IEC 60310用于铁路机车的变压器和电抗器

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1、IEC 60310-2004用于铁路机车的变压器和电抗器前言1、 范围本标准适用于安装在铁路机车上的牵引变压器和铁路机车上运用于动力和 辅助电路的各种形式的电抗器。包括以下类型的电抗器：滤波电抗器平波电抗器 整流电抗器 用于静止功率变流器的保护电抗器 牵引电机的感应分流器 用于抽头切换开关触头转换的电抗器 制动电路电抗器 抑制干扰电抗器注释：1、IEC 60076的要求适用于与本标准、或者涉及牵引用途的IEC出版物不相冲突的 牵引变压器。2、用于静止功率变流器的变压器和电抗器，还应参考IEC61287。10、试验101 试验类型1011 总则有三类试验型式试验例型试验 研究试验 下面是关于每种

2、类型试验的陈述。1012 型式试验 型式试验仅在新设计的第一批产品中选择一台产品进行即可。 如果制造商能够适时地签署已经通过型式试验产品的证书，那么结构相同的 批量产品可不进行型式试验。如果合同有特别要求，型式试验将可随时进行。1013 例型试验 例型试验应在同一订单中的每台产品上进行。但在客户与制造商同意的情况 下，例型试验可被合同中要求的一些试验所代替。1014 研究试验 研究试验是为了获得一些额外的产品信息而在一台产品上进行的特殊试验； 该试验仅在当合同有特别要求时进行。102 变压器的试验1021 总则试验项目 牵引变压器须进行的检查、测量和试验已列于表4，表中还规定了试验的种 类和所

3、应参考的条款。在实际情况下，在不能与变压器分离的过渡电抗器上进行的试验将要与变压 器同时进行。如果必要，客户与制造商将就在作为分开的设备的这些电抗器上所 作的试验达成一致意见，以确保它们将满足这一标准的所有要求。表 4 牵引变压器试验项目表试验项目条款和子条款型式试验例型试验研究试验初步检杳-线圈电阻测量102410.2.4-电压比测量102510.2.5-空载电流和损耗测量10.2.6.110.2.6.2-阻抗电压测量10.2.710.2.7-负载损耗测量10.2.8.210.2.8.3-总损耗的确定10.2.9-温升10.2.10绝缘：感应耐压试验10.2.11.1-工频耐压试验10.2.

4、11.2全波冲击试验10.2.11.3-抗短路能力试验10.2.12冲击和振动试验10.2.13-对于构成静止变流器一部分的牵引变压器的试验，还应参考 IEC61287。1022 公差表 5 给出的公差适用于某些额定量和参考本标准而确定的制造商保证项目 的其他量。当在一个方向上的公差忽略时，这一方向的数值是没有限制的。表 5 公差项目（和条款）公差1 a)总损耗b)部件损耗(10.2.6, 10.2 .& 1029)+10%总损耗+15%每个部件损耗2基本抽头时的空载电压比（额定电压比）（10.2.5）铭牌上电压比的土 0.5%或者3阻抗电压（基本抽头）（10.2.7）15%4空载电流（102

5、6）+30%1023 初步检查应检查接线、线端标记、电压向量关系、极性、以及铭牌上特殊的地方。1024 线圈电阻测量（型式、例型试验）空对于型式试验：a）如果一个线圈有抽头用于牵引电路的电压调节，那么线圈的总电阻将按抽头 逐个进行测量。b）如果确定的辅助线圈有几个部分，那么每个部分的电阻要分别测量。 对于例行试验：a）可以限于线圈的基本抽头；b）可以仅测量整个辅助线圈。1025 电压比测量（型式、例型试验）对各个抽头都应进行电压比测量。如果一台带高压控制的变压器有几个牵引副边绕组，并且准确的电压比已在 对这些副边绕组间进行测量时记录下来，那么测量这些副边绕组中的一个与所有 抽头的网侧绕组之间电

6、压比就足够了。作为带高压调压的变压器一部分的固定比率牵引变压器的电压比测量是型 式试验。1026 空载原边电流和损耗测量（型式、例型试验） 测量在额定频率下进行，施加电压波形近似于正弦波。在非正弦测试电压的情况下，为确定可使用的校正方法，应参考 IEC60076。这一电压将加到变压器的适当的线圈上；如果该变压器带有高压调压，那么抽头 开关固定比率牵引变压器的原边将保留在电路中，但在任何情况下，所有其它线 圈都开路。10261 型式试验空载电流和损耗的测量应在0.8U,0.9U和1.1U的电压下进行。（U为额定线 电压）如果变压器带高压调压，测量应在三个抽头位置进行，其中一个对应基本抽 头。10

