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DL/T 1300-2013

基本信息

标准号: DL/T 1300-2013

中文名称:气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验导则

标准类别:电力行业标准(DL)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 气体 绝缘 金属 封闭 开关设备 现场 冲击 试验

标准分类号

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出版信息

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标准简介

DL/T 1300-2013.Guide for impulse test of gas-insulated metal-enclosure switchgear on site.
1范围
DL/T 1300规定了额定电压363kV及以上、频率为50Hz的新安装的气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)现场冲击试验的方法和技术要求。
DL/T 1300适用于全部或部分采用SF.气体作为绝缘介质的气体绝缘金属封闭开关设备。
额定电压363kV以下的GIS和单独使用的SF。罐式断路器可参照本标准执行。
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,仅所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 16927.1- 2011
高电压试验技术第1部分:一般定义及试验要求
3被试品
3.1被试品应完全安装好, 并充以合格的SF气体,气体密度应保持在额定值。
3.2被 试品应已完成除冲击电压试验和交流耐压试验外的各项现场试验项目。
3.3被试品应处 于整体合闸对地状态( 试验范围内所有断路器、隔离开关合闸;所有接地开关分闸)。
3.4被试品规模较大(间隔较多或母线很长)时,因以下原因,应通过断开断路器或隔离开关,尽可能将GIS分成几段进行试验 限制试验电压源的容性负载。
如果出现放电,限制试品击穿时的放电能量。
一一限制因被试品放电引起的反射过电压的幅值。
一降低被试品内 陡波传播引起的反射所产生的过电压的幅值。
一便于确定破坏性放电的部位。
一防止因被试品放电引起其二次闪络的范围扩大。
一冲击试验设备的容量限制。
一冲击电压 下的安全距离范围。

