【TB铁路运输标准】 电气化铁路用直流电源装置

ICS29.280
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中华人民共和国铁道行业标准
TB/T2892—2018
代替TB/T2892—1998
电气化铁路用直流电源装置
DC power supply devices for electrification railway2018-07-16发布
国家铁路局发布
2019-02-01实施
规范性引用文件
术语和定义
型号与基本参数
规格及参数
5技术要求.
5.1环境条件要求
5.2技术要求
安全要求
电磁兼容要求…
结构及工艺要求
6检验方法
试验条件
结构及工艺检查
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稳流精度、稳压精度及纹波因数试验直流电流电压输出误差试验
限压特性、限流特性试验
效率和功率因数试验
均流不平衡度试验
充电装置软启动试验
蓄电池试验
直流供电能力试验
噪声试验
保护及告警功能试验
监控功能试验
通信功能试验
产品的充电功能试验
温度变化对性能的影响
产品配置试验
安全要求试验
抗扰度试验
电磁发射试验
检验规则
-般要求
出厂检验
TB/T2892—2018
TB/T2892-2018
7.3型式检验
8标志、包装、运输、储存
8.1标志
8.2包装
8.3运输
8.4储存
9随同产品供应的文件
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录C(规范性附录）
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蓄电池检测装置的技术要求
直流绝缘检测装置的技术要求
直流电源系统L/O接口表
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本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。TB/T2892-2018
本标准代替TB/T2892一1998《电气化铁道用中倍率镉镍蓄电池直流电源装置》。本标准与TB/T2892一1998相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：修改了蓄电池的类型，由中倍率镐镍蓄电池调整为阀控式密封铅酸蓄电池（见5.2.2.1、5.2.3.1,1998年版的第1章）；
增加了充电装置和蓄电池组的接线方式、组屏方式形式（见5.2.1.1和5.2.1.3）；一增加了高频开关电源型充电装置要求（见5.2.2）：—增加了阀控式密封铅酸蓄电池要求（见5.2.1.2和5.2.3)；一修改了直流电源装置的保护及告警（见5.2.6，1998年版的6.12、6.13和6.14.1)：修改了直流电源装置的监控功能（见5.2.7,1998年版的6.14.2）：增加了通信功能要求（见5.2.8）；增加了电磁兼容要求（见5.4）；修改了检验方法（见第6章，1998年版的8.3）；修改了出厂检验和型式检验的检验项目（见7.2.2和7.3.2，1998年版的8.2）；一修改了储存条件（见8.4，1998年版的9.4）；一增加了蓄电池检测装置的技术要求（见附录A）：-增加了直流绝缘检测装置的技术要求（见附录B）；增加了直流电源系统IO接口表（见附录C）。本标准由中铁电气化局集团有限公司提出并归口。本标准主要起草单位：中铁工程设计咨询集团有限公司、中铁电气化局集团有限公司。本标准参加起草单位：湖南科明电源有限公司、北京鼎汉技术股份有限公司。本标准主要起草人：周娟、楚振宇、魏宏伟、刘军、张华、王作祥、周劲风、蔡强、李琳。本标准所代替标准的历次版本发布情况为TB/T2892—1998。1范围
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电气化铁路用直流电源装置
TB/T2892—2018
本标准规定了电气化铁路用直流电源装置的术语和定义，型号与基本参数，技术要求，检验方法，检验规则，标志、包装、运输、储存，随同产品供应的文件。本标准适用于电气化铁路的牵引变电所、开闭所、分区所、自耦变压器（AT）所和其他自动化装置的户内型直流电源装置。
2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/T2900.1电工术语基本术语
电工术语量度继电器
GB/T2900.17
CB/T2900.32
GB/T2900.33
GB/T2900.41
电工术语电力半导体器件
电工术语电力电子技术
电工术语原电池和蓄电池
GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）GB/T4365
电工术语电磁兼容
