直流电力牵引额定电压

直流电力牵引额定电压

国家标准 GB/T999一2021 代替GB/T999一2008 直流电力牵引额定电压 VoagratingsofDCelectrietraetiosystem 2021-12-31发布 2022-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T999一2021 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 直流牵引供电系统的基本电压 4.1电压 4.2电压U谱 4.3电压的变化 试验方法 5.1接触网电压的测量 5.2电压变化和中断的测量 参考文献 图1按照时间而定的电压U的最高值 表1牵引供电系统的系统标称电压及允许的极限值 表2直流低于750V的系统标称电压 表3过电压 表4地面装置电压测试
GB/T999一2021 前 言 本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分;标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草 本文件代替GB/T999一2008《直流电力牵引额定电压》,与GB/T999一2008相比,除结构调整和 编辑性改动外,主要技术变化如下 更改了本文件适用范围和不适用范围的表述(见第1章,2008年版的第1章) b 更改了规范性引用文件(见第2章,2008年版的第2章); c 增加了适用于矿山及井下巷道运输的750V的标称电压等级,并新定义了矿山露天运输适用 的标称电压等级为550V、750V、1500V三种(见表1,2008年版的表1); 更改了直流低于750V设备的额定电压的优选值和增补值(见表2,2008年版的附录C); 将原标准“第5章试验”和“第6章试验方法”的内容进行了整合并进行了修改(见第5章， 2008年版的第5章和第6章); f 增加了参考文献见参考文献 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专利的责任 本文件由电器工业协会提出并归口 本文件起草单位湘潭电机股份有限公司、中机国际工程设计研究院有限责任公司、上海立新电器 控制设备有限公司,湖南国奥电力设备有限公司、常州基腾电气有限公司、长沙矿`山研究院有限责任公 司华夏天信智能物联股份有限公司、湘潭新昕通用电气有限公司、新誉轨道交通科技有限公司、中车永 济电机有限公司、湘潭市工矿电传动车辆质量检验中心湘潭牵引机车厂有限公司,湖南胤实科技服务 有限公司、湘潭牵引电气设备研究所有限公司,河南中车重型装备有限公司、湘潭南方电机车制造有限 公司、长沙湘电电气技术有限公司 本文件主要起草人;刘爱平、,刘合鸣、贺玉民、徐卫东,陈斌、王维、陈考全、张盘生、卫三民,曾利民、 袁茂银、张建宏,赵,邓宇、陈献忠、张鸣、王雷、彭浩艇、郑玲、陆斌、欧柳青、陈水香吴曙映、邱智安、 孙丽娟、绳伟辉、鲍勇豪,亢荣、邹凯、毕海泉,史新恩、张大功、夏云清、唐哈翔、张功 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为: 1967年首次发布为GB9991967,1988年第一次修订,1996年第二次修订,2008年第三次 修订; 本次为第四次修订
GB/T999一2021 直流电力牵引额定电压 范围 本文件规定了直流电力牵引系统所使用的基本电压和试验方法 本文件适用于正常运行条件下直流电力牵引系统的供电线路电压 本文件主要应用于下列电气化运输 工矿企业电气化运输(包括井下巷道运输); a b 城市轨道交通,如地铁电动车辆、轻轨列车、有轨电车、低速磁悬浮列车等 城市无轨电车,双能源电车 c 市郊(包括卫星城镇)及地方铁路的电气化铁道 d 本文件不适用于 表示或传输信号测量值)的额定电压 a b 电气设备中部件或设备单元的额定电压; 起重机、移动平台、索道缆车的额定电压 c 注1，本文件涉及的直流电压是平均值 注2本文件中的直流电压为无纹波直流电压值,通常把正弦纹波含量不超过百分之十的方均根值的直流称为“无 纹波直流” 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T156标准电压 IEC61133;2016铁路设施铁路车辆车辆组装后和运行前的整车试验规范(Railwayapplica" oncompleionofconstrueionandbefore