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标准内容

ICS27.100
备案号:42660-2014
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1300-2013
气体绝缘金属封闭开关设备
现场冲击试验导则
Guide for impulse test of gas-insulated metal-enclosure switchgear on site2013-11-28发布
国家能源局
2014-04-01实施
1范围
规范性引用文件
被试品
试验电压波形
5试验电压
6试验设备·
7试验程序
8试验结果的判断
9击穿放电的定位
附录A(资料性附录)现场冲击电压发生器附录B(资料性附录)击穿放电定位方法次
DL/T1300-—2013
DL/T1300—2013
气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)现场冲击试验的目的是检查GIS总体装配的绝缘性能是否良好,特别是发现在安装、运输等各环节中是否发生局部电场畸变造成内部故障隐患。本标准对GIS现场冲击试验的电压波形、加压程序、结果的判定提出了规范性要求。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业气体绝缘金属封闭电器标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位:中国电力科学研究院。本标准参加起草单位:青海电力科学试验研究院、三峡集团公司机电工程局、广东电网有限责任公司电力科学研究院、国网河南省电力公司电力科学研究院、湖北电力试验研究院、国网上海市电力公司电力科学研究院、国网冀北电力有限公司电力科学研究院、西安西电开关电气有限公司、平高集团有限公司。
本标准主要起草人:李博、郭碧红、康钧、谢俊、卢启付、寇晓适、全江涛、高凯、徐党国、王建西、张建新、汤浩。
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1号,100761)。
1范围
DL/T1300—2013
气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验导则本标准规定了额定电压363kV及以上、频率为50Hz的新安装的气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)现场冲击试验的方法和技术要求。本标准适用于全部或部分采用SF气体作为绝缘介质的气体绝缘金属封闭开关设备。额定电压363kV以下的GIS和单独使用的SF.罐式断路器可参照本标准执行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,仅所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/T16927.1一2011高电压试验技术第1部分:一般定义及试验要求3被试品
3.1被试品应完全安装好,并充以合格的SF。气体,气体密度应保持在额定值。3.2被试品应已完成除冲击电压试验和交流耐压试验外的各项现场试验项目。3.3被试品应处于整体合闸对地状态(试验范围内所有断路器、隔离开关合闸:所有接地开关分闸)。3.4被试品规模较大(间隔较多或母线很长)时,因以下原因,应通过断开断路器或隔离开关,尽可能将GIS分成几段进行试验:
一限制试验电压源的容性负载。一如果出现放电,限制试品击穿时的放电能量。一限制因被试品放电引起的反射过电压的幅值。一降低被试品内陡波传播引起的反射所产生的过电压的幅值。一便于确定破坏性放电的部位。一防止因被试品放电引起其二次闪络的范围扩大。一冲击试验设备的容量限制。
一冲击电压下的安全距离范围。注:被试间隔电容不大于10000pF3.5试验时,GIS上所有电流互感器的二次绕组应短路并接地3.6被试品进行冲击试验时,以下设备应采取隔离措施,避免施加试验电压:a)高压电缆和架空线:
b)电力变压器和并联电抗器:
c)电磁式电压互感器:
d)避雷器。
3.7:GIS设备的扩建部分试验时应符合下列要求:a)GIS扩建部分进行冲击试验时,原有相邻设备应断电并接地,否则,应考虑被试品突然击穿对原有部分造成的损坏环而需采取的应对措施。b)若需要通过原有部分施加电压,其试验程序与新安装的GIS设备相同。3.8冲击试验回路的接地电阻应不大于0.52-
DL/T1300-2013
4试验电压波形
4.1一般规定
