Q GDW11365-2014 变压器中性点直流限流电阻器技术规范及编制说明.pdf

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1、ICS29.240 Q /Q Q Q G DWG G G国 家 电 网 公 司 企 业 标 准Q/GDW13652014变压器中性点直流限流电阻器技术规范TechnicalspecifcationfDCcurentlim tingresitorusingonthetransform eneutralpoint2015-02-16发布 2015-02-16实施国 家 电 网 公 司 发 布Q /G DWQ GQ GQ G 113652014I目 次前 言 .I1范围 .12规范 性引 用文 件 13术语 和定 义 .14使用 条件 15性能 要求 26结构 要求 37试验 .48包装 、运 输

2、和贮 存要 求 59铭牌 .610技术 文件 的要 求 .6附录 A（资 料性 附录 ） 金属 片架 式电 阻器 结构 示意 图 .8附录 B（资 料性 附录 ） 环氧 树脂 缠绕 干式 电阻 器结 构图 9编制 说明 .10Q /G DWQ GQ GQ G 113652014I前 言为规 范变 压器 中性 点直 流限 流电 阻器 的技 术要 求，对 正 确评 价变 压器 中性 点直 流限 流电 阻器 的产 品质量 提供 技术 保障 ，制 定本 标准 。本标 准由 国家 电网 公司 科技 部提 出。 本标 准由 国家 电网 公司 科技 部归 口。 本标 准起 草单 位： 国网 上海 市电 力公

3、 司电 力科 学研 究院 。 本标 准主 要起 草人 ：苏 磊、 杨凌 辉、 李福 兴、 赵文 彬、 周行 星、 傅晨 钊、 徐湘 忆。 本标 准首 次发 布。Q /G DWQ GQ GQ G 1136520141变压器中性点直流限流电阻器技术规范1范围 本标 准规 定了 变压 器中 性点 直流 限流 电阻 器 （ 以 下简 称限 流器 ） 及其 附属 设备 的 使用 条件 、 技术 性能参 数 、结 构、 试验 ，以 及标 示、 包装 、运 输与 贮存 等方 面的 技术 要求 。本标 准适 用于 交流 220kV及以 上电 力变 压器 中性 点串 接的 限流 电阻 器，作 为 产品 选型 、

4、设 计 、制 造 、试验 和应 用的 依据 。 110kV电压 等级 参照 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 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。 GB311.1绝缘 配合 第 1部分 定义 、原 则和 规则/T5273变压 器、 高压 电器 和套 管的 接线 端子GB8287.1标称 电压 高于 1000V系统 用户 内和 户外 支柱 绝缘 子 第 1部分 ：瓷 或玻 璃绝 缘子 的试 验8287.2标

5、称 电压 高于 系统 用户 内和 户外 支柱 绝缘 子 第 2部分 ：尺 寸与 特性GB/T12944.1高压 穿墙 瓷套 管技 术条 件/12944.2高压 穿墙 瓷套 管 尺寸 与特 性JB/T10777中性 点接 地电 阻器3术语 和定 义下列 术语 和定 义适 用于 本文 件。3.1变 压 器 中 性 点 直 流 限 流 电 阻 器 DCcurentlimitngresitorusingonthetransformerneutralpoint一种 电阻 器，串 接 在电 力变 压器 中性 点接 地回 路中 ，用 于 限制 通过 中性 点接 地回 路流 入变 压器 绕 组中的 直流 电流

6、 。4使用 条件 限流 器在 户外 安装 时， 应能 在下 列条 件下 正常 使用 ：a)海拔 ： 1000m ；b)最高 环境 气温 ： +45 ；c)最低 环境 气温 ： 25 ；d)最大 日温 差： 25K；e)年平 均气 温： 20 ；Q /G DWQ GQ GQ G 1136520142f)最大 相对 湿度 ： 25 下为 90%；g)最大 风速 ： 35m/s（离 地面 10m高 10分钟 平均 风速 ）；h)覆冰 厚度 ： 10mm ；i)日照 强度 ： 0.1W/cm 2（风速 0.5m /s）；j)污秽 等级 ： d级；k)耐震 能力 ：1)地面 水平 加速 度： 2.5m

