城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统

城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统

国家标准 GB/T36287一2018 城市轨道交通 列车再生制动能量地面利用系统 Urbanrailtransit一 Grondsystemforvehielebrakingregenerativeenereyutilizationm 2018-06-07发布 2019-01-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/T36287一2018 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 环境条件 5 供电条件 系统构成 技术要求 8 检验方法 检验规则
GB/36287一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009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 本标准由国家铁路局提出 本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(SAC/TC278)归口 本标准起草单位;株洲中车时代电气股份有限公司北京市地铁运营有限公司、广州地铁集团有限 公司、铁道科学研究院机车车辆研究所、中车青岛四方车辆研究所有限公司、中车株洲电力机车有 限公司、中铁第五勘察设计院集团有限公司 本标准主要起草人:张铁军、张志学、贺文、何多昌、曾宪钧、黄德亮、李琨鹏、王新海、张国红 陈中杰、吴凤娟
GB/36287一2018 城市轨道交通 列车再生制动能量地面利用系统 范围 本标准规定了城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统的环境条件、供电条件,系统构成、技 术要求、检验方法、检验规则等 本标准适用于城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统(包括回馈型、储存型和混合型再生制 动能量地面利用系统),轨道交通以外的类似系统可参照执行 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 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T1094.3一2003电力变压器第3部分;绝缘水平,绝缘试验和外绝缘空气间隙 GB/T1094.10一2003电力变压器第10部分;声级测定 GB/T1094.11-2007电力变压器第11部分;干式变压器 GB/T2423.l一2008 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 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 GB/T2423.4一2008 循环 GB/T2900.1-2008电工术语基本术语 GB/T2900.332004 电工术语电力电子技术 GB/T2900.95一2015电工术语变压器、,调压器和电抗器 GB/T3859.12013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分;基本要求规范 GB/ /T 4208-2017外壳防护等级(IP代码) 2005城市轨道交通直流牵引供电系统 GB/T1041l GB/T12325电能质量供电电压偏差 134222013半导体变流器电气试验方法 GB 14549一1993电能质量公用电网谐波 GB 15543电能质量三相电压不平衡 GB GB/T15945电能质量电力系统频率偏差 GB/T18494.1一204 变流变压器第1部分:工业用变流变压器 GB/T21413.1一2008 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/T24338.6-2009轨道交通电磁兼容第5部分;地面供电装置和设备的发射与抗扰度 GB/T 25122.1-2010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/T32350.1一2015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 B/T501一2006电力变压器试验导则 IEC61881-3;2013轨道交通机车车辆设备电力电子电容器第3部分:双电解质电容器
GB/T36287一2018 Railw for weyapplieations一Rolngsock powerelectronies一Part3Electrie equipment apacitors couble-layereapacitors) 术语和定义 GB/T2900.1一2008、GB/T2900.95一2015、GB/T2900.33一2004、GB/T3859.1一2013、 GB/T10411一2005,GB/T14549一1993界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3. 