5871-199没1交流高压断路器的线路充电电流开合试验.doc
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1、 JB/T 58711991 交流高压断路器的线路充电电流开合试验交流高压断路器的线路充电电流开合试验 1991-10-24 发布发布1992-10-01 实施实施 机机 械械 电电 子子 工工 业业 部部 发发 布布 1 本标准是根据 GB 1984交流高压断路器中关于线路充电电流开合试验的规定,并参照采用国际 电工委员会标准(IEC)56 出版物高压交流断路器 (1987 年版)和 IEC 427 出版物高压交流断路器 合成试验 (1989 年版)的有关部分制订的。 1主题内容与适用范围主题内容与适用范围 本标准规定了交流高压断路器线路充电电流开合试验的术语、额定参数,电源回路及被开合的容
2、性 回路特性、试验条件及方法等内容。 本标准仅适用于额定电压 110 kV 及以上 50 Hz 交流高压断路器,在正常条件和接地故障条件下,线 路充电电流开合试验。本标准亦适用于串有一段短电缆的架空线充电电流开合试验,但其电缆总充电电 流应小于 20%架空线充电电流。 其它高压开关设备的线路充电电流开合试验,可参照使用。 注:必要时可延伸至 63 kV 及 35 kV 级断路器。 2引用标准引用标准 GB 11022 高压开关设备通用技术条件 GB 2900.1 电工名词术语 基本名词术语 GB 2900.19 电工名词术语 高电压试验技术和绝缘配合 GB 2900.20 电工名词术语 高压开
3、关设备 GB 311.1 高压输变电设备的绝缘配合 GB 1984 交流高压断路器 3 术语术语 3.1 线路充电开断电流 在规定条件下,开断空载架空线路时的开断电流。 3.2 额定线路充电开断电流 断路器在其最高电压及本标准规定的使用和性能条件下,且操作过电压不超过本标准规定,应能开 断的最大正常线路充电电流。 3.3 过电压 峰值超过对应于断路器最高相对地电压峰值(Um)或最高相间电压峰值(Um)的任何随时间变 3 2 2 化的相对地或相间电压。Um为断路器最高电压有效值。 3.4 相对地过电压标么值 机械电子工业部机械电子工业部 1991-10-24 批准批准 中中华华人人民民共共和和国
4、国机机械械行行业业标标准准 交流高压断路器的线路充电电流开合试验交流高压断路器的线路充电电流开合试验 JB/T 58711991 1992-10-01 实施实施 JB/T 58711991 2 相对地过电压峰值与对应于断路器最高相对地电压峰值(Um)之比。 3 2 3.5 断路器操作过电压 由于断路器操作引起的相对地或相间过电压。 3.6 复燃 断路器在开断过程中,在电流过零后 1/4 工频周期以内触头间电流的重现。 3.7 重击穿 断路器在开断过程中,在电流过零后 1/4 工频周期及更长时间内触头间电流的重现。 3.8 无重击穿断路器 在本标准规定的试验方式的线路充电电流开断试验过程中未发生
5、重击穿的断路器。 4 额定参数额定参数 4.1 额定线路充电开断电流 断路器的额定线路充电开断电流值列于表 1。 表 1 额定线路充电开断电流 额 定 电 压 Kv 63110220330500 额定线路充电开断电流 A 1031.5125(160)315500 注: 对于运行在 50 Hz 交流电压下的单导体架空线,表 1 给出的额定线路充电开断电流所对应的线路长度 数值(以 km 表示)约等于断路器最高电压数值(以 kV 表示)的 1.2 倍。 括号内数值为建议值。 35 kV 额定线路充电开断电流值正在考虑中。 超过表 1 要求时,由用户和制造厂协商。 4.2 额定频率 额定频率为 50
