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GB／T 18494.1-2014 变流变压器 第1部分：工业用变流变压器.pdf

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会

范围 规范性引用文件 术语、定义和缩略语 3.1术语和定义 3.2 缩略语 分类 概述 4.2 正常使用条件 4.3 非正常使用条件 额定值 5.1 概述 5.2 额定频率下的额定容量和负载能力 5.3 额定电压和运行电压 5.4 额定电流 5.5 三相变压器的相位移和端子标识 5.6 铭牌 5.7 带有滤波和补偿用的第三绕组的装置 5.8 有载分接开关 变压器和电抗器的负载损耗和电压降 6.1 概述 6.2 畸变电流负载下变压器负载损耗的确定 6.3 大电流绕组内部的电流分布、损耗和热点 6.4 同一个铁心柱带三个及以上绕组的变压器绕组几何排列和绕组间的磁耦合对谐波治 影响 6.5 相间变压器、电流平衡电抗器、串联平波电抗器和饱和电抗器的损耗 6.6 变压器和电抗器的电压 变流变压器证 概还 换相电抗测量和电感压降确定 7.3 电压比和相位移测量 18 绝缘试验 18 7.5负载损耗测试 19 7.6温升试验 19 带饱和电抗器和（或）相间变压器时的负载噪声水平 录A（资料性附录）变流变压器移相联结和端子标识

村录B（资料性附录）设计评审导贝 衬录C（规范性附录） GB/T18494.1与GB/T3859.1额定值的相关性 衬录D（资料性附录） 负载周期示例.. 附录E（资料性附录） 按变压器额定基波电流下的损耗测量值确定额定非正弦变流电流下的变压器 运行负载损耗. 附录F（资料性附录） 大电流阀侧绕组电流分布测量 附录G（资料性附录） 通过匝数比测量来确定变压器电压比和相位移 64 附录H（资料性附录） 装有嵌人式饱和电抗器的整流变压器的负载试验 68 附录I（资料性附录） （输人总损耗时）单拍变流器用变压器短路试验电流和负载损耗 70 衬录（资料性附录） 磁场在变压器箱体中引起的损耗的确定、箱体损耗评审和箱体热点计算的三维 仿直和导则

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庐阳区四里河畔1#-5#楼及地下室工程钢筋专项施工方案GB/T 18494.12014

变流变压器 第1部分：工业用变流变压器

3术语、定义和缩略语

B6U：6脉波双桥式联结（见图1

B6U：6脉波双桥式联结（见图1） DB：双桥式联结（见图1） 注：变压器绕组可以为星形联结或三角形联结

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图1B6U或DB6脉波双桥式连接

图2DSS6脉波连接

压器技术规范书中宜提供变流器应用的信息，详见本部分下面的条款 设计评审导则见附录B。

4.2 正常使用条件

,GB1094.11和GB/T3859.1。 额定电压、分接电压、正弦波波形或三相对称性的任何偏离均宜在GB/T3859.1一2013的5.3 的抗扰度B级所规定的范围内。如果变流变压器是由非正弦波电压、逆变器或变频器供电，有必 技术规范书中给出电压波形和频率变化范围

5.3额定电压和运行电压

对于连接到交流电力系统的变流变压器，其额定电压应按GB1094.1和GB/T13499—2002的规定。

5.3.2变压器由变频或不变频的变流器/逆变器供电

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除了说明第三绕组的额定容量和电压外，用户还应说明负载情况，包括 一次：输人电压，含波动范围； 二次：电压、功率因数和电流（基波和谐波）： 第三绕组：电压、功率因数和电流（基波和谐波） 第三绕组额定电流定义为额定第三电压下电流基波分量的方均根值（Imted为I的基波分量，I ratea/Z，Z为补偿/滤波系统的阻抗），单位为安培（A）。 网侧谐波电压产生的谐波电流流入滤波器。变压器和系统的电抗与补偿电容器可能产生共振。此 寸，电容器中会流过很大的谐波电流。用户应考虑系统条件并给出相应的谐波含量。 若用户给出了下面的条件，则在设计变压器时应予以考虑： 当过励磁出现时，第三绕组提供的容量随电压的平方变化； 由于功率因数补偿可以降低输人功率，用户应说明一次绕组在设计时是否要考虑补偿电容器 组断开时的容量； 当第三绕组连接在补偿电容器上时，根据绕组排列，在二次绕组低负载或者空载时有可能出现 过励磁。 注：这些信息是相互作用的结果，可能在过程中发生变化

有载分接开关的开断容量取决于电流过零后的最大梯度。在变流应用中，该值不同于电力变 中的应用，且对于正确选取有载分接开关是非常重要的。该值以A/s表示，应由用户提供给变压 造方。