冲击电压波形按波头长短可分为雷电冲击电压和操作冲击电压:按波形特征可分为非振荡型和振荡型冲击电压。
正常或带有固定绝缘缺陷的GIS绝缘结构,其振荡冲击和标准冲击的击穿特性,主要取决于波头时间,即波头时间相同时,击穿电压基本相同。振荡冲击电压发生器的效率远高于标准冲击电压发生器,试验时可优先考虑应用振荡型冲击电压。4.2雷电冲击电压
4.2.1概述
雷电冲击电压可分为非振荡型雷电冲击电压和振荡型雷电冲击电压。雷电冲击电压对检查异常电场结构(如电极损坏)比较有效。在尺寸较大的设备上,应考虑陡波引起的反射可能对被试品造成的损伤。4.2.2非振荡型雷电冲击电压
冲击电压迅速上升到峰值,然后无振荡的较缓慢降低到零的冲击电压,见图1。1.0
4.2.3振荡型雷电冲击电压
图1非振荡型雷电冲击波形
100时间((μs)
冲击电压迅速上升到峰值,然后伴随着频率范围在15kHz到400kHz之间的阻尼振荡降低至零,见图2。
图2振荡型雷电冲击波形
100时间((μs)
4.2.4波前时间T
DL/T1300—2013
雷电冲击的波前时间T是一个视在参数,定义为冲击波峰值的30%和90%之间时间间隔T的1.67倍。根据经验,雷电冲击电压波前时间不大于8us,振荡雷电冲击电压波的波前时间不大于15us。4.3操作冲击电压
4.3.1概述
操作冲击电压分为非振荡型操作冲击电压和振荡型操作冲击电压。操作冲击电压对检查存在的污染和异常的电场结构比较有效。
4.3.2非振荡型操作冲击电压
冲击电压迅速上升到峰值,然后无振荡的较缓慢降低到零的冲击电压,见图3。0.3
500100015002000250030003500400045005000时间(μs)T
图3非振荡型操作冲击波形
4.3.3振荡型操作冲击电压
冲击电压迅速上升到峰值,然后伴随着频率范围在1kHz到15kHz之间的阻尼振荡降低至零,见图4。10B
150020002500bzxz.net
30003500400045005000时间(μs)1000
图4振荡型操作冲击波形
4.3.4波前时间T
操作冲击峰值时间T。是指实际原点和到达电压峰值时刻之间的时间间隔,定义为冲击电压峰值的30%和90%两时刻时间间隔T的2.4倍。操作冲击波(包括振荡操作冲击)的波前时间一般应在150us到1000us之间。
5试验电压
GIS现场冲击试验电压峰值取被试品对应型式试验施加电压峰值的80%,即雷电冲击电压(振荡雷电冲击电压)按该GIS设备标准雷电冲击耐压型式试验施加电压峰值的80%:操作冲击电压(振荡操作3
DL/T1300—2013
冲击电压)按该GIS设备标准操作冲击耐压型式试验施加电压峰值的80%。标准雷电冲击电压和振荡雷电冲击电压的读取符合GB/T16927.1—2011第7章的要求。标准操作冲击电压和振荡操作冲击电压的读取符合GB/T16927.1-2011第8章的要求。6试验设备
6.1冲击电压源
6.1.1宜采用振荡冲击电压发生器进行GIS现场的冲击电压试验。6.1.2目前用于现场的冲击电压发生器参见附录A。6.2试验设备的结构
6.2.1试验设备的各安装组件应移动方便、备有便于运输和现场安装的吊装装置。6.2.2试验设备的机械强度和绝缘水平应考虑现场安装条件、大风等因素的影响,整套设备应符合防风沙和防雨的要求。
6.3试验设备的运输
6.3.1试验设备的运输应无严重振动、颠簸及冲击,并应保证所有部件不受损坏。6.3.2试验设备运输需安装专门的减振装置,特别是对控制台和充电变压器需加装固定装置。6.4试验设备与试品的连接
冲击试验设备和分压器与被试品的连接引线不宜过长,电压测量装置应直接与被试品的试验电压引入端子连接。
6.5试验设备和试品的接地
冲击试验设备接地线应与被试GIS的接地端可靠连接。7试验程序
7.1一般规定
现场冲击电压试验应根据试品状况和现场条件,在被试GIS已完成除冲击电压试验和交流耐压试验外的各项现场试验项目后进行。推荐的试验程序是在规定的电压值下,对被试GIS逐相施加正、负极性各三次的冲击试验电压。
对于大型的、GIS间隔数较多的设备,现场冲击试验前应根据被试GIS和试验设备参数进行模拟计算、分析,确认冲击电压的波反射和被试GIS击穿产生的过电压未超过GIS设备的绝缘水平。在计算过电压较大的情况下,应将被试GIS分为适当的若干段,逐段进行冲击电压试验。7.2加压方式
试验电压应施加到被试GIS每相主回路和外壳之间,每次一相,其他相的主回路应和外壳相连,并可靠接地,试验电源可由被试相导体任一方便的部位接入。被试GIS每一部件都应耐受到规定的试验电压。应尽可能避免固体绝缘被重复施加试验电压,例如尽量在被试GIS主回路的不同部位引入试验电压。7.3加压程序
