自动跟踪补偿消弧线圈成套装置技术条件标准.ppt

dl/t 1057-2007 自动跟踪补偿消弧线圈成套装置技术条件 宣贯教材,广东电网公司电力科学研究院 陆国庆,内容 一. 前言 二. 技术依据及说明 三. 结束语,前 言,一, 自动跟踪补偿消弧线圈成套装置已日趋成熟，应用广泛 装置具有特殊技术性能，需制定专用技术条件 行业中对共性的技术要求未形成规范 常用术语、性能要求、技术指标、试验方法等 应用单位无所适从，可能引起管理混乱、安全隐患 制造部门无法适应来自用户的五花八门要求 严重地阻碍了本类装置的发展 需要制定行业标准,前言,一,背景, 根据发改委办公厅文件的要求 由广东电科院、广州智光公司等单位起草 广泛征求各方意见 基层用户、管理机构、科研单位、 设计部门、制造厂家 结合该装置在我国的实际生产和应用情况 2007年7月20日由发改委发布 2007年12月1日实施 标准号dl/t10572007,前言,一,依据、过程, 国内、外此类成套装置的首个标准的首次制定 对成套装置提出了较全面的性能要求 针对各部件的改进性能规定了相应的要求 既顾及本装置的普遍水平，又反映先进技术的倾向 主要技术指标经过较深入的理论探讨和实践总结后制定 修正了某些遵循现行标准规定但明显不合理或不科学的技术指标；明确了某些现行标准中较含混的指标,前言,一,特点,技术依据及说明,二,范围 规范性引用文件 术语 基本功能和构成 使用条件 分类 成套装置技术要求 主要部件技术要求 检验规则 试验方法和要求 标志 包装 制造厂应提供的资料 运输和贮存 附录a （规范性附录） 试验项目表 附录b （规范性附录） 成套装置特殊试验 附录c （资料性附录） 参考文献,技术依据及说明,目 录,二,技术依据及说明,二,1 范 围,1 范围,本标准规定了自动跟踪补偿消弧线圈成套装置的基本功能和 构成、使用条件、分类，成套装置和主要部件的技术要求、试验 方法、检验规则以及设备标志、包装、运输和贮存等要求。 本标准适用于6kv66kv电压等级中性点谐振接地系统的自动 跟踪补偿消弧线圈成套装置（以下简称装置）。 本标准不适用于无自动跟踪补偿功能的消弧线圈。, 本标准是行业标准，目的是满足对该类产品生产、测试及运行的 需要，同时可作为用户加强技术管理的参考 本标准不适用于老式不可自动跟踪和自动调节的消弧线圈、 无感性电流补偿功能的其它所谓“消弧”装置,技术依据及说明,二,技术依据及说明,二,2 规范性引用文件,2 规范性引用文件,详略, 其中gb/t17626.4不应列为引用标准而应为参考文献， 对此错误深表歉意,技术依据及说明,二,技术依据及说明,二,3 术语和定义,3 术语和定义, 针对本装置涉及的常见问题提出 仅适合于本标准 包含种类： 解释装置定义和类别 解释装置基本性能 有关配电网系统的术语 有的在本标准之前已被定义 有的定义与本标准有所差异 有些以前被广泛使用但并无确切定义,技术依据及说明,二,3.1自动跟踪补偿消弧线圈成套装置,该装置在系统正常运行时实时自动测量系统电容电流；在系统发生单相接地时自动进入补偿状态，在系统中性点与地之间输出与系统单相接地电容电流相对应的感性补偿电流，以限制接地电流及消除接地电弧；接地故障消除后自动退出补偿状态。, 本装置须具备的3个基本条件： 1、实时自动跟踪测量系统电容电流； 2、单相接地时能提供相应的感性补偿电流； 3、接地故障消除后自动退出补偿状态。 不具备此条件的其它设备，均不属于本装置.如： 老式不可自动跟踪和自动调节的消弧线圈、 无感性电流补偿功能的其它所谓“消弧”装置,术语和定义,3,3.2 系统电容电流,三相系统总的电容电流为3(u ln /xco)， u ln为系统线对中性点电压，xco为每相对地容抗。, 此术语与该装置设计和运行密切相关 参考了 ieee 1421991的“系统充电电流”的提法 （ieee对工业和商业电力系统接地的实施推荐）,术语和定义,3,3.3 系统单相接地电容电流,中性点不接地或中性点谐振接地系统发生单相接地时流经接地点的电容电流。当系统发生单相金属性接地时，系统单相接地电容电流数值等于或接近系统电容电流。, 此术语与本装置关系更为密切 它是随机量的概念是本装置许多性能指标必须为统计量的依据 引入该术语可使接地现象的分析更为清晰、科学,术语和定义,3,3.4 预调式装置,装置在系统正常运行时测量系统电容电流，并预先调节电感值到设定的补偿状态，单相接地发生后对系统单相接地电容电流进行补偿。 注： 装置在系统正常运行时由专用设施（阻尼电阻等）抑制装置的电感与系统对地电容的串联谐振；当单相接地故障发生后，自动退出此设施以输出设定补偿电流；当检测到接地故障消除后自动投入此设施中性点。,3.5 随调式装置,术语和定义,3,装置在系统正常运行时测量系统电容电流，并设定补偿参数，单相接地发生后自动进入设定补偿状态，对系统单相接地电容电流进行补偿。 