6变压器和电抗器的负载损耗和电压隆

负载损耗的测量应当在额定电流下进行。用此测量值与制造前确定的负载损耗保证值进行对比。 运行过程中实际的负载损耗包含由于电流畸变所引起的附加损耗。此值可以根据6.2的程序进行 计算。此值不是保证值，但可以由变压器制造方提供给用户。 上面计算得到的实际损耗应作为决定液体和绕组温升的基础，并且用来确认温升不超过GB1094.2 规定的液浸式变压器和GB1094.11规定的干式变压器的许可值， 如果规定了温升型式试验，则应当在许可的运行负载损耗下进行（见6.2和7.6）

6.2畸变电流负载下变压器负载损耗的确定

变压器的负载损耗一般情况可以细分为直流电阻损耗、附加损耗、绕组和连接件的涡流损耗、变压 器结构件中的杂散损耗。 对于带低电压大电流绕组的变压器，电流在数千安范围内，需要对内部的大电流连接件的附加涡流 损耗进行单独分析。本部分中采用如下原则： a）绕组连接件和高导电率的金属屏蔽（如铜或铝）按线性原理，其涡流损耗正比于电流的平方，见 公式（2）： P(I)=常数XI2 b）当未达到磁饱和时，磁屏蔽金属中上述关系仍然适用，见公式（3）： P(B)=常数XB 式中：

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图3阀侧绕组为密耦合的三绕组变压器的漏磁场

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图6两个阀侧绕组沿轴向分置且为松耦合的三绕组变压器漏磁场

PWEI 网侧绕组为1 阀侧绕组： ·两个绕组同时流过同相谐波电流时为1； ·两个绕组同时流过反相谐波电流时为。 可通过计算推导出，如果具备条件，则也可以通过阀侧绕组短路测试得到。 相间变压器、电流平衡电抗器、串联平波电抗器和饱和电抗器的损耗

据相连时，其损耗应按下述推导。 注：本条中的规则不包含个别标准中关于单个设备的规范。

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三电流、额定电压和方 首由供需双方讨论商定。承受不平衡的能力应通过计算证明 绕组损耗应按直流电阻乘以流过绕组内部的直流电流的平方得到

6.5.3电流平衡电抗器

6.5.4串联平波电抗器

通常应参照GB/T1094.6 由谐波纹波电流分量产生的铁损很小，可忽略不计。 注：其绕组损耗可能是变流器损耗测量值的一部分，也可由直流电阻和绕组中电流方均根值平方的

6.6变压器和电抗器的电压降

变流变压器或电抗器产生的直流压降，取决于短路电压的电抗分量和电阻分量： 电阻性直流电压调整值：按GB/T3859.1一2013中6.2.4的公式，用测量的损耗值计算 电抗性直流电压调整值：按GB/T3859.1一2013中6.2.4的公式，用测量的阻抗值计算 也可见7.2.2

图7典型的饱和电抗器调压曲线（含控制电流为0时的最大电压降）和偏差范围 调压曲线（一般叫“S曲线”）的测量方法由供需双方协商确定。 假如Um为保证值，则可通过下面的方法和线性带来检验： 根据测试数据绘出调压曲线（一般叫“S曲线”）； 沿着“S曲线”变形点绘出切线； 绘出与切线相平行的两条线即为线性带； bandim=±%binXU./100 线性带和“S曲线”相交的两点确定了控制电压U

调压曲线（一般叫“S曲线”）的测量方法由供需双方协商确定 假如Umd为保证值，则可通过下面的方法和线性带来检验： 根据测试数据绘出调压曲线（一般叫“S曲线”）； 沿着S曲线”变形点绘出切线； 绘出与切线相平行的两条线即为线性带； bandm=±%bim×U./100 （17 线性带和“S曲线”相交的两点确定了控制电压U

7.2.2电感电压调整值

电感电压调整值应由下述两种方法之一确定 计算法，见公式（21）

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2×元×g b） 测量法（按7.2.1），所通过的电流方均根值见公式（22）： V2 XIdN （22） 4 g 式中： g IdN分流流过换相组的组数； IaN 额定直流电流； q 换相数； 5 串联换相组数； Uai 理想空载直流电压； 每个一次绕组同时换相的换相组数； X， 短路阻抗电感分量； dxN 电流IaN下的电感电压调整值； dxl 电流I，下的电感电压调整值。 此时，用端子间额定电压U的标么值表示的输人电压电感分量，称为电感电压调整值d。 对表1中除了代号9和12的联结方式以外，其电感电压调整值可从最后一列所规定的二次绕组短 路试验结果计算出。对代号9和12的联结方式，推荐用7.2.1规定的短路试验。