CB/T11287一2000电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：振动试验（正弦）
GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T14537一1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验低压电涌保护器（SPD）第1部分：低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验GB18802.1
GB/T19582（所有部分）基于Modbus协议的工业自动化网络规范GB/T19638.12014固定型阀控式铅酸蓄电池第1部分：技术条件GB/T19826—2014电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议集的IEC608705-101网络访问
DL/T860（所有部分）变电站通信网络和系统DL/T1392直流电源系统绝缘监测装置技术条件DL/T5044一2014电力工程直流电源系统设计技术规程JB/T5777.2—2002电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件JB/T5777.3一2002电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）基本试验方法TB10080铁路电力牵引变电所所用电系统设计规范3术语和定义
GB/T2900.1、GB/T2900.17、GB/T2900.32、GB/T2900.33、GB/T2900.41和GB/T4365、TB10080界定的以及下列术语和定义适用于本文件。1
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直流电源装置DCpowersupplydevice为电力工程控制、保护、信号、操作等提供电源的装置。注：通常由充电装置、蓄电池、馈出回路、调压装置和相关的控制、测量、信号、保护、调节单元、机电连接件等组成。3.2
充电装置
charging device
由一个或多个同一型号的充电模块组成，承担对蓄电池组充电和/或浮充电任务的一种整流装置。3.3
充电charge
充电装置用不同的工作方式对蓄电池补充容量的工作过程。[GB/T19826—2014,定义3.4]
恒流充电（稳流充电）
constant current charge
充电装置对蓄电池的充电电流在充电电压范围内维持在恒定值的工作过程。[GB/T19826—2014,定义3.5]
浮充电floatingcharge
以浮充电压值对蓄电池进行的恒压充电，以补充蓄电池的自放电。3.6
均衡充电equalizing charge
为补偿蓄电池组在使用过程中产生的电压不均勾现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充电。[GB/T19826—2014,定义3.7]
纹波因数ripplefactor
脉动量直流电量的峰值与谷值之差的一半对直流分量的绝对值之比。[GB/T19826—2014,定义3.8]
valve regulated sealed lead-acid battery阀控式密封铅酸蓄电池
在电池内压超出预定值时允许气体通过阀逸出的密封蓄电池。4型号与基本参数
4.1型号
产品的型号应按以下方式进行编制。0-07070-0
电源种类（M：阀控式密封铅酸蓄电池）直流额定电流（A）
直流系统标称电压（V）
额定蓄电池容量及组数（双组电池×2，用A·h表示）设计序号
电气化铁道（TD）
直流电源（Z）
装置形式（P表示屏式，G表示柜式）2
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示例：PZTD（01）-100×2/110/20－M为屏式直流电源装置，设计序号01（由企业自定），100A·h蓄电池双组，直流系统标称电压为DC110V，直流额定电流为20A，阀控式密封铅酸蓄电池。4.2规格及参数
交流输入额定电压及频率
单相：220V、50Hz。
三相：380V50Hz。
4.2.2直流标称电压
直流标称电压：110V、220V。
3充电模块输出直流额定电流
优先选用10A、20A、30A。
4蓄电池的额定容量
优先选用40A-h.65A·h、80A·h、100A·h_150A·h、200A·h、250Ah、300A·h。4.2.5逆变电源
额定输出容量：优先选用1kV·A2kV·A,3kVA。额定交流输出标称电压及频率：单相：220V、50Hz。三相：380V、50Hz。
技术要求
环境条件要求
影响量和影响因素标称范围的标准极限值见表1。表1
影响量和影响因素标称范围的标准极限值影响量和影响因素
环境温度
输人交流电源电压
交流输人电压不对称度
频率变化范围
大气压力
相对湿度
工作位置
-5℃~+40℃
