TB/T 3523的本部分规定了交流传动电力机车温升试验方法、电气保护试验方法和辅助机组试验方法。 本部分适用于AC 25 kV 50 Hz供电的交流传动电力机车。

ICS45.060
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T 3523.3—2018
代替TB/T2519-1995，TB/T2523—1995，部分代替TB/T2520—2014交流传动电力机车试验方法
第3部分：温升、电气保护及辅助机组试验Test methods for AC drive electric locomotives-Part 3: Temperature-rise,electrical protection and auxiliary sets test2018-12-25发布
国家铁路局发布
2019-07-01实施
规范性引用文件
术语和定义
基本要求
温升试验
5.1试验目的
5.2测量参数
试验方法
试验数据处理
6电气保护试验
试验目的·
试验方法
典型电气保护试验项目
辅助机组试验
试验目的
测量参数
试验方法
参考文献
TB/T3523.3—2018
TB/T3523.3—2018
TB/T3523《交流传动电力机车试验方法》分为三个部分：第1部分：输出特性试验；
-第2部分：输入特性试验；
—一第3部分：温升、电气保护及辅助机组试验。本部分为TB/T3523的第3部分。
本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分代替TB/T2519--1995《电力机车牵引电动机装车后的温升试验方法》和TB/T2523—1995《电力机车接地过载保护试验方法》，部分代替TB/T2520一2014《辅助机组装车后的启动和功率测量试验方法》，将TB/T2520一2014中有关电力机车的内容纳入本部分。本部分与上述标准相比，主要技术变化如下：
-删除了“对新出厂机车应正常牵引列车运行5×103~200×103km”的要求（见TB/T2519—1995、TB/T2523—1995的3.1）；一增加了牵引系统温升的整体考核（见第5章）；—增加了对直流电源向电机绕组送电电流限值的规定（见5.3.2）；-修改了温升试验中关于温升稳定的判定方法（见5.3.2，TB/T2519—1995的7.5）；——增加了温升计算中的海拔修正要求（见5.4）；修改了电气保护试验方法（见第6章，TB/T2523一1995的第7章）；-修改了辅助机组启动试验方法（见7.3.1,TB/T2520—2014的7.1）；增加了辅助电源输出特性中谐波含量的测试要求及频率测试方法（见7.3.2）；增加了蓄电池充电试验温度补偿的要求（见7.3.3）。本部分由中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所提出归口。本部分主要起草单位：中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所、中车株洲电力机车有限公司。
本部分主要起草人：陈波、高翔、李先岭、周毅、苏发明、彭新平。本部分所代替标准历次版本发布情况：TB/T2519—1995；
-TB/T2520--1995、TB/T2520—2014;—TB/T2523—1995。
1范围
交流传动电力机车试验方法
TB/T3523.3-2018
第3部分：温升、电气保护及辅助机组试验TB/T3523的本部分规定了交流传动电力机车温升试验方法、电气保护试验方法和辅助机组试验方法。bzxZ.net
本部分适用于AC25kV50Hz供电的交流传动电力机车。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/T2900.36电工术语电力牵引
TB/T3213一2009高原机车车辆电工电子产品通用技术条件3术语和定义
GB/T2900.36界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
辅助电源auxiliarypowersupply向机车辅助用电设备供电的电源系统。注：辅助电源分为交流辅助电源和直流辅助电源。交流辅助电源主要包括辅助变流器，直流辅助电源主要包括充电机、蓄电池组等。
辅助机组auxiliarysets
辅助电源及其供电的设备。
注：电力机车辅助用电设备包括牵引风机、冷却塔风机、空气压缩机、油泵、水泵、空调及加热设备、控制系统设备等。4基本要求
试验前应具备如下条件：
完成相关零部件及子系统的型式试验，并应向整车试验单位提交试验报告结果。b）
提供被试机车主要零部件型号和供货商清单。提供被试机车设计任务书、整车技术规范和司机使用手册等文件。d）