回馈型再生制动能量地面利用系统fetlback-tpegroumdystemforvehieebrakingregemerative utilization energy 将列车制动时注人直流牵引网中的多余制动能量回馈到交流电网中的能量处理系统 储存型再生制动能量地面利用系统storage-ypegroundsystem forvehielebrakingregenerative utilization energy 将列车制动时注人直流牵引网中的多余制动能量存储到储能单元中,需要时再将能量释放出来供 列车使用的能量处理系统 3.3 ativeen- 混合型再生制动能量地面利用系统hybridtypegondystemforvehicdlebrakimgregeerat utilization ergy 回馈型和储存型再生制动能量地面利用系统的组合 3.4 断续周期工作制intermttemtperiodieduty 系统按一系列相同的工作周期运行,每一个周期包括一段恒定负载运行时间和一段待机时间 示例:工作30s,停止90s,总周期120s 3.5 额定持续功率ratedcontinuospower 长期连续稳定运行时从直流牵引网注人的功率允许值 3.6 额定断续周期峰值功率ratedpeakpowerforrepetitiveloadduty 系统在断续周期工作制下运行时,在每一周期恒定负载运行时间内从直流牵引网注人的最大功率 允许值 3.7 公共连接点pointofcommoncoupling;Pcc 系统接人公用电网的连接处 注:本标准中的公共连接点指再生制动能量地面利用系统与用户电网的连接处 3.8 效率effieie iency 回馈型再生制动能量地面利用系统或双象限变流器输出功率与输人功率之比 储存型再生制动能 量地面利用系统,系统的效率是指充电效率与放电效率之积 3.9 储能模组energystoragmodule 由超级电容器串并组成的储能小单元
GB/36287一2018 3.10 电压均衡单元voltagebalanengunit 与模组配套使用,主要完成模组内超级电容器的电压均衡功能 3.11 电容管理系统(CMIS)控制单元control umtofcapactwr" managementsystem 储能电源的控制管理单元,主要完成电压均衡单元的控制、对外通讯功能等 3.12 储能单元energystorageunit 由CMS控制单元及储能模组串并联组成的储能部件 3.13 onthed.c.side 直流侧纹波电压ripple olee 再生制动能量地面利用系统做整流运行或释放电能时,其直流侧电压中的交流电压分量 环境条件 4.1温度 环境温度为一10C40C 储存和运输温度为-25C55C 4.2海拔 海拔不高于2500m. 4.3相对湿度 日均值不大于95%;月均值不大于90%(25C),有凝露发生 4.4振动 系统内设备应适用于轨道周边 设计应保证装置耐受车辆通行造成的影响,能耐受的冲击振动不 应超出下列指标限值10Hz的正弦振动波 -垂直方向加速度峰值5m/s=,持续时间30s; 水平方向加速度峰值5m/s',持续时间30s 4.5污秽等级 污染等级为GB/T32350.1一2015中规定的PD2 注超出以上环境条件由供需双方协商确定 5 供电条件 5.1交流电压 交流电压为Ac0.4kV,Ac0.59kV,Ac1.18kV,Ac10kV,AC20kV,Ac35kV(Ac33kV). 电压偏差限值、频率允许偏差及三相不平衡度应满足GB/T12325,GB/T15945,GB/T15543的要求 如有特殊需求,由供需双方协商确定
GB/T36287一2018 5.2直流电压 直流电压标称值宜为DC750V和DC1500V 直流电压波动范围应符合表1规定 表1直流电压范围 单位为伏 系统标称电压 系统最低电压 系统最高电压 750 500 900 1500 000 1800 如有特殊需求,由供需双方协商确定 5.3辅助电源 控制系统、保护系统等监控检测所需的辅助电源应采用DC220V或DC1l0V电源;防凝露加热、 照明所需的辅助电源宜采用AC220V电源;散热风机(如有)所需的辅助电源宜采用AC380V电源， 能馈变压器温控器所需的辅助电源电压等级宜采用AC220V电源 o 系统构成 6.1概述 城市轨道交通再生制动能量地面利用系统可分为 回馈型再生制动能量地面利用系统; 储存型再生制动能量地面利用系统; 混合型再生制动能量地面利用系统 6.2回馈型再生制动能量地面利用系统 回馈型再生制动能量地面利用系统是由能馈变压器、交流(低压)断路器、双象限变流器、直流隔离 开关、直流电抗器、测控系统等部件组成,其主电路典型拓扑结构见图1 能馈变压器完成双象限变流器与交流电网之间的电气隔离和升、降压功能;交流低压)断路器实现 双象限变流器与能馈变压器之间的保护及隔断;双象限变流器实现电能从交流到直流或从直流到交流 变换功能;直流隔离开关实现双象限变流器与直流负极母线的隔离;直流电抗器完成与直流母线的滤波 及限流功能 测控系统完成对整套系统的测量、保护、控制等
GB/36287一2018 回型生制动继基地面利里叁 交流电网 直流母线 AC0.4V/0.59kV/1.18kV 10kv20kv/33v/35kV 双象限变流器 能馈变压器 直流开关柜 AC 交流开关柜 直流电抗器 交流(低用 DC 直流隔离开关 断路器 图1回馈型再生制动能量地面利用系统典型拓扑 6.3储存型再生制动能量地面利用系统 城市轨道交通储存型再生制动能量地面利用系统是由直流隔离开关、直流电抗器、双象限变流器 直流接触器,储能单元、测控系统、能量管理系统等部件组成,其主电路典型拓扑结构见图2. 直流隔离开关实现双象限变流器与直流负极母线的隔离;直流电抗器完成与直流母线的滤波及限 流功能;双象限变流器实现直流电能的双向流动,实现直流电压升压或降压变换功能;直流接触器实现 双象限变流器与储能单元间的隔断、保护功 ]能;储能单元是直流电能的储存部分 测控系统和能量管理 系统完成对整套系统的测量,保护,控制及能量管理等 储能介质有超级电容,电池、飞轮等,本标准中储能介质特指超级电容器 储存型再生制动能量地面利用系续 直流母线 双象限变流器 储能单元 直流接触器 直流开关柜 T 真染器 D 直流隔离开关 图2储存型再生制动能量地面利用系统典型拓扑 6.4混合型再生制动能量地面利用系统 典型的拓扑图见图3
GB/T36287一2018 混合型再生制动能量地面利用系统 直流母线 交流电网 Aca.4V0.5v1.18v 回馈部分 10kv20kv/33kV/35kV 双象限变流器 直流 能馈变压器 开关柜 AC 交流开关柜 直流电抗器 交流(低压 Dc 直流隔离开关 断路器 双象限变流器 储能单元 直流接触器 DC DC 储存部分 图3混合型再生制动能量地面利用系统典型拓扑 技术要求 7.1功能要求 7.1.1回收电能功能 再生制动能量地面利用系统应能将列车再生制动时产生的制动能量回收到交流电网或储能单 元中 7.1.2稳定直流网压功能 在其功率范围内,再生制动能量地面利用系统应能将直流母线电压稳定在预先设定值 7.13整流功能 回馈型再生制动能量地面利用系统应能将交流电网电能转换成直流电能供列车牵引使用 注，回馈型再生制动能量地面利用系统的整流功能属于特殊需求,如需要,由供需双方协商确定 7.1.4通讯功能 再生制动能量地面利用系统的测控装置应采用标准的数据通信接口,数据通信协议采用具有良好 的通用性和开放性协议 示例1:物理接口为RS485接口,通信协议为Modbus_RTU 示例2物理接口为以太网接口,通信协议为TCP/IP协议 测控装置应能实现开关状态、故障信号的遥信功能;电流、电压和电能等数据的遥测功能 测控装置应能将系统故障信息上传变电所综合自动化系统,并需带有时标,同时具有与综合自动化