注：装置在系统正常运行时其电感量远离与系统对地电容发生串联谐振的值；当单相接地故障发生后，自动进入设定的补偿状态以输出设定补偿电流；当检测到接地故障消除后其电感量自动远离谐振点。,3.4 预调式装置 3.5 随调式装置,3.6 残流,谐振接地系统发生单相接地时，经消弧线圈补偿后流过接地点的全电流。, 消弧线圈仅能补偿接地电流中的工频分量 残流定义为不仅限于工频分量（考虑实际测量可能性） 残流指有效值,术语和定义,3,3.7 自动跟踪时间,系统在正常运行中，当系统电容电流发生一定程度变化时，装置由一种设定状态调整到另一种设定状态的时间。 注：预调式装置设定状态的调整由执行机构实施，状态调整需要时间， 其自动跟踪时间包括系统电容电流变化更新测量时间和装置由变化 前设定状态调整到变化后设定状态的时间。 随调式装置设定状态的调整由控制器设定，其状态调整时间可忽略 不计，自动跟踪时间仅为系统电容电流变化更新测量时间。, 表征装置的跟踪速度,术语和定义,3,3.8 装置启动电压,装置判断系统发生单相接地从而进入补偿状态的系统中性点对地电压。, 表征装置的启动特性,术语和定义,3,3.9 残流稳定时间,系统发生单相接地开始时刻到残流小于设定值的时间间隔。 注：残流稳定时间与残流设定值相关。残流稳定时间包括：接地发生后装 置检测出接地并调整到设定的补偿状态所需的时间；装置在设定的补 偿状态下开始输出补偿电流到残流小于设定值所需的过渡过程时间。 由于接地参数的随机性，残流稳定时间是统计量。由选线所引起的残 流变化超出设定值者不应视为残流未达到稳定。, 表征装置响应速度 是表征装置全面性能的重要指标 是系统最为关切的参数,术语和定义,3,残流稳定时间,3.9,自动跟踪补偿消弧线圈装置输出感性电流过程,残流稳定时间: t0到t4 检测到接地 （t0到t1） + 执行机构动作过程 （t1到t3） + 残流小于设定值的 暂态过渡过程 （t3到t4）, 执行机构动作时间不能表征装置的响应特性 输出感性补偿电流过程中的一小阶段 装置动作时间不能表征装置的响应特性 装置已进入输出设定感性电流的状态 但并未能提供设定的感性补偿电流 (感性电流不能突变) 在某些情况下装置动作快会延长过渡过程的时间 装置的响应特性的最终效应是减小残流，工程中最关注 残流减小到低于安全限值的时间 用残流稳定时间表征响应速度较科学、合理,残流稳定时间,3.9, 残流稳定时间不仅与装置本身的特性有关，还与接地 相位等随机因数有关是统计量 残流稳定时间与残流设定值相关 设定值越小，稳定时间越长 应避免因选线所引起的残流变化造成残流未达到 稳定的误会 加“注”对残流稳定时间的组成及以上问题 做了具体说明,残流稳定时间,3.9,3.10 脱谐度（）,（ic jd-il）/ ic jd 100% （1） 式中：ic jd系统单相接地电容电流； il消弧线圈输出的补偿电流。 当0时，为过补偿； 当0时，为全补偿； 当0时，为欠补偿。, 沿用谐振接地系统常用术语,术语和定义,3,3.11 级差电流,有级调节的装置相邻档位在消弧线圈额定电压下输出电流之差, 表征有级调节的装置输出电流的调节分级性能,术语和定义,3,3.12 金属性接地故障,系统某一相直接与地连接的故障，此时系统中性点对地电压 通常达到或接近相电压。,术语和定义,3,3.13 阻抗接地故障,系统某一相经过一定的阻抗与地连接的故障，此时系统中性点对地电压受接地阻抗影响，通常小于相电压。,3.12 电弧接地故障,系统某一相经过电弧与地连接的故障。, 三种典型的单相接地故障 之前已被广泛使用，但无确切定义 对本装置，接地类型主要由接地时系统中性点电压的 高低来反映。接地阻抗越高中性点电压越低。 不用接地阻抗值表征阻抗接地 同一接地阻抗值在不同系统中引起不同的中性点电压值,金属、阻抗、电弧接地,3.12、 3.13、 3.14,3.15 装置额定运行时间,系统单相接地故障时装置在额定容量状态下允许运行的时间。, 表征表征装置的运行时间特性 制造商应保证装置在额定运行时间内正常工作 用户应避免装置超出额定运行时间运行,术语和定义,3,技术依据及说明,二,4 基本功能和构成,4.1 基本功能,装置的基本功能包括：自动跟踪系统电容电流的变化；当系统发生单相接地故障时，自动补偿系统单相接地电容电流的工频分量并降低故障点熄弧后恢复电压上升的速度，以利于接地电弧的熄灭并降低高幅值间歇性电弧接地过电压出现的概率。, 自动跟踪系统电容电流 自动补偿系统单相接地电容电流的工频分量 降低故障点熄弧后恢复电压上升的速度 利于接地电弧的熄灭、 降低高幅值间歇性电弧接地过电压出现的概率,基本功能和构成,4,4.2 构 成,装置一般包括：为系统提供人工中性点的接地变压器（可带其它负载）；在系统中性点与地之间接入的提供感性补偿电流的消弧线圈；控制消弧线圈行为的控制器；以及保证成套装置正常工作的相关辅助设备，或者由具备以上相应功能的设备组成。装置典型构成示意图如图1所示。 注：经用户和制造商双方协议，还可配套提供选出和跳开接地故障线路的选线装置、跳闸装置以及记录接地故障有关参数的故障录波装置等。