6、 Hz。 4.3 最大允许操作过电压 在本标准规定的试验条件下,断路器开断规定的线路充电电流时的最大允许操作过电压(相对地) 建议值列于表 2。 表 2 开断时的最大允许操作过电压 最大允许操作过电压(相对地) AB 额定电压 kV 最高电压 kV 峰值 kV标么值峰值 kV标么值 63692073.51482.5 1101263103.02602.5 5502.7 220252 6203.0 4102.0 7102.4 330363 8002.7 6002.0 9502.1 500550 10302.3 9002.0 JB/T 58711991 3 注: 本表数值仅适用于本标准规定的试验条件
7、。其它过电压,如重合带有残留电荷的线路时出现的过电压, 开断小电感电流过电压以及相间过电压不包括在本标准内。 A 栏的数值适用于电力系统中开合空载架空线的断路器。B 栏的数值适用于电力系统中对开合空载架空 线有特殊要求场合的断路器。该电力系统具有诸如避雷器吸收能量的限制,火花间隙的放电等特殊的 绝配合问题。 额定电压 63 kV 的断路器按最高电压为 72.5 kV 确定其最大允许操作过电压值。 35 kV 的最大允许操作过电压值正在考虑中。 5 关于试验的一般原则关于试验的一般原则 5.1 一般规定 断路器线路充电电流开合试验可在现场进行,也可以在试验室进行。 对于现场试验,采用实际线路,其
8、电源侧为一供电系统,负荷侧为一架空线路。其试验结果仅对运 行在与该试验回路相同的线路中的断路器才有效。 对于试验室试验,线路部分地或全部地用人工回路取代,人工回路由电容器、电抗器和电阻等集中 元件组成。试验室试验仅对无重击穿断路器有效。 若断路器是无重击穿的且满足 5.2 条的要求,则三极断路器的单相试验才有效。 允许用集中电容器组进行试验室单元试验,但应满足 5.2 条和 5.3 条的要求。 当试验室直接试验设备的容量不足,或其恢复电压特性不能满足试验要求时,可使用合成回路,试 验要求及方法见附录 A、B。 若断路器不是无重击穿的,而且受试验设备限制不能进行三相试验,则在制造厂与用户协商的条
9、件 下,可采用单相试验或在试验室回路上进行试验。 接地故障条件下线路充电电流开合试验是在线路有一相或二相接地故障条件下开断非故障相线路充 电电流的试验。这是在制造厂和用户协商的条件下进行的试验项目。 注: 用电容器组进行单相试验室试验时,允许以恢复电压要求代替对试验回路的要求。 模拟架空线的试验室试验回路不适用于确定发生重击穿时的过电压幅值,仅适用于验证断路器的开合性能。 5.2 三极断路器的单相试验 按 GB 1984 第 7.11.3.1 条规定。 5.3 单元试验 按 GB 1984 第 7.11.3.2 条规定。 6 电源回路特性电源回路特性 三相电源回路用于三相试验及单相现场试验。单
10、相电源回路用于试验室单相试验。 线路充电电流开合试验应在规定的 A 和 B 两种电源回路上进行。 6.1 电源回路 A 电源回路 A 的阻抗应使其短路电流不超过断路器 10%额定短路开断电流,必要时,电源阻抗值可以 低于上述要求。但开合容性电流所引起的工频电压变化不超过 10%。电源回路的预期瞬态恢复电压应尽可 能接近 GB 1984 第 5.13.3 条中规定的出线端短路试验方式 2 的瞬态恢复电压,但不应比它更严酷,不需 要考虑时延的要求。 JB/T 58711991 4 对于试验室的单相试验,GB 1984 第 5.13.3 条规定的试验方式 2 的瞬态恢复电压参数,应乘上系 数 k/k
11、T。 注: k 为本标准 11.2 条所述的系数,kT为 GB 1984 第 5.13.3 条试验方式 2 所引用的首开相系数。 本标准表 3 中,试验方式 2 电源回路 A 的阻抗值可以与试验方式 1 的值稍有不同。 6.2 电源回路 B 电源回路 B 的阻抗尽可能小,但不能使回路的短路电流大于断路器的额定短路开断电流。开合容性 电流引起的工频电压变化尽可能小,对试验方式 4 在任何情况下应小于 5%。电源回路的预期瞬态恢复电 压应不比 GB 1984 第 5.13.3 条中规定的出线端短路试验方式 4 的瞬态恢复电压更严酷。 对于试验室的单相试验,GB 1984 第 5.13.3 条规定的
