GB∕ T 25120-2023 轨道交通 机车车辆牵引变压器和电抗器（正式版）

代替GB/T25120—2010轨道交通机车车辆牵引变压器和电抗器国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I Ⅲ 1 1 2 23.2变压器的定义 3 3 44.1变压器的分类 44.2电抗器的分类 4 4 5 5 57变压器绕组的额定电压和额定容量 57.1网侧额定电压 5 5 5 5 6 69.2符号的排列 6 710温升限值 710.1绝缘材料分类 710.2温升限值 711机械设计 8 812.1一般要求 812.2变压器铭牌 8 8 913.1检验分类 913.2变压器的检验 9ⅡGB/T25120—2023 附录A(资料性)本文件与IEC60310:2016技术性差异及其原因 26附录B(资料性)负荷曲线 附录C(资料性)干式变压器和电抗器的湿介电强度试验 Ⅲc)增加了使用条件(见第5章);i)更改了铭牌的要求(见第12章，k)将全波冲击耐压试验更改为雷电冲击耐压试验(见13.2.1、13.3.1,2010年版的10.2.1、---9.3对应IEC60310:2016中的9.2.3;--—附录B对应IEC60310:2016中的附录E,附录C对应IEC60310:2016中的附录D。1GB/T1094.1—2013电力变压器第1部分：总则(IEC60076-1:2011,MOD)GB/T1094.5电力变压器第5部分：承受短路的能力(GB/T1094.5—2008,IEC60076-5:GB/T1094.10电力变压器第10部分：声级测定(GB/T1094.10—2022,IEC60076-10:GB/T1094.11电力变压器第11部分：干式变压器(GB/T1094.11—2022,IEC60076-11:GB/T1094.18电力变压器GB2536电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油(GB2536—2011,IEC60296:2GB/T21218电气用未使用过的硅绝缘液体(GB/T21218—2007,GB/T21563轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验(GB/T21563—2018,IEC61373:GB/T25122.1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/T25122.1—GB/T27750绝缘液体的分类(GB/T27750—2011,IEC61039:2008,IGB/T32347.1轨道交通设备环境条件第1部分：机车车辆设备(GB/T32347.1—2015,GB/T32350.1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NB/SH/T0945合成有机酯型电气绝缘液(NB/SH/T0945—2017,IEC61099:20103术语和定义GB/T1094.1—2013和GB/T2900.36界定的以及下列术负荷曲线loadprofile冷却介质coolingmedium3额定冲击电压ratedimpulsevoltage脉冲电压值，用来表示瞬态过压时的特定的绝缘耐压能力。试验电压testvoltage有效值来源于UNm,其值取决于工频耐压、感应耐压、端子间耐压试验时所规定的值。重复峰值电压recurringpeakvoltage周期性循环的端子间电压波形的最大峰值(Umr),或端子和地间的最大峰值(Umc)。一个量的标称值与其测定值之间的允许偏差。3.2变压器的定义阻抗电压impedancevoltage为达到短路绕组中的额定电流所施加的电压。