GB/T 18494.2-2022
基本信息
标准号:
GB/T 18494.2-2022
中文名称:变流变压器 第2部分:高压直流输电用换流变压器
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Convetor transformers—Part 2:Transformers for HVDC applications
标准状态:现行
发布日期:2022-03-09
实施日期:2022-10-01
出版语种:简体中文
下载格式:.pdf .zip
下载大小:9421387
相关标签:
变流
变压器
高压
直流
输电
标准分类号
标准ICS号:电气工程>>29.180变压器、电抗器
中标分类号:电工>>输变电设备>>K41变压器
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:44页
标准价格:70.0
相关单位信息
起草人:张显忠、李桂苹、章忠国、王相中、谭黎军、谈翀、雷园园、帅远明、付超、李世成、王清璞、李锦彪、邓军、蔚超、王涛、王欣盛、姜振军、刘孝为
起草单位:沈阳变压器研究院股份有限公司、特变电工沈阳变压器集团有限公司、特变电工衡阳变压器有限公司、山东电力设备有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、西安西电变压器有限责任公司、中国电力科学研究院有限公司、保定天威保变电气股份有限公司、正泰电气股份有限公司等
归口单位:全国变压器标准化技术委员会(SAT/TC 44)
提出单位:中国电器工业协会
发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
标准简介
本文件规定了在高压直流(HVDC)输电系统包括背靠背应用中所使用的油浸式三相换流变压器和单相换流变压器的技术要求。
本文件适用于具有两个、三个或多个绕组的换流变压器。
本文件不适用于:
——工业用变流变压器(见GB/T 18494.1);
——牵引用变流变压器(见GB/T 25120);?
——柔性直流输电用变压器(见GB/T 37011)。
标准内容
ICS.29.180
CCSK41
中华人民共和国国家标准國
GB/T18494.2—2022
代替GB/T18494.2—2007
变流变压器
第2部分:
高压直流输电用换流变压器
Convetor transformersPart 2:Transformers for HVDC applications(IEC/IEEE 60076-57-129:2017,Power transformersPart 57-129:Transformers for HVDC applications,MOD)2022-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2022-10-01实施
1范围
规范性引用文件
术语和定义
一般要求www.bzxz.net
额定值..
试验要求
试验方法
已投运变压器的绝缘试验
分接开关
高频模型
17设计审核
18技术规范
GB/T18494.2—2022
附录A(资料性)使用整流阀(汞弧阀或闸流管)的高压直流换流变压器在运行中的过负荷.20.附录B(资料性)按变压器额定基频电流下的损耗测量值确定非正弦换流电流下的变压器运行负载损耗
附录C(资料性)换流变压器的噪声,附录D(资料性)设计审核
附录E(资料性)变压器技术规范内容参考文献
图1双极性反转试验的电压图形
图A.1过负荷曲线示例
图B.1绕组导线的截面
表1例行试验、型式试验和特殊试验表A.1过负荷示例
GB/T18494.2—2022
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T18494《变流变压器》的第2部分。GB/T18494已经发布了以下部分:第1部分:工业用变流变压器;
第2部分:高压直流输电用换流变压器;一第3部分:应用导则。
