半導體變流器 通用要求和電網換相變流器 第1-1部分：基本要求規范 現行
Semiconductor converters—General requirements and line commutated converters—Part 1-1:Specification of basic requirements
標準號：GB/T 3859.1-2013
基本信息
標準號：GB/T 3859.1-2013
發布時間：2013-07-19
實施時間：2013-12-02
首發日期：
出版單位：中國標準出版社查看詳情>
起草人：周觀允、蔚紅旗、張凡勇、陳成輝、李民英、隋學禮、何寶振、陳四雄、羅本東、楊艷秋、胡穎
出版機構：中國標準出版社
標準分類： 電力半導體期間、部件
ICS分類：整流器、轉換器、穩壓電源
提出單位：中國電器工業協會
起草單位：西安電力電子技術研究所、榮信電力電子股份有限公司、廈門科華恒盛股份有限公司、廣東志成冠軍集團有限公司等
歸口單位：全國電力電子學標準化技術委員會
發布部門：中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 中國國家標準化管理委員會
主管部門：全國電力電子學標準化技術委員會
標準簡介
GBT3859的本部分規定了使用可控和(或)不可控電子閥器件的所有半導體電力變流器和半導體電力開關的性能。電子閥器件主要有半導體器件,包括不可控器件(即整流二極管)和可控器件(即各種晶閘管和功率晶體管)。可控器件可反向阻斷或反向導通,可借助電流、電壓或光控制。假設非雙穩器件在開關狀態下工作。本部分主要從總體上規定對變流器的基本要求,以及適用于把交流電變換為直流電或把直流電變換為交流電的電網換相變流器的要求。假如其他類型的電力電子變流器尚無產品標準,本部分的內容也適用。這些特定的要求適用于進行功率變換、換相(例如:半導體自換相變流器)或特殊用途(例如:直流電動機傳動用半導體變流器)的半導體電力變流器,或已知特性的組合(例如:電傳動機車車輛用直接直流變流器)。本部分適用于未被專用產品標準涵蓋或特殊性能未被專用產品標準涵蓋的所有電力變流器。電力變流器的專用產品標準應參考本部分。注1:本部分不試圖定義EMC要求。本部分涵蓋了所有現象,因而給出在其范圍適用的專用標準。注2:有關變流變壓器的規定見GB/T3859.3或GB/T18494.1。
標準摘要
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前言 Ⅶ 1 范圍 1 2 規范性引用文件 1 3 術語和定義 3 3.1 半導體器件和組件 3 3.2 臂和聯結 6 3.3 變流臂的可控性和(直流側的)運行象限 8 3.4 換相、熄斷和換相電路 9 3.5 換相特性 10 3.6 額定值 12 3.7 特定的電壓、電流和因數 15 3.8 冷卻 17 3.9 運行條件的允差和電磁兼容性 18 3.10 諧波畸變 19 3.11 絕緣配合 23 3.12 常用文字符號和下標 25 3.12.1 常用文字符號 25 3.12.2 主要下標 27 4 電力變流設備的類型、標識和主要技術參數 28 4.1 類型 28 4.1.1 按變換的方式分類 28 4.1.2 按變換的對象分類 28 4.1.3 按主電路閥器件的關斷方式分類 29 4.1.4 按連接的直流系統分類 29 4.1.5 按主電路使用的閥器件類型分類 29 4.1.6 按應用領域分類 29 4.2 標識 29 4.2.1 電氣聯結的標識 29 4.2.2 設備端子和導體終端的標識 29 4.2.3 導體顏色 30 4.2.4 冷卻方式標識代號 30 4.3 主要技術參數 31 4.3.1 額定直流電流 31 4.3.2 額定直流電壓 31 4.3.3 