7、/s2；2)地面 垂直 加速 度： 1.25m /s2。注： 地震波为正弦波，持续时间三个周波，安全系数 1.67。如存 在 特殊 使用 条件 ，可 参 照本 标准 或进 行适 当的 修正 。在 较 高环 境温 度或 高海 拔环 境下 的温 升 和冷却 性能 按相 关标 准修 正， 在 高 海拔 环境 下的 外绝 缘按 GB311.1修正 。 特 殊 热带 气候 防护 条件 按相 关 标准执 行。5性能 要求5.1基本 要求以下 a)、 b)、 c)、 d)为限 流器 性能 最低 要求 ，具 体参 数应 根据 实际 工程 需求 ，经 校核 后确 定：a)长期 通过 交流 电流 不小于 50A；

8、b)装置 应具 有承 受暂 态下 过电 流和 过电 压的 能力 ；c)限流 器在 25 时的 电阻 值的 允许 偏差 为 5%；d)50Hz交流 电抗 值不 超过 额定 直流 电阻 值的 ；e)限流 器应 采用 自冷 方式 。5.2技术 要求技术 要求 如下 ： a)电阻 值由 安装 地点 需要 确定 ，高 阻 值可 通过 多个 限流 器单 元串 联实 现，但 大 容量 电阻 器不 得 通过并 联方 式实 现；b)电阻 器可 有电 阻多 个分 接抽 头；c)承受短路热稳定能力：限流器应具有承受不小于 6kA/1s（方均根值）的短路热稳定能力，且通流 材料 的温 度不 应超 出表 1所规 定的

9、温度 ，同 时 不应 对临 近绝 缘材 料或 结构 件产 生不 良影 响（如 开裂 、变 形、 疲劳 等） 。具 体承 受能 力应 根据 安装 地点 系统 条件 确定 ；d)承受 短路 动稳 定能 力： 限 流 装置 应能 耐受 不小于 2.5倍热 稳定 电流 （ 峰 值） ， 持 续 时间 200ms的能 力， 具体 承受 能力 应根 据安 装地 点系 统条 件确 定。 表 1通流 材料 承受 短路 电流 后的 温度 限值5.3限流 器保 护材料 温度（ ）铝 20铜 250不锈钢 80Q /G DWQ GQ GQ G 1136520143限流 器应 采用 间隙 保护 作为 后备 ，如 采用

10、 石墨 间隙 ，其 性能 应满 足如 下要 求： a)通流 能力 应不 低于 限流 器所 能承 受的 短路 热稳 定能 力，具 体 承受 能力 应根 据安 装地 点系 统条 件确定 ；b)操作 波动 作电 压不 大于 公式 （ 1）所 计算 结果 ： U=1.05 I R （ 1）式中 ： U 石墨 间隙 操作 波动 作电 压（ kV）；I 单相 短路 时， 变压 器中 性点 电流 有效 值（ kA）；R 限流 器电 阻值 （ ）。5.4温升 限值5.4.1不锈 钢片 式组 合电 阻元 件最 热点 温升 限值 ：a)短时 通流 ： 760K；b)长期 通流 ： 385K。5.4.2环氧 树脂

11、缠绕 干式 电阻 器， 其长 期通 流时 的温 升限 值：a)绕组 平均 温升 ： 75K；b)最热 点温 升 ： 100K。5.4.3其他 型式 的直 流限 流电 阻器 ，其 长 期通 流时 的温 升限 值应 符合 相应 金属 材料 耐温 和绝 缘材 料的 耐热等 级规 定值 。 5.5绝缘 水平5.5.1限流 器对 地绝 缘水 平：a)雷电 全波 ： 185kV（峰 值） ；b)工频 ： 95kV（有 效值 ）。5.5.2当限流器的电阻元件为多单元结构时，其相邻单元之间应能承受的额定工频耐受电压应能满足JB/T10777的规 定。5.6其他 要求其他 要求 如下 ： a)支柱 绝缘 子应

