T∕CEC 204-2019 特高压串补平台侧1000kV电容式电压互感器技术规范

ICS 29.1.80 K 41 备案号：53939-2016 准T / CEC 2042019 特高压串补平台侧 1000kV 电容式电压 互感器技术规范 Technical specification for 1000kV capacitor voltage transformer of UHV fixed series capacitors platform 成品：210*297 版心：166*238 字数：45*43 行 天 35 地 24 订 24 切 20 描图：6 修图：1 2019-04-24 发布 2019-07-01 实施 中国电力企业联合会 发布 T / CEC 2042019 目次前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 4 使用条件 1 4.1 正常使用条件 1 4.2 特殊使用条件 2 5 技术参数及性能要求 2 5.1 技术参数 2 5.2 技术性能要求 3 6 结构要求 6 6.1 一般要求 6 6.2 限流装置 6 6.3 均压装置 6 6.4 电容元件引线 7 6.5 铭牌 7 7 试验 7 7.1 型式试验 7 7.2 例行试验 7 7.3 特殊试验 8 8 包装、运输、贮存及预期寿命 8 8.1 包装 8 8.2 运输 8 8.3 贮存 8 8.4 预期寿命 8 附录 A（规范性附录） 特殊使用条件 9 附录 B（资料性附录） 冲击电流限制方法 11 附录 C（资料性附录） 冲击电流测量方法 13 附录 D（资料性附录） 限流装置参数取值算例 14 IT / CEC 2042019 前言本标准根据 GB/T 1.12009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写的规则起草。 本标准参照 GB/T 20840.32013互感器 第 3 部分：电磁式电压互感器的补充技术要求对电 磁式电压互感器的技术要求，结合 GB/T 500642014 对电磁式电压互感器饱和引起的铁磁谐振防护要 求及碳化硅特点而制定。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业过电压与绝缘配合标准化技术委员会（DL/TC 38）归口。 本标准起草单位：云南电网有限责任公司电力科学研究院、中国电力科学研究院、河北旭辉电气 股份有限公司、重庆大学、国网安徽省电力公司电力科学研究院、云南电网有限责任公司红河供电 局、西安交通大学、武汉大学、国网冀北电力有限公司电力科学研究院。 本标准主要起草人：赵现平、刘红文、张翠霞、贺子鸣、柴晨超、杨庆、李昊、朱太云、郭涛、 刘学忠、陈昌龙、彭珑。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二 条一号，100761） 。II T / CEC 2042019 特高压串补平台侧 1000kV 电容式电压互感器技术规范 1范围 本标准规定了特高压串补平台侧电容式电压互感器的使用条件，技术参数及性能要求，结构要 求，试验，包装、运输及贮存及预期寿命。 本标准适用于额定频率为 50Hz 的特高压串补平台侧 1000kV 电容式电压互感器。 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/T 2900.16 电工术语 电力电容器 GB/T 2900.50 电工术语 发电、输电及配电 通用术语 GB/T 2900.57 电工术语 发电、输电及配电 运行 GB/T 2900.94 电工术语 互感器 GB/T 20840.12010 互感器 第 1 部分：通用技术要求 GB/T 20840.52013 互感器 第 5 部分：电容式电压互感器的补充技术要求 3 术语和定义 GB/T 2900.16、GB/T 2900.50、GB/T 2900.57、GB/T 2900.94、GB/T 16927.1、GB/T 20840.1 2010、GB/T 20840.52013 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 特高压串补平台侧 1000kV 电容式电压互感器 1000kV capacitor voltage transformer of UHV fixed series capacitors platform 安装于特高压串补平台出线侧的 1000kV 电容式电压互感器。 