roling stoek tionS Rolingstock一Tetingo entryinto SerVice 术语和定义 GB/T156界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 电力牵引系统elkectretretonysem 由外部电源供给动力车电能的牵引系统 注电力牵引系统是指在一个公共电压下运行的(牵引)变电站、变流设备接触网,动力车的组合,主要包括: 接触网系统 电力牵引系统的回饿电路; 非电力牵引系统的运行轨道,该轨道与电力牵引系统的运行轨道邻近并导电相连 -直接或通过变压器从接触网供电的电气装置; -单独用于向接触网发电或配电的电厂或(牵引)变电站上的电气装置; 开关操作站的电气装置
GB;/T999g一2021 3.2 nominalsystevoltage 系统标称电压 U 系统设计所选定的电压值 3.3 最高恒定电压highespermanentvotage Uma 长时间存在的最高电压值 3.4 最高非恒定电压highestnon-permanemtvoltage U mnxo 在一定时间限度内存在的最高电压值 3.5 过电压overvotage 峰值超过正常运行条件下最大稳态电压的相应峰值电压 3.6 长期过电压long-termovervoltage 由于低阻抗现象,通常瞬时升高持续时间在20ms以上的大于最高非恒定电压U.的电压 注长期过电压与线路负载无关,可用电压/时间曲线描绘,如变电所原边电压的升高 3.7 最大长期过电压highestlongterovervoltage U 按1=20ms的长期过电压定义的最大值电压 3.8 最低恒定电压 Iowestpermanentvoltage U mni 长时间存在的最低电压值 3.9 最低非恒定电压lowestnon-permanentvotage U, 在 -定时间限度内存在的最低电压值 3.10 电压变化voltagevariation 配电系统或其一部分的总负载发生变化而引起电压的上升或下降 3.11 供电中断supplyinterruption 供电端电压低于1%U，时的情况 3.12 接触网contaetline 通过受电装置向车辆供应电能的导线系统 3.13 牵引变电站 tractionsubstationm 实现向接触网系统供电功能,并能将原始供电系统的电压转换为接触网电压的装置
GB/T999一2021 3.14 正常运行条件 normaloperatingconditions 按固定供电装置设计并采用的列车设计时间表和编组进行的交通运营,供电设备按系统规程运行 注:系统规程可以随管理政策变化. 直流牵引供电系统的基本电压 4.1电压 4.1.1主电压系统(不包括过电压)的系统标称电压及允许的极限值见表1,主电压系统 在电压为最低恒定电压Um与最低非恒定电压U之间的持续时间不应超过2min a 在电压为最高恒定电压U与最高非恒定电压Ue之间的持续时间不应超过5nmin. b 在空载情况下,(牵引)变电站母线电压应低于或等于最高非恒定电压Ume,提供到列车受电 c 弓的电压应根据表1及其要求而定 在正常运行条件下,电压应在UnGB;/T999g一2021 表2直流低于750V的系统标称电压 系统标称电压(DC)/八V 优选值 增补值 2.4 4.5 7.5 12 15 24 30 36 40 48 60 72 80 96 110 125 220 250 440 550 600 4.2电压U谱 按照持续时间而定的电压U最高值见图1
GB/T999一2021 电压u1 Unus Uma Ut 持续时间 对数标尺 20ms 5min 220s B区 A区 c区 E区 D区 电压乐 电压 高阻抗现象 低阻抗现象 标引序号说明 A区 短期过电压,瞬时升高持续时间少于204s的电压如由于闪电袭击引起的过电压) B区 中期过电压,由于高阻抗现象(在感性电路中关断电流)所致,通常持续时间为20s一20ms,其与线路负 载有关,且不能由电压/时间曲线来单独描绘; C区 -长期过电压,由于低阻抗现象原边电网上电压变动)所致 D区 最高非恒定电压Unme; E区 最高恒定电压U. maxl; U 最大长期过电压,按1=20ms的长期过电压定义的最大值电压 max3 注c区的图像是一条直线段，斜率由人确定,U与Um随时间的变化由式(1)表示 U -U. × 式中 时间(0.02s<1<1s); 系数,见表3 图1按照时间而定的电压U的最高值 表3给出了最高恒定电压Uma,最高非恒定电压U和最大长期过电压U.的值,而最高非恒定 电压U和最大长期过电压U.之间的值用式(1)来计算 表3过电压 标称电压U./V 750 1500 3000 系数人 0.0611 0,0676 0.0673 最高恒定电压U./N 900 1800 3600 1950 3900 最高非恒定电压Ume/八Y 1000 最大长期过电压Um/V 270 2540 5075