本文件代替GB/T18494.2一2007《变流变压器第2部分:高压直流输电用换流变压器》,与GB/T18494.2一2007相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:-对规范性引用文件进行了修改(见第2章,2007年版的第2章);一增加了“阀侧绕组”和“网侧绕组”的术语和定义(见第3章);一对使用条件进行了增补和完善(见第5章,2007年版的第4章);一损耗计算时的谐波次数由25次增加到49次(见第7章,2007年版的第8章);一对试验的相关内容进行了增补和完善(见第8章和第9章,2007年版的第11章);对声级的有关要求进行了修改和完善(见第11章,2007年版的第10章);对套管的有关要求进行了修改和完善(见第12章,2007年版的第14章);对分接开关的有关要求进行了修改和完善(见第13章,2007年版的第15章);-增加了对铭牌的规定(见第16章)。本文件使用重新起草法修改采用IEC/IEEE60076-57-129:2017《电力变压器第57-129部分:高压直流输电用换流变压器》。
本文件在文本结构上进行了下列调整:将IEC原文的3.1和3.2分别调整为本文件的第3章和第4章,保留了IEC原文第3章的引导语;
对IEC原文的条款号及注的序号进行了调整,将8.2.2~8.2.4调整为8.2.1~8.2.3、9.6.29.6.5调整为9.6.1~9.6.4、9.9~9.21调整为9.8~9.20;将9.13.2中的注1和注2调整为9.12.2中的注2和注3;
一增加了第17章和第18章,以便正文中对附录D和附录E有所提及:对正EC原文的附录顺序进行了调整,将附录F调整为附录B、附录E调整为附录C、附录C调整为附录D、附录D调整为附录E
删除了IEC原文C.2的内容,相应的章、条编号依次顺延。本文件与IEC/IEEE60076-57-129:2017的技术性差异及原因如下:IEC原文同时兼容了IEC标准和IEEE标准的内容,本文件只采用IEC标准的内容,删除了全文中有关IEEE标准的内容,以符合我国的实际情况;第1章中增加了本文件不适用于“柔性直流输电用变压器技术规范(见GB/T37011)\的规定,以兼容我国的标准体系;
关于规范性引用文件,本文件做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术条件,调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体调整如下:●用修改采用国际标准的GB/T1094.1—2013代替了IEC60076-1:2011、GB/T1094.2代替了IEC60076-2、GB/T1094.3—2017代替了IEC60076-3:2013、GB/T1094.5代替了Ⅲ
GB/T 18494.2—2022
IEC60076-5、GB/T1094.10代替了IEC60076-10、GB/T1094.18代替了IEC60076-18、GB/T4109代替了IEC60137、GB/T7354代替了IEC60270、GB/T10230.1代替了IEC60214-1;
●用非等效采用国际标准的GB/T2900.95代替了IEC60050-421;●增加引用了GB/T1094.7和JB/T501;一删除了IEC原文第4章“规范性引用文件的使用”,以符合我国的实际情况;一对8.1的表1进行了修改,删除了“延长的极性反转试验”“重复的冲击波形(RSO)测量”及“起吊和移动装置试验”,以符合我国的实际情况;删除了IEC原文8.2.1的内容,以兼容我国的标准体系:8.3.1中增加了“应注意传递到阀侧绕组上的电压不能超过阀侧绕组所规定的操作冲击水平”,以完善标准技术内容
删除了EC原文9.6.1“直流耐压试验不适用于做延长极性反转试验的变压器”的内容,以符合我国的实际情况;
对9.6.4的第1段和第2段内容进行了完善,试验方法引用了GB/T1094.3一2017,以符合我国的实际情况:
删除了IEC原文9.7.1的第2段“极性反转试验不适用于做延长极性反转试验的变压器”的内容,以符合我国的实际情况;
9.7.3中的试验时间由“30min\调整为“45min,以符合我国的实际情况;对9.7.4的第1段和第2段内容进行了完善,试验方法引用了GB/T1094.32017,以符合我国的实际情况;
删除了IEC原文9.8“延长极性反转试验”的内容,以符合我国的实际情况:9.12.1(对应EC原文9.13.1)的试验目的中增加了“确定油箱表面温升”,以符合我国的实际情况;