GB/36287一2018 系统进行时钟同步功能,对时方式为软件对时 如有特殊要求,供需双方协商确定 7.1.5数据采集、事件记录及储存显示功能 再生制动能量地面利用系统应具有数据采集功能,采集的信息应至少包括但不限于交流侧电压、交 流侧电流、直流母线电压、直流侧电流、直流侧回馈功率、直流电能等参数 再生制动能量地面利用系统应能对各部件运行状态信息进行处理,显示并记录 设备运行状态信 息包含开关状态和系统故障信息,其中开关包括交流低压)断路器、直流隔离开关、直流断路器及交流 开关柜内断路器等 以上信息通过数据采集系统处理后,保存在本地装置中,存储时间大于30d,各数据项存储周期不 小于1可实现Us等传输方式转存 7.1.6热待机功能 再生制动能量地面利用系统应具有热待机功能,在断续周期工作制中,部分时间段无需能量转换， 系统在此过程中应保持热待机状态,实时监测启机条件以便系统在下一周期能快速响应 7.1.7与车辆间的配合 再生制动能量地面利用系统不应影响列车正常制动工作,如车辆配置有车载电阻制动系统,应考虑 与车辆车载电阻制动系统的配合 7.1.8保护功能 再生制动能量地面利用系统应具有完善的保护功能,当故障发生时能及时触发保护装置或关闭系 统以避免设备损坏或故障范围扩大 具体保护功能项点可由供需双方协商确定,但应至少具有如下保 护功能: 直流电网欠压/过压保护 直流电流过流保护; 控制设备故障保护; 交流过流保护; 过热保护; 交流(低压)断路器故障保护; 框架泄漏保护等 再生制动能量地面利用系统应能将故障信息上传给变电所综合自动化系统 再生制动能量地面利用系统自身发生严重故障时,应主动分断对应的交流开关柜断路器和(或)直 流馈线柜断路器 再生制动能量地面利用系统应配置直流电抗器,以满足直流侧滤波要求,同时限制直流侧发生短路 故障时的短路电流上升率 7.1.9安全联锁功能 为保障操作人员及维修人员的安全,保证再生制动能量地面利用系统中各设备安全运行,各组成设 备之间应设置联锁、联跳、闭锁及安全电压检测功能 再生制动能量地面利用系统的设备辅助电源失电或综合故障信号应有硬接点信号输出,应至少提 供一对用于跳闸的触点 再生制动能量地面利用系统应提供外部故障联跳接点,用于系统外其他设备(或部位)发生严重故
GB/T36287一2018 障时,联跳再生制动能量地面利用系统 7.1.10调试功能 再生制动能量地面利用系统在仅提供二次电源的情况下,应能通过控制设备实现系统模拟投人,退 出及待机等运行状态 7.1.11计量功能 再生制动能量地面利用系统应能在交流侧或直流侧对回收电能进行计量 7.2性能要求 7.2.1通用性能要求 7.2.1.1 总则 再生制动能量地面利用系统的性能指标在其额定状态下标定,再生系统的输出功率应考虑接人系 统的吸纳能力,特殊要求由供需双方协商确定 7.2.1.2外观 系统内各设备外观、尺寸,重量、涂装等应由供需双方协商确定 7.2.1.3额定持续功率 再生制动能量地面利用系统的额定持续功率可根据用户需求指定,典型值宜为0.5Mw、1Mw 1.5Mw2Mw等 7.2.1.4额定断续周期峰值功率 再生制动能量地面利用系统的额定断续周期峰值功率应根据列车制动功率及相关经济性原则确 定,典型值宜为1MW、2MW、3MW、4MW等 7.2.1.5门槛电压范围 回馈型再生制动能量地面利用系统回馈电能时或储存型再生制动能量地面利用系统储存电能时的 启动门槛电压值应可调 对于直流标称电压为DC750V及DC1500V的两种电压制式,其回馈电能 时的启动门槛电压U的可调范围应满足表2规定 表2再生制动能量地面利用系统门槛电压范围(回馈/储能模式 单位为伏 标称电压 回收模式门槛电压 DC750 空载电压十20GB/36287一2018 表3再生制动能量地面利用系统门槛电压范围整流/能量释放模式 单位为伏 标称电压 回收模式门槛电压 DC750 空载电压一 U -30 DC1500 U<空载电压一 -30 具体数据应根据实际线路情况,由供需双方协商确定 7.2.1.6过压保护值 V系统,再生制动能量地面利用系统过压保护值不应高于1050V 直流标称电压DC750 直流标称电压Dc1500V系统,再生制动能量地面利用系统过压保护值不应高于2050V 具体过压保护值应根据实际线路情况,由供需双方协商确定 7.2.1.7系统效率 回馈型再生制动能量地面利用系统额定负载时,系统效率应大于或等于95%;储存型再生制动能 量地面利用系统额定负载时,系统效率应大于或等于90% 7.2.1.8双象限变流器的效率 对于回馈型再生制动能量地面利用系统中使用的双象限变流器,其额定负荷时效率应大于或等于 98%;对于储存型再生制动能量地面利用系统中使用的双象限变流器,其额定负荷时充电效率应大于或 等于95%,放电效率应大于或等于95% 7.2.1.9电压电流均衡度要求 双象限变流器采用多模块并联时,多模块间的电流均衡度应大于0.92;双象限变流器采用多模块串 联时,多模块间的电压均衡度应大于0.92 7.2.1.10电磁兼容性 再生制动能量地面利用系统的控制保护部件电磁兼容性应符合GB/T24338.6一2009的要求,试 验性能判定等级不应低于C级,且不应影响轨道信号的传输 7.2.1.11温升 再生制动能量地面利用系统中的能馈变压器,电抗器绝缘等级应选用F级及以上,温升应符合 GB/T1094.11一2007中的温升限值规定 在额定工况下,双象限变流器各部分的温升应符合GB/T21413.1一2008中各部分规定的温升 限值 7.2.1.12耐压 再生制动能量地面利用系统各组成设备额定工频耐受试验电压和额定冲击耐受试验电压应符合 GB/T25122.1一2010要求 注:耐受电压试验可能损坏功率模块,可不对变流器功率模块部分进行耐受电压试验 7.2.1.13直流电压纹波 再生制动能量地面利用系统在功率范围内,其直流侧输出的直流电压纹波不应大于3%