3.2 电容元件引线 capacitor element lead 连接电容元件的片状导体。 3.3 限流装置 damping device 安装于特高压串补平台侧 1000kV 电容式电压互感器顶部，用于限制冲击电流幅值的装置。 4使用条件 4.1 正常使用条件 4.1.1 海拔 海拔不超过 1000m。 4.1.2 环境温度 最高气温：40； 1T / CEC 2042019 最低气温：25； 最热日平均气温：35； 最热月平均气温：30； 最大日温差：20K。 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 4.1.8 4.2 最大风速 34m/s。 日照强度 最大日照强度：0.1W/cm2。 覆冰厚度 最大覆冰厚度：20mm。 污秽等级 污秽等级不超过 d 级。 耐地震能力 地面水平加速度：2m/s2。 垂直加速度：1.6m/s2。 安全系数不小于 1.67。 设备本体水平加速度应计及设备支架的动力放大系数 1.4。 系统接地方式 中性点有效接地。 特殊使用条件 根据实际使用条件决定，海拔校正按照附录 A 进行。 5技术参数及性能要求 5.1 技术参数 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 2额定频率 fr 额定频率为 50Hz。 系统标称电压 Us 系统的标称电压为 1000kV。 设备最高电压 Um 设备最高电压为 1100kV。 额定一次电压 Upr 额定一次电压为 1000/ 3 kV。 5.1.5 5.1.6 5.1.7 5.1.8 5.1.9 额定二次电压 Usr 额定二次电压为 0.1/ 3 kV,0.1kV。 额定输出 额定输出的标准值应在下列数值中选取：1VA、2VA、2.5VA。 准确级 安装限流装置后应满足： a） 测量及保护组合准确级：0.5/3P。 b） 剩余电压绕组保护准确级：3P。 负荷额定功率因数 cos 负荷额定功率因数取 1。 额定电容值 Cr 额定电容的标准值应在下列数值中选取：2000pF、3000pF 。 允许偏差：5%10%。 T / CEC 2042019 5.1.10 电容分压器的电容温度系数 TC 应满足Tc2104K1 要求。 5.1.11 限流装置参数 应由产品的设计限流性能、绝缘水平及额定电容值等因素确定。 5.2 技术性能要求 5.2.1 绝缘水平 5.2.1.1 电容式电压互感器的绝缘水平 表1 电容式电压互感器的额定绝缘水平 单位为千伏（kV） 额定雷电冲击耐受电压（峰值） 额定短时工频耐受电压（方均根值） 额定操作冲击耐受电压（峰值） 全波 截波 1200（5min） 2400 2760 1800 注 1：短时工频耐受电压试验持续 5min。 注 2：操作冲击耐受试验为湿试。 注 3：电容分压器、限流装置应作为整体进行考核，限流装置的绝缘水平应与产品整体绝缘水平相适应。 5.2.1.2 电磁单元的绝缘水平 a） 电磁单元的额定雷电冲击耐受电压（峰值）Ue 应等于： UeU C1r k （1） C1rC2r 3T / CEC 2042019 式中： U 电容式电压互感器的额定雷电冲击耐受电压（峰值） ；k 电压分布不均匀系数，可取 1.05； C1r 高压电容器的额定电容； C2r 中压电容器的额定电容。 注：电磁单元也可与分压器在一起进行试验。 b） 电磁单元应能承受 4 倍电容分压器的额定中间电压的工频耐受电压（方均根值） 续 1min。 ，持 为避免铁芯饱和，试验电压的频率可以高于额定频率。如果试验频率超过两倍额定频率时，则试 验持续时间可少于 1min，按下式计算，但最少为 15s： t2 fr 60 （2） ft 式中： t 试验持续时间，单位为秒（s） ；fr 额定频率 ，单位为赫兹（Hz） ；ft 试验频率，单位为赫兹（Hz） 。