-9.15和9.16(对应IEC原文的9.16和9.17)中用JB/T501代替了IEEEstdC57.12.90,并增加了“试验时,油温一般为20℃土10℃”,以符合我国的实际情况;删除了13.2中“一旦操作次数非常高(每年30000次),应考虑在线开关滤油机”,以符合我国的实际情况;
删除了IEC原文附录B的内容,以兼容我国的标准体系;E.2的“系统数据”中增加了“电流变化率(dI/dt)”和“直流偏磁电流”,以符合我国的实际情况。
本文件做了下列编辑性修改:
修改了标准名称:
5.4中增加了提及附录A的内容;对8.1表1中的部分试验项目名称进行了完善,并删除了重复出现的“冲击试验”和“交流试验”两行;
9.12.2(对应IEC原文的9.13.2)中增加了“注1:如果用户要求,则确定顶层油温升的损耗中宜考虑直流偏磁电流和box-in的影响”;-对15.2中的式(17)进行了编辑性调整;E.2的列项中增加了“直流偏磁电流”;对参考文献进行了调整,册删除了正文中未被提及的文件,增加了GB/T37011。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电器工业协会提出。本文件由全国变压器标准化技术委员会(SAT/TC44)归口。
GB/T18494.2—2022
本文件起草单位:沈阳变压器研究院股份有限公司、特变电工沈阳变压器集团有限公司、特变电工衡阳变压器有限公司、山东电力设备有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、西安西电变压器有限责任公司、中国电力科学研究院有限公司、保定天威保变电气股份有限公司、正泰电气股份有限公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心、国网江苏省电力有限公司、浙江江山变压器股份有限公司、国网陕西省电力公司电力科学研究院。本文件主要起草人:张显忠、李桂苹、章忠国、王相中、谭黎军、谈种、雷园园、帅远明、付超、李世成、王清璞、李锦彪、邓军、蔚超、王涛、王欣盛、姜振军、刘孝为。本文件所代替文件的历次版本发布情况为:2007年首次发布为GB/T18494.2—2007;—一本次为第一次修订。
GB/T18494.2—2022
变流变压器标准的制定,是为了给变流变压器建立一套最佳的评价准则,为变流变压器从生产材料选择、产品设计、产品生产、产品检验、产品选用及运行维护等方面所需的注意事项提供指导。GB/T18494旨在确立适用于变流变压器的设计、制造、试验方法、运行维护等方面的遵循原则和相关规则,拟由3个部分构成。
第1部分:工业用变流变压器。目的在于确立适用于各类工业用变流变压器的技术要求和试验要求。
-第2部分:高压直流输电用换流变压器。目的在于确立适用于各类高压直流输电用换流变压器的技术要求和试验要求。
一第3部分:应用导则。目的在于给出第1部分和第2部分的技术背景,并对各类工业用变流变压器和各类高压直流输电用换流变压器的实际应用提供参考。GB/T18494通过3个部分明确了各类工业用变流变压器和高压直流输电用换流变压器的技术要求和试验要求,并对这两类产品的实际应用提供了指导。通过确立各类产品明确的范围、术语、技术要求和试验方法等,让生产者、使用者及相关试验人员能够更加清晰、准确地进行操作,从而设计、制造高质量的产品,更好地促进贸易、交流和技术合作,并为我国电网的正常运行提供保障。V
1范围
变流变压器第2部分:
高压直流输电用换流变压器
GB/T18494.2—2022
本文件规定了在高压直流(HVDC)输电系统包括背靠背应用中所使用的油浸式三相换流变压器和单相换流变压器的技术要求。
本文件适用于具有两个、三个或多个绕组的换流变压器。本文件不适用于:
-工业用变流变压器(见GB/T18494.1);一牵引用变流变压器(见GB/T25120);一柔性直流输电用变压器(见GB/T37011)。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T1094.1—2013电力变压器第1部分:总则(IEC60076-1:2011,MOD)GB/T1094.2电力变压器第2部分:液浸式变压器的温升(GB/T1094.2—2013,IEC60076-2:2011,M0D)