GB/T36287一2018 7.2.1.14热待机状态下的能耗 在热待机状态下,再生制动能量地面利用系统的能耗应低于其额定持续功率的0.5% 7.2.1.15绝缘安装和接地 再生制动能量地面利用系统中与直流系统相关的柜体应绝缘安装,并设置独立的框架泄露保护装 置,设备柜体通过框架保护的电流元件接地,并与变电所内的其他直流设备共用同一接地装置 7.2.1.16防火及安全 再生制动能量地面利用系统各部件应具有良好的防火性能,所选用的材料应最大限度地防止火灾 发生 应采用非廷燃性材料和防火材料,不应使用燃烧后产生足以影响人体健瞧和对环境有青的毒气 材料,所使用的电线和电缆应是低烟无卤阻燃电缆 高压电气设备应具有人身安全防火措施和警示标识,具有储能元件的电路应能通过固定放电电阻 或其他特定设备进行能量释放,在100nin内,残压应能低于3a.以保证维修人员的人身安全 具体放电时间可由供需双方协商确定 7.2.1.17结构要求 再生制动能量地面利用系统中各柜体应采用独立式金属柜,柜体结构部件之间应采用螺栓连接,不 应采用焊接方式 为便于运输和安装,单面柜体(除变压器柜体外)的尺寸不应大于1300mm(宽)× 1300mm(深)×2500mm(高. 柜体正面(操作面)应设有柜门,柜门的开启角度应大于120°,且单扇柜门的宽度不应超过 800mm 7.2.1.18防护等级 再生制动能量地面利用系统中能馈变压器柜防护等级不应低于GB/T42082017中规定的IP20 其他柜体防护等级不应低于IP30. 7.2.1.19进出线方式 再生制动能量地面利用系统各设备的进出线方式宜采用电缆下进下出 如有特殊情况,由供需双 方协商确定 7.2.1.20噪声要求 再生制动能量地面利用系统运行时各设备的总噪声不应超过90dB,具体指标由供需双方协商 确定 7.2.2回馈型再生制动能量地面利用系统特殊性能要求 7.2.2.1 电压频率、相位和不平衡度 回馈型再生制动能量地面利用系统电压的频率和相位应与接人系统电压的频率和相位一致,应符 合GB/T15945的规定 输出电压三相不平衡度应满足GB/T15543的规定 7.2.2.2功率因数 如无特殊约定,在额定负载时,并网接人点PCC处的功率因数不应小于0.98. 10
GB/36287一2018 7.2.2.3谐波含量 在额定断续周期负载时,PCC处的电压谐波以及注人PCC的电流谐波含量应满足GB/T14549- 1993要求 用户应提供PCC处系统最小短路容量或最小短路电流值 7.2.2.4能馈变压器 能馈变压器应采用户内、干式变压器,其主要技术要求及允许偏差值分别见表4、表5 表4能馈变压器技术要求 参数 序号 项目 网侧额定电压 Ac35kV/10kV/1180V/400 额定频率 50Hz2 相数 高压侧,三相 网侧绕组联接方式 型 阀侧绕组三相不平衡度/% <0.3% 局部放电 10C 30年 设计寿命 表5能馈变压器允许偏差值 序号 项目 允许偏差 空载损耗 15% 15% 负载损耗 士0.5% 额定分接的空载电压比 士0.5% 额定分接的阻抗电压 空载电流 30% 注:其他分接的空载电压比和阻抗电压的允许偏差由供需双方协商确定 除表4、表5规定的主要技术要求外,能馈变压器耐压水平、雷电冲击、温升、声级等指标应符合 GB/T1094.112007的规定,能馈变压器应配置温度监控装置,可以实时监测变压器绕组及铁芯的温 度 具备绕组超温报警、绕组超高温跳闸、外壳开门监视等功能,且所有信息应能通过通信的方式输出， 也能通过无源接点方式输出 能馈变压器阻抗电压由供应商根据自身技术方案确定 7.2.3储存型再生制动能量地面利用系统特殊性能要求 7.2.3.1 电容量 储存型再生制动能量地面利用系统中的储能单元静电容量应为标称容量的100%~150% 满足 IEC61881.32013相关要求 7.2.3.2等效串联内阻 储存型再生制动能量地面利用系统中的储能单元的等效串联实测内阻不应大于标称内阻 1
GB/T36287一2018 7.2.3.3温度特性 7.2.3.3.1 高温性能 将试品放置于试验箱中并使其工作在额定输出状态,在大于或等于0.5h内将箱温从正常试验环 境温度逐渐升高到55C士2C,待温度稳定后保温6h,然后在此环境对储能电源进行检测,应满足下 列要求 -静电容量不低于初始值的80%; 储存能量不低于初始值的80%:; 内阻小于或等于初始值的2倍 7.2.3.3.2低温性能 将试品放置于试验箱中并使其工作在额定输出状态,在大于或等于0.5h内将箱温从正常试验环 境温度逐渐降低至一30C士2C,待温度稳定后保温16h对储能电源进行检测 应满足下列要求 静电容量不低于初始值的80% 储存能量不低于初始值的80%; 内阻小于或等于初始值的2倍 7.2.3.4电压保持能力 储存型再生制动能量地面利用系统中的储能单元在72h内其两端电压不应低于初始额定电压 的80% 7.2.3.5其他要求 每个储能单元均应配备主动均衡电路、超压报警电路,同时应设置放电装置供检修使用 检验方法 8 8.1通用试验 8.1.1外观检查 对照相关图纸对各设备进行外观检查 主要检查项如下 检查各柜体外表油漆及电镀应均匀光亮,紧固件应牢靠; a b) 检查各柜内所有元件、器件的规格型号以及安装位置和方法与图纸相符; 确认端子号、标线号、装置号与配线图、接线图相符; c d 检查各柜内所有接线应正确,无松动和错接现象,所用电线、电缆的大小和电压等级应符合 要求: 确认柜内没有异物及杂物; e 确认门及门锁的开闭情况,操作应顺畅 8.1.2尺寸和公差检查 对产品的外形及安装尺寸与公差进行检查 选取用于检验的所有尺寸应在规定的公差范围之内 12
GB/36287一2018 8.1.3称重 用直接称重法称重,并记录重量 8.1.4标志检查 检查柜名称、铭牌、标示牌,安装或贴装位置应清晰、醒目 8.2回馈型再生制动能量地面利用系统试验 8.2.1能馈变压器试验 8.2.1.1 绝缘特性测量 按JB/T501一2006的第6章的要求进行绝缘电阻和介质损耗因数测量 8.2.1.2电压比测量 按JB/T501一2006的第8章的要求进行 电压天量关系校定 8.2.1.3 按JB/T5012006的第9章的要求进行 8.2.1.4绕组电阻测量 按JB/T501一2006的第10章的要求进行 8.2.1.5外施耐压试验 按GB/T1094.32003中第11章的要求进行 8.2.1.6感应耐压试验 按GB/T1094.3一2003中第12章的要求进行 8.2.1.7雷电冲击试验 按GB/T1094.3一2003中第13章的要求进行 8.2.1.8局部放电试验 按JB/T5012006中第12章的要求进行 8.2.1.9空载损耗及空载电流测量 按JB/T501一2006中第13章的要求进行 8.2.1.10短路阻抗测量 按JB/T5012006中第14章的要求进行 8.2.1.11温升试验 按GB/T18494.l一2014中6.4.3的要求进行 13