7.3.1试验电压为正极性时,按照下列程序加压:a)在50%的试验电压下进行试验回路的电压波形调整。b)在80%的试验电压下加压一次进行试验设备的效率核准。c)若试验设备的波形和效率都满足试验要求,对试品连续施加三次100%的冲击试验电压。7.3.2按本标准第7.3.1条进行负极性的冲击电压试验。8试验结果的判断
8.1被试GIS的每一部件均已按选定的试验程序在同一极性冲击电压下连续三次耐受规定的试验电压4
而无击穿放电,则试验通过。
8.2正、负极性的冲击电压试验分开进行考核。DL/T1300—2013
8.3如试验过程中发生击穿放电,包括试验电压波形调整和设备效率校准过程,按该试验电压值重新施加一次,若无异常,试验继续进行。如被试GIS还能连续三次耐受100%的冲击试验电压而无击穿放电,则认为该放电是自恢复放电,试验通过:如再次发生击穿放电,按本标准第8.4节进行。8.4被试GIS未能通过试验时,应查找放电故障点,经修复后,重新进行试验。9击穿放电的定位
在GIS现场冲击试验过程中,应尽可能使用击穿放电定位放电技术。可用于现场冲击试验的定位技术主要有以下几种:
a)振动和超声测量(参见附录B)b)特高频信号检测(参见附录B);cs
SF。气体分解物的化学分析。
DL/T1300—2013
附录A
(资料性附录)
现场冲击电压发生器
利用冲击电压发生器来产生振荡冲击电压波,由于冲击电压发生器设备较轻巧、移动方便且效率高,适用于高电压等级的GIS设备现场冲击电压试验。图A.1是现场冲击试验的试验设备连接图。分压器
测量系统
高压引线
冲击电压发生器
变压器电源线
配电柜
高压引线
光纤线
控制计算机
图A.1现场冲击电压试验连接示意图该装置采用模块化结构设计,积木式安装方式。将冲击发生器本体的若干级电容塔整合为一节模块,按照这种方式将全部电容塔整合成几节模块,以节约安装和拆卸工作时间。整套试验装置结构简单,安装便利。
采用干式主电容器,对冲击电压发生器本体的单节模块进行优化。将点火球隙与单节模块整合为一体,以减小冲击电压发生器本体的外形尺寸,使吊装一节模块的同时对应的点火球隙也安装到位,无需再对每级冲击电容和点火系统进行电气连接,只需在各节模块之间实施机械连接即可。且点火球隙的传动机构采用锁扣结构等特殊结构,保证现场不需要重新调整球距,以减轻工作人员的劳动强度和有效控制安装失误。
在设计冲击电压发生器时,可将现场移动式冲击电压发生器的最下面若干级电容塔及直流充电装置与设备底座连成一整体,在设备安装时底座为整个设备的底座,在运输时底座为集装箱的底板。6
B.1概述
附录B
(资料性附录)
击穿放电定位方法
DL/T1300—2013
现场冲击试验,受试验回路(点火球隙)本身以及环境干扰的影响,击穿定位工作有一定难度,但以下方法,对于放电击穿点的定位仍然有参考意义。B.2振动法
通过放置在GIS外壳上的传感器接受放电产生的振动脉冲达到检测放电故障的目的。测量频率一般在10kHz~30kHz范围。振动法对发现金属微粒尤为敏感。由于振动信号沿外壳传递时会有明显的衰减,其中高频分量更加突出,因此,可以有效地进行故障定位。与电荷法相比,振动法对运动的金属微粒具有较高的灵敏度:测量不受电晕干扰的影响,且操作简单,不需要改变GIS本体,易于实施。振动强度与放电强度成比例变化。B.3声测法
测量原理与振动法相似,通过放置GIS外壳上的声传感器接受放电产生的超声信号,测量频率一般在20kHz~100kHz范围。
声测法对跳动的金属微粒和电极上的毛刺,凸起等缺陷比较敏感,而对于绝缘子内部气泡引起的放电灵敏度可能差些。
一般沿GIS管道布置合适数量的超声传感器,通过同步触发,可根据传感器接收信号的时延与信号幅值,实现放电点的准确定位(见图B.1)。图B.1GIS现场冲击试验的超声定位布置示意图B.4UHF(特高频)法
UHF法是通过检测GIS内部放电发生的特高频信号达到发现缺陷的目的。一般选定的测量频带是300MHz~1500MHz。测量不受外部电晕干扰的影响,具有较好的信噪比。通常采用高速宽带数字示波器测量从相邻耦合器信号到送的时间间隔来实现对放电缺陷的定位。图B.2为典型的UHF放电定位测量原理图。试验中,示波器通道1接1号UHF传感器作为参考触发,通道2接放置于盆式绝缘子上的2号UHF传感器。通过2号UHF传感器在不同位置的盆式绝缘子7
DL/T1300-2013
上检测放电信号。试验过程可放置多个传感器,利用不同传感器接收信号的时延与信号幅值,实现放电点的准确定位。
击电压发
电咯分用
传感器
2号UHF传感器
衰减器
示波器
衰减器
GIS现场冲击试验的特高频放电定位测量原理图
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