24h平均温度不超过35℃
标称范围
单相：（70%~120%）U：三相：(70%~120%)U不超过5%
不超过±2%
80 kPa~110 kPa
最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25℃，且表面无凝露
偏离基准位置任一方向5°
对使用场所的其他要求应符合下列规定：a）使用场所不应有超过GB/T11287—2000和GB/T14537—1993规定的严酷等级为I级的振动和冲击：使用场所不应有爆炸危险的介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质，不允许充满水蒸b）
气及较严重的霉菌存在：
安装使用地点无强电磁干扰，使用场所任一方向外磁场感应强度均不应超过1.5mT。c
注1：U，为交流输人额定电压。注2：特殊环境要求，由制造厂在标准中规定，或制造厂和用户协商，5.2技术要求
5.2.1一般要求
5.2.1.1充电装置和蓄电池组的接线方式应符合DL/T5044—2014中3.5.2的规定。蓄电池应符合GB/T19638.1的规定。5.2.1.2
TB/T2892—2018
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5.2.1.3每组充电装置应单独组屏。每组蓄电池应单独组屏。5.2.1.4两路交流电源应具备自动切换功能。5.2.1.5
每组充电装置应采用N+1高频开关电源模块热备份模式。逆变电源应符合GB/T19826的相关规定。直流断路器、熔断器、隔离开关应符合DL/T5044—2014中6.5、6.6、6.7的规定。电涌保护器（SPD)应符合GB18802.1的规定。产品应配置有测量充电电流、蓄电池组电压、母线电压、放电电流、交流输人电压等参数的仪表及必要的信号灯、按钮等。
应具备蓄电池内阻测定功能及监控放电功能，应满足附录A的要求。5.2.1.10
应具备交流失电启动直流事故照明回路功能。进、出线开关具备电动操作功能。5.2.1.12
5.2.2充电装置
5.2.2.1充电装置类型、充电电压及电流调节范围采用高频开关电源模块型充电装置。充电装置的充电电压及电流调节范围应符合表2的规定。表2充电电压及电流调节范围
直流系统
标称电压
110或220
蓄电池类别
阀控式密封
铅酸蓄电池
恒流充电
电压调节范围
120%)0
注1：U。为直流系统标称电压。注2：1.为直流额定电流。
充电电流
调节范围
（20% ~
100%)1
稳压精度、稳流精度及纹波因数5.2.2.2
浮充电
电压调节范围
充电电流
调节范围
100%)/
均衡充电
电压调节
(105%～
120%)U
充电电流
调节范围
充电装置在交流输入电压为（70%~120%）额定值及表2规定的范围内，稳压精度、稳流精度及纹波因数的技术指标不应超过表3的规定。表3稳压精度、稳流精度及纹波因数充电装置类型
高频开关电源型
稳压精度
5.2.2.3直流电流和直流电压的输出误差稳流精度
纹波因数
当充电装置输出的充电电流、充电电压通过数字式整定方式（如数字拨盘、数字键盘、通信接口等数字方式）进行整定时，应满足下列规定：充电电流小于30A时，其整定误差不超过±0.3A；a）
充电电流大于或等于30A时，其整定误差不超过±1%；b）
充电电压的整定误差不超过±0.5%。c
5.2.2.4限压特性和限流特性
限压特性和限流特性应满足下列规定：限压特性：充电装置在恒流充电状态下运行时，当输出直流电压超过限压整定值时，应能自动a
限制其输出电压的增加。
限流特性：充电装置在稳压状态下运行时，当对蓄电池的充电电流超过蓄电池的限流整定值b)
时，或者当输出直流电流超过充电装置的总限流整定值时，应能立即进入限流状态，自动限制其输出电流的增加。
5.2.2.5效率和功率因数
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充电装置的效率和功率因素不应低于表4的要求。表4充电装置的效率及功率因数
充电装置类型
高频开关电源型
额定输出功率
单模块功率小于1.5
单模块功率大于或等于1.5
5.2.2.6均流不平衡度
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功率因数
多台同型号的高频开关电源模块并机工作时，各模块应能按比例均分负载，当各模块平均输出电流为50%~100%的额定电流值时，其均流不平衡度不应超过±5%。5.2.2.7软启动特性
充电装置应具有软启动特性，软启动时间可根据用户要求设定，一般设定为3s~10s。5.2.2.8输入端谐波电流
当交流输入端谐波电流不大于30%时应能正常工作。装置应能适应电气化铁路使用环境。5.2.3蓄电池
5.2.3.1蓄电池容量
蓄电池组按表5规定的放电电流和放电终止电压进行容量试验，蓄电池容量应符合表5的规定。表5蓄电池放电终止电压及放电电流蓄电池类型
阀控式密封铅酸