提供被试机车牵引系统主要部件、辅助机组技术资料，包括主、辅及控制电路保护逻辑等。e）
被试机车应完成各项调试工作，并通过出厂检验。f）
确认被试机车控制软件版本。
确认陪试机车的功率及牵引力/再生制动力应能满足试验要求。5温升试验
5.1试验目的
验证交流传动电力机车牵引设备在设计温升限制内按规定负载周期运行的能力，测定牵引电机装1
TB/T3523.3-2018
车后的持续温升。
5.2测量参数
测量参数包括：
a）网压、网流；
b）主变压器牵引绕组电压、电流；c）牵引电机电压、电流；
d）速度；
牵引电机进、出风口温度以及环境温度；e）
f）牵引电机温度、主变压器油温、牵引变流器冷却媒温度等（可通过车载系统记录）。5.3试验方法
5.3.1试验列车编组
被试机车在前，试验车居中，陪试机车居后。5.3.2试验工况
试验前，被试机车冷态放置48h以上，选择一台牵引电机作为被测电机，用直流电源向电机绕组送电，电流值不超过电机额定电流的10%，测量该绕组电压、电流，同时记录环境温度。试验时，接触网网压满足被试机车牵引满功率发挥，辅助机组全部投人，对于具备穴余能力的辅助电源，在试验时应使其工作在穴余模式。被试机车牵引满级，陪试机车处于电气制动工况，使被试机车按指定速度（机车持续速度至恒功率最高速度范围内，选择计算温升最大点）稳定运行，运行时间至少3.5h或至牵引电机温升稳定（30min温升不超过1K）。若试验区间不满足单方向持续运行要求，可采用往返运行、立即折返的方式，但被试机车仍处于牵引工况，陪试机车仍处于电气制动工况。在牵引系统温升稳定后，立即停车并断开主断路器，在断电后45s内（如不能及时实现，经试验双方协商可放宽至2min）用直流电源向被测电机绕组送电，电流值不超过电机额定电流的10%，连续采集电机绕组的电压、电流值至少5min，测量的时间间隔在最初的3min内不应超过20s，此后不应超过30 s。
5.4试验数据处理
冷态电阻计算依据公式（1）。
式中：
R，电机绕组冷态电组值，单位为欧（2）；U,—冷态时电机绕组电压值，单位为伏（V）；I,——冷态时电机绕组电流值，单位为安（A）。热态电阻计算依据公式（2）。
式中：
R,—电机绕组热态电阻值，单位为欧(2）;U,——热态时电机绕组电压值，单位为伏(V）；I2——热态时电机绕组电流值，单位为安（A）。温升计算依据公式（3）。
Rz(t)(
AT(t) =
(235+T,)-(235+T)
·.·..····.(3)
式中：
△T(t)——t时刻的电机绕组温升,单位为开(K)；T,—测量冷态电阻值时环境温度，单位为摄氏度（℃）；T。一一试验结束时电机进风口温度，单位为摄氏度（℃）。TB/T3523.3—2018
用最小二乘法以半对数坐标形式拟合温升曲线[Y轴为ln（△T）,X轴为时间]，由此外推得到被试机车在主断路器断开时刻的电机温升。如有必要，应根据被试机车运用海拔的要求按照TB/T3213一2009中5.3进行温升修正。6电气保护试验
6.1试验目的
检查交流传动电力机车的电气保护功能，确认保护逻辑是否正确。6.2试验方法
电气保护试验以模拟故障方式进行，共有3类方法，其分类依据及示例见表1。表1电气保护试验方法分类
试验方法类别
分类依据及示例
以物理方法模拟被试机车故障的外部条件，使得各种保护动作，例如实际调节变电所网压、采用电缆实际短接或接地等
用信号源模拟被试机车传感器/互感器输出信号，使得各种保护动作，例如用恒流源输出模拟变压器原边电流信号等
在被试机车控制软件中修改检测值或保护限值，使得各种保护动作，例如在中央控制单元CCU中修改网压检测值超过保护限值或修改保护限值低于实际网压检测值等试验方法的A、B、C分类仅代表模拟故障接近实际的程度。具体试验项目根据机车技术规范由试验双方协商确定，典型电气保护试验项目见6.3。6.3典型电气保护试验项目
6.3.1主电路保护
6.3.1.1网压高或低保护
经试验双方协商确定后，可采用以下方法之一使得网压高或低保护动作：调节变电所实际网压高于或低于保护限值（A类方法）；a）
通过模拟信号源使网压传感器检测值高于或低于保护限值（B类方法）；b）
控制软件更改网压检测值高于或低于保护限值（C类方法）；c）
控制软件更改网压保护限值低于或高于当前检测网压（C类方法）。d)
观察并记录相关保护动作和故障信息，试验后恢复原设定值，观察并记录系统是否恢复正常。6.3.1.2原边过流保护
经试验双方协商确定后，可采用以下方法之一使得主变压器原边过流保护动作：通过模拟信号源使原边电流传感器检测值高于保护限值（B类方法）；a
控制软件更改原边电流检测值高于过流保护限值（C类方法）；b）
控制软件更改原边电流保护限值低于当前原边电流值（C类方法）。c）
观察并记录相关保护动作和故障信息，试验后恢复原设定值，观察并记录系统是否恢复正常。6.3.1.3短路保护
