GB T 6115.3-2002 电力系统用串联电容器 第3部分：内部熔丝.PDF

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1、ICS 31.060.70K 42封黔中华人民共和国国家标准GB/T 6115.3-2002/1EC 60143-3：1998电力系统用串联电容器&I,-0立口2、r圣，立口卜众石咨，卜口Ah JJ：IJ口h洲防之二Series capacitors for power systems-Part 3：Internal fuse（IEC 60143一3：1998，IDT)2002一10一08发布2003一04一01实施中华人民共和匡国家质量监督检验检疫总辰GB/T 6115.3-2002/IEC 60143-3：1998前言GB/T 6115(电力系统用申联电容器分为三个部分：第1部分：总则性能

2、、试验和额定值安全要求安装导则；第2部分：串联电容器组用保护设备；第3部分：内部熔丝。本部分为GB/T 6115的第3部分，本部分等同采用IEC 60143-3:1998电力系统用串联电容器第3部分：内部熔丝（英文版）。本部分等同翻译IEC 60143-3;1998o为便于使用，本部分做了下列编辑性修改；a）用“本部分”代替“本标准”；b)用小数点符号“”代替小数点符号“，”；c)删除国际标准的前言；d)删除一些不必要的数学符号“Xe)明确指出3.2.4中的U.,m是指元件的极限电压；f)在“规范性引用文件”一章中的GB/T 6115.1-1998在本部分中所引用的内容与等效的IEC 6014

3、3-1:1992中的相关内容经核查无技术性差异。本部分的附录八为规范性附录，附录B为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国电力电容器标准化技术委员会归口。本部分起草单位：西安电力电容器研究所。本部分主要起草人：刘著o GB/T 6115.3-2002/IEC 60143-3：1998电力系统用串联电容器第3部分：内部熔丝1总则1.1范围和目的GB/T 6115的本部分适用于内部熔丝，该内部熔丝用来断开故障的电容器元件，从而使该电容器单元的其余部分以及接有该电容器单元的电容器组继续运行。这种熔丝不作为诸如断路器之类的开关装置的代替件或者电容器组或其中任一部分的外部保护的代替件。本

4、部分的目的是：阐述有关性能和试验的要求；一提供内部熔丝和电容器组保护配合导则。注：串联电容器的外部熔断器在GB/ T 6115.1 1998的附录A对外部熔断器和由外部熔断器开断的单元的试验要求和使用导则”中进行了阐述1.2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T 6115的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注口期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 6115. 1-1998电力系统用串联电容器第1部分：总则性能、试验和额定值安

5、全要求一安装导则（eqv IEC 60143-1:1992)GB/T 6115. 2-2002电力系统用串联电容器第2部分：串联电容器组用保护设备O EC 60143-2：1994，IDT)IEC 60050(436):1990，国际电工词汇(IEV）第436篇：电力电容器13定义GB/T 6115的本部分采用下列定义。1.3.0电容器的部件和附件的定义按GB/T 6115. 1-1998和(;B/I 6115. 2-2002中的规定。13. 1内部熔丝internal fuse在电容器单元内部与一个或一组电容器元件串联连接的熔丝。1.3.2极限电压（U.) limiting voltage(

6、Um )电容器端子间出现的最高瞬时电压除以涯。此电压或出现在ill变电阻器的操作过程中，或出现在火花间隙即将放电之前。1.3.3（电容器的）额定电压（UN) rated voltage(of a capacitor) (11N )由额定电容、额定电流和额定频率计算得出的电容器端子间的电压方均根值（修改过的IEV 60436-01一15)。GB/T 6115. 3-2002/IEC 60143-3：199813.4电容器组保护bank protection电容器组或其中一部分的所有保护设备的统称。13.5不平衡保护unbalance protection一种对电容器组内正常情况下处于平衡状态的某