12、试验方式 4 的瞬态恢复电压参数,应乘上系数 k/kT。 注: k 为本标准第 11.2 条中所述的系数,kT为 GB 1984 第 5.13.3 试验方式 4 中所引用的首开相系数。 如果断路器用在电源侧串接一定长度短电缆的系统中,应考虑在电源侧接适当附加电容。 7 电源回路的接地电源回路的接地 7.1 三相电源回路的接地 电源回路的接地原则上应相应于断路器使用时线路的接地条件。 7.1.1 用于中性点有效接地系统的断路器的试验 电源回路的中性点应接地,且其零序阻抗应小于三倍电源侧正序阻抗。 7.1.2 用于中性点绝缘或经消弧线圈接地系统的断路器的试验 电源回路的中性点应绝缘或经消弧线圈接地
13、。 7.2 试验室单相电源回路的接地 在试验室进行单相试验时,可在电源回路的任一端接地。然而,当必须保证断路器各单元之间正确 的电压分布时,也可在电源回路的其它点接地。 8 被开合的容性回路的特性被开合的容性回路的特性 被开合的容性回路应具有这样的特性,即当其包括所有必要的测量装置。如分压器在内时,在电弧 最终熄灭后 100 ms 时,其电压的衰减不得大于 10%。在现场试验时可以适当放宽。但不得接有影响线路 电压衰减的装置。下列三种容性回路对无重击穿断路器是有效的。 a) 断路器进行三相试验时,允许采用几条并联线路。也允许部分或全部地用集中电容器组代替实际 的三相线路。但总的正序电容应接近于
14、两倍零序电容; b) 现场单相试验应采用三相电源回路,容性回路的两相直接连接到三相电源回路,而另一相通过被 试断路器的一极连接到电源回路; c) 试验室单相试验时,允许用集中电容器组部分地或全部地代替实际的线路,当使用集中电容器组 模拟架空线时,可以与电容器串联一无感电阻,其最大阻值为容抗的 10%。更高的阻值将对恢复电压有不 恰当影响。若该电阻不足以限制合闸涌流,只要开断瞬刻的电流和电压条件及恢复电压同规定值没有明 显差别,可以采用替代阻抗(如 LR)来代替无感电阻(关于替代阻抗特性,正在考虑中) 。 9 试验回路频率试验回路频率 试验回路频率应为额定频率,其偏差为5%。 JB/T 5871
15、1991 5 10 试验电流试验电流 试验电流的波形应接近正弦波形,即电流的有效值与其基波分量有效值之比应不大于 1.2。 试验电流每一个工频半波过零点不得多于一次。 故障条件下线路充电电流开合试验的试验电流: a) 中性点接地系统为 1.25 倍额定线路充电开断电流; b) 中性点不接地系统为 1.7 倍额定线路充电开断电流。 11 试验电压试验电压 11.1 三相及单相现场试验 在三相及单相现场试验中,于断路器安装地点测得的断路器刚分前的相间试验电压,尽可能接近或 等于断路器的最高电压。 11.2 单相试验室试验 用集中电容器组进行单相试验室试验时,在断路器刚分前测得的试验电压尽可能接近或
16、等于和 3 Um 下列系数 k 的乘积,其中 Um为断路器的最高电压有效值。 11.2.1 正常条件下线路充电电流开合试验时。 a) 中性点接地系统 k=1.2; b) 中性点不接地系统 k=1.4。 11.2.2 单相或两相接地故障条件下线路充电电流开合试验时。 a) 中性点接地系统 k=1.4; b) 中性点不接地系统 k=1.7。 注:当断路器的相间分闸不同期超过额定频率的 1/6 周波时,制造厂和用户应协商进一步提高试验电压。建议 当相间分闸不同期大于 1/6 周波且小于和等于 1/4 周波时,试验电压应尽可能等于 1.05k。 3 Um 11.3 试验电压持续时间 断路器熄弧后,电源
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