,基本功能和构成,4,技术依据及说明,二,5 使用条件,5.1 消弧线圈、接地变压器等一次设备及其附件,符合本标准的消弧线圈、接地变压器等一次设备及其附件应适合于在下述正常使用条件下运行。特殊使用条件应由用户和制造商商定并在订货时说明。,5.1.1 环境条件 （海拔高度、环境温度、相对湿度、日照条件、安装环境） 详略 海拔高度、环境温度、安装环境参照gb1094.11996中1.2.1 相对湿度、日照条件参照了gb/t110221999中2.1.2,使用条件,5,5.1.2 消弧线圈接地点要求,消弧线圈的接地应满足dl/t 621的相关要求，具体如下： a)消弧线圈的接地端子应采用专门敷设的接地线接地； b)接地线的截面应按消弧线圈额定电流进行热稳定校验，敷 设在地上的接地线长时间温度不应大于150，敷设在地下 的接地线长时间温度不应大于100； c)接地线应便于检查。潮湿的或有腐蚀性蒸汽的房间内，接 地线离墙不应小于10mm； d)接地线应采取防止发生机械损伤和化学腐蚀的措施； e)接地线与接地极的连接，宜用焊接；接地线与消弧线圈接 地端子的连接，宜用螺栓连接，并应加设防松垫片。,消弧线圈、接地变压器等一次设备及其附件,5.1, 此条是消弧线圈正常工作的必要条件 根据dl/t6211997中6.2提出,5.2 控制器,符合本标准的控制器应适合于在下述正常使用条件下运行。凡特殊使用条件，应由用户和制造商商定并在询价和订货时说明 。,5.2.1 环境条件 5.2.1.1 正常工作大气条件 ( 环境温度、湿度、大气压力） 5.2.1.2 对周围环境要求 5.2.1.3 储存、运输极限环境条件 5.2.2 电源要求 (详略) 参照gb/t 13729-2002,使用条件,5,技术依据及说明,二,6 分 类,6.1 消弧线圈补偿电流的调节原理分类,调匝式、高短路阻抗变压器式（相控式）、调容式、调气隙式、直流偏磁式、磁阀式等。, “高短路阻抗变压器式”（简称高漏抗变压器式）是一种消弧线圈 补偿电流调节原理的代表 “相控式” 表示一种广义的调节手段, 未表达消弧线圈补偿电流 调节原理；考虑到它属该原理，但两种装置具体参数有所区别， 市场上属两种产品，故用括号表示 注意它不是前者的简称,分 类,6, 调匝式,消弧线圈补偿电流的调节原理分类,6.1, 高短路阻抗变压器式,消弧线圈补偿电流的调节原理分类,6.1, 调容式,消弧线圈补偿电流的调节原理分类,6.1,6.2 装置投入及退出补偿状态的方式分类,预调式和随调式,分 类,6,6.3 一次设备绝缘介质分类,油浸式和干式,6.4 其它形式分类,有级调节式和无级调节式； 组合式、一体式、分立式；等等。,技术依据及说明,二,7 成套装置技术要求,成套装置技术要求,7,由适应系统运行的角度提出成套装置总的技术要求: 自动跟踪时间 系统电容电流测量误差 装置启动电压 残流 残流稳定时间 装置额定运行时间 补偿电流下限 级差电流 中性点位移电压 谐波电流 补偿状态退出 识别系统单相接地状态 脱谐度设定 并列运行,成套装置技术要求,7,7.1 概 述 装置应能自动跟踪系统电容电流的变化，一般可采用调节零序回路参数法、信号注入法或其它方法测量计算系统电容电流，并据此设置执行机构的工作状态。当系统发生单相接地故障时，装置应立即做出判断，尽快启动执行机构；执行机构应尽快到达设定状态。装置宜采取减少级差电流或无级调节等措施减少残流。当系统单相接地故障消除时，装置应能及时判断并尽快退出补偿状态。装置不应对系统产生不良影响，并应满足系统的相应要求。 装置应易操作少维护，结构应紧凑。,成套装置技术要求,7,7.2 自动跟踪时间,自动跟踪时间应尽量短。 预调式装置自动跟踪时间应不大于3min/档。 随调式装置自动跟踪时间应不大于3s。, 自动跟踪时间值越小越好（快速跟踪性能）,自动跟踪时间值 发生非正确补偿的几率,自动跟踪时间,7.2, 对预调、随调装置分别规定 按当前装置普遍水平确定其数值,成套装置技术要求,7,7.3 系统电容电流测量误差,a) 当系统电容电流ic30a时，测量误差应不大于1a； b) 当ic为30aic100a时, 测量误差应不大于3%ic； c) 当ic100a时，测量误差应保证残流不大于7.5的规定。, 保障装置准确补偿使残流足够小的必要条件之一, 根据系统电容电流的大小分级规定测量误差, 采用“测量误差”而不采用“测量不确定度”,系统电容电流测量误差,7.3,采用“测量不确定度”未采用“测量误差”理由,：,成套装置技术要求,7,7.4 装置启动电压,可根据系统要求设定，一般宜为20%un35%un。 (un为系统标称电压除以 ), 启动特性要求：启动电压应适当, 规定的具体数值基于现有现场设备应用情况,太低： 不平衡电压较高的系统当正常运行时易频繁启动，易引发串联谐振,太高： 高阻抗接地时（un较小)可能未启动，不能补偿,成套装置技术要求,7,7.5 残流,对于不直接连接发电机的系统，残流不应大于10a； 对于直接连接发电机的系统，残流不宜大于dl/t 620 规定的发电机接地故障电流允许值。