7、两支路间的电容差异反应灵敏的装置。此电容差异可能是由熔丝熔断或电容器组内绝缘损坏引起的。注：其他保护装置，比如过电流和接地故障保护都无需加以说明，因为它们普遍用于其他场合。2性能要求2.1概述熔丝与元件串联连接，一旦元件发生故障，则用此熔丝来断开故障元件。因此熔丝的电流与电压的范围取决于电容器的设计，在有些情况下也取决于熔丝接人的电容器组的设计。通常，内部熔丝的动作取决于下列两因素或其中之一：一与故障元件或单元相并联的元件或单元的放电能量；工频故障电流。2.2隔离要求当元件在u，和“：电压范围内发生电击穿时，熔丝应能使故障元件隔离开来。其中u，和u：分别为故障瞬间单元端子间电压的最低与最高瞬时

8、值。“，和u2的推荐值如下：u,=0.5 Vr2-UN ,u2不孔Jw对于u：值，当制造厂与购买方之间协商一致时可采用其他值。u：值是瞬态性的。上述的u；和u：值是根据在元件电击穿瞬间电容器单元端子上通常可能出现的电压确定的。如果“，和u：值与所述之值不相同，则购买方应予以说明，此时3. 2.3.1和3.2.4中所述之值应作相应改变。因为有过电压保护，“：值不会超过。低于u,值的电压有可能在运行中出现，但在这些情况下不太可能发生击穿。2.3承受要求2.3. 1动作后，熔断的熔丝间隙应能耐受全元件电压，加上由于熔丝动作导致的任何不平衡电压以及在电容器寿命期间内正常受到的任何短时瞬态过电压。2.3

9、.2在整个电容器寿命期间，熔丝应能连续承受等于或大于电容器单元最大允许电流（包括谐波）除以并联熔丝数的电流。另外，熔丝应能承受G川T 6115. 1-1998的4.1中规定的工作电流。2.3.3连接在未损坏元件上的熔丝应能承受由于元件击穿引起的放电电流。2.3.4熔丝应能承受在2.2规定的电压范围内发生在电容器组中单元外部的短路故障引起的电流。2.3.5熔丝应能承受由于对平台闪络或可变电阻器故障而产生的高幅值、高频率的放电电流。3试验3. 1出厂试验3.1.1熔丝应能承受符合GB/T 6115.1- 1998的电容器单元的全部出厂试验。3. 1.2放电试验带有内部熔丝的电容器应能耐受一次短路放

10、电试验，试验电压为直流1.7UN(=1.2X福X UN)（见注），通过一个尽可能靠近电容器的间隙放电，并且电路中不带任何外加阻抗。 GB/T 6115. 3-2002/IEC 60143-3:1998放电试验前后应测量电容，两次测得值之差应小于相当于一根内部熔丝熔断所引起的电容变化量。放电试验可在端子间电压试验（见GB/T 6115.1-1998中2.5)之前或之后进行。但是，如果在端子间电压试验之后进行，随后则必须进行额定电压下的电容测量，以检查熔丝的动作情况。如果购买方允许熔丝动作，则例行的端子间电压试验应在放电试验之后进行。注：允许这样产生直流充电电压：首先用峰值为1. 7 UN的交流电

11、压充电，并在电流过零时断开。然后电容器从此峰值电压下立即放电。此外，如果电容器在稍高于1. 7 UN的电压下断开，则放电可延迟到当放电电阻将电压降到1.7认时再进行。3.2型式试验3.2.1概述熔丝应能承受符合GB/T 6115.1-1998的电容器单元的全部型式试验。单元应通过了GB/T 6115.1-1998所述的全部出厂试验。熔丝的隔离试验由制造厂选择或在一台完整的电容器单元上或在两台单元上进行。用两台作试验时应按照3.2.3.1的规定，一台在下限电压下试验，另一台在上限电压下试验。注：由于试验、测量和安全等情况，可能需要对作试验的单元进行某些修改，例如，在附录A中所述的那些情况，还可见