3.3电抗器的定义电抗器的电感值与使用种类有关，因此根据电抗器在测量电感时所采用的电流种类来定义电感值。在电抗器上施加规定数值和频率的正弦交流电压时，测量通过电抗器的交流电流值而求得的电式中：L。—交流电感值，单位为亨(H);f——基波频率，单位为赫兹(Hz);E——绕组感应电势，单位为伏特(V);微分电感differentialinductance由电抗器的电流示波记录或测量磁通量变化而求得的电感，见公式(2)。式中：La-—微分电感值，单位为亨(H);4dφ/di——磁通变化率；增量电感incrementalinductance4分类4.1变压器的分类 4.2电抗器的分类—脉流电抗器：流过有明显周期性脉动电流的电抗器，如牵引电动机的平波电5使用条件I变压器和电抗器的正常使用条件应根据GB/T32347.1选定。特殊使用条件应由用户和制造商共56.1负荷曲线6.2额定电流绕组的额定电流是指该绕组在基准温度下能长期承受且不超过第10章规定的温升限值的电流。对于牵引绕组，额定电流应与主分接的电流一致。其他绕组的额定电流是指该绕7.1网侧额定电压二次侧绕组的额定电压是指当变压器网侧绕组的主分接在额定频率8变压器主分接为使变压器的电压比可调节，可在一个或多个绕组上装有中间分接，对于多系统机车车辆来说，各个系统的主分接可不6冷却介质的类型水空气自然循环强迫(非导向)循环强迫导向循环用来表示与绕组相接触的冷却介质用来表示与外部冷却系统相接触的冷却介质冷却介质类型冷却介质类型对于可能选用非导向油流自然冷却或强迫冷却油浸式变压器，典型的标识是ONAN/ONAF、79.3空气冷却变压器或电抗器对本文件适用的变压器和电抗器，其绕组绝缘目前所使用的固体材料的耐热等表3温升限值绕组的耐热等级极限温度/℃1类工况绕组(平均)对于导向油流冷却方式，绕组温升限值可增加5K。对采用充气单元的变压器而言，绕组温升的极限值不超过表中所规定的极限温注1:当在一个绝缘系统内采用了不同耐热等级的材料组合时，其温升限值见GB/T1094.14。注2:干式变压器温升限值见GB/T1094.11。10.2温升限值表3规定了两种可供选择的温升，分别与1类工况(正常工作制)和2类工况(大负荷工作制)相一液体的温度不应超过表4中的极限值。8矿物油合成酯油硅油燃点等级(GB/T27750)0KK长时间负载下的最大温度(流体开放或密封)/℃机械特性可通过有限元分析(FEA)计算证明(方法、模型校正以及疲劳极限),或通过冲击和振动12.1一般要求12.2变压器铭牌---型号；---分接；---冷却介质的名称(仅适用液浸式);9-—型式检验； 型式检验为对某一特定设计的产品进行的单件产品检检验项目型式检验出厂检验目视检查表6的第1项电压比、极性和原边空载电流和一阻抗电压或短路阻抗测量负载损耗测量 —电缆介电强度试验第11章噪声正弦供电下的噪声试验变流器供电下的噪声试验 —容差1213.2.7、13.2.9和13.2.10容差3电压比)4对于牵引变压器，该分接所标明阻抗电压的±10%。单个绕组的波动不应超过同一变压5空载电流6质量(M)-—士3%(M≥1000kg);当绕组为冷态时，应用直流电测量每个绕组量绕组的温度，应按照GB/T1阻值换算到表7所列的基准温度。基准温度/℃表7基准温度(续)基准温度/℃阻抗电压应在额定频率、近似正弦波电压供电的情况下进行测量。测量100%间的任一电流下进行。施加在任一绕--直接负载法；---绕组温升的测量；标称电压U,V额定绝缘电压Us。(最高且包括)根据OV3进行了保护U./UskV(方均根值)/kV(峰值)kV(方均根值)/kV(峰值) 注1:OV2代表2类过电压，即电路不直接与接触网相连且有过电压保注2:OV3代表3类过电压，即电路直接与接触网相连，有过电压保护且不承受大气过电注3:对于直接连接到接触网的绕组，有过压保护，仅考虑3类过电压(OV3)和2类过电压(OV2对于较低的电压，见GB/T21413.