注：如果电磁单元跨接有保护装置，则试验时应防止它动作。试验时，跨接载波附件的保护间隙应短接。 c） 补偿电抗器高低压端子之间应能耐受工频电压 10kV（方均根值） ，持续 1min。补偿电抗器置 于中间变压器高压侧时，其对地绝缘应能承受 4 倍电容分压器的额定中间电压的工频耐受电压 （方均根值） ，持续 1min。 d） 电磁单元接地端子与地之间应能承受工频耐受电压 3kV（方均根值） 续 1min。 ，持 e） 二次绕组之间及对地应能承受工频耐受电压 3kV（方均根值） ，持续 1min。 5.2.1.3 其他绝缘要求 电容分压器中压端子与接地端子之间应能承受 4 倍电容分压器的额定中间电压的工频耐受电压 （方均根值） ，持续 1min。 电容分压器低压端子与接地端子之间应承受工频耐受电压 10kV（方均根值） ，持续 1min。如果低 压端子不暴露于风雨中，工频耐受电压 4kV（方均根值） 续 1min。 ，持 5.2.1.4 阻尼装置的绝缘要求 阻尼装置的耐压试验值和试验方法由制造厂确定。 注：阻尼装置放置位置不同则耐压不同，故不作规定。 5.2.2 局部放电水平 安装限流装置，按照下述程序 A 或 B 进行预加电压后，在 1.2Um/ 3 电压下测量电容分压器局部 放电量应不大于 5pC。 程序 A：在工频耐受电压试验后的降压过程中，将电压降至 1.2Um/ 3 进行局部放电量测量。 程序 B：预加 0.8 倍工频耐受电压,保持至少 60s，然后降至 1.2Um/ 3 进行局部放电量测量。 5.2.3 剩余绕组性能要求 为降低开口三角接法产生的剩余电压，要求组成三相电压互感器组的三个剩余电压绕组的比值差 和相位差应同相接近，并在铭牌上表示出这三台互感器的成组编号，提供比值差和相位差的曲线。 5.2.4 传递过电压 安装限流装置，对一次端子施加 GB/T 20840.12010 表 10 中 A 类冲击波，在规定电压下，在二 4T / CEC 2042019 次绕组上测量输出电压峰值，要求峰值电压不大于 1.6kV。 5.2.5 5.2.6 额定电压因数（FV）标准值和额定时间 a） 1.2Upr，连续。 b） 1.5Upr，30s。 短路承受能力 在额定电压下励磁时，互感器应能承受持续时间为 1s 的二次绕组外部短路造成的机械、电和热的 效应而无损伤。 5.2.7 5.2.8 无线电干扰和电晕 a） 1.1Um / 3 kV 下，无线电干扰不应大于 2500mV; b） 1.1Um / 3 kV 下，户外晴天夜晚无可见电晕。 电容分压器的介质损耗角正切 tand 在额定电压下，电容分压器（膜纸绝缘）温度 20时的 tand0.0012。制造厂应提供 tand和电容 量的实测值，并应提供 tand温度校正曲线。当额定电压下、在 535范围内的 tand0.001 时， 无需进行温度换算。 5.2.9 铁磁谐振 安装限流装置，在不超过 FvUpr（Upr 为额定一次电压的方均根值）的任一电压下和负荷为 0 至 额定负荷之间的任一值时，由开关操作或者由一次或二次端子上暂态现象引起的电容式电压互感器的 铁磁谐振应不持续。 铁磁谐振的暂态振荡由下式，即铁磁谐振振荡时间 tF 之后的最大瞬时误差 eF 来限定： eF Us 2Up kr krUs 2Up （3） 2Up 2Up kr 式中： eF 最大瞬时误差； Us 在时间 tF 之后的二次电压（峰值） Up 一次电压（方均根值） ；kr 额定电压比。 ；时间 tF 之后的最大瞬时误差 eF 要求见表 2。 表2 铁磁谐振要求 一次电压（方均根值）Up 0.8Upr 1.0Upr 1.2Upr 1.5Upr 铁磁谐振振荡时间 tF s0.5 0.5 0.5 2 经时间 tF 之后最大瞬时误差 eF %10 10 10 10 注：0.8Upr、1.2Upr、1.5Upr 的电压下试验次数各不少于 10 次，1.0Upr 的电压下试验次数不少于 30 次。 