按GB1094.1，电压比测量应在每个分接进行。然而， 时，供需双方可协商只测试部分分接（如：当存在粗、细调压时，在一个粗调挡位测量每个细调挡位，然后 保持在一个细调挡位测量每一个粗调挡位）。 供需双方应在订货前确定除主分接外的其他分接的电压比偏差和所有分接的相位移偏差。否则 相位移的偏差应为士0.5° 电压比和相位移可按如下方法测量（见附录G） a）电压比测量法； b）示波器测量法。 用示波器测量法进行相位移测量时需要仪器具有一定的采样率和分辨率。由于电压比测量与分辨 率无关，故推荐采用方法a）。 注：如果有饱和电抗器，则供需双方宜确定如何检查饱和电抗器偏置和控制回路的极性和变比。

对电格身，家试验按GD1094.3进 对于同一个油箱中包含多个器身的整流机组，绝缘试验的参考电压是根据一次侧和二次侧端子的 线电压来确定的。通常，按照GB1094.3是无法测试中间绕组的，因此订货前供需双方应确定哪些试验 项目应取消或修改。当需要测试中间绕组时，其绝缘水平应标注在铭牌上。如果带饱和电抗器，则在绝 缘试验前应安装好

万法侧试 将所有交叉绕制阅侧绕组的端子全部连接在一起做测试

其余的参考 GB1094.3

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b）交叉绕制阀侧绕组间的绝缘测试：将两个交叉绕制阀侧绕组中的一个绕组的所有端子连在 起并接地，另一个绕组的所有端子连在一起并施加1min的交流试验电压。测试电压的值等 于额定交流电压的两倍再加500V或直接加2500V，取两者中的较高值。 7.5负载损耗测试

应在额定电流和基频下进行负载试验，由此得到变流变压器的负载损耗 对于常用的联结方式，表1中给出了合适的短路试验接线方法。 分别测量A、B、C每个短路组合下的损耗，用所测得的损耗值PA、PB和Pc按表1中相关公式来 十算总损耗。 试验结果应按下述参考温度进行修正： 对于液浸式变压器，按GB1094.1为75℃； 对于干式变压器，按GB1094.11的有关通用试验要求。 负载损耗不需要按GB/T18494.2所描述的在两个不同频率下测量

.5.2与饱和电抗器共箱的整流变压器负载损耗测量

负载损耗和短路阻抗测试过程中，饱和电抗器铁心损耗和阻抗都加到了主变压器上，会引起电流 电压波形畸变。如果不做适当的修正，测试结果将受到影响，可能与GB1094.1的要求不符。订货前 需双方应达成一致，可行的方法参见附录H。

7.5.3大电流阀侧绕组采用外部母排短路结构

当大电流阀侧绕组采用外部母排短路时，要特别考虑负载损耗的增加、短路阻抗的变大以及油箱 点温度的升高。

按GB1094.2对液浸式变压器的温升试验方法进行了修改，见7.6.2和7.6.3 如果适用，则以下内容也可指导干式变压器试验（见GB1094.11） 试验目的如下： 确定稳态下由总损耗产生的顶层油温升，此总损耗值等于额定非正弦变流器负载电流和变压 器额定正弦电压下所产生的损耗； 确定同一条件下绕组对油的温升； 一确定干式变压器绕组对环境的温升。 按7.6.2和7.6.3确定油和绕组的温升值。 在某些情况下，按总损耗对应的电流进行温升试验有可能使绕组某些部位的过载达到不可接受的 水平。因此，有必要按照GB1094.2的修正公式将施加电流/损耗降低到可接受的限值以内。此时，供 需双方应确定是扩大该修正公式的适用范围，还是通过计算的方法评估温升值。 当绕组的端子引出时，应按7.6.3计算的等效电流来测试绕组温升。 当绕组的端子未引出时（如多个器身共箱和/或带移相绕组的情况），这些绕组应被认为是“内部设 计”的部分，它们的温升应通过计算方法得到。 当饱和电抗器与器身共箱时，供需双方在投标阶段应确定温升试验按如下方式之一进行

于确定等效试验电流。等效试验电流应按方均根值测量 b）饱和电抗器被旁路或铁心被移走，以便 试中获得正弦波形的绕组电流

7.6.2 总损耗的输入

息损耗是负载损耗加空载损耗，如果有相间变压器和饱和电抗器，则还应加上它们的损耗。 负载损耗是由非正弦电流产生的（见6.2）。空载损耗对应于变压器额定电压。 测量输入到变压器的损耗。应对基波工频电流I，进行调整快速化改建工程承台分部工程专项施工方案，以便获得规定的总损耗试验值 单拍变流器用变压器短路试验电流和负载损耗的有关信息见附录I。

7.6.3额定负载损耗的输入

7.6.3.1双绕组变压器

7.6.3.3绕组和油箱热点温度

当绕组流过波电流时，应计算总损耗相应的等效试验电流，以产生总损耗。然而，当存在谐波时山体修复施工方案，

图A.2Yd11联结