GB∕T 25122.4-2018 轨道交通 机车车辆用电力变流器 第4部分：电动车组牵引变流器

ICS29.280GB/T25122.4—2018轨道交通机车车辆用电力变流器第4部分：电动车组牵引变流器国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会GB/T25122.4—2018 I 1 2 IGB/T25122.4—2018GB/T25122《轨道交通机车车辆用电力变流器》分为5个部分：——第1部分：特性和试验方法；——第2部分：补充技术资料； 第3部分：机车牵引变流器；——第5部分：城轨车辆牵引变流器。本部分为GB/T25122的第4部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。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这些专利的责任。本部分由国家铁路局提出。本部分由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(SAC/TC278)归口。1GB/T25122.4—2018轨道交通机车车辆用电力变流器第4部分：电动车组牵引变流器本部分适用于电动车组牵引变流器(以下简称变流器),其他类似用途的牵引变流器可参照执行。本部分不适用于城轨车辆用牵引变流器。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GB/T1402—2010轨道交通牵引供电系统电压GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.4—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环)GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka:盐雾GB/T2900.32电工术语电力半导体器件GB/T2900.33电工术语电力电子技术GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)GB/T21413.1—2008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/T21414铁路应用机车车辆电气隐患防护的规定GB/T21563—2018轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验GB/T24338.4—2018轨道交通电磁兼容第3-2部分：机车车辆设备GB/T25119—2010轨道交通机车车辆电子装置GB/T25122.1—2018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GB/T25343.3铁路应用轨道车辆及其零部件的焊接第3部分：设计要求GB/T32350.1—2015轨道交通绝缘配合第1部分：基本要求电工电子设备的电气间隙和爬电距离GB/T34571轨道交通机车车辆布线规则TB/T1484.1机车车辆电缆第1部分：动力和控制电缆TB/T1484.3机车车辆电缆第3部分：通信电缆TB/T1508机车电气屏柜GB/T2900.32、GB/T2900.33、GB/T25122.1—2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。2GB/T25122.4—20183.1主辅一体变流器tractionconverterintegratedwithauxiliaryconverter将牵引变流器和辅助变流器集成在一个箱体且共用中间直流回路的变流器。3.24使用条件变流器在以下环境条件下应能正常工作：a)海拔不超过1500m;b)大气环境温度为-25℃~+40℃;工作环境温度为-25℃~+40℃;存储温度为-40℃~十70℃;c)相对湿度不超过95%(该月月平均最低温度为25℃);d)应能承受使用时的冲击和振动而无损坏或故障，符合GB/T21563—2018中1类A级冲击和4.2.1标称电网电压为单相AC25kV/50Hz,应满足GB/T1402—2010中第4章规定，其中最高非持续电压不大于AC31kV。4.2.2辅助电压额定值为三相AC380V/50Hz,特殊要求由供需双方协商确定，稳态电压波动范围为士5%;电压总谐波含量应小于或等于5%。4.2.3控制电源宜选取DC110V,控制电源电压应满足GB/T25119—2010的要求。4.2.4如变流器包含多种制式供电，各输入电压特性均应满足GB/T1402—2010的规定。主要实现牵引变压器向牵引电机的交-直-交电力电子变换，完成对各种牵引电机起控制和调节作牵引控制单元(TCU)、电压电流检测电路、固定放电及快速放电电路及冷却系统。其中冷却系统根据实际需求可以作为单独部件独立于变流器。其典型系统构成如图1所示。3GB/T25122.4—2018M机集成于变流器内。其典型系统构成如图2所示。M辅助负载主电路能量流6.1.2额定交流输入电压由系统设计和负载的输出特性决定，由供需双方协商确定，宜选取单相4GB/T25122.4—20186.1.4牵引绕组短路阻抗一般由供需双方协商确定，宜大于33%。变流器中间直流电压宜选用DC1800V、DC3600V。6.3.2如变流器为主辅一体变流器，辅助变流器输出容量应满足整车辅助系统要求，输出电压宜选用三相AC380V/50Hz,稳态电压偏差范围应控制在±5%以内，电压总谐波含量(THD)应小于或等直流纹波因数应符合GB/T25119—2010中5.1的要求。7技术要求7.1一般要求7.1.2外壳应至少设置2个保护性接地连接点且应有接地标识。7.1.6使用的电缆应符合TB/T1484.1和TB/T1484.3的规定。7.1.8结构、组装等应符合TB/T1508中的有关规定。7.1.9布线应符合GB/T34571的规定。7.1.10所有M8及以上规格的紧固件紧固后应打防松标记。