5T / CEC 2042019 5.2.10 暂态响应级 安装限流装置，暂态响应特性为一次短路后规定时间 Ts 时的二次电压 U2（t）对一次短路前的二次 电压峰值 2U2 之比值，标准的暂态响应级应符合 GB/T 20840.52013 中表 507 的要求。 5.2.11 电磁单元温升限值 a） 在 1.2 倍额定电压、额定频率和功率因数 0.8 滞后与 1 之间的额定负荷条件下，各元件温升达 到稳定状态（每小时温升小于 1K）后，电磁单元线圈元件各绕组温升限值为 75K； b） 在 1.2 倍额定电压、额定频率和功率因数 0.8 滞后与 1 之间的额定负荷条件下，各元件温升达 到稳定状态（每小时温升小于 1K）后，立即将施加电压提高到 1.5 倍额定电压试验 30s，线圈 元件绕组温升限值不应超过 85K。 5.2.12 机械强度要求 安装限流装置，电容式电压互感器或分压电容器应能承受静态试验载荷 6000N，持续 1min。电容 式电压互感器或分压电容器应装配完整，以垂直方式牢固安装在座架上，试验载荷应以垂直和水平方 向施加于顶部，水平方向施加的力应垂直于电容器轴线并取向与电容器最薄弱的方向。 66.1 6.2 结构要求 一般要求 一般要求如下： a） 采用非叠装式结构，非叠装式结构设备的电磁单元和电容分压器的中压连线应具有防护高空坠 落小型金属线或动物搭接的功能，防止中压连线对地短路；误差调节端子应设置在电磁单元箱 体外侧，以便现场调节互感器比值差和相位差，且端子板应有单独的防护罩；补偿电抗器的过 电压限幅装置宜设置在电磁单元箱体外侧，以便现场更换，且有防护罩。 b） 设备应装有起吊环。 c） 应具有直径不小于 12mm 的接地螺栓。 d） 所有金属部件材料应具有良好的防锈、防腐蚀性能。 e） 电磁单元应设油位指示器，同时设有排油阀门和密封取样阀，排油阀能排出最低处的油。 f） 设备应具有良好的密封性能。电磁单元的油箱内充以 0.07MPa 的表压，保持 2h，所有密封部 位不得有渗漏的现象。电容分压器密封性试验应在液体压力超过最高工作压力下进行或在温度 5565下保持 8h，无渗漏迹象。 g） 瓷套应有足够的机械强度、绝缘强度。绝缘子及其装配件的结构应保证其任何部分不因热胀冷 缩导致结构损伤。 限流装置 应在顶端安装限流装置。限流装置的尺寸设计应与均压环的标准设计相适应。限流装置宜全密封 设计。 6.3 均压装置 互感器均压环的结构、尺寸及安装方式应兼顾局部放电量、无线电干扰、一次导线连接、迎风面 积、地震耐受能力等。均压环数量不应小于 2 个，均压环管直径不宜小于 240mm，最大外径不宜小于 1.8m，上端和下端均压环之间距离不宜小于 660mm。 6T / CEC 2042019 6.4 电容元件引线 电容元件之间宜采用压接方式进行连接，引线片宽度不小于 40mm。 6.5 铭牌 铭牌上应有包含限流装置的电气接线图、技术参数的标志，其他标志应符合 GB/T 20840.52013 的要求。铭牌标志中的文字应为中文，铭牌应采用不锈钢材料。 77.1 7.2 试验 型式试验 型式试验项目应包括下列内容： a） 准确度检验； b） 温升试验； c） 工频电容测量和 tanb测量； d） 额定雷电冲击试验； e） 截断雷电冲击试验； f） 无线电干扰电压（RIV）试验； g） 短路承受能力试验； h） 操作冲击湿试验； i） 工频耐压试验； j） 暂态响应试验； k） 铁磁谐振试验； l） 准确度试验。 注：准确度检验、额定雷电冲击试验、截断雷电冲击试验、操作冲击湿试验、工频耐压试验、暂态响应试验、铁 磁谐振试验及准确度试验应加装限流装置进行。 例行试验 例行试验项目应包括下列内容： a） 外观检查； b） 电容分压器密封性能试验； c） 工频电容测量和 tanb测量； d） 工频耐压试验（包括中压电容工频耐压试验） ；e） 局部放电测量； f） 电磁单元密封性试验； g） 端子标志检验； h） 电磁单元的工频耐压试验； i） 电容分压器低压端子的工频耐压试验； j） 二次绕组的工频耐压试验； k） 铁磁谐振检验； l） 准确度检验； n） 限流装置参数测量（参见附录 D） ；m）冲击电流测量试验（参见附录 C） 。7T / CEC 2042019 注：外观检查、工频耐压试验、局部放电测量、铁磁谐振检验、准确度检验、冲击电流测量试验应加装限流装置 进行。 