12、符合 GB8287.1和 GB8287.2标准 的要 求；b)套管 应符合 GB/T12944.1和 /T12944.2的要 求；c)外接 端子 应符合 B/T5273的规 定。6结构 要求6.1限流 器宜 采用 金属 片架 和线 圈二 种结 构型 式。6.2限流 器应 包括 电阻 元件 、绝 缘结 构、 出线 端子 、箱 体（ 防雨 帽） 等元 件。6.3电阻 元件 应选 用熔 点高 、阻 值稳 定、 温度 系数 小、 热容 量大 的材 料制 作。6.4限流 器内 部结 构应 满足 规定 工作 条件 下的 电气 、热 和机 械稳 定要 求。Q /G DWQ GQ GQ G 113652014

13、46.5限流 器如 采用 箱体 结构 ， 应 便 于整 体安 装和 维护 ， 外 壳 防护 等级 不低于 IP54。 箱 体 下部 应有 2个接地 端子 。箱 顶 应考 虑一 定坡 度，以 便 排水 。箱 体 通风 一般 采用 底板 进风 侧板 上部 出风 的自 然通 风结 构 。箱体 内应 安装 照明 灯具 ，便 于检 修。 6.6接线 端子 布置 应满 足现 场安 装需 要， 可采 用上 进下 出或 侧进 下出 方式 。6.7如采 用石 墨间 隙后 备保 护组 件， 应采 用透 明、 独立 封闭 结构 。近 箱体 部位 应有 玻璃 视窗 ，在 外部可对 石墨 间隙 进行 观察 。6.8如限

14、 流器 采用 环氧 树脂 缠绕 干式 结构 ，其 绝缘 耐热 等级 ： F级或 H级。 并应 安装 在离地 2.5m以上金 属或 绝缘 杆上 ，同 时在 杆上 设立 绝缘 支柱 ，可 参见 附录 B。6.9装置 外形 结构 可参 考附录 A和附录 B。7试验7.1试验 分类分为 例行 试验 、 型 式 试验 、 特 殊 试验 及现 场试 验。 除 绝 缘试 验以 外的 所有 特性 试验 ， 均 以 额定 条 件为基 础， 具体 试验 项目 见表 2，试 验方 法参照 JB/T10777的规 定。表 2试验 项目7.2例行 试验每台 产品 在出 厂前 必须 进行 例行 检验 ，检 验结 果应 合

15、格 ，并 提供 产品 合格 证。 例行 检测 项目 包括 ： a)外观 检查 ： 对 照 产品 设计 图样 用目 测法 结合 操作 进行 检查 。 装 置 的外 形尺 寸及 安装 尺寸 、 端 子编号 等符 合产 品设 计图 样要 求。 面 板 平整 美观 ， 标 志 清晰 ， 各 回 路连 接端 子等 应符 合相 关标 准规定 要求 ；b)直流 电阻 测量 ；试验种类 试验项目例行试验 外观检查直流电阻测量 绝缘电阻测量绕组匝间或电阻元件间绝缘试验对地绝缘耐压试验 间隙放电试验 球隙动作试验型式试验 温升试验动稳定试验 热稳定试验雷电冲击试验 防护等级试验现场试验 外观检查直流电阻测量绝缘电

16、阻测量Q /G DWQ GQ GQ G 1136520145c)绝缘 电阻 测量 ；d)间隙 放电 试验 ；e)限流 器组 装后 间隙 动作 试验 （操 作波 试验 ）；f)绕组 匝间 或电 阻元 件间 绝缘 试验 ；g)对地 绝缘 耐压 试验 。7.3型式 试验型式 检验 的产 品应 是通 过例 行检 验的 合格 产品 ，型 式 检验 的全 部项 目应 在同 一装 置上 进行 。 当 设 备的结 构、 材 料 或工 艺有 改变 时， 且 其 改变 有可 能影 响设 置的 性能 时也 应进 行型 式检 验， 此 时 应进 行与 这些改 变有 关的 检验 项目 。 型式 试验 应由 具有 资质