, 残流应足够小, 实践证明残流10a可行 参考国内dl/t620-1997、国外ieee 1421991 标准,有利人身安全,良好电磁环境,保持谐振接地优点,成套装置技术要求,7,7.6 残流稳定时间,残流稳定时间应尽量短，分级见表1。 表1 残流稳定时间水平分级（残流的设定值为10a）, 残流稳定时间应越小越好 保障灭弧、有利人身安全、保持良好电磁环境 应符合装置实际水平 现代先进装置（1级）不会小于数十毫秒； （分析时间构成及其影响因素、统计数据、老式消弧线圈水平） 2级装置规定不大于200ms，优越于低阻接地（0.25 秒至1秒）,残流稳定时间,7.6,错误观点1,“装置残流稳定时间可达毫秒级甚至微秒级” 将执行机构到位时间（t0到t3）甚至是执行机构的 动作时间（t2到t3）混淆为残流稳定时间 未考虑感性电流达到稳定需过渡时间 将某次偶然的试验数据混淆为统计数据 未认识残流稳定时间与接地相位等随机因数有关、 是统计量,残流稳定时间,7.6,错误观点2,“装置残流稳定时间为数十毫秒响应速度太慢” 未认识到感性电流的稳定需过渡时间 未认识到残流稳定时间是各种随机条件下的统计数据 以为消弧线圈的感性电流能补偿接地暂态电容电流 两者的频率和幅值显著不同，根本不能互相补偿 消弧线圈补偿工频电容电流，尽快灭弧防止相间短路 存在时间很短的暂态电容电流一般不会影响灭弧 几十年的运行经验已充分证明，残流稳定时间为数十 毫秒的响应速度可满足灭弧要求,成套装置技术要求,7,7.7 装置额定运行时间,装置额定运行时间应不小于2h。, 应尽量缩短系统带接地故障运行的时间 谐振接地系统单相接地的时间不宜超过2小时 现代选线技术完全可能在2小时内消除单相接地故障 遵循节约资源、鼓励采用先进技术的原则 规定适合于整套装置的额定运行时间及消弧线圈最长通流时间、接地变的额定中性点电流允许运行时间,成套装置技术要求,7,7.8 补偿电流下限,装置在额定电压下输出的补偿电流下限值不应超过系统在各种运行方式下最小的系统电容电流值，一般情况下不宜大于消弧线圈额定电流的30%。, 按当前各类产品实际水平规定其数值,在变电站运行初期能正常补偿，避免因后期系统电容电流增大而重复设备投资,能在变电站电容电流大范围变化时正常运行，防止因某些操作造成系统电容电流较小时不能补偿, 装置应能输出较小补偿电流，补偿下限值越小越好,成套装置技术要求,7,7.9 级差电流,对于不直接连接发电机的系统，级差电流不宜大于5a；对于直接连接发电机的系统，级差电流不宜大于dl/t 620规定的发电机接地故障电流允许值。, 有级调节装置应具有良好的输出电流调节分级性能 级差电流越小越好，以保证残流满足要求 级差电流限值应较残流限值小 系统电容电流可能在两相邻档位之间 脱谐度的设置不可能为零，使残流有所增加 考虑大多数厂家都可达到的水平规定其数值,成套装置技术要求,7,7.10 中性点位移电压,在正常运行情况下，装置不应导致系统中性点长时间位移电压超过15%un。, 系统正常运行时，消弧线圈参数或跟踪中参数的变化，会引起系统中性点电压升高,应采取措施限制其值 若系统中性点电压过度升高，会造成虚幻接地 中性点电压过高原因: 消弧装置参数设置不妥当、 在跟踪过程中未采取得当措施 具体数值依据:dl/t620-1997中3.1.6 a),成套装置技术要求,7,7.11 谐波电流,在额定工频正弦电压作用下消弧线圈输出的电流中最大谐波电流不宜大于5a。, 装置输出的谐波电流通常不会显著影响电能质量 消弧线圈的容量在变电站中比例很小，运行时间很短 gb/t14549-1993电能质量 公用电网谐波不适用 规定系统在正常供电状态下设备谐波要求的标准 限制装置谐波电流目的： 避免影响系统电能质量 满足残流限值的要求 谐波限值的目标： 其含量的百分数 数值 残流值（工频电流的平方谐波电流的平方）的开方,成套装置技术要求,7,7.12 补偿状态退出,接地故障解除后，装置应退出补偿状态并不应产生危险的中性点位移电压。, 由系统安全角度对装置提出的基本要求 单相接地时 接地故障解除后 l 与 c 并联 l 与 c串联 装置应退出以防止串联谐振， 并采取措施限制中性点位移电压过高,成套装置技术要求,7,7.13 识别系统单相接地状态,装置应能正确识别系统单相接地状态，当系统非单相接地引起中性点电压升高时，应避免对系统正常运行构成不利影响。, 由系统安全角度对装置提出的基本要求 当发生非单相接地引起系统中性点电压升高时， （例如断线、配电变压器高压绕组对地绝缘故障） 装置启动可能危害系统正常运行，例如引起串联谐振等 消弧装置应正确识别系统单相接地状态， 或具备相应功能避免影响系统正常运行,识别系统单相接地状态,7.13, 配电变压器高压绕组对地短路,非单相接地引起系统中性点电压升高,类似情况:非中心点接地系统某变压器 或电机中心点接地,识别系统单相接地状态,7.13, 送电线路一端断线且一端接地或不接地,非单相接地引起系统中性点电压升高,成套装置技术要求,7,7.14 脱谐度设定,装置应能设定脱谐度（或补偿状态及最大残流），在保证不引起系统串联谐振和满足残流要求的情况下，装置应能实现系统需要的各种补偿运行方式。