GB;/T999g一2021 4.3电压的变化 4.3.1电压变化 电压变化的范围是电气化铁路由于牵引负载、牵引电力网结构及公共配电、铁道电力网结构引起变 化的固有部分 4.3.2接触网压降 电压降由接触网或公共配电系统的故障引起 绝大多数压降有不足1s的持续时间和不足U，的一半 4.3.3供电中断 供电中断可分类如下: a 预先安排的供电中断 事先通知用户,让其在配电系统上执行计划好的工作 b事故供电中断 由持久或瞬时的故障引起,大多数与极端事件、设备故障或干扰有关 事故供 电中断又可分为: 持久故障引起的长期中断(>3nmin) 1) 2 瞬时故障引起的知期故障(<3nin) 电压中断 4.3.4 电压的短时中断 4.3.4.1 通常运行状况下,电压的短时中断一般由断路器跳闸和故障检测后自动重合闸引起 全年发生电压短时中断的频次从数十次到数百次,大约70%的短时中断持续时间可能小于10s 4.3.4.2电压的长时中断 事故中断通常由外在的事件或行为引起 对于长时中断的持续时间难以指出典型值 在正常运行状况下,超过3nmin的中断电压的全年频次可能少于其他故障 对于预先安排的中断,因为已预先通知,故不提供典型值 4.3.5电压畸变 电压畸变是因牵引系统、辅助负载、变流设备和公共配电系统引起的 4.3.6电压突变 电压突变是在两个连续电压级之间的电压平均值的单个突变 试验方法 5 5.1接触网电压的测量 5.1.1机车车辆的接触网电压 机车车辆试验按照IEC61133:2016中第9章的规定进行
GB/T999一2021 5.1.2地面装置 地面装置电压测试方法及要求见表4 表4地面装置电压测试 验收条件 地点 时间 方法 牵引变电站 母线、线路断路器打 电压记录装置; 开,正常操作条件 需在调试中 数字数据记录仪; 见4.1.1e) 要加上一个小的电阻 测量周期1 lmin 负载 如果电压调节装置沿 线路安装在无负载及在调试及无负载--见(牵引变电站无负载-见(牵引变电站 正常的操作条件下,在 操作中 当在操作中见专门测量当在操作中一见专门测量 装置的任意一侧测量 所有的电压值都大于或等于最低非恒定电 压Ue 在最低恒定电压U以下的所有电压持续时间 电压记录装置; 小于或等于4.l.1a)规定的持续时间 测量位置,在问题存在 数字数据记录仪; 电压的平均值介于最低恒定电压U和最高恒 问题时间段 l的现场专门测量 测量周期最少1h,最 定电压U.之间 大1周 在最高恒定电压U以上的所有电压持续时间 小于或等于4.l.1b)规定的持续时间 所有的电压值都小于或等于最高非恒定电 压U. 5.2电压变化和中断的测量 4.3.1、4.3.2,4.3.3和4.3.4不要求型式试验或常规试验 在电压投人后,如果电压质量的问题比较明显,宜在问题存在的现场专门测量,在正常投人后的具 有代表性的时间段对电压进行监视,按下列情况分析结果 电压突变和接触网电压降 捕捉低于最低非恒定电压U的电压并分析数据,以便提供作为 a 毫秒级持续时间和U 变化百分比的电压等级 对最低电压等级及持续期间最不利条件情况列表.确认任何故障或在所列变化的时期,接通铁 路系统电源或配电系统 短期和长期的电压中断 捕捉所有电压中断并记录每次中断时间i 在下列时间段按顺序将 b 电压中断情况列表 l)t<10s; 2) 10sGB;/T999g一2021 参 考文献 [[1]GB/T12325一2008电能质量供电电压偏差 [[2]IEC60038:2009IECstandard voltages [3]IEc60850.:2014Railwayapplieation一Suplyvolt oftractionsystems tages Railway applceaions InsulationcoordinationPart2 [4们EN50124-2:2017 Overoltages andrelated Iprotection