17、的第 三方 承担 。型式 检验 项目 包括 ： a)温升 试验 ；b)动稳 定试 验；c)热稳 定试 验；d)冲击 耐压 试验 ；e)防护 等级 试验 。7.4特殊 试验用户 如有 特殊 要求 ，可 通过 协商 ，确 定特 殊试 验项 目。7.5现场 试验现场 试验 项目 包括 ：a)外观 检查 ；b)直流 电阻 测量 ；c)绝缘 电阻 测量 。8包装 、运 输 和贮 存要 求8.1运输 和贮 存期 间， 包装 应保 证产 品及 组件 零部 件不 得损 坏和 松动 ，并 应有 防震 、防 潮措 施。 符合铁路 、公 路和 海运 部门 的有 关规 定运 输条 件。 8.2包装 箱上 有明 显的

18、包装 储运 图示 标志 ，并 标明 买方 的订 货号 和发 货号 ，包 装箱 上有 注明 ：a)装置 名称 、型 号及 制造 厂名 ；b)发货 、收 货单 位及 详细 地址 ；c)产品 净重 、毛 重、 体积 等 ；d)标明 “小心 轻放 ”、 “向上 ”、 “防震 ”、 “防潮 ”等标 志。8.3包装 箱内 提供 的资 料包 括： 产品 使用 说明 书、 例行 试验 报告 、型 式试 验及 特殊 试验 报告 、产 品合格证 、售 后服 务以 及其 他必 要的 技术 文件 ，附 件、 备品 、备 件以 及装 箱清 单。 8.4运输 和贮 存期 间， 应保 证包 装完 好， 各电 气连 接的 接

19、触 面均 有防 蚀措 施。8.5运输 过程 中， 限流 器必 须可 靠地 固定 在合 适的 运输 机具 上。8.6装卸 过程 中， 应避 免冲 撞和 过度 震动 ，使 用专 用的 吊装 工具 ，各 吊索 之间 的角 度应 符合 制造 厂规定。 8.7贮存 期间 ，为 避免 受潮 ，底 座应 高于 地面 50mm 以上 ，长 期贮 存应 进行 包装 。Q /G DWQ GQ GQ G 11365201469铭牌 每台 装置 应装 有一 块铭 牌， 铭 牌 的材 料应 不受 气候 影响 ， 并 应 固定 在明 显可 见的 位置 。 铭 牌 上所 标志的 内容 应永 久保 持清 晰。 铭牌 至少 应

20、标 出下 列内 容： a)国名 ；b)制造 厂名 （当 不以 工厂 所在 地地 名为 厂名 者， 应同 时标 出地 名） ；c)名称 ；d)型号 ；e)标准 编号 ；f)绝缘 水平 ；g)额定 通过 电流 ；h)直流 电阻 实测 值；i)绝缘 耐热 等级 ；j)额定 热稳 定 电流 和持 续时 间；k)额定 动稳 定 电流 和持 续时 间；l)出厂 序号 ；m )制造 年月 ；n)外形 尺寸 ；o)总重 量。10技术 文件 的要 求10.1订货 时用 户单 位应 向制 造厂 提供 下列 参数 和要 求：a)装置 结构 形式 、防 护等 级；b)系统 最大 单相 短路 电流 ；c)变压 器中 性

21、点 绝缘 水平 ；d)变压 器中 性点 已有 接地 方式 及装 置；e)变压 器中 性点 长期 通过 交流 电流 水平 ；f)特殊 运行 环境 ；g)特殊 安装 位置 及方 式；h)户内 安装 的 室内 通风 要求 ；i)特殊 的安 装及 出线 方式 ；j)特殊 的运 输条 件。10.2制造 厂应 向用 户提 供 如下 技术 文件 ：a)总装 图， 包 括 外形 尺寸 、 设 备 的重 心位 置与 总重 量、 受 风 面积 、 运 输 尺寸 和重 量、 接 线端 子 尺寸和 材料 、 及其 它附 件 ；b)吊装 图、 铭牌 图及 其接 线端 子图 ；c)产品 出厂 合格 证书 ，及 主要 元件