12、附录A中给出的不同试验方法。如果型式试验是在与供货电容器相同设计的电容器上进行的，或者是在与型式试验所要检验的特性上没有差异的电容器上进行的，则应认为型式试验有效。3.2.2熔丝的放电试验3.2.2.1熔丝应承受GB/T 6115.1-1998中2.13所述的放电试验。3.2-2.2为了证明熔丝没有动作，应在试验前后测量电容。所采用的测量方法应具有足以检测出由一根熔丝断开所引起的电容变化的灵敏度。3.2.3熔丝的隔离试验3.2.3.1试验方法熔丝的隔离试验应在0. 5 Ur,的下限交流试验电压和1. 1 U、的上限试验电压下进行。注：对于上限交流试验电压，并联元件的放电能量通常将熔丝熔断，然而

13、在下限交流试验电压下，通常需要工频电流使熔丝熔断。在附录A中给出了一些试验方法。如果试验用直流进行，则试验电压应为相应交流试验电压的涯倍。3.2-3.2电容测，试验后应测量电容，以证明熔丝已经断开。所采用的测量方法应具有足以检测出由一根熔丝断开所引起的电容变化的灵敏度。3.2-3.3对单元的检查打开前，外壳应无显著的变形。打开外壳之后，应进行检查以确定：a)完好的熔丝没有显著的变形；b)没有超过一根（或接有熔丝的直接并联的元件的十分之一）以上的另外的熔丝损坏（参见A. 1的注1)。如果采用附录A中给出的方法b)，则应遵守A. 1的注l,注1：少量授演剂变黑不影响电容器质量。注2：在由于熔丝动作

14、或者由于其连接线损坏而断开的元件上可能存在危险的残余电荷，故所有元件均应小心放电。3.2.4打开外壳后的电压试验应在击穿的元件与其熔断了的熔丝间隙之间施加1. 7 U,的直流试验电压，历时10 s。试验期间，间隙应处于浸渍剂中。不允许熔丝间隙击穿。GB/T 6115.3-2002/IEC 60143-3：1998对于元件全部并联的单元以及对于采用附录A中所示的b),c),d)或e)方法进行试验的所有单元，这一试验可以用单元打开以前的交流试验来代替。端子间的试验电压按电容比进行计算，使得击穿元件和其熔断了的熔丝间隙之间的电压为上述值除以涯. GB/T 6115. 3-2002/IEC 60143

15、-3：1998附录A（规范性附录）内部熔丝隔离试验方法A. 1概述可以采用试验方法a),b),c),d),e）中之一种或其他等效方法。如果没有已达成的协议，则试验方法应由制造厂选择：也参见3.2.1中的注。试验时应将电容器的电压和电流记录下来，以证明熔丝确已断开。为了检验熔丝的限流性能，在上限电压下试验时，在不计瞬态过电压的情况下，熔断了的熔丝两端的电压降应不超过30%.如果熔丝不能满足此要求，则应采取措施使得由系统得到的并联贮存能量和工频故障电流与运行条件相当，然后进行试验来验证熔丝动作是否满意。注1：在上限电压下有一根另外的接在完好元件上的熔丝（或接有熔丝的直接并联的元件的十分之一）损坏是

16、允许的。注2：击穿后应将试验电压保持几秒以保证熔丝确已断开而没有借助于断开电源。注3：在做这一试验时应采取措施以防电容器单元可能爆炸和钉子爆炸性射出。对于方法b),c),d)和e)，当在下限电压试验时，不必用交流峰值电压来触发元件损坏。A. 2试验方法a)预热电容器在施加下限交流试验电压前将电容器单元置于烘箱内预热。预热温度（100 0C -150 0C）由制造厂选择，以求在实际上短的时间（几分钟一几小时）内得到第一次击穿。在施加上限试验电压时可以采用较低的预热温度，以免还未达到试验电压就发生击穿。注：为防止由于温度高引起内部液压过高，可以在单元上装设一个带阀门的溢流管，在施加试验电压的瞬间关