7.3 特殊试验 特殊试验项目应包括下列内容： a） 传递过电压测量； b） 机械强度试验； c） 电容温度系数测定； d） 耐地震试验。 试验方法应按照 GB/T 20840.52013 执行，试验顺序应按照 GB/T 20840.52013 中图 508 执行。 流程图以外试验项目的试验顺序可自行调整。 注 1：经制造方与用户协商同意，试验顺序可少量修改。 注 2：传递过电压测量、机械强度试验、耐地震试验、冲击电流测量试验应加装限流装置进行。 88.1 8.2 8.3 包装、运输、贮存及预期寿命 包装 每台设备应妥善包装，防止受潮，并应附有下列出厂文件： a） 产品合格证； b） 出厂试验报告； c） 安装使用说明书； d） 备件（如果有）一览表。 运输 在运输过程中，电压互感器应正置运输，无严重振动、颠簸和冲击现象。 贮存 贮存应避免受日晒雨淋，底座应高于地面 50mm 以上，长期贮存应包装。贮存环境温度应为25 40。 8.4 预期寿命 按照本标准规定的工作条件运行，设备的预期寿命不应小于 30 年。 8T / CEC 2042019 附录A （规范性附录） 特殊使用条件 A.1 海拔 当安装处海拔超过 1000m 时，在标准大气条件下的弧闪距离应由使用地区要求的耐受电压乘以按 图 A.1 查得的海拔校正因数 k 确定。 注：内绝缘的绝缘强度不受海拔影响。外绝缘的检查方法由制造方与用户协商确定。 因数 k 可用下述公式计算： kem(H1000)/8150 （A.1） 式中： H CVT 安装地点的海拔，单位为米（m） ；m1 适用于工频和雷电冲击电压，值为 1； m2 适用于操作冲击电压，值为 0.75。 图 A.1 海拔校正因数 A.2 环境温度 当安装处的环境温度与通用使用条件不同时，可以选择以下两种范围： a） 寒冷地区，40和40； b） 潮热地区，5和45。 A.3 温升限值 如果电容式电压互感器规定在海拔超过 1000m 的地区使用，而试验处海拔低于 1000m，则温升限 值应按工作地点的海拔超过 1000m 后的每 100m 减去下列数值： a） 油浸式电磁单元：0.4%。 b） 干式电磁单元：0.5%。 温升的海拔修正系数如图 A.2 所示。 9T / CEC 2042019 图 A.2 温升的海拔修正系数 温升的海拔修正系数为 式中： DTh 在海拔 h1000m 处的温升； Ko DTh DTho DTho 规定的在海拔 h01000m 处的温升限值。 10 T / CEC 2042019 附录B （资料性附录） 冲击电流限制方法 限流装置由电阻或电感元件组成，可以有效限制流过的冲击电流幅值，如图 B.1 所示。 说明： R、L 限流装置； C1 C2 Lk Ta、n 高压电容； 中压电容； 补偿电抗器； 中间变压器； 二次绕组端子； da、dn 剩余绕组端子； ZL 二次负荷； ZX 阻尼器。 图 B .1 电容式电压互感器串联电感或电阻电路图 限流装置的安装方法可参考图 B.2。电感元件及电阻元件的参数的选择以不影响串补平台侧 1000kV 电容式电压互感器绝缘性能、准确度为前提。 11 T / CEC 2042019 图 B .2 限流装置安装方式 注：本附录中，冲击电流限制方法为发明专利（申请号：201510400869.X） 一种 1000kV 柱式电容式电压互感 器 、发明专利（申请号：201510531076.1） 一种设有阻尼装置的柱式电容式电压互感器及发明专利（申请 号：201510400583.1） 一种改进的 1000kV 柱式电容式电压互感器的技术方案。 12 T / CEC 2042019 附录C （资料性附录） 冲击电流测量方法 对特高压串补平台侧 1000kV 电容式电压互感器施加不小于 200kV 的雷电冲击过电压，试验原理 图如图 C.1 所示。为便于电流传感器的测量，安装特高压电容式电压互感器时，要求电容分压器及电 磁单元通过接地铜线单点接地。 图中： TA高频电流传感器。 图 C.1 冲击电流测量试验原理图 宜建立特高压串补平台侧 1000kV 电容式电压互感器冲击电流测量数据库，记