“该电压指中间直流母线电压。GB/T25120—2023牵引变压器和辅助变压器的感应耐压试验如图1所示。对于辅助变压器来说，电源可施加在原边该试验的目的是检查各组绕组和分接对地的绝缘情况。见图2。测试电压按表8中的U.,完整耐压试验应持续60s。低绝缘等级部位电压确定。对于全绝缘变压器(即绕组的首末端绝缘水平相同),绕组首末端的工频绝缘水平和工频耐压值一致。对于分级绝缘变压器(即绕组的首末端绝缘水平不同),工频耐压的试验值 网侧绕组的接地端应直接或通过一个低值阻抗进行接地：-—与使用中的线路侧端子相连接的任何过压保护装置都应拆除或断开；--如果采用了高压侧调压控制，则调压开关应与主分接相连接。施加电压的峰值应按表8所示的UN。试验方法、故障判断等应按照GB/T根据GB/T32350.1的电压水平测试低压电缆(辅助该试验的目的是评估绝缘系统在寿命周期内的表现能力，原则是通压器/电抗器在正常情况下可安全运行。干式变压器按照GB/T25122.1和GB/T7354的规定进行局本试验按GB/T1094.5的规定进行。变压器应能承受在所有二次侧绕组的端子间的短路热效应和机械效应噪声测量应在指定的冷却条件下按照GB/T1094.10的规定进行。对于集成了散热器的变压13.2.19频率响应分析(FRA)(研究性试验)首选FRA函数是原边电流除以施加到变压器上的二次电压的比值。电压施加在二次端子之电抗器检验和试验清单应符合表9的规定。检验项目型式检验出厂检验目视检查表10第4项表10第1项表10第2项电感测量表10第3项第11章噪声测量电抗器参数的测量值应符合表10所列容差规定。表10容差123电感已标出电感的±10%。相同的电抗器偏差应不超过平均值的3%4士3%(M≥1000kg)士3%批量生产注：在设计阶段和评估型式检验结果时宜考虑容差的影对于批量生产来说，可能容差更低，这应根据导线尺寸和绕组容差，由制造商提供。这些试验主要适用于通谐波含量较低的交变电流的电抗器，这种试验方抗器的出厂检验。绕组的直流电阻应通过记录期间的损耗测量间接地测量出来，或在记待测量的有关电感是指定的脉动电流通过电抗器时，来自终端电压记录的增量电感，见绕组的直流电阻应通过记录期间的损耗间接地测量出来，或在记录开出厂检验可通过在单点处测量增量电感(直流电流和纹波电流)或通过测量上面定义的单点的交该试验主要适用于带有交流电或有脉动电流的直流电流(高谐波含量)的饱和电抗器。待测量的相关电感是来源于电抗器内瞬时电压和电流的数字记录的微分电感。通过公式(2)推导组的直流电阻应通过记录期间的损耗值间接地测量出来，或在记应用数字记录器记录瞬时电压和电流(三相电抗器的每个相位)。对于指定范围内的每一个电——方法1:交流电压。将单相(或三相)交流电压施加在电抗器端子上，所使用——方法2:施加带直流偏置的单相交流电。该方法与直流电抗器测量增量电感值而不是方均根值。应在指定的谐波频率下，用叠加在规定电流范围内的不同直流电上的电——方法3:单相振荡电容放电。电抗器内电容放电。该方法的优点：——方法4:单相直流电压脉冲。将直流电压脉冲作用于电抗器的端子，应对电压幅值和/或脉冲——方法5:直流电充电一放电。见GB/T1094.6—2011中的附录C。—局部放电试验(见13.2.14)。三相滤波电抗器等)(谐波滤波器电抗器等)(线路滤波器电抗器等)冲击试验：根据表8,电容放电振荡“带或不带增加频率的正弦电压在U.下，T=120×fg/f(最少15s,最多60s)表11端子间的耐压试验方法(续)三相滤波电抗器等)(谐波滤波器电抗器等)(线路滤波器电抗器等)带陡峭前电压大于或等于循环脉冲数(N)不适用注1:PWM(PulseWidthModulatio注2:T为试验持续时间；fosigned为额定频率；f.为试验频率。