紧固件选用应根据使用条件满足防锈、防腐蚀等要求。a)门及盖板应采用防脱落设计；c)对外控制连接器防护等级不低于IP67。7.1.13密闭部分的防护等级应满足GB/T4208—2017中IP54或以上的要求，非密闭部分的防护等级7.2.3变流器内部电力电容器固定放电至安全电压时间应小于30min,快速放电时间宜小于1s。7.2.4应具有故障记录功能并具有故障数据下载接口，该通信接口可实现变流器故障数据的下载、转7.2.6在再生制动时可将制动能量回馈电网。5GB/T25122.4—20187.2.7宜具备无火回送供电能力。7.2.8主辅一体变流器中辅助变流器还应具有：b)过分相区时持续供电功能；c)短路保护的能力及短路承受的能力；d)并联供电的能力(如有要求);7.3.1在额定工况下，变流器效率(除辅助电路和控制电路外)不应低于96%。b)网压在22.5kV～19kV间，变流器输出功率线性下降至额定功率的84%;f)网压在29kV～30kV间，变流器再生功率从额定功率线性下降至零。2929kV,100%22.5kV,100%40200202122232425262728293031a)牵引工况网压功率发挥曲线4022.5kV,100%29kV,100%0b)制动工况网压功率发挥曲线6GB/T25122.4—20187.3.3变流器各部件的温升应满足GB/T21413.1—2008中8.2.2的要求。a)绝缘电阻值应符合GB/T25122.1—2018中4.5.3.8的规定；b)电气间隙和爬电距离应符合GB/T32350.1—2015的规定；c)各部件应具有良好的绝缘性能，各电路应能承受GB/T32350.1—2015中表B.1规定的耐受7.3.5变流器的电磁兼容性能应符合GB/T24338.4—2018所规定的限值要求，具体要求见表1。序号项目名称试验端口试验条件符合性等级1电快速瞬变脉冲群试验DC110V电源端口及输出到箱体外的信号和通信、过程测量和控制端口5kHz重复频率A级2浪涌DC110V的蓄电池端口线-线1kV,线-地2kVB级3射频场感应的传导抗扰度试验DC110V电源端口及输出到箱体外的信号和通信、过程测量和控制端口10VR.M.S.(载波电压)150kHz~80MHz源阻抗：150ΩA级4电压暂降、短时中断和电压变化bDC110V电源端口电压暂降：0.6Un:100ms,1.4U。:短时中断：30ms电压变化：1.25Un～1.4Un,1sA级5电源端骚扰电压试验bDC110V电源端口见GB/T24338.4—2018,表26射频电磁场辐射抗扰度试验b整柜见GB/T24338.4—2018,表6A级“电源端直接耦合、正负极化。h由供需双方协商确定。7.3.6噪声应满足整车规定的要求，按GB/T25122.1—2018中4.2.10.1由供需双方协商确定噪声等级。双方协商确定。7.3.8若变流器的主电路中存在并联供电组件的结构形式，应考虑并联组件的电流分配，具体的允差范围由供需双方协商确定。7.3.10多重牵引绕组供电的变流器应采用载波移相控制技术。7.4.1风冷变流器冷却系统可包括冷却风机、散热器，进风口可设置过滤装置且过滤装置应易干拆装7GB/T25122.4—2018b)冷却系统的冷却介质为水和防冻液的混合体；d)冷却系统进风口可设置过滤装置且过滤装置应易于拆装和维护。7.4.3冷却系统应考虑整车运用环境，当有效进风面积减少15%时应仍能满足变流器在额定功率运用下的冷却能力要求。8检验方法变流器除按GB/T25122.1—2018中4.5.3规定的检验方法进行试验外，还应按8.2～8.8进行试体变流器包含充电机功能，应按8.9进行充电机附加试验。之间的绝缘电阻值。采用电机或阻抗负载模拟实际负载，辅助逆变器输出功率应与规定条件下(瞬态和稳态)要求的一将变流器置于70℃环境中，温度稳定后存放16h。在额定输入条件下，按GB/T2423.2—2008中按GB/T2423.1—2008中5.3进行。将变流器放置在温度为-40℃环境箱内，待环境箱温度稳定8GB/T25122.4—2018按GB/T2423.4—2008的要求进行55℃、2×24h或40℃、6×24h周期交变湿热试验。恢复后按GB/T2423.17的要求进行。接缺陷。9检验规则变流器检验分为出厂检验和型式检验。a)新产品试制完成时；c)连续生产的定型产品每满4年时，检验项目由供需双方协商确定；d)转厂生产或停产2年及以上重新生产时。变流器的检验项目见表2,辅助变流器部分的附加试验见表3。9GB/T25122.4—2018序号检验项目检验分类技术要求对应的条款检验方法对应的条款型式检验出厂检验1目视检查√√GB/T25122.1—2018中4.5.3.12验证尺寸和公差√GB/T25122.1—2018中4.5.3.23称重√GB/T25122.1—2018中4.5.3.34标志检查√√GB/T25122.1—2018中4.5.3.45冷却系统性能试验√GB/T25122.1—2018中4.5.3.56泄漏试验√√GB/T25122.1—2018中4.5.3.5.47防护等级试验√GB/T25122.1—2018中4.5.3.68介电强度试验√√GB/T25122.1—2018中4.5.3.79绝缘电阻试验√√GB/T25122.1—2018中4.5.3.8机械、电气保护和测量设备的试验√√GB/T25122.1—2018中4.5.3.9轻载试验√√GB/T25122.1—2018中4.5.3.10换流试验√GB/T25122.1—2018中4.5.3.11噪声测量√GB/T25122.1—2018中4.5.3.12温升试验√GB/T25122.1—2018中4.5.3.13功率损耗测定√GB/T25122.1—2018中4.5.3.14供电过电压和瞬态能量试验√GB/T25122.1—2018中4.5.3.15负载突变GB/T25122.1—2018中4.5.3.16安全性要求检查√GB/T25122.1—2018中4.5.3.17冲击和振动试验√ GB/T25122.1—2018中4.5.3.18电磁兼容试验√网压跳变试验GB/T25122.1—2018中4.5.3