一般以过补偿为宜。, 装置应能实现系统需要的各种补偿运行方式，以适应不同的运行条件 一般习惯以过补偿运行方式为宜,现代自动调节的消弧装置,老式不可调消弧线圈,过补偿是防谐振必要措施 欠补偿时须退出运行,有可靠防谐振措施 因容量小欠补偿时不必退出运行,成套装置技术要求,7,7.15 并列运行,同一变电站多台消弧线圈应能并列运行。, 由系统运行角度对装置提出的基本要求 大大节省投资 各消弧线圈的容量仅满足所在母线的电容电流即可 不必满足全站的电容电流 目前大多数厂家产品可做到,技术依据及说明,二,8 主要部件技术要求,主要部件技术要求,8, 只适用于自动跟踪补偿消弧线圈成套装置中的部件 当使用条件不满足5中要求时: 按相应国家标准对有关技术要求进行修订， 或由用户与制造商商定 装置的主要部件指: 消弧线圈、 接地变、 控制器、 主要配套设备,。,消 弧 线 圈,主要部件技术要求,8,8.1,消弧线圈,8.1,8.1.1 参数,8.1.1.1 额定电压,在正常运行条件下额定频率时作用于主绕组端部之间的电压。 其值应等于系统标称电压除以3。,8.1.1.2 额定容量,在消弧线圈主绕组视在功率的最大指定值。,8.1.1.3 额定电流,在额定频率下施加额定电压，在规定的时间内流经主绕组的电流。其值为额定容量和额定电压之比。, 与dl/t6201997相对应,消弧线圈,8.1,8.1.1.4 最高电压,在正常运行条件下额定频率时作用于主绕组端部之间的最高电压。其值应等于系统最高电压除以3。, 消弧线圈的电压参数: 额定电压、最高电压 绝缘水平由最高电压决定； 额定容量由额定电压与额定电流之积计算 gb10229：消弧线圈只有额定电压 gb/t2900.19：设备额定电压、 设备最高电压（用以确定设备的绝缘）,消弧线圈,8.1,8.1.2 最长通流时间,额定电流的最长通流时间应不小于2h。, 与成套装置额定运行时间相同（第7.7条）,消弧线圈,8.1,8.1.3 额定容量的优先值,（详略） 注：用户应按dl/t 620的规定选用消弧线圈的容量。, 按电压等级、取一定的电流级差规定容量优先值 考虑了目前常用的容量，并经曲线平滑后优选 “注” 提醒用户应按dl / t620公式（1）选用容量 w-消弧线圈容量kva；ic-系统电容电流a；un-系统标称电压kv (该公式已考虑了系统电压超过标称电压的概率等因素),额定容量的优先值,8.1.3, 用户应按dl/t620公式（1）选择消弧线圈额定容量 使系统为最高电压时，消弧线圈的电流不超过额定电流 不能将预估的系统电容电流直接乘以额定电压计得,消弧线圈容量选择须知,系统达最高电压时：消弧线圈输出电流超过额定电流 消弧线圈的电压和电流为线性关系, 制造商仅保证在最长通流时间内输出额定电流安全 不保证输出超额定电流时的安全,消弧线圈额定容量额定电压额定电流 系统标称相电压额定电流,消弧线圈,8.1,8.1.4 温升,消弧线圈在额定电流下2h温升限值不应超过表2的规定，绕组温升应按其绝缘耐热等级考虑。,温升,8.1.4, 按iec6007611各级耐热水平绕组稳定温升极限取值 保证绕组绝缘在输出额定电流下运行最长通流时间安全 仍有裕度（环温高达40时绕组温度仍低于绝缘的允许温度） 对消弧线圈间隔短时间后再次运行的情况仍有一定裕度,消弧线圈非长期运行,油式、干式都按其绕组绝缘耐热等级规定绕组温升,不需规定油温,考虑其达到最长通流时间（2h）的温升状况并留有一定裕度即可,制定依据,温升,8.1.4,gb 10229： 考虑了系统接地故障不常发生、时间有限的因素 运行时间有限可比持续运行时温升高得多 本标准b级：80k 1988年制定，针对 b 级及以下绝缘材料 dl/t 1057-2007 ： 规定最大通流时间为2h 温升值为2h温升,与gb10229比较,消弧线圈,8.1,8.1.5 绝缘水平,8.1.5.1,消弧线圈主绕组的绝缘水平应与谐振接地系统中变压器中性点的绝缘水平相同。消弧线圈主绕组直接（或经ct）接地的可采取分级绝缘方式（接地端可取更低的绝缘水平），否则应取全绝缘方式。, 消弧线圈接在系统中性点上，可采用分级绝缘 主绕组非直接接地时（例如经阻尼电阻接地）: 若接地端所连接的设备故障开断 消弧线圈接地端将与高压端同电位 应采用全绝缘,绝缘水平,8.1.5,8.1.5.2,消弧线圈主绕组全绝缘及分级绝缘高压端的绝缘水平应符合表3规定。