GB/T36287一2018 8.2.1.12声级测定 按GB/T1094.10一2003的要求进行 8.2.2双象限变流器试验 8.2.2.1绝缘耐压试验 -般情况下,使用交流工频电压进行试验 按GB/T134222013中5.1.2的规定进行 注耐受电压试验可能损坏功率模块,可不对变流器功率模块部分进行耐受电压试验 8.2.2.2轻载试验(功能试验 在满足验证双象限变流器功能要求的负载条件下,按GB/T13422一2013中5.1.4的规定进行 负载试验 8.2.2.3 应在持续运行额定条件及断续周期工作制额定条件下分别进行,试验时需使用实际负载或等效负 载,按GB/T134222013中5.1.8的方法进行 8.2.2.4效率测定 在断续周期工作制的负载条件下直接测量交流和直流的功率,若采取试验的方法确定时,按 GB/T134222013的规定进行 8.2.2.5辅助装置检查 应检查诸如接触器、风机、其他电气元件等辅助装置的功能检查可结合轻载试验进行 按 GB/T3859.1一2013中7.5.1的要求进行 8.2.2.6控制设备性能检查 按GB/T3859.1一2013中7.5.2的要求进行 8.2.2.7保护装置检查 按GB/T3859.1一2013中7.5.3的规定进行 试验应在系统内设备各部件不超过额定值冲击的条 件下进行 8.2.2.8电压电流均衡度测量 双象限变流器采用多模块并联时,测量多模块间的电流均衡度,按GB/T134222013中5.1.6的 要求进行;双象限变流器采用多模块串联时,测量多模块间的电压均衡度,按GB/T134222013中 5.1.5的要求进行 本试验可结合负载试验进行 8.2.2.9电磁兼容性试验 双象限变流器控制设备的电磁兼容性试验可按GB/T24338.6一2009进行 8.2.2.10高低温试验 按GB/T2423.2一2008和GB/T2423.1一2008中要求进行,若装置采用强迫通风,则按装置实际 14
GB/36287一2018 运行情况考虑通风 8.2.2.11交变湿热试验 按GB/T2423.4一2008中规定进行 8.2.3回馈型再生制动能量地面利用系统组合试验 8.2.3.1静态联动试验 在回馈型再生制动能量地面利用系统仅有辅助电源上电条件下,检查回馈型再生制动能量地面利 用系统内各开关能否按正常的逻辑顺序合、分闸 8.2.3.2负载试验 应在持续运行额定条件及断续周期工作制额定条件下分别进行,试验时应使用实际负载或等效 负载 按GB/T13422一2013中5.l.8进行 8.2.3.3电压频率、相位和不平衡度的测量 应在持续运行额定负载条件下,对Cc处的电压进行测量 频率、相位的测量按GB/T15945的规定进行,不平衡度的测量按GB/T15543的规定进行 8.2.3.4功率因数测量 应在持续运行额定条件及断续周期工作制额定条件下,测量点为公共连接点 本试验可结合负载试验进行 8.2.3.5谐波测量 应在持续运行额定条件及断续周期工作制额定条件下分别进行，测量点为公共连接点 按 GB/T13422一2013中5.3.8进行 本试验可结合负载试验进行 8.2.3.6温升试验 应在规定的额定电流和工作制及最不利的冷却条件下进行 如果在低于规定的最高温度的较低温 度下试验,应进行修正 针对回馈型再生制动能量地面利用系统,温升试验应分别在持续运行额定条件及断续周期工作制 额定条件下进行 按GB/T3859.1一2013中7.4.2进行 本试验可结合系统负载试验进行 8.2.3.7 噪声测量 系统在达到额定断续周期峰值功率时,按GB/T13422一2013中5.1.16测量可听噪声 本试验可结合系统负载试验进行 8.2.3.8效率测量 系统在额定条件下运行时,系统的效率测量采用负载试验方法来确定系统内部损耗 15
GB/T36287一2018 按GB/T13422一2013中5.1.10进行 本试验可结合系统负载试验进行 8.2.3.9直流侧纹波电压测量 在额定条件下测量直流电压中的交流分量的最大,最小瞬时值 按GB/T134222013进行 本试验可结合系统负载试验进行 8.3储存型再生制动能量地面利用系统试验 8.3.1双象限变流器试验 8.3.1.1绝缘耐压试验 -般情况下,使用交流工频电压进行试验 按GB/T134222013中5.1.2进行 注耐受电压试验可能损坏功率模块,可不对变流器功率模块部分进行耐受电压试验 8.3.1.2轻载试验(功能试验) 在满足验证双象限变流器功能要求的负载下进行,按GB/T13422一2013中5.1.4的规定进行 8.3.1.3负载试验 应在持续运行额定条件进行,试验时需使用实际负载或等效负载 可按GB/T134222013中5.1.8进行 8.3.1.4效率测定 在持续运行额定条件下直接测量输人和输出功率来确定,若采取试验的方法确定时,按 GB/T13422一2013的规定进行 本试验可结合负载试验进行 8.3.1.5辅助装置检查 应检查(如接触器、风机、人机界面、其他电气元件等)辅助装置的功能,如可行,检查可结合轻载试 验进行 按GB/T3859.1一2013中7.5.1的要求进行 8.3.1.6控制设备性能检查 按GB/T3859.12013中7.5.2的要求进行 8.3.1.7 保护装置检查 按GB/T3859.1一2013中7.5.3的规定进行 检查应在系统内设备各部件不超过额定值冲击的条 件下进行 8.3.1.8电压电流均衡度测量 双象限变流器采用多模块并联时,测量多模块间的电流均衡度,按GB/T134222013中5.1.6的 要求进行;双象限变流器采用多模块串联时,测量多模块间的电压均衡度,按GB/T1342一2013中 5.1.5的要求进行 本试验可结合负载试验进行 16