額定頻率 32 4.3.4 額定容量 32 5 基本運行和運行條件 32 5.1 基本運行 32 5.1.1 換相 32 5.1.2 電網換相變流器的電壓 34 5.1.3 電壓特性和過渡電流 35 5.2 騷擾和兼容性 35 5.2.1 抗擾性能判據 35 5.2.2 騷擾的形式 36 5.2.3 兼容性 36 5.3 正常運行條件 37 5.3.1 環境條件 37 5.3.2 電氣條件 38 5.3.3 負載特性 41 5.4 非正常運行條件 41 6 電力變流設備和組件的性能 42 6.1 主電路電氣聯結 42 6.1.1 標準設計變流器 42 6.1.2 特殊設計變流器 42 6.1.3 聯結形式 42 6.2 計算因子 45 6.2.1 基本變量 45 6.2.2 損耗和效率 46 6.2.3 功率因數 47 6.2.4 電壓調整值 47 6.3 電磁兼容性 48 6.3.1 諧波 48 6.3.2 換相缺口 49 6.3.3 電壓波動 50 6.3.4 其他電磁兼容性問題 50 6.3.5 抗擾度 50 6.4 額定值 51 6.4.1 概述 51 6.4.2 額定輸出電壓 51 6.4.3 電流額定值 51 6.5 工作制等級 52 6.5.1 原理 52 6.5.2 工作制等級和額定電流值的選擇 53 6.5.3 關于雙變流器的特殊說明 54 6.6 其他性能 55 6.6.1 可聽噪聲 55 6.6.2 電壓均衡度 55 6.6.3 電流均衡度 55 6.6.4 穩定性 55 6.6.5 過電流保護 55 6.6.6 過電壓保護 56 6.6.7 故障檢測 56 6.6.8 安全要求 56 7 閥器件組件和電力變流設備的試驗 56 7.1 總則 56 7.1.1 試驗方法 56 7.1.2 試驗類型 57 7.1.3 試驗項目 57 7.2 絕緣試驗 58 7.2.1 概述 58 7.2.2 電力變流設備的出廠絕緣試驗 58 7.2.3 附加試驗 61 7.3 功能試驗 61 7.3.1 輕載試驗和功能試驗 61 7.3.2 額定電流試驗 62 7.3.3 過電流能力試驗 62 7.3.4 固有電壓調整值測量 62 7.3.5 紋波電壓和電流測量 62 7.3.6 諧波電流測量 62 7.4 損耗、溫度和功率因數 62 7.4.1 組件和設備功率損耗的確定 62 7.4.2 溫升試驗 63 7.4.3 功率因數測量 64 7.5 輔助裝置和控制設備性能檢查 64 7.5.1 輔助裝置檢查 64 7.5.2 控制設備性能檢查 64 7.5.3 保護裝置檢查 64 7.5.4 冷卻設備檢驗 65 7.6 電磁兼容性(EMC)試驗 65 7.6.1 抗擾度試驗 65 7.6.2 射頻輻射和傳導騷擾試驗 65 7.7 可聽噪聲測量和附加試驗 65 7.8 允差 65 8 標志、包裝、運輸和貯存 66 8.1 標志 66 8.1.1 概述 66 8.1.2 銘牌 66 8.2 包裝 67 8.3 運輸 67 8.4 貯存 67 附錄 A (規范性附錄) 諧波和間諧波 68 附錄 B(資料性附錄) 電氣環境 短路比 71 附錄 C(規范性附錄) 電擊和危險能量防護 74 圖1 換相的類型 33 圖2 換相角度的說明 34 圖3 電壓調整值 35 圖4 交流電壓波形 41 圖B.1 公共連接點PCC、場內連接點IPC、設施的電流比和RSI 73 圖B.2 公共連接點PCC、場內連接點IPC、設施的電流比和RSC 73 表1 常用文字符號 26 表2 主要下標 28 表3 導體顏色 30 表4 冷卻媒質或熱轉移媒質的標識代號 30 表5 循環方式的標識代號 31 表6 變流器額定容量與網側額定電壓 32 表7 性能判據 36 表8 戶內設備冷卻媒質的溫度限值 37 表9 