,8.1.5.2, 按 “由设备最高电压决定其绝缘水平”的绝缘配合原则 接在系统中性点，最高电压为(系统最高电压3) 工频绝缘水平应低于接在系统线间的设备 符合节约资源、鼓励先进技术的原则 干式和油浸式绝缘水平相同 确定绝缘水平数值方法： 由变压器绝缘水平标准，按差值法得出其绝缘水平； 套用绝缘配合中绝缘水平的标准值； 预留了较大裕度后得出 雷电冲击水平与（干式）接地变压器主绕组线端相同,消弧线圈绝缘水平的确定,绝缘水平,8.1.5,8.1.5.3,消弧线圈主绕组分级绝缘直接接地端的绝缘水平为：额定短时（1min）工频耐受电压（有效值）应不小于5kv 。, 直接接地端绝缘水平按1kv及以下电压绝缘水平考核,消弧线圈,8.1,8.1.6 电压电流特性,消弧线圈电压电流特性曲线由零至设备最高电压应为线性。, 线性良好的伏安特性是消弧线圈的重要性能 在0-110%额定电压范围内是一条过原点的直线,在所有的un下都能精确补偿,消弧线圈工作点设置正确,不产生谐波,减小残流的必要条件,电压-电流特性,8.1.6,线性u-i特性才能保证在所有un下都能精确补偿,un: 0-maxu变化,il须与un线性,ic ic =cun,un 取决于接地阻抗,为满足 所有un下 il=ic,ic与un线性, 尤其对高阻接地特别重要, 高阻接地占接地故障绝大多数,电压-电流特性,8.1.6,某变电站现场统计数据,电压-电流特性,8.1.6,非线性v-a特性造成il与ic的差值较大的示意图,消弧线圈,8.1,8.1.7 局部放电水平（干式）,干式消弧线圈局部放电量不应大于10pc。, 较gb10229增加的要求 按照干式变压器的局放水平标准提出,消弧线圈,8.1,8.1.8 铭牌内容,(详略), 参照gb10229-88 增加“绝缘等级”和“使用条件”,接 地 变 压 器,主要部件技术要求,8,8.2, 本标准中接地变仅用作消弧线圈的配套设备,接地变压器,8.2,8.2.1 绕组, 参照 gb10229,接地变压器为三相变压器（或三相电抗器），主绕组用来连接到要求接地系统的三相，并引出中性点端子接到消弧线圈上。接地变压器可以带有一个低电压的二次绕组，该绕组可具有连续供电容量，作为变电站辅助电源。,接地变压器,8.2,8.2.2 参数,在正常运行条件下额定频率时作用于接地变压器主绕组之间的电压。其值应等于系统标称电压。,8.2.2.1 额定电压,在正常运行条件下额定频率时作用于接地变压器主绕组之间的最高电压。其值应等于系统最高电压。,8.2.2.2 最高电压, 参考高压试验技术和绝缘配合术语的标准 参数的定义与gb10229有较大差别 电压参数规定为额定电压和最高电压两个,参数,8.2.2,在额定频率下，当二次绕组具有额定容量时，持续流过主绕组线端的电流。,8.2.2.4 有二次绕组的接地变压器的额定持续电流,额定频率下每相的零序阻抗，其值等于三相主绕组各线端连在一起与中性点之间的阻抗值的三倍。,8.2.2.5 额定零序阻抗,接地变压器在持续或设定工作时间内所须传送的电流，即在额定频率下，流过主绕组的中性点端子的电流。,8.2.2.3 额定中性点电流,参数,8.2.2,额定容量由额定电压与额定中性点电流计算所得的中性点电流容量s1和额定二次容量s2两部分组成，标识为s1/s2。对无二次绕组的接地变压器，s20，额定容量可记为s1。,8.2.2.6 额定容量, 主绕组与二次绕组的容量不同 中性点电流与二次电流完全无关 关注中性点电流容量、二次负荷容量 分别定义一次和二次绕组容量不能 表达出中性点电流容量 s1 = 3（io/3)un/3 = ioun/3,接地变压器,8.2,8.2.3 额定中性点电流及其允许运行时间,额定中性点电流及其允许运行时间不应小于所带消弧线圈的额定电流和额定运行时间。, 本标准中接地变是消弧线圈的配套设备 与gb10229有较大差别,接地变压器,8.2,8.2.4 额定容量及其优先值,详略, 规定接地变两种容量s1、s2的定额及其优先值 中性点电流容量 s1 按消弧线圈的容量优先值 二次额定容量 s2 按配电变压器的容量优先值 其它特殊要求的接地变压器按相应要求确定容量,接地变压器,8.2,8.2.5 阻抗电压,当接地变压器带有二次绕组时，其阻抗电压以二次容量为基准。阻抗电压的选取应保证接地变压器二次回路能承受相应的短路电流，同时接地变压器自身能承受相应的动热稳定而无损伤。在满足上述要求的条件下，阻抗电压的选取值可比电力变压器低。, 较gb10229新增 带二次绕组接地变阻抗电压的要求： 二次回路能承受相应的短路电流 接地变自身能承受相应的动热稳定而无损伤 满足要求的条件下，阻抗电压可比电力变压器低 因其二次容量较小，一次容量相对较大,接地变压器,8.2,8.2.6 额定零序阻抗定额,对于6kv、10 kv电压等级的接地变压器，额定零序阻抗除以 3一般不应大于配套消弧线圈最大补偿电流所对应阻抗的4%；对于35 kv电压等级的接地变压器一般不应大于配套消弧线圈最大补偿电流所对应阻抗的7%。当阻抗电压和零序阻抗参数要求不能同时满足时，制造商与用户协商确定。, 接地变较小的零序阻抗有利于零序电流的输出 限制接地变的最大零序阻抗才能保障整套装置的功能 根据实际应用按电压等级分为4和7的限值,接地变压器,8.2,8.2.7 温升,温升试验条件：在容量s2下长期运行后，在容量s1下运行2h。 