GB/36287一2018 8.3.1.9电磁兼容性试验 双象限变流器控制设备的电磁兼容性试验可按GB/T24338.6一2009进行 8.3.1.10高低温试验 按GB/T2423.22008和GB/T2423.1一2008的要求进行,若装置采用强迫通风,则按装置实际 运行情况考虑通风 8.3.1.11交变湿热试验 按GB/T2423.42008的规定进行 8.3.2储能单元试验 8.3.2.1 储能电容容值试验 按IEC61881-3;2013中5.3的要求进行,在储能电容容量试验中选择一系列电流,使得超级电容从 可用最低电压U到可用最高电压U范围内恒流充放电,充放电完成后保持末电压一段时间(10s) 以建立稳定电压,如图4所示 10s U= U=U 图4超级电容恒流充放电试验图 每个电流等级充放电时进行5个以上循环,取后3个循环来计算平均值,用式(1)、式(2)分别计算 电容容值(C),能量效率(p) C=I,×T,/U-Uan 7=Em/En×100% 式中 超级电容的容值,单位为法拉(F); 电流,单位为安培(A -时间,单位为秒(s)3 T U -电容值试验最高电压,单位为伏特(V); max U -电容值试验最低电压,单位为伏特(V) mit 能量效率; E 放电能量,单位为瓦特小时(wh); Em 充电能量,单位为瓦特小时(W h). 17
GB/T36287一2018 8.3.2.2等效串联内阻R的试验 按IEC61881-3:2013中5.3的要求进行,通过测量充放电试验中的电压突变来计算超级电容等效 串联内阻ReR,试验数据取自上述恒流充放电循环试验 AU的读取应选取10、稳定期末端和充放电 开始后至0.ls以内的电压突变值,如图5所示 等效串联内阻按式(3)计算 (3 RsR=U/I 式中 超级电容等效串联内阻,单位为欧姆(Q); RpsR 超级电容的电压突变值,单位为伏特(V); U -超级电容的恒流充放电电流,单位为安培(A) 稳定期末期放电开始阶段 10s = =" 10s稳定期末期一-充电开始阶段 图5等效串联内阻Rs测量试验示意图 8.3.2.3温度特性试验 在4.1规定的环境温度条件下,储能单元在最高温度及最低温度时的容值最大偏差应小于5% 8.3.2.4均衡试验 在系统工作电压范围内,按额定工作电流对储能电源进行充电,储能模组间电压不平衡度不大于 1.1(储能模组电压与模组平均电压之比);超级电容单体电压最高不超过2.85v(单体最高工作电压为 2.7V时 8.3.3储存型再生制动能量地面利用系统组合试验 8.3.3.1 循环充放电试验 储能单元在储能单元电压为Um的前提下,以最大充电电流向储能单元充电,直到储能单元电压达 .为止 记录充放电电流、 到u为止;然后以最大放电电流向直流输人倒释放能量直到电压降到U 时间和电压值,按式(4)或式(5)计算储能单元储存能量(E). xcx(U-U E= A 18
GB/36287一2018 或,E -mxcxca-E" 式中: E -储能单元储存能量,单位为焦耳(J)或瓦特小时(w h) 上述充放电过程至少循环5次,记录的充放电电流和时间的最大偏差值应小于5% 8.3.3.2 储能试验 储存型再生制动能量地面利用系统以正常工作范围内任意占空比将超级电容储存电能充电到 ,然后将储能机组置于停机工况若干时间(通常考虑当晚正常停机到次日正常启机之间的时间间 E， 隔)后,测量超级电容的剩余电能不应低于90%E max 8.3.3.3放电试验 储存型再生制动能量地面利用系统在超级电容储存到E.的前提下,导通放电支路,所有超级电 容并联支路的电容电压宜在100min之内下降到安全电压36V以下 8.3.3.4直流侧纹波电压测量 直流侧纹波电压的测量是在额定条件下,测量直流电压中的交流分量的最大、最小瞬时值,试验按 GB/T13422一2013要求进行,本试验可结合循环充放电试验进行 8.3.3.5温升试验 应在规定的额定电流和工作制及最不利的冷却条件下进行 如果在低于规定的最高温度的较低温 度下试验,应进行修正,按G;B/T3859.1一2013中7.4.2的规定进行 本试验可结合负载试验进行 8.3.3.6效率测定 在持续运行额定条件下直接测量输人和输出功率来确定,若采取试验的方法确定时,按 GB/T13422一2013中的规定进行 本试验可结合负载试验进行 8.3.3.7 噪声测量 系统在达到额定断续周期峰值功率时,按GB8T132 -2013中5.1.l16测量可听噪声 本试验可结合负载试验进行 8.4混合型再生制动能量地面利用系统试验 混合型再生制动能量地面利用系统中的回馈部分按8.2进行试验,储存部分按8.3进行试验 检验规则 9 g.1总则 再生制动能量地面利用系统各设备试验应在与实际工况相等效的条件下,或在能保证设备性能可 满足使用条件的情况下进行 再生制动能量地面利用系统各设备内配套的所有部件,如半导体器件、电抗器、电容、接触器、断路 器、风机、隔离开关、传感器、互感器等,在安装前应通过出厂检验;若这些器件已附有按相应技术标准通 19
GB/T36287一2018 过出厂检验的合格证,则在组装后可进行与再生制动能量地面利用系统有关的功能试验和操作试验 9.2检验分类 再生制动能量地面利用系统的检验分为型式检验、出厂检验和现场检验 g.3型式检验 9.3.1检验样品在出厂检验的合格品中抽取,数量为1台 9.3.2型式检验全部项目应在同一次抽样的样品上进行,检验项目全部合格时,该产品合格;若发现任 意 -项不合格,则该产品不合格 g.3.3凡具有下列情况之一者,应进行型式检验: 新产品试制完成时; a b 产品的结构、工艺或材料的变更影响到列车再生制动能量地面利用系统的某些特性或参数变 化时,应部分或全部检验; c 出厂检验结果与上次型式检验结果发生不允许的偏差时; d 转厂生产或停产2年及以上重新生产时 9.4出厂检验 产品出厂时应逐台进行出厂检验 9.5现场检验 产品在使用现场完成安装后,需进行现场检验,现场检验项目及标准由供需双方协商确定 g.6检验项目 9.6.1常规性检验项目 常规性检验项目见表6 表6常规性检验项目 检验分类 技术要求 检验方法 序号 检验项目 对应的章条 对应的章条 型式检验出厂检验现场检验 外观检查 7.2.1.2/7.2.1.18/7.2.1.19 8,1.l 尺寸和公差检查 7.2.1.2/7.2.1.17 8.1.2 称重 7.2.l.2 8.13 7.2.1.2 标志检查 8.l.4 注;“、”表示为必做的检验项目,“”表示不做的检验项目 9.6.2回馈型再生制动能量地面利用系统试验项目 g.6.2.1回馈型再生制动能量地面利用系统能馈变压器试验 能馈变压器的检验项目及其分类见表7. 20
