发电机应按照TB/T3335—2013进行试验。直流供电的牵引电传动系统联调试验按GB/T25117.1一2010进行,交流供电的牵引电传动系统和内燃牵引电传动系统联调试验按GB/T25117.3--2010进行。7.2起动转矩试验
单台牵引电动机堵转,额定冷却条件,按牵引特性起动点要求,测试牵引电动机的最大起动转矩、频率,中压和电流的数据。试验时应控制牵引电动机铁芯温度不超过其绝缘等级对应的最高温度。7.3转矩特性试验
7.3.1概述
牵引电动机在标称输人电压下以规定转速运行,将基准转矩(主控制器指令)输人到控制单元,测量牵引电动机输出转矩(平均),验证被测牵引电传动系统转矩特性与规定转矩特性的符合性。图5给出最常见的转矩特性典线的示例,点1
输山转矩
中间真流电压
、中间直洗电瓶
8)电压源组合系统特性示意阁1
转短电
图5特性曲线
输出转矩
中间直流电压
中间直流电流
b)电压源组合系统特性示意图2
7.3.2热态特性试验
TB/T 3357—2015
待电动机温升稳定之后,以在试验台上可获得的最低转速为起始点,绘制牵引电传动系统整个转速范围内最大基准转矩的“转矩一一转速特性曲线”,并记录各转速下「记录点至少包括图5b所示5个点的电动机电流、电压、功率和转矩,7.3.3冷态特性试验
电动机为冷态,应在与电动机热态时所测点相同的最低转速为起始点,绘制牵引电传动系统的整个转速范再内最大基准转矩的\转矩一转速特性曲线”,记录各转速下[记录点至少包括图5b)所示5个点1的电动机电流、电压、功率和转矩、7.3.4满转矩的速度扫描试验
分别在牵引和制动两种工况下,在整个转速范围内开速和降速两个方向进行扫描,转速的变化率与应用的工况相当。整个试验过程中应无跳闸、关断系统的现象发生。7.4效率特性试验
7.4.1交流供电的交流传动电力机车、电动车组牵引电传动系统分别在牵引电动机额定转速下测量牵引变压器原边侧电压、电流和牵引电动机输出转矩。根据所测得参数分别计算牵引电传动系统输入功率及输出功率,计算得到率引电传动系统的效率,见公式(1)。=(电动机总输出功率/牵引变压器输入功率)×100%式中:
m—交流供电的交流传动电力机车、电动车组牵引电传动系统效率,用百分数(%)表示。(1)
7.4.2直流供电的交流传动电力机车、电动车红牵引电传动系统分别在牵引电动机额定转速下测量直流输入电压、电流和牵引电动机输出转矩。根据所测得参数分别计算牵引电传动系统输人功率和输出功率计算得到率牵引电传动系统的效率,见公式(2).2=(电动机总输出功率/直流输人功率)×100%式中:
直流供电的交统传动电力机车,电动车纠牵引电传动系统效率,用百分数(%)表示。72
+*--(2)
7.4.3交流传动内燃机车,内燃动车组牵引电传动系统分别在牵引电动机额定转速下测量主发电机输出电压,电流功率因数和牵引电动机输出转矩。根据所测得参数分别计算牵引电传动系统输入功率及输出功率,计算得到率引电传动系统的效率,见公式(3),m3-(电动机总输出功率/主发电机输出功率)×主发电机的效率×100%式中:
交流传动内燃机车、内燃动车组牵引电传动系统效率,用百分数(%)表示。Ta
7.5供电电压试验
调节供电电压,使牵引电传动系统在6.3.1.2规定的供电电压范围内工作,检食系统工作是否正常,是否满足规定的功率曲线
7.6供电电压中断试验
电力机车和电动车组的牵引电传动系统工作在牵引和制动工况下,分别使供电电压短时中断,中断时间宜为0.10.38和1s,供电电压恢复后牵引电传动系统应能止常工作。可使用两个断路器并联后进行试验,图6给出了可能的试验电路。供电电压
牵引电传动系统
图6供电电压短时中断连线图示例7
TB/T 3357-2015
7.7供电电压突变试验
电力机车和电动车组的牵引电传动系统工作在牵引和制动工况下,分别使供电电压突然变化,检查牵引电传动系统在试验前后是否正常工作。可使用一个断路器与电阻并联后进行试验,图7给出了可能的成验电路。
供电电压
7.8温升试验
牵引电传动系统
供电电压突变连线图示例
本试验应在经供需双方意的系统定额下进行。在持续定额试验时,可通过加大试验开始时的负载,或降低系统中某些局部的通风,来缩短达到稳定温度的时间。随后,至少能连续保持额定条件2h,或者能够通过适当的方法证明已达到稳定的温度为止,
系统各设备温度的测量方式根据6.2.3的要求执行。7.9安全性要求检查
验证牵引电传动系统各设备的设计是否满足供需双方商定的安全标准的要求。供需双效方协商规定检查方法。
7.10干扰试验
按 CB/T 28806-—2012 中 9. 15 进行。7.11保护试验
用故障模拟的方法检验系统是否具有6.1.5.2~6.1.5.11的保护功能。实际的保护项目可能因系统构成不同而不同,应在型式试验大纲中规定具体保护项目和试验方法。如可行,建议在电传动系统中分别设置如下故障点:中间直流环节短璐:bzxz.net
牵引变压器次边翘:
牵引变流器输出短路;
牵引电动机断相:
牵引变压器原、次边过流
牵引变压器次边接地;
变流器输出过流;
变流器过温保护:
中间直流环节接地;
牵引电动机接地;
网压异常(过乐,欠压):
直流母线久压;
速度信号丢失;
牵引电动机通风机、变流器通风机停止;牵引变压器油泵停止;
牵引变压器温度上升:
牵引不工作(如缺相、逆变输出断线)主发电机输出侧接地保护(内燃机车):
小提示:此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容,若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。