GB/T1094.32017电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙(IEC60076-32013,MOD)
GB/T1094.5电力变压器第5部分:承受短路的能力(GB/T1094.5—2008,IEC60076-52006.MOD
电力变压器第7部分:油浸式电力变压器负载导则(GB/T1094.7—2008,GB/T1094.7E
IEC60076-7:2005,MOD)
GB/T1094.10电力变压器第10部分:声级测定(GB/T1094.10—2003,IEC60076-10:2001,MOD)
GB/T1094.18电力变压器第18部分:频率响应测量(GB/T1094.18—2016,IEC60076-182012,MOD)
5电工术语变压器、调压器和电抗器(GB/T2900.952015,IEC60050-421GB/T 2900.95
1990,NEQ)
GB/T4109交流电压高于1000V的绝缘套管(GB/T4109—2008,IEC60137Ed.6.0,M0D)GB/T7354高电压试验技术局部放电测量(GB/T73542018,IEC60270:2000,MOD)GB/T10230.1分接开关第1部分:性能要求和试验方法(GB/T10230.1—2019,IEC60214-12014,MOD)
JB/T501电力变压器试验导则
IEC/IEEE65700-19-03直流用套管(BushingsforDCapplication)GB/T18494.2—2022
3术语和定义
1094.1和GB/T
2900.95界定的以及下列术语和定义适用于本文件。注:在文本中有使用词汇“油”的地方,也可理解为变压器的绝缘液体。3.1
阀侧绕组
valve side winding
与换流器连接的绕组。
网侧绕组
line side winding
与交流电网连接的绕组。
注:在其他标准中,阀侧可被表示为DC侧,网侧可被表示为AC侧4符号
下列符号适用于本文件:
额定频率,亦即基波频率;
-h次谐波频率;
-h次谐波下损耗的附加系数:
用于测定涡流损耗分布的频率,不小于150Hz;结构件中杂散损耗的附加系数;绕组涡流损耗的附加系数;
谐波次数;
额定频率下与绕组在运行中负载损耗等效的正弦电流方均根值,用于温升试验;h次谐波电流;
在特定负载条件以及相关谐波电流频谱下,从基波电流到第49次谐波电流平方和的平方根:
≥(49是计算的最高次谱波》
注:在标称负载条件下Iuw等于I,,但是也可用于其他负载条件(例如过负荷)。1.
额定电流,绕组标称运行电流方均根值,包括谐波,与上面的IW按相同方法计算,用于定义额定阻抗;
额定电流下的电阻损耗:
频率fx下的负载损耗试验电流;电流IA与额定电流I,的比值;
基波频率下由涡流损耗引起的绕组附加损耗p.u.;从直流线路的中性点至与变压器连接的整流桥间所串接的六脉波桥的数量;基波频率(50Hz或60Hz)及额定电流下的总负载损耗:确定总损耗保证值的负载损耗;运行条件下总负载损耗的计算值;总运行负载损耗;
总空载损耗;
Pseir一基波频率和额定电流下结构件中(不包括绕组)的杂散损耗:PrL运行条件下的总损耗(用于温升试验);PwEir基波频率和额定电流下绕组中的涡流损耗;频率f下测得的负载损耗;
包括内部引线在内的绕组直流电阻:额定容量;
阀侧绕组的外施交流试验电压(方均根值);Upc
阀侧绕组的直流试验电压;
每个阀桥的最高直流电压;
网侧绕组的最高系统电压;
阀侧绕组的极性反转试验电压(直流电压);U,
额定电压;
换流变压器阀侧绕组的最大相间交流工作电压。5一般要求
5.1概述
GB/T18494.2—2022
除非本文件中有特殊要求外,其他所有要求均应按照GB/T1094.1的规定。当要求有矛盾时,应按照本文件执行。
5.2使用条件
5.2.1概述
换流变压器应符合GB/T1094.1中所规定的使用条件,但其中明显不适用于换流变压器或本文件中另有规定时除外。如果无其他说明,则均假设换流变压器是在近似对称的三相系统中运行。5.2.2温度
如果换流变压器的任何部件(如:阀侧套管)伸入阀厅内,则除正常环境温度外,还应规定阀厅内的最高温度。
注:根据所使用的技术,阀厅内的最高空气温度一般在40℃~60℃。5.2.3负载电流