冷卻水的水質級別及其適用的變流器閥側額定電壓和電導率 38 表10 交流恒壓供電聯結的電壓幅值和頻率的抗擾度電平 39 表11 交流恒壓供電聯結電壓不平衡的抗擾度電平 39 表12 交流恒壓供電聯結電壓波形的抗擾度電平 40 表13 電氣聯結和計算因子 43 表14 標準工作制等級 53 表15 負載周期示例(供選擇工作制等級參考) 54 表16 試驗項目 57 表17 設備直接連接至低壓電網時的試驗電壓 59 表18 設備直接連接至高壓電網時的交流或直流試驗電壓 60 表19 變流器各部分的溫升限值 64 表20 允差 65__ |
標準目錄
| GB/T3859《半導體變流器》分為以下幾個部分: ———第1-1部分:基本要求規范; ———第1-2部分:應用導則; ———第1-3部分:變壓器和電抗器; ———第2部分:包括直接直流變流器的半導體自換相變流器。 本部分為GB/T3859的第1-1部分。 本部分按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。 本部分代替GB/T3859.1—1993《半導體變流器 基本要求的規定》。 本部分與GB/T3859.1—1993相比,主要技術變化如下: ———修改了標準名稱; ———調整了文本結構,使之盡量與IEC60146-1-1:2009《半導體變流器 通用要求和電網換相變流器 第1-1部分:基本要求規范》一致; ———刪除了“主題內容”,修改了“適用范圍”(見第1章,1993年版第1章); ———調整了“引用文件”(見第2章,1993年版第2章); ———調整并修改了“術語、符號”(見第3章,1993年版第3章); ———修改了變流器按“變換對象”“主電路使用的閥器件類型”和“應用領域”分類的方法(見4.1.2、4.1.5和4.1.6,1993年版的4.1.2、4.1.5和4.1.6); ———增加了變流器的“標識”(見4.2); ———修改了變流器的“基本參數”(見4.3,1993年版的4.2); ———增加了變流器的“基本運行”,并將1993年版的圖1~圖3調整至其中(見5.1); ———修改了“變流器抗擾性能和電磁兼容性”“正常使用環境條件”“正常使用電氣條件”和“負載條件”(見5.2和5.3,1993年版的5.7.7和5.1~5.3); ———修改了變流器的“電聯結”(見6.1,1993年版的5.5.1); ———增加了“短路計算”(見6.2.1.6); ———修改了“損耗和效率的一般說明”和“功率因數”(見6.2.2.1和6.2.3,1993年版的5.7.1.1和5.7.2); ———增加了“12脈波變流器”和“升壓和降壓聯結變流器(串聯聯結)”的電壓調整值(見6.2.4.5和6.2.4.6); ———修改了“網側電壓和電流的諧波”和“直流側的諧波”(見6.3.1,1993年版的5.7.4和5.7.5); ———增加了“換相缺口”和“電壓波動”(見6.3.1和6.3.3); ———修改了“諧波干擾”(見6.3.4,1993年版的5.7.6); ———增加了“抗擾度”(見6.3.5); ———修改了“變流器的額定值”“噪聲”“電流、電壓均衡度”和“穩定性能及要求”(見6.4~6.5、6.6.1~6.6.7,1993年版的5.6、5.7.9~5.7.11); ———增加了“安全要求”(見6.6.8); ———修改了檢驗和試驗的“總則”“檢驗規則”和“試驗項目”(見7.1,1993年版的6.1~6.3); ———修改了“絕緣試驗”“輕載試驗”“額定電流試驗”“過載能力試驗”“固有電壓調整率測量”和“紋波測量”(見7.2、7.3.1~7.3.5,1993年版的6.4.1~6.4.3、6.4.10、6.4.8和6.4.17); ———增加了“諧波電流測量”(見7.3.6); ———修改了“溫升試驗”“輔助裝置檢驗”“控制設備性能檢驗”“保護系統檢驗”“冷卻系統檢驗”“抗擾試驗”“射頻干擾和傳導噪聲試驗”“音頻噪聲測量”和“允差”(見7.4.2、7.5~7.7和7.8, 