对于较小的电感值，考虑到电源和电抗器，为了保持电流足够低，有可能需要增加测试频GB/T25120—2023(资料性)表A.1给出了本文件与IEC60310:2016的技术性差异及其原因的一览表。原因用规范性引用的GB/T2900.36替换了IEC60050-811以适用我国的技术条件、增加可操作性由于电抗器里也引用了容差，因此将容差列引入本文。该试验作为机车的一项试验给出电抗器的电感定义公式，便于应用第5章用规范性引用的GB/T32347.1替换了IEC62498-1以适用我国的技术条件、增加可操作性由用户给定。”的唯一性，便于执行引系统的标称电压”国内网侧额定电压由牵引供电系统确定，无删除了“冷却介质应得到用户的确认”冷却介质一般根据系统设计确定，参考国内第10章组的平均温升限值和极限温度两种；表3采用GB/T25120—2010的内容；用了不同耐热等级的材料组合时，其温升限值见GB/T1094,14”增加了“对采用充气单元言，绕组温升的极限值不超过表中所规定的极限温度”保留GB/T25120—2010关于充气变压器的用规范性引用的GB2536替换了IEC60296,替换了IEC60836,GB/T27750替换了IEC61039,NB/SH/T0945替换了IEC61099以适用我国的技术条件、增加可操作性表A.1本文件与IEC60310:2016技术性差异及其原因(续)原因(FEA)计算证明(方法、模型校正以及疲劳极限)”更改为“机械特性可通过有限元分析(FEA)计算证明(方法、模型校正以及疲劳极限)”机械设计为制造商责任范围，便于标准应用将“根据用户和制造商协商，相关疲劳强度分析以GB/T21563试验条件中定义的功率谱密析可以GB/T21563试验条件中定础，作为输入载荷”用规范性引用的GB/T21563替换了I以适用我国的技术条件、增加可操作性洁的位置”更改为“每个变压器和电抗器都应装有铭牌，铭牌应置于正常维护操作时易于检查和清洁的位置”个项点：“每个绕组的额定容量和额定电压”和“额定频率”绕组上标频率，额定频率单独作为一个条款增加了电抗器铭牌内容，删除了“制造商地点”删除了“可选型式试验仅当订货合同中要求时才进行”品的出厂检验可用在一批产品中随机抽取部分产品进行检验的方法来代替”更改为“出厂检验在同批生产的所有产品上进行”器满足本文件的所有要求”表5删除了表5中所有“可选”点以不做、应做方式体现，便于标准执行小能提前判断变压器的绝缘状态，可保证耐表A.1本文件与IEC60310:2016技术性差异及其原因(续)原因将湿介电强度试验由作为可选的型式检验、出厂检验和介电性能要求严格，双方可协商将其作为出验，因此取消作为研究性检验项目10000kVA的变压器不需要做局放试验究性试验或类似结构的产品的试验结果，将该试验作为研究性试验比较合理引入本文。该试验作为机车的一项试验供电下噪声测量，噪声试验由型式试验更改为研究性由于每种变压器噪声要求值不同，标准无法标准执行究性试验IEC60310未给出漏磁通大小的评判标不应超过同一变压器内相同绕组平均值的3%,除非用同一变压器内相同绕组平均值的3%”电压的波动主要针对牵引变压器测量，统一容差，便于标准执行统一容差，便于标准执行商协商确定。如用户和制造商协商一致，也可进行额外器上可进行功能检查的辅助设备进行功能检查”明确功能检查的试验范围，便于标准执行可用于变压器/电抗器”统一基准温度标准，便于标准执行用规范性引用的GB/T1094.11替换了IEC60076-11以适用我国的技术条件、增加可操作性表A.1本文件与IEC60310:2016技术性差异及其原因(续)原因性，所有要测量阻抗电压的成对绕组的组合应由用户和制造商协商确定。”