22、 或材 料， 如导 线、 绝缘 材料 等的 试验 报告 或合 格证 书 ；d)型式 试验 报告 ；e)例行 试验 报告 ；f)产品 使用 说明 书 ；Q /G DWQ GQ GQ G 1136520147g)用户 需要 的其 它技 术文 件， 如 特殊 试验 报告 、 过载 时温 升 计算 报告 、 设 备 抗强 风 能力 的计 算 报告 、 耐地 震能 力的 计算 报告 或本 厂做 过的 同类 产品 试验 报告 等 。Q /G DWQ GQ GQ G 1136520148附 录 A（资 料性 附录 ）金属 片架 式电 阻器 结构 示意 图金属 片架 式电 阻器 结构 图见图 A.1所示 。图

23、 A.1金属 片架 式电 阻器 结构 图Q /G DWQ GQ GQ G 1136520149附 录 B（资 料性 附录 ）环氧 树脂 缠绕 干式 电阻 器结 构图环氧 树脂 缠绕 干式 电阻 器结 构图 见图 B.1所示 。图 B.1环氧 树脂 缠绕 干式 电阻 器结 构图Q /G DWQ GQ GQ G 11365201410变压器中性点直流限流电阻器技术规范 编 制 说 明Q /G DWQ GQ GQ G 1136520141目 次1编制 背景 122编制 主要 原则 .123与其 它标 准文 件的 关系 124主要 工作 过程 .125标准 结构 和内 容 126条文 说明 12Q /

24、G DWQ GQ GQ G 113652014121编制 背景 随着 远距 离、大 容 量直 流输 电工 程的 不断 建设 ，直 流 线路 单极 大地 运行 导致 的直 流偏 磁现 象日 益 突出，会 导 致接 地极 周围 较大 范围 内中 性点 接地 的交 流变 压器 能耗 增加 、噪 声增 大、振 动 加剧 、局 部 过 热 ，直接 威胁 设备 安全 运行 ， 引 发 附近 居民 投诉 ， 也 可 能影 响到 大电 网稳 定。 近 年 来， 国 内 对直 流偏 磁的 治理工 作的 重视 程度 越来 越高 ，因 此亟 需制 定相 关技 术规 范， 统一 直流 偏磁 治理 装置 的技 术要 求

25、。根据 公司 技术 标准 “ 十二 五 ” 规划 和 2014年工 作总 体部 署， 在 公 司各 部门 、 各 单 位申 报的 技术 标 准制修 订项 目建 议基 础上 ，经 过专 业分 组评 审并 征求 相关 部门 意见 ， 2014年 1月 14日， 国家 电网 公司 （国家电 网科 2014 64号） 下达 了 2014年度 国家 电网 公司 技术 标准 制修 订计 划。根据 计划 的安 排，国 网 上海市 电力 公司 、国 网 上海 市电 力公 司电 力科 学研 究院 、国 家 电网 公司 华东 分部 等单 位开 展本 标准 编制 工作。2编制 主要 原则 本标 准根 据以 下原 则

26、进 行修 订： 1）贯 彻国 家有 关方 针、 政策 、法 律、 法规 ，严 格执 行强 制性 国家 标准 和行 业标 准；2）广 泛征 求各 方面 意见 ，通 过充 分协 商， 共同 确定 。3与其 他标 准文 件的 关系 本标 准与 相关 技术 领域 的国 家现 行法 律、 法规 和政 策保 持一 致。 本标 准内 容将 随着 今后 的技 术发 展和 应用 需求 的变 化进 行不 断完 善。4主要 工作 过程2014年 2月 25日， 标准 起草 工作 小组 成立 ，来 自国 网上 海市 电力 公司 电力 科学 研究 院和 国家 电网 公司华 东分 部的 6位专 家对 该标 准的 草案 及