1993年版的6.4.6、6.4.11~6.4.16、6.4.19.4和第7章); ———修改了“標志、包裝、運輸、儲存”(見第8章,1993年版第8章); ———刪除了“型號”、技術性能中的“部件和輔助設備”和“其他特性”(1993年版的4.3、5.7.12和5.7.13); ———刪除了“負載試驗”“均衡度測量”“穩定裝置性能檢驗”“元器件檢驗”“柜體檢驗”“裝配檢驗” “環境條件試驗”和“其他試驗”(1993年版的6.4.4、6.4.9、6.4.18、6.4.19.1~6.4.19.3、6.4.20和6.4.21); ———增加了附錄A、附錄B和附錄C。 本部分使用重新起草法修改采用IEC60146-1-1:2009《半導體變流器 通用要求和電網換相變流器 第1-1部分:基本要求規范》。 本部分與IEC60146-1-1:2009相比,在結構上增加了16條(4.1.6、4.2.1~4.2.3、4.3、5.3.1.4~ 5.3.1.5、6.3.1.5、6.3.2~6.3.3、6.3.5.3、6.6、7.5.4和8.2~8.4)和一個表(表19),并將4.2調整為 3.12,4.3.1調整為5.1.1,4.3.2.1調整為5.1.2,4.3.2.2調整為5.1.3,4.3.3.1調整為5.2.1, 4.3.3.2調整為5.2.2和5.2.3,5.1調整為4.2.4,5.2.1~5.2.3調整為5.3.1.1~5.3.1.3,5.2.4調 整為5.4,5.3調整為5.3.3,5.4.1調整為5.3.2.1和6.3.5,5.4.2調整為5.3.2.2,6.2.1調整為6.1.3和6.2.1,6.3.2調整為6.3.4,6.6調整為8.1。 本部分與IEC60146-1-1:2009的技術性差異及其原因如下: ———根據標準條文中的實際引用情況,增加了部分規范性引用文件(見第2章); ———增加了術語“模塊化電源”及其定義(見3.1.22); ———修改了變流器的分類方法(見4.1); ———增加了“電氣聯結的標識”“設備端子和導體終端的標識”“導體顏色”和“主要技術參數”(見4.2.1~4.2.3、4.3); ———修改了戶外設備運行條件[見5.3.1.3c)]; ———增加了“海拔”和“熱轉移媒質”(見5.3.1.4~5.3.1.5); ———增加了“諧波抑制”“換相缺口”“電壓波動”“抗擾度等級的選用”和“其他性能”(見6.3.1.5、6.3.2~6.3.3、6.3.5.3和6.6); ———修改了試驗的“總則”(見7.1); ———增加了表19“變流器各部分的溫升限值”; ———修改了“輔助裝置檢查”和“保護裝置檢查”(見7.5.1和7.5.3); ———增加了“冷卻設備檢驗”“包裝”“運輸”和“貯存”(見7.5.4和8.2~8.4)。 本部分由中國電器工業協會提出。 本部分由全國電力電子學標準化技術委員會(SAC/TC60)歸口。 本部分起草單位:西安電力電子技術研究所、榮信電力電子股份有限公司、廈門科華恒盛股份有限公司、廣東志成冠軍集團有限公司、青島經濟技術開發區創統科技發展有限公司、臥龍電氣集團北京華泰變壓器有限公司、北京景新電氣技術開發有限責任公司、北京金自天正智能控制股份有限公司。 本部分主要起草人:周觀允、蔚紅旗、張凡勇、陳成輝、李民英、隋學禮、何寶振、陳四雄、羅本東、楊艷秋、胡穎。 本部分所代替標準的歷次版本發布情況為: ———GB3859—1983、GB/T3859.1—1993。 |
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