接地变压器的温升限值可应用8.1.4的规定，绕组温升应按其绝缘等级考虑。, 温升条件：在容量s2下长期运行后，在容量s1下运行2h 温升限值同消弧线圈规定，绕组温升按其绝缘等级考虑,接地变是消弧线圈 的配套设备,二次负荷不是主要的,额定中性点电流定额及其允许运行时间与所带消弧线圈的额定电流和最大通流时间相适应,接地变压器,8.2,8.2.8 绝缘水平,接地变压器主绕组线端的绝缘水平应符合表4规定；中性点宜按表3选择较低的绝缘水平（分级绝缘）,绝缘水平,8.2.8, 接地变绝缘水平可采用分级绝缘（参照gb10229） 主绕组线端绝缘水平的确定： 油式: 最高电压 gb1094.32003 表2 干式: 20kv及以下电压等级和油式相同 35kv级 gb1094.32003 表2 ( 无66kv 级） 中性点端工频绝缘水平较低，按表4（消弧线圈）选择 中性点端雷电冲击绝缘水平则与线端（干式）相同,接地变压器,8.2,8.2.9 局放水平（干式）等其它要求,干式接地变压器局部放电量不应大于10pc。接地变压器其它要求应符合gb 10229的相关规定。, 较gb10229新增 局放值符合干式电力变压器规定 未尽的其它要求应符合gb10229的相关规定 非与消弧线圈配套的接地变的内容，则不要求 （例如 “耐受短时电流能力的验证”）,接地变压器,8.2,8.2.10 铭牌,（详略）, 参照gb10229-88 增加“绝缘等级”、“使用条件” 、 “额定容量” 、 带二次绕组时的“额定二次电流” 、“阻抗电压”,控 制 器,主要部件技术要求,8,8.3,控制器,8.3,控制器技术要求： 保证整套装置满足技术要求 利于分析系统单相接地状况 内容： 功能 机械性能 测量误差 连续通电 绝缘性能 其它性能的要求 电磁兼容性能,控制器,8.3,8.3.1 功能要求,控制器与接地变压器、消弧线圈等配合，应能正确、可靠地自动控制消弧线圈，使成套装置完成其基本功能并满足技术条件要求。,8.3.1.1 主要功能, 概括了控制器的功能要求,功能要求,8.3.1,1） 系统正常运行时应能实时显示系统当前状态，一般应包括时钟、中性点电压、系统电容电流、流过消弧线圈的电流等信息，如有两套以上装置，则应表达装置并列或分列状态； 2） 系统发生单相接地故障时应显示并储存（储存容量不应少于200次）接地次数、中性点电压实测值、与该电压对应的系统单相接地电容电流值、消弧线圈补偿电流实际测量值、接地开始时间（年月日时分秒）、接地终止时间（年月日时分秒）或接地持续时间等。,8.3.1.2 其他功能, 显示、储存量对分析系统单相接地状况很必要 需显示实测的消弧线圈输出电流 不能以档位电流、设定值、计算值、推算值代替实际测量值 应显示与中性点电压实测值对应的系统单相接地电容电流值,a) 显示与储存功能,其他功能,8.3.1.2,应能对脱谐度（或补偿状态及最大残流）进行设定。,b) 设定功能,应能查询、输出历史接地信息。,c) 数据查询功能,应能与站内自动化系统进行通信，有条件时宜执行iec 61850的通信规约。,d) 通信功能,应能对控制器及装置主要部件进行自检，当自检发现问题、失电、系统电容电流超过消弧线圈额定补偿电流等异常时应能报警。,e) 自检功能和报警功能,控制器,8.3,8.3.2 测量误差,电压的测量相对误差应2.0%； 电流的测量相对误差应2.0%。, 为满足成套装置电容电流测量误差要求（7.3条）,控制器,8.3,8.3.3 绝缘性能, 参照远动终端设备提出控制器的绝缘性能,8.3.3.1 绝缘电阻,a) 正常大气条件下(详略),b) 恒定湿热条件下(详略),8.3.3.2 介质强度(详略),8.3.3.3 冲击电压(详略), 参考 gb/t13729、 gb/t7261,控制器,8.3,8.3.4 电磁兼容性能 （详略）, 参照远动终端等设备提出,8.3.4.1 抗高频干扰 8.3.4.2 抗快速瞬变脉冲群干扰 8.3.4.3 抗浪涌干扰 8.3.4.4 抗静电放电干扰 8.3.4.5 抗工频磁场干扰 8.3.4.6 抗辐射电磁场干扰 8.3.4.7 抗电源电压突降和中断 8.3.4.8 射频辐射电磁场, 参考 gb/t15153.1 、gb/t 13729、gb/t14598.13,控制器,8.3,8.3.5 机械性能, 参考继电器及装置的相应要求提出, 依据gb/t 7261,电压控制器应能承受gb/t 7261规定的试验严酷等级为1级的振动耐久能力试验、冲击耐久能力试验和碰撞试验。试验后，应无紧固件松动、脱落及结构件损坏。,控制器,8.3,8.3.6 连续通电, 参考远动终端设备提出, 参考gb/t13729,控制器在完成调试后，出厂前应进行不少于168h连续稳定的通电试验，考核其稳定性，在正常运行负载条件下，应满足8.3.1、8.3.2的要求。