在主变压器次边、中间直流环节和牵引变流器输出侧设置短路故障，经试验双方协商确定后，可采可用以下方法之一使得短路保护动作：a）用可承受预期短路电流的线缆实际短接（A类方法）；3
TB/T3523.3—2018
b）用信号源模拟电流传感器输出以达到保护动作值（B类方法）；c）控制软件更改电流检测值高于短路保护限值（C类方法）。为模拟短路故障，必要时可采用机车牵引运行，观察并记录相关保护动作和故障信息，试验后恢复接线或原设定值，观察并记录系统是否恢复正常。6.3.1.4接地保护
在牵引变流器的输人侧、中间直流环节（正负极）和输出侧分别设置接地（A类方法）。为模拟接地故障，必要时机车牵引运行，观察并记录相关保护动作和故障信息，试验后恢复接线或原设定值，观察并记录系统是否恢复正常。6.3.1.5电机缺相保护
断开牵引电机一相或三相电缆（A类方法）。为模拟电机缺相故障，必要时可采用机车牵引运行，观察并记录相关保护动作和故障信息，试验后恢复接线，观察并记录系统是否恢复正常。6.3.1.6牵引冷却系统保护
分别进行以下保护试验：
a）若适用，使主变压器油泵（多个）依次停止运行（A类方法）；油流保护：采用断开油流继电器供电线的方法，油泵开关保持闭合状态（A类方法）；b）
用信号源模拟传感器输出信号（B类方法）或采用软件修改主变压器油温检测值（C类方法）c）
使主变压器油温各级保护动作；使牵引变流器水泵停止运行（A类方法）；d）
e）使牵引电机风机停止运行（A类方法）；使油水冷却塔风机停止运行，软件设置油温或水温超过各级保护值（C类方法）。f）
为模拟以上保护，必要时可采用机车牵引运行，观察并记录相关保护动作和故障信息，试验后恢复接线或原设定值，观察并记录系统是否恢复正常。6.3.2辅助电路保护
6.3.2.1概述
分别对辅助电路或辅助设备（如牵引风机、油水冷却塔风机、主空压机、油泵、水泵等）进行接地和短路保护试验，对于三相负载进行缺相保护试验。6.3.2.2接地保护试验
在辅助回路中，选择有代表性的点人为接地，观察保护装置是否动作，机车显示屏上是否显示该故障（A类方法）。
试验后恢复接线，观察并记录系统是否恢复正常。6.3.2.3短路保护试验
在辅助回路中，选择有代表性的点人为短接，观察保护装置是否动作，机车显示屏上是否显示该故障（A类方法）。
试验后恢复接线，观察并记录系统是否恢复正常。6.3.2.4缺相保护试验
断开辅助负载的一相，启动该辅助负载，检查保护装置是否动作，机车显示屏上是否显示该故障（A类方法）。
试验后恢复接线，观察并记录系统是否恢复正常。7辅助机组试验
7.1试验目的
验证电力机车辅助机组装车后的性能是否符合机车技术规范要求。4
7.2测量参数
测量参数包括：
a）网压；
辅助电源输出电压、电流；
充电机输出电压、电流；
蓄电池组输出电压、电流；
e）蓄电池箱温度。
7.3试验方法
7.3.1启动试验
TB/T3523.3-2018
分别在17.5kV~19kV和29kV~31kV网压下闭合主断，启动辅助机组，验证辅助机组是否能正常启动。
7.3.2辅助电源（交流）输出特性试验在额定网压下，闭合主断，启动辅助机组，待辅助电源输出稳定后记录网压、交流辅助电源电压、电流、频率、功率和谐波含量等电气输出参数，验证辅助电源输出特性等。频率的测量宜采用GB/T17626.30—2012的5.1中所述方法进行，测量时间间隔的选取由试验双方协商确定。若采用其他的频率测量方法，由试验双方协商确定。7.3.3蓄电池放电及充电试验
蓄电池组充电完毕后，关闭充电机，打开所有直流负载，蓄电池组放电直至出现欠压指示信息，通过测量蓄电池组电压、电流、工作时间考核蓄电池组性能。放电试验完毕后，打开充电机，进行充电试验，试验中充电设备供电的负载处于工作状态，直至蓄电池组达到浮充为止（浮充的评定指标以厂家提供的产品技术条件为准），通过测量蓄电池组及充电机的充电电压、充电电流及工作时间考核其充电性能，记录最大充电电流、浮充电压、浮充电流等电气参数。如有温度补偿功能的充电控制，试验结果应进行温度修正。7.3.4辅助电源余试验
检查辅助电源是否能自动完成亢余切换并维持机车辅助系统持续工作。5
TB/T 3523.3-2018
GB/T17626.30—2012
参考文献
电磁兼容
试验和测量技术
电能质量测量方法
中华人民共和国
铁道行业标准
交流传动电力机车试验方法
第3部分：温升、电气保护及辅助机组试验Test methods for AC drive electric locomotivesPart 3: Temperature-rise,electrical protection and auxiliary sets testTB/T3523.3—2018
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