GB/36287一2018 表7能馈变压器检验项目 检验分类 技术要求 检验方法 序号 检验项目 对应的章条 对应的章条 型式检验出厂检验现场检验 绝缘特性测量 7.2.2.4 8.2.1.1 电压比测量 7.2.2.4 8.2.1.2 7.2.2. 电压矢量关系校定 8.2.l.3 7.2.2.4 8.2.1.4 绕组电阻测量 7.2.2. 8.2.1.5 外施耐压试验 感应耐压试验 7.2.2.4 8.2.1.6 雷电冲击试验 7.2.2.4 8.2.1.7 局部放电测试 7.2.2.4 8,2.1.8 空载损耗及空载电流测量 7.2.2.4 8,2.1.9 10 短路阻抗测量 7.2.2.4 8.2.1.10 温升试验 1l 7.2.2.4 8.2.l.l1 12 声级测定 7.2.2.4 8.2.1.12 注;“、”表示为必做的检验项目,“”表示不做的检验项目 g.6.2.2回馈型再生制动能量地面利用系统双象限变流器试验 回馈型再生制动能量地面利用系统双象限变流器的检验项目及其分类见表8. 表8回馈型再生制动能量地面利用系统双象限变流器检验项目 检验分类 技术要求 检验方法 序号 检验项目 对应的章条 对应的章条 型式检验出厂检验现场检验 绝缘耐压试验 7.2.1.12 8.2.2.1 轻载试验(功能试验 7.1.1/7.1.3/7.2.1.5 8.2.2.2 7.1.1/7.2.1.3/7.2.l.4 负载试验 8.2.2.3 7.2.1.8/7.2.1.9 效率测定 7.2.1l.8 8.2.2.4 5.3/7.2.1.16/7.1.11 8.2.2.5 辅助装置检在 控制设备性能检查 7.1.4/7.1.5/7.1.10 8.2.2.6 7.1.8/7.1.9/7.2.1.6 8.2.2.7 保护装置检查 电压电流均衡度测量 7.2.1.9 8,2.2.8 电磁兼容性试验 7.2.1.1o 8.2.2.9 1C 高低温试验 4.l 8.2.2.10 交变湿热试验 4.3 8.2.2.11 注;“、”表示为必做的检验项目,“”表示不做的检验项目 供需双方协商确定
GB/T36287一2018 g.6.2.3回馈型再生制动能量地面利用系统组合试验 回馈型再生制动能量地面利用系统的组合试验项目及其分类见表9. 表9回馈型再生制动能量地面利用系统组合试验项目 检验分类 技术要求 检验方法 序号 试验项目 对应的章条 对应的章条 型式检验出厂检验现场检验 7.1.4/7.1.5/7.1.10 静态联动试验 8.2.3.l .1l.1/7.1.2/7.1.5/7.1.6/7.1.7/7.l.l 负载试验 8.2.3.2 /7.2.1.3/7.2.l.4/7.2.1.5/7.2.1.14 电压频率、相位和 8.2.3.3 7.2.2.1 不平衡度的测量 功率因数测量 7.2.2.2 8.2.3.4 7.2.2.3 谐波测量 8.2.3.5 温升试验 7.2.1.11 8.2.3.6 噪声测量 7.2.1.20 8.2.3.7 效率测量 7.2.1." 8.2.3.8 直流侧纹波电压测量 7.,2.1.13 8.2.3.9 注“、”表示为必做的试验项目,“一”表示不做的试验项目 9.6.3储存型再生制动能量地面利用系统试验项目 9.6.3.1储存型再生制动能量地面利用系统双象限变流器试验 再生制动能量地面利用系统双向变流器的检验项目及其分类见表10 表 10储存型再生制动能量地面利用系统双象限变流器检验项目 检验分类 技术要求 检验方法 序号 检验项目 对应的章条 对应的章条 型式检验出厂检验现场检验 绝缘耐压试验 7.2.1.12 8,3.1.1 轻载试验(功能试验 7.1.1/7.1.2/7.2.1.5 8.3.1.2 负载试验 7.1.1/7.1.2/7.1.5/7.1.6/7.1.7 8.3.1.3 效率测定 7.2.1.8 8,3.1.4 5.3/7.2.1.16 8.3.1.5 辅助装置检查 控制设备性能检查 7.l.4/7.l.5/7.1.10/7.1.l1 8.3.l.6 7.1.8/7.1.9/7.2.1.6/7.2.3.5 8.3.1.7 保护装置检查 电压电流均衡度测量 7.2.1.9 8.3.1.8 电磁兼容性试验 7.2.1.10 8.3.1.9 22
GB/36287一2018 表10(续 检验分类 技术要求 检验方法 序号 检验项目 对应的章条 对应的章条 型式检验出厂检验现场检验 高低温试验 10 4.l 8,3,1.10 1l 8.3.1.11 交变湿热试验 4.3 注“、/"表示为必做的检验项目,“"表示不做的检验项目 供需双方协商确定 9.6.3.2储存型再生制动能量地面利用系统储能单元试验 储存型再生制动能量地面利用系统中储能单元的试验项目及其分类见表11 表11储能单元试验项目 检验分类 技术要求 检验方法 试验项目 序号 对应的章条 对应的章条 型式检验出厂检验|现场检验 储能电容容值试验 7.2.3.1 8.3.2. 等效串联内阻Rs的试验 7.2.3.2 8.3,2.2 温度特性试验 7.2.3.3 8.3.2.3 均衡试验 7.2.1.9 8.3.2.4 注“、/"表示为必做的试验项目,“"表示不做的试验项目 9.6.3.3储存型再生制动能量地面利用系统组合试验 储存型再生制动能量地面利用系统组合试验项目及其分类见表12 表12储存型再生制动能量地面利用系统组合试验项目 检验分类 技术要求 检验方法 序号 试验项目 对应的章条 对应的章条 型式检验出厂检验现场检验 7.1.1/7.1.2/7.2.1.5 循环充放电试验 8.3.3.l 储能试验 7.2.3. 8.3.3.2 放电试验 7.2.1.16 8.3.3.3 7.2.1.13 直流侧纹波电压测量 8.3.3. 温升试验 7.2.1.1 8.3.3.5 7.2.1.7 效率测定 8.3.3.6 噪声测量 8.3.3." 7.2.1.20 注;“、/"表示为必做的试验项目,“”表示不做的试验项目 9.6.4混合型再生制动能量地面利用系统试验项目 混合型再生制动能量地面利用系统中的回馈部分按9.6.2进行试验,储存部分按9.6.3进行试验