, 通电时间延长至168h,控制器,8.3,8.3.7 其他 （详略）, 参照远动终端设备提出,8.3.7.1 状态量 8.3.7.2 输出触点容量 8.3.7.3 状态量的显示 8.3.7.4 控制量的控制,配套设备,主要部件技术要求,8,8.4,配套设备,8.4,配套设备主要指： 通常接入高压侧的阻尼电阻、有载分接开关 对装置起重要作用的电力电子器件装置 通常接入二次侧的其它配套设备,配套设备,8.4,8.4.1 阻尼电阻, 为保障系统安全，避免中性点位移电压过度升高,8.4.1.1,阻尼电阻运行中应保证当系统正常运行时中性点位移电压满足7.10的规定。, 为避免工作时被损坏，阻尼电阻容量须足够大,8.4.1.2,阻尼电阻通流容量应满足系统正常运行和单相接地情况下被切除前的要求。,配套设备,8.4,8.4.2 有载分接开关,有载分接开关应能满足成套装置的切换要求。其技术性能应符合gb 10230的要求。 注：有载分接开关级电压的选取应使装置满足7.9的要求。, 须满足gb/t 10230-1988有载分接开关的要求 级电压应满足级差电流不过大的 要求,配套设备,8.4,8.4.3 电力电子器件, 说明本装置电力电子器件所包括的内容,8.4.3.1,电力电子器件包括高短路阻抗变压器式（相控式）、直流偏磁式、磁阀式等装置调节电感用的晶闸管；预调式装置短接及投入阻尼电阻用的晶闸管；调容式装置投切电容用的晶闸管或与上述用途相同的电子器件；以及装置中其它的电子器件。,电力电子器件,8.4.3, 电力电子器件的工况决定其工作严酷程度 其参数必须根据工况来选择 例如，与电容相连的器件要考虑足够的反峰电压,8.4.3.2,电力电子器件参数的选择应根据其工况，并留有适当裕度 。,电力电子器件,8.4.3, 为保障系统安全提出,8.4.3.3,应采取有效措施可靠保护电力电子器件，并防止其失效后对系统产生如串联谐振等不良影响 。, 为保证正常工作，对其控制装置专门提出要求,8.4.3.4,电力电子器件的控制装置应选用可靠的元件，保证对电力电子器件的可靠触发，并应具备较强的环境适应能力，安装在工业现场时应采取防潮、防尘措施 。,电力电子器件,8.4.3, 散热能力是电力电子器件正常工作的必要条件,8.4.3.5,电力电子器件的散热能力应保证在允许环境、额定工况和规定的工作时间内，半导体温度不超过其结温的允许值 。, 用户对应用电力电子器件的要求,8.4.3.6,电力电子器件应便于运行维护，并应能自动对重要部件进行检测和故障报警。,配套设备,8.4,8.4.4 其他配套部件,各类装置所需配套部件，应能使该类装置满足第7章规定的成套装置的技术条件和正常运行要求。, 此类部件通常接入二次侧 此类部件种类繁多，技术要求千差万别 不必逐一规定其技术条件，但须提出原则要求,技术依据及说明,二,9 试验规则,检验规则,9,成套装置及主要部件检验分出厂试验、型式试验和特殊试验三种。, 本章规定的内容与其它标准大致相同,检验规则,9,每套装置及主要部件出厂前应由制造单位的质检部门进行出厂试验。出厂试验在正常大气条件下进行，出厂试验项目见附录a 。,9.1 出厂试验,检验规则,9,a） 新产品定型或老产品转厂生产时； b） 连续批量生产的装置每四年一次； c） 正式投产后，如设计、工艺材料、主要元器件有较大 改变，可能影响产品性能时； d） 产品停产一年以上又重新恢复生产时； e） 国家质量技术监督机构提出进行型式试验的要求时； f） 合同规定有型式试验的要求时。,9.2 型式试验,9.2.1 凡遇下列情况之一，应进行型式试验：, 参考 gb/t 13729 提出，但增加（d） 条,型式试验,9.2,型式试验从出厂试验合格的产品中任意抽取一套作为样品。 型式试验各项目全部符合技术要求为合格。发现有不符合技术要求项目应分析原因，处理缺陷，对产品进行整顿后，再按全部型式试验项目检验，其中，不符合技术要求的项目应重新进行；试验结果受该项影响的试验项目应重新进行；试验结果不受该项影响的试验项目可不重新进行时。,9.2.2 型式试验的抽样与判据规则按如下规定：,9.2.3 型式试验项目见附录a。,（略）,检验规则,9,根据特殊项目和特殊要求进行。 成套装置的特殊试验宜在现场进行，试验项目见附录a，试验方法见附录b。,9.3 特殊试验, 对检验装置的设计和性能很必要 可根据特殊项目和特殊要求进行 成套装置特殊试验宜在现场进行 试验内容与系统相关,技术依据及说明,二,10 试验方法,1,强调成套装置整体的试验 试验项目包含对装置整体性能的全部技术要求的检验,2,确定参数须经多次试验选取 基于装置的参数与接地相位等随机因数有关的事实,试验方法和要求,10,关注,试验方法和要求,10, 成套装置, 消弧线圈, 接地变压器, 控制器, 阻尼电阻, 电力电子器件, 其它部件,试验方法和要求,10,10.1 成套装置, 试验项目检验了整体性能的全部技术要求 规定了成套装置主要试验项目的试验方法 试验数据经多次试验得出，力图得