更多测量，则应由用户和制造商协商一致”统一试验方法，便于标准执行删除了“微分电感的测量”删除了“由变流器运行引起的谐波损耗应根据GB/T18494.1—2014中附录E进行计算，或根据用户和制造商协商的其他方法进行计算，并加到基频测量的损耗中去”改为不与变流器一起进行试验变压器与变流器一起进行试验测量绕组的行温升试验，在绕组上加载因变流器产生的谐波损耗的方式进行变压器的温升试验更改了温升评判准则，将温升评判标准以热点温度是否符合固体材料的温度限值为依据改为考核温升结果以由于牵引变压器是全密封的液浸式变压升不便于测量，需由仿真计算得出，目前国内的考核机制不便于按制造商的计算值来评判温升是否合格。因此变压器绕组的温升限值改为以绕组的平均温升和极限温度为5K和25K的内容删除了温度测量修订的内容。将该内容放入13.2.11.1一般要求里说明，可按GB/T1094.2和GB/T1094的规定进行删除了重复说明删除了重复说明温度不应超过表3和表4的极限”相关要求已在GB/T1094中予以明确，参照执行即可，删除便于统一试验方法和标准用规范性引用的GB/T1094.2替换了IEC60076-2、GB/T1094.11替换了IEC60076-11以适用我国的技术条件、增加可操作性表A.1本文件与IEC60310:2016技术性差异及其原因(续)原因删除了“对于所有连接到变流器产生陡峭电压波的绕组：——用户应当指定重复峰值电压(Umr和U线电压、电压上升率和重复频率；”用规范性引用的GB/T32350.1替换了IEC62497-1以适用我国的技术条件、增加可操作性删除了“对于更高的Um,由用户和制造商协商。”删除了试验方法中的“除非另有规定”统一试验方法，便于标准执行相同),绕组首末端的工频绝缘水平和工频耐压值一致。同),工频耐压的试验值和绝缘水平较低的一端的工频明确全绝缘变压器和分级绝缘变压器不同的取值方法久接地的绕组工频耐压试验的电压值由“应由用户和制造商协商”更改为“按最低绝缘等级部位电压确定”统一试验方法，便于标准执行删除了试验方法中“除非另有约定”统一试验方法，便于标准执行将雷电冲击耐压试验具体方法描述更改为按GB/执行。保留试验接线图删除引用其他标准的重复说明用规范性引用的GB/T1094.3替换了I以适用我国的技术条件、增加可操作性改为条款该注的内容改为条款更合理，与其他章节的便于试验操作，同样可达到试验的目的用规范性引用的GB/T32350.1替换了IEC62497-1以适用我国的技术条件、增加可操作性将局放试验的具体方法描述为更改按照GB/T25122.1删除引用其他标准的重复说明删除了“机车车辆输入端可达到的短路容量应由用户和制造商规定”用规范性引用的GB/T1094.5替换了IEC60076-5,以适用我国的技术条件、增加可操作性增加了“功能振动试验对变压器和电抗器未做要求。行冲击和振动试验”技术内容便于应用表A.1本文件与IEC60310:2016技术性差异及其原因(续)原因删除了试验方法中“由用户和制造商在订货时达成一致”“除非用户和制造商另有协议”“如果用户要求”统一试验方法，便于标准执行删除了IEC60310:2016中13.2.17的电引入本文。该试验作为机车的一项试验更改为研究性试验，更改了噪声试验分为正弦供电下的噪声试验和变流器供电下噪声测量；删除了“噪声限值应由用户和制造商协商”噪声试验无统一确定的技术要求，此次修订暂不列入型式试验用规范性引用的GB/T1094.10替换了IE以适用我国的技术条件、增加可操作性删除了“测量点和限值应由用户和制造商协商”删除了“详细的测量方法由用户和制造商协商一致”删除了IEC60310:2016的13.2.21的浪浪涌电流的测量需要25kV且容量足够的电源，目前国内大部分牵引变压器制造商工时合闸时间很难精确到穿越零电压点，因此本次修订暂不引入本文件中，浪涌电流的测变化太大，型式检验通过了证明产品基本能满足运行要求，湿介电强度试验作为出厂检验的话会降低产品合格率，如个别场合确实为出厂检验项目或类似结构的产品的试验结果，将该试验作IEC60310中未给出漏磁通大小的评判标有其他值”统一试验方法，便于标准执