蓄电池
标称电压
放电终止电压
额定容量
注1：C.为蓄电池容量符号，是10h率额定容量，单位为安时（A·h）。注2：1i为放电电流符号，是10h率放电电流，数值C。/10，单位为安（A）。5.2.3.2大电流放电能力
放电电流
对阀控式密封铅酸蓄电池应以301.的电流放电3min，试验后极柱不应熔断，其外观不应出现异常。
5.2.3.3循环耐久性
应符合GB/T19638.1—2014中5.4.1的规定。5.2.4直流供电能力
5.2.4.1直流母线电压
在均衡充电运行情况下，直流母线电压应满足下列要求：a）专供控制负荷的直流电源系统，电压最大变化范围为（85%~110%）直流系统标称电压，不应高于直流电源系统标称电压的110%；b）对控制负荷和动力负荷合并供电的直流电源系统，电压最大变化范围为（87.5%~110%)直流系统标称电压，不应高于直流电源系统标称电压的110%5.2.4.2合闸冲击放电
当用户有要求时，产品需要进行此项试验，应符合GB/T19826一2014中附录A的规定。5.2.4.3直流母线连续供电
在正常运行方式、交流电源中断或充电装置发生故障的情况下，直流母线应连续供电。5
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5.2.4.4控制母线的电压调节功能当直流母线配置有调压装置时，调压装置应具有手动调压功能和自动调压功能，在调节过程中或调压装置故障时，直流控制母线应连续供电。5.2.4.5负荷能力
设备在正常浮充电状态下运行，当提供冲击负荷时，要求其直流母线上电压不应低于直流标称电压的90%。
5.2.5噪声
在周围环境不大于40dB的条件下，自冷式产品的噪声不应大于55dB（A）：风冷式产品的噪声在50%以下额定负载时不应大于60dB（A），在50%及以上额定负载时不应大于65dB（A）。5.2.6保护及告警
5.2.6.1绝缘监察要求
产品应具备绝缘监察功能。当直流系统发生接地故障或绝缘水平下降到设定值时，绝缘监察装置应正确发出信号并具有相应的远方信号触点。直流电源系统应按每组蓄电池装设1套绝缘监测装置，装置测量准确度不应低于1.5级。绝缘监测装置测量精度不应受母线运行方式的影响。绝缘监测装置要满足DL/T1392的要求。设备的绝缘监察功能应满足附录B的要求。5.2.6.2电压监察要求
产品应具备电压监察功能，当直流母线电压高于上限设定值或低于下限设定值时，产品的电压监察装置应正确发出信号并具有相应的远方信号触点。5.2.6.3过压和欠压保护
过压和欠压保护要求应满足下列要求：a）当输人过压时，直流电源装置应具有过压关机保护功能，输人恢复正常后，应能自动恢复原工作状态。
b）当输人欠压时，直流电源装置应具有欠压保护功能或输人自动切换功能，输入恢复正常后，应能自动恢复原工作状态。
当输出过压时，充电装置应具有过压关机保护功能，故障排除后，应能人工恢复工作。逆变电c）
源应具有输出自动切换功能，故障消除后，应能自动恢复原工作状态。当输出欠压时，充电装置可不具有保护动作，但故障排除后，应能自动恢复工作。逆变电源应d)
具有输出自动切换功能，故障消除后，应能自动恢复原工作状态。5.2.6.4输出过载和短路保护
5.2.6.4.1充电浮充电装置
当输出过载或短路时，应自动进人输出限流保护状态，故障消除后，应能自动恢复工作。5.2.6.4.2逆变电源
逆变电源输出过载时应符合GB/T19826—2014中5.2.7.5.2的如下规定：输出功率超过额定值的105%~125%，运行时间大于或等于10min后自动转旁路，过载消除a）
后，应能自动恢复工作。
输出功率超过额定值的125%~150%，运行时间大于或等于1min后自动转旁路，过载消除后，b)
应能自动恢复工作。
输出功率超过额定值的150%或短路时，应立刻转旁路。旁路开关要有足够的过载能力，并保c）
证配电开关先脱扣，过载消除后，应能自动恢复工作。原则上配电开关的额定电流不应大于装置额定输出电流的50%。
5.2.6.5故障报警要求
当发生下列情况时，产品应能发出报警信号：交流输人过压、欠压、缺相；直流母线过压、欠压；直流6
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母线绝缘故障；充电浮充电装置故障：蓄电池组过压、欠压；蓄电池组脱离母线；单体电池差压：馈线断路器脱扣；绝缘监察装置故障、逆变电源装置异常、逆变电源交流馈线断路器脱扣等。5.2.7监控功能
5.2.7.1一般要求
监控装置应具备对直流电源、逆变电源、蓄电池组和配电状态的监控功能。监控装置可通过通信接口与上级主站进行连接通信，实现对电源系统的远程监控。直流电源系统应配备两套微机监控装置，并互为备用。5.2.7.2控制功能
监控装置应具备电池管理功能，能按设定的条件自动完成对蓄电池充放电。应通过监控装置自动设置蓄电池、充电装置、逆变电源的运行方式，并可进行人工设定。5.2.7.3显示和监测功能
5.2.7.3.1显示