城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统GB/T36287-2018

随着城市轨道交通的快速发展，列车在行驶过程中所产生的制动能量成为一种重要的能源资源。传统的制动方式会将制动能量转化为热能散失掉，造成了能源的浪费。而再生制动技术能够将制动能量回收并存储，实现能源的再利用。

GB/T36287-2018《城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统》规定了城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统（以下简称“地面利用系统”）基本要求、使用环境、术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、储存和保管等方面的内容。

地面利用系统主要由三部分组成：再生制动能量采集系统、再生制动能量转换系统和再生制动能量利用系统。其中，采集系统负责将列车制动时产生的电能采集并转化为直流电；转换系统则将直流电转化为交流电，并通过变压器提高电压以便将电能输送至利用系统；利用系统则将输送过来的电能进行分配和控制，以满足城市轨道交通线路电力需求。地面利用系统能够使得城市轨道交通列车制动能量得以回收利用，降低了能源的浪费，同时也减少了对环境的污染。

GB/T36287-2018的发布，标志着我国城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统的技术规范已经日趋完善，未来我国城市轨道交通行业将在此基础上继续推进再生制动技术的研究和应用，促进城市轨道交通的可持续发展。

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2022/10/19 21:33:41 现行

GB/T30013-2013

城市轨道交通试运营基本条件

2022/10/19 21:18:25 现行

GB/T35554-2017

城市轨道交通用电综合评定指标

2022/8/25 6:30:18 现行

GB/T26778-2011

汽车列车性能要求及试验方法

2022/10/31 7:02:28 现行

GB/T28792-2012

列车无线调度通信系统技术条件

2022/10/27 20:55:32 现行

GB/T32587-2016

旅客列车DC600V供电系统

2022/10/6 12:37:53 现行

GB/T33972-2017

高速列车转向架构架用热轧钢板及钢带

2022/9/19 9:05:31 现行

GB/T33884-2017

重载货运列车用铝合金型材及厢块

2022/9/18 21:05:47 现行

GB/T34141-2017

高速列车网络控制系统

2022/9/17 18:59:16 现行

GB/T34574-2017

高速列车电磁发射限值与测量

2022/9/6 23:23:31 现行

GB/T36287-2018

城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统

2022/8/15 8:23:02 现行

GB/T36981-2018

轨道交通客运列车断电过分相系统相互匹配准则

2022/8/8 2:45:01 现行

GB/T38433-2019

非公路用旅游观光列车通用技术条件

2022/7/26 20:35:23 现行

GB/T14172-2021

汽车、挂车及汽车列车静侧倾稳定性台架试验方法

2022/7/12 17:57:06 现行

GB/T36287-2018

城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统

2022/8/15 8:23:02 现行

GB/T37423-2019

城市轨道交通再生制动能量吸收逆变装置

2022/8/5 6:09:38 现行

GB/T36287-2018

城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统

2022/8/15 8:23:02 现行

GB/T36287-2018

城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统

2022/8/15 8:23:02 现行