流过换流变压器的电流含有各次谐波。直流偏磁电流也流经绕组。在询价时,用户应向制造方提供谐波成分及直流偏磁电流的大小。最好根据一系列典型的工作条件列出谐波成分5.2.4交流电压
施加到网侧绕组的电压应大致是正弦波(例如:最大总谐波畸变为5%,单个谐波不超过1%),并且供给多相变压器的相电压应在幅值和相位上大致相同。5.2.5功率流向
除另有规定外,变压器应设计成既能作整流运行用文能作逆变运行用。3
GB/T18494.2—2022
5.3非正常使用条件
不同于5.2所述的条件被认为是非正常使用条件,应由用户规定。还需要对直流电流的来源进行特殊考虑。
注:直流电流来源可能是由地磁风暴感应出的电流以及直流线路中的基波频率电流感应出的电流。5.4高于额定值的变压器负载
任何超出额定容量的负载要求或在非额定条件下的负载要求应由用户规定。未经过向制造方咨询,不能对换流变压器施加超出铭牌额定值以上的负载。使用整流阀(汞弧阀或闻流管)的高压直流换流变压器在运行中的过负荷情况见附录A。注:一般来说换流变压器是特殊设计的,要与阀和其他直流设备的性能相配合。如果变电站要在高于其额定条件下运行,则需要进行详细的热性能研究,以确定所有相关的连接端设备的容量。变压器设计的详细内容以及在基波和谐波电流下的容量将是所研究内容的一部分。6额定值
6.1概述
换流变压器的额定参数用额定基波频率下的电流和电压的稳态正弦量来表示。保证的损耗、阻抗和声级均应与额定参数值相对应。常用的额定值见GB/T1094.1。6.2额定电压
额定电压是相间(线间)电压基波分量的方均根值。注:对于要联结成星接以形成三相变压器组的单相变压器,或者要接到三相系统中的线端和中性点之间的单相变压器,额定电压是指相间电压除以√3,例如:400/√3kV.6.3额定电流
额定电流是在额定负载条件下,基波电流与第49次谐波及其之前的所有谐波电流平方和的平方根,见式(1):
6.4额定频率
(49为要计算的最高次谐波)
额定频率是变压器设计所依据的50Hz或60Hz的基波频率。6.5额定容量
三相额定容量是额定电压和额定电流乘积的V3倍,见式(2):Sr=V3×U,×I,
7损耗
7.1概述
.(2)
换流变压器的总损耗应等于额定运行条件下的空载损耗和负载损耗之和。这些损耗的保证值应在GB/T1094.1规定的偏差范围之内换流变压器损耗的标准参考温度应是GB/T1094.1的给出值之一7.2空载损耗
GB/T18494.2—2022
换流变压器空载损耗和空载电流的测量与常规的交流电力变压器一样,均应按照GB/T1094.1的规定进行。此值应是保证的空载损耗。注:谐波电压和直流偏磁电流对空载损耗和空载电流有影响。但实际上与变压器的总损耗相比,此影响带来的偏差可以忽略。
额定频率条件下的负载损耗
负载损耗的测量方法应按照GB/T1094.1的规定。7.4运行条件下的负载损耗
流过换流变压器绕组的电流含有一定的谐波,谐波的大小与换流站的参数有关。运行中的实际负载损耗不能由一次单独的负载损耗测量值推导出。按照本文件,确定负载损耗的步骤包括两次负载损耗的测量和有关损耗分布的一些假设以及一个专门的计算方法(见9.2)由于谐波的作用,确定运行中的实际负载损耗变得更加复杂。用户应明确地给出温升试验时的谐波频谱和将要计算负载损耗的谐波频谱。计算负载损耗的频谱可能与用于温升试验的频谱不同,后者代表最恶劣的运行条件。
为了确定运行条件下的损耗值,要做以下假设:假设涡流损耗和杂散损耗与电流的平方成正比;假设绕组涡流损耗与频率的2次方成正比,结构件中的杂散损耗与频率的0.8次方成正比。涡流损耗和杂散损耗见式(3):△P c 2×f
式中:
(2(对于绕组涡流损耗)
[0.8(对于杂散损耗)
根据给定的谐波频谱,运行中的总负载损耗可按式(4)~式(8)计算:Pn=I'NR+Pwei2×Fwe+PseixFse
(49是计算的最高请波次数)
或者,如果用户与制造方之间协商同意,Fwe也可以参照附录B中给出的方法计算。7.5热点温度确定
确定热点温度的程序应按照GB/T1094.2的规定。进一步的导则见GB/T(3)
... (4)
.. (5)
..(7)
.. (8)
1094.7。应注意:使用
该程序确定的热点温升可能与正常运行时得到的值不同,这是因为在运行中由谐波电流生产的附加损5
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