7、262 例行试验测量按10.2.6.1 进行，但仅就额定电压 U 和基本抽头测量。1027 阻抗电压测量（型式、例型试验）由于牵引变压器线圈布置的差异，所有要进行阻抗电压测量的线圈对的组合 将由客户和制造商协商后确定。型式试验将为变压器所有抽头切换位置的空载特 性曲线的绘制和计算故障电流提供足够的数据。阻抗电压的测量按IEC60076规定的方法对下列线圈组合进行测量：a）网侧线圈对所有的共有牵引线圈（型式、例行试验）b）网侧线圈对每组同时，或几乎同时整流的线圈（型式试验）c）网侧线圈对每个分离的独立牵引线圈（型式、例行试验）d）网侧线圈对每个分离的辅助线圈（型式试验）在型式试验a），b），和c

8、）中，测量应在所有抽头上进行，而在型式试验d）和 例行试验时，测量仅需在网侧线圈的基本抽头和辅助线圈的一个规定抽头上进 行。如果在其他抽头上或在其他线圈组合上需要进行额外的测量，将由客户和制造商协议确定。阻抗电压在额定频率下施加一个近似正弦波的电压进行测量。测量在额定电 流的 25%-100%之间的任一电流下进行。在任何情况下施加到线圈上的电压不允 许超过线圈额定电压的 50%，或通过线圈的电流不允许超过它的额定值。测量值将通过在额定电流到试验电流间按一定比例增大而得到校正。这样得 到的值需校正到10.2.9 条款所指的适当的参考温度。1028 负载损耗测量（型式、例型试验）10281 概述

9、负载损耗值应在阻抗电压型式试验和例行试验时记录下来（条款 10.2.7）， 这样得到的值将通过把它们与额定电流比试验电流的比率的平方相乘来校正。这样得到的负载损耗将按条款 10.2.9 规定校正到适当的参考温度，取 I2R（R： 直流电阻）作为不定值，此不定值与电阻成正比，其它所有损耗不定值与电阻成 反比。电阻将按条款 10.2.4 的规定来确定。负载损耗按下列线圈对的组合来确定：a）网侧线圈/所有牵引二次线圈并联或串联b）网侧线圈/每个辅助二次线圈对于构成静电变流器一部分的变压器负载损耗的确定，应参考 IEC61287。10282 型式试验对于条款10.2.8.1定义的组合a）和b）的负载损

10、耗的确定：组合a）,负载 损耗的确定将在抽头切换的三个位置分别对应以下三个部分来进行：-基本抽头-牵引线圈中带来最大负载损耗的抽头-其它抽头10283 例行试验负载损耗仅就条款10.2.8.1的a）组合和限于基本抽头来确定。1029 总损耗确定（型式试验）总损耗是空载损耗（条款 10.2.6）和负载损耗（条款 10.2.8）之和，负载损耗指校正到线圈的适当的参考温度后的值。参考温度在表 6 中给出。表 6 参考温度耐热等级参考温度（C）A85B1302：220250150牵引变压器的牵引线圈总损耗可从基本抽头和带来最大牵引负载损耗的抽 头计算得到。牵引变压器的总损耗可从额定牵引负载和额定辅助线

11、圈负载组合计算得到。 根据客户与制造商间的协议，与机车供暖负载有联系的损耗通常包括在这一计算 中。变压器辅助设备（油管、风扇，等）的动力损耗并不包括在它的总损耗中。除非特别规定，否则对于与牵引变压器不同的变压器，总损耗将由所有线圈 同时达到额定负载时计算得到。10210 温升试验（型式试验） 温升试验在变压器的额定容量下，并在基本抽头或特别指明的抽头进行。 在试验中，所有循环辅助设备和冷却介质的冷却都被调整到等同于机车所能 达到的条件。对于带强制空气冷却的变压器，或者包括在7.1.3 中类似的冷却类型，该试 验将在具有特定风量（或风速）的条件下进行。在制造商愿意的前提下，IEC60076中所列

12、出的任一试验方法都可选用。直接负载法相互负载法 短路法应参考 IEC60076 作： 各种温度的测量 试验持续时间 线圈温升的确定 读数的必要校正 本标准变压器在容量受限制时通常采用的温升试验是直接负载法和相对负载法。试验方法细节将由客户和制造商协商确定。短路法可按 IEC60076-2 进行。对于组成静电变流器一部分的变压器的温升试验，尤其为了确定在其线圈上 的热等效电流，还可参考IEC61287。变压器各部位的最后温升值都不能超过表 3 规定的限值。如果制造商不能提供该变压器的操作波形，那么将由客户和制造 商协商提供温升试验方法。10211 绝缘试验（型式、例行试验）新型变压器的绝缘试验在