17、上阀门。b)机械刺穿元件机械刺穿元件用钉子进行，将钉子通过预先在外壳上钻好的洞打进元件内。试验电压可以是直流或交流，由制造厂选择。如果采用交流电压，则在试验过程中应记录电容器的电流并选择刺穿的时间，使得在交流试验电压峰值的瞬间或在非常接近交流试验电压峰值的瞬间触发击穿。注1：不可能保证仅有一个元件刺穿。注2：为了限制沿着钉子或通过钉子打穿的洞向外壳放电的可能性，可以在与外壳固定连接的或在试验时连接起来的元件进行刺穿。注3：直流电压对所有元件并联的电容器特别适合。c）电击穿元件（第一种方法）在试验单元的一些元件的介质层间插入一个插片。每一插片分别连接到一个单独的端子上。试验电压可以是交流或直流，

18、由制造厂选择。通过在插片和改装元件的任一极板之间施加一足够幅值的冲击电压，使其中一个元件击穿。在采用交流电压的情况下，应在接近峰值电压的瞬间触发冲击电压。d）电击穿元件（第二种方法）在试验单元的一些元件中，每只都装一根与两个附加插片连接的短的易熔金属丝并插于介质层间。每一插片分别连接到一个单独的绝缘端子上。GB/T 6115. 3-2002八EC 60143-3：1998试验电压可以是直流或交流，由制造厂选择。为使装有这一易熔金属丝的元件击穿，用另外的充电到足够电压的电容器对金属丝放电，使其烧断。在采用交流电压的情况下，应在接近峰值电压的瞬间触发导致金属丝烧断的充电电容器放电。e)电击穿元件（

19、第三种方法）在制造时，将单元中一个元件（或几个元件）的一小部分去掉并用相对薄弱的介质代替。例如：将膜纸膜介质割下10 em-20 cm，用两层薄纸代替。附录B（资料性附录）熔丝保护配合导则B. 1概述熔丝与元件串联连接，一旦元件发生故障，则用此熔丝来断开。在元件击穿后，与其连接的熔丝将熔断并使其与电容器的其余部分隔离开来，从而使单元得以继续运行。作用在熔丝上的应力与电容器单元的额定值、并联连接单元的数量、并联单元间的连接件（如果有）等有关。一根或多根熔丝的熔断将引起电容器组内电压分布和电流分布的变化。完好单元上的电压应不超过GB/T 6115.1-1998中给出的值。视单元的内部连接而定，一根

20、或多根熔丝熔断也可能引起单元内部电压变动。串联组内其余元件的工作电压将升高，必要时，制造厂应提供由于熔丝熔断所引起的电压升高的详情。B. 2保护顺序电容器组的保护应有选择性地动作。第一级是元件熔丝动作。第二级是电容器组的继电保护（例如过电流保护或不平衡保护）动作。第三级是电网或电站的保护动作。注1：视电容器组的容量、继电保护等的设计而定，不是所有电容器组全都需要采用三级。注2：在大的电容器组中，还可以采用报替一级。注3：如果熔丝并不总是在2. 2给定的电压范围内由于放电能量的作用而熔断，制造厂应提供熔丝的安秒特性及偏差范围。 GB/T 6115. 3-2002/IEC 60143-3：1998参考文献11 GB 15166. 5-1994交流高压熔断器并联电容器外保护用熔断器（neq IEC 60549:1976)21 GB/T 11024. 4-2001标称电压1 kV以上交流电力系统用并联电容器第4部分：内部熔丝（idt IEC 60871-4：1996)习GB/T 17886. 3-1999标称电压1 kV及以下交流电力系统用非自愈式并联电容器第3部分：内部熔丝（idt IEC 60931-3:1996)