27、编 制原 则等 问题 进行 了研 讨， 并对 标准 的编 制重 点形 成了 基本统一 的意 见。 2014年 8月 27日， 标准 起草 工作 小组 在上 海召 开了 第二 次工 作会 议， 并邀 请了 国家 电网 公司 华东 分部、 国网 上海 市电 力公 司、 国网 上海 市电 力公 司检 修公 司的 相关 专家 出席 了会 议。 会上 ，各 公司 专家 对标 准的 细节 进行 了仔 细研 究， 在充 分讨 论的 基础 上， 最终 形成 了 “ 征求 意见 稿 ” 。2014年 11月 28日， 国家 电网 公司 运维 检修 技术 标准 专业 工作 组（ 归口 工作 组 TC04）组 织了

28、 有关 专家， 在北 京召 开会 议， 对标 准起 草工 作小 组提 交的 标准 送审 稿进 行了 审查 。会 上， 专家 们听 取了 标准 工作 组的 汇报 ，经 认真 讨论 ，一 致同 意标 准修 改后 报批 。 5标准 结构 和内 容本标 准主 题章 分为 7章： 使用 条件 ；性 能要 求； 结构 要求 ；试 验； 包装 、运 输和 贮存 要求 ；铭 牌；技术 文件 的要 求。 6条文 说明Q /G DWQ GQ GQ G 11365201413本标 准中 “ 5.1基本 要求 ” 中规 定的 是限 流器 性能 应满 足的 基本 要求 ， 长 期 流过 的交 流电 流值 等 具体参 数

29、应 是根 据安 装主 变现 场工 作环 境确 定，主 要 依据 为当 主变 正常 运行 时，中 性 点中 存在 交流 电流 流过的情况下，直流限流装置能长期可靠稳定运行。本标准中 50A为最低标准，可根据实际情况在订货时提 出具 体技 术要 求。 本标 准中 “ 5.2技术 要求 ” 中规 定了 限流 装置 应承 受的 最低 热稳 定和 动稳 定能 力。 具体 工程 中选 用限流 器应 承受 的短 路电 流值 和持 续时 间， 应经 过系 统计 算校 核后 明确 ，该 参数 严重 影响 到限 流器 材料 、重量 和造 价， 在满 足系 统要 求的 同时 ，不 宜过 大。 本标 准中 “ 5.2

30、技术 要求 ” 中限 流器 电阻 值的 选取 ， 需 要 在工 程前 期， 根 据实 际工 程情 况， 考 虑 抑制直 流偏 磁影 响需 要， 同 时 不能 对现 有主 变中 性点 绝缘 水平 、 保 护 设置 等有 影响 ， 经 仿 真计 算校 核后 确定， 并 在 订货 时明 确。 在 电 网规 模和 结构 变化 较快 的地 区， 可 采 用分 档结 构， 以 满 足不 断变 化的 电网 需求。 本标 准中 “ 5.2技术 要求 ” 中表 2材料 所规 定的 温度 限值 ， 是 根 据主 要通 流金 属材 料的 淬火 温度 选取， 参考 标准 GB1094.5。正常 情况 下， 限 流 器

31、应 处于 常投 状态 ， 并 具 有承 受系 统短 路电 流的 能力 。 本 标 准中 “ 5.3限流 器 保护 ” 中给 出了 石墨 间隙 的性 能要 求， 其 主 要目 的是 当限 流器 承受 短路 电流 后出 现故 障时 ， 作 为 限流 器 的后备 ，维 持主 变中 性点 在接 地状 态。 通流 能力 的选 取， 应和 系统 短路 电流 相关 。 本标 准中 “ 6.1限流 器宜 采用 金属 片架 和线 圈二 种结 构型 式 ” ， 其 中 线圈 结构 应为 无感 或少 感形 式 。两种 结构 均应 考虑 能和 中性 点电 抗器 同时 使用 。同 时 使用 时，变 压 器中 性点 应先 经过 电抗 器再 经过 电 阻器后 接地 。 _