13、制造商工厂进行，变压器处在室温并且已装配了会 影响到试验结果的辅助设备。考虑到各种可能的变化，试验所采用的布置应就每种特定情况作出规定，然 而：线圈接地点按运行连接条件保持不变。对于带高压调压的牵引变压器，抽头开关应切换到基本抽头绝缘试验包括： 感应耐压试验（参考 10.2.11.1） 工频耐压试验（参考 10.2.11.2） 耐全波冲击试验（参考 10.2.11.3）对于感应耐压和工频耐压试验，试验电压按表7和表8的电压有效值。用电 压有效值直接测量可被用电压峰值测量所代替，峰值电压除以M2等同于表中列 出的有效值。表 7直接连接到接触器上的绝缘试验电压牵引系统的 额定电压Un（V）额定绝缘

14、 电压Unm （不超过）试验电压U （V）工频耐压试验（有效值）冲击电压试验 （峰值）750900280060001500230055001200030003700115002500015000172503800095000200002400044000950002500027500600001500005000060000120000300000表 8 绝缘试验电压 U （ V ）感应耐压或工频耐压试验） 对其它线圈（有效值）额定绝缘电压 （不超过）其它线圈直接连接到接触器上 的牵引和辅助变压器其它线圈没有连接到悬 链线的变压器300-1500660-25009004000330012004

15、700390016005600520023007000660030008000800037001000094004800130001160065001700015000102111 感应耐压试验（例行试验）该试验的目的是检查线圈的匝间、线圈间以及所有抽头间的绝缘。对于有一个端子或一个抽头永久性接地的线圈，该试验同时对线圈的不接地 端进行耐压试验。对于试验电压、根据试验频率而改变的试验时间等，应参考IEC60076。在试验中，油箱和除了用于连接电源的一个线圈外的其他线圈，应 通过一个端子连接到地。当在一个线圈上进行感应耐压试验时，应注意在相同的励磁电路中不同线圈的感应电压不能表 7 中列出的数值

16、。102112 工频耐压试验（例行试验）该试验应用于变压器的不连接到接触器或变压器本身不带永久性接地的所有线圈。工频耐压试验用一个独立的电源，依次对每个线圈施加单相电压，而其 他所有线圈一起连接到油箱或地。对于试验电压波形、最小频率、施加电压的详 细情况以及试验时间，参考 IEC60076。连接到接触器且不在变压器上永久接地的线圈须进行耐压试验，试验电压由 客户和制造商协商而定。此电压根据线圈接地端的绝缘水平而调整。102113 耐全波冲击试验（型式试验）该试验应用在直接从接触器上取得电压的牵引变压器和辅助变压器上，在变 压器的网侧端子施加一个冲击电压。在试验中：油箱及所有二次线圈端子应直接接

17、地；网侧线圈的接地端也应直接接地或者通过一个小阻抗接地； 任何与网侧线圈端子有关的过电压保护装置应被移开或断开连接； 如果高压带调压，须将抽头开关切换到基本挡。全波冲击试验应施加标准的 1.2/50us 冲击波；施加电压的峰值按表 7的规定。 对于试验的方法、故障指示等，参考IEC60076。截波试验不予推荐。 10212 承受短路能力试验（研究试验）该试验是在标书的技术要求、客户和制造商的协商同意情况下进行的，试验 要求满足 IEC60076-5。变压器应能无损伤地承受所有二次线圈间短路而引起的热冲击和机械冲击。 对于辅助线圈，在相应线圈中存在阻抗或保护装置（熔断器、开关等）必须加以 考虑。在机车中达到的短路输入功率最大值由客户和制造商作出规定。对于牵引系统的电压最大值，应根据IEC60850加以考虑。10213 冲击和振动试验（型式试验）按 IEC61373。该试验是根据一些与变压器有关的移动部件的要求而进行的功能性试验。 以下的性能参数将在冲击和振动试验后重新测试，除非客户和制造商同意：a）空载电流和损耗b）阻抗电压c）感应耐压和工频耐压试验对于a）和b），如果变压器经过该试验后测试的数值与试验前数值差异小于 2%；对于c）,在该试验后施加75%的原试验电压并能够通过，则认为该变压器 满足冲击和振动试验的要求。