监控装置应能显示下列信息：交流输入电压、直流系统母线电压、电流；蓄电池组电压、电流；充电装置输出电压、电流：直流系统接地电阻、对地电压及其接地支路编号：充电装置运行状态：蓄电池剩余容量（A·h)实时显示；逆变电源运行状态。5.2.7.3.2检测精度及检测周期
监控装置对模拟信号的检测精度不超过0.5%（直流）或1.0%（交流），对状态信号的检测周期不应超过1s，异常报警信号的检测周期不应超过0.5s。5.2.7.4保护和故障管理
保护和故障管理功能包括：
a）根据被监控设备的工作状态和参数变化，及时、准确地判断异常或故障类型，并自动实施异常工况限制、故障保护和声光报警显示功能；监控装置应提供用于信号报警输出的无源触点。b)
5.2.8通信功能要求
5.2.8.1一般要求
通信接口采用RS-485或工业以太网。产品通信规约应符合DL/T860、GB/T19582、DL/T634.5104的规定。
5.2.8.2遥测功能
产品中的监控装置应能采集并通过通信接口向远方发送交流输入电压、直流系统母线电压、充电装置输出电压和电流、蓄电池组电压和电流：单体电池端电压；蓄电池剩余容量、逆变电源装置输出电压、电流、频率，应满足附录C直流电源系统I/O接口表的要求。5.2.8.3遥信功能
产品中的监控装置应能采集并通过通信接口向远方发送直流母线过压和欠压、直流母线绝缘降低、充电装置运行状态及故障、交流电源故障、各进线和馈出回路开关状态、蓄电池熔丝熔断、蓄电池放电欠压、蓄电池脱离母线、逆变电源装置工作运行状态等信号，应满足附录C直流电源系统I/O接口表的要求。5.2.8.4遥控功能
产品中的监控装置应能通过通信接口接收并执行远方的控制信号，控制充电装置的均充和浮充方式的转换，并能够控制各进线和馈出回路。5.2.9产品的充电功能要求
应符合GB/T19826—2014中5.2.10的规定。5.2.10温度变化对性能的影响
应符合GB/T19826—2014中5.2.11的规定。5.2.11其他功能和配置的特殊要求其他功能和配置的特殊要求由制造厂和用户协商。7
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5.3安全要求
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5.3.1电气间隙和爬电距离
应符合GB/T19826—2014中5.3.1的规定。5.3.2绝缘电阻
应符合GB/T19826—2014中5.3.2的规定。5.3.3介质强度
应符合GB/T19826—2014中5.3.3的规定。5.3.4冲击电压
应符合GB/T19826—2014中5.3.4的规定。5.3.5温升
应符合GB/T19826—2014中5.3.5的规定。5.3.6耐湿热性能
应符合GB/T19826—2014中5.3.6的规定。5.3.7产品防护等级
产品的外壳防护等级不应低于GB/T4208—2017中IP20的规定，监控装置不应低于GB/T4208一2017中IP30的规定。
5.3.8防触电措施
产品的防触电措施应符合JB/T5777.2—2002中5.12的规定。5.4电磁兼容要求
5.4.1抗扰度要求
5.4.1.1振荡波抗扰度
产品应能承受GB/T19826—2014中5.4.1.1规定的试验严酷等级为3级的1MHz和100kHz振荡波抗扰度试验。
5.4.1.2静电放电抗扰度
产品应能承受GB/T19826—2014中5.4.1.2规定的试验严酷等级为3级的静电放电抗扰度试验。
5.4.1.3射频电磁场辐射抗扰度
产品应能承受GB/T19826—2014中5.4.1.3规定的试验严酷等级为3级的射频电磁场辐射抗扰度试验。
5.4.1.4电快速瞬变脉冲群抗扰度产品应能承受GB/T19826-2014中5.4.1.4规定的试验严酷等级为3级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。
5.4.1.5浪涌（冲击）抗扰度
产品应能承受CB/T19826一2014中5.4.1.5规定的试验严酷等级为3级的浪涌（冲击）抗扰度试验。
5.4.1.6射频场感应的传导骚扰抗扰度产品应能承受GB/T19826一2014中5.4.1.6规定的试验严酷等级为3级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验。
5.4.1.7工频磁场抗扰度
产品应能承受GB/T19826—2014中5.4.1.7规定的试验严酷等级为4级的工频磁场抗扰度试验。5.4.1.8阻尼振荡磁场抗扰度
产品应能承受GB/T19826—2014中5.4.1.8规定的试验严酷等级为4级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。
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