Q GDW 11123.1-2013 750kV变电站设备复合外绝缘技术规范 第1部分 总则及编制说明.pdf

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1、Q/GDW 11123.1 2013 1 国家电网公司企业标准Q/GDW11123.12013750kV 变电站设备复合外绝缘技术规范 第 1 部分：总则 Provisional Technical Code for Composite Insulated Equipment of 750kV Substations Part 1: General Part2014-04-15发布 2014-04-15实施 国家电网公司 发 布 Q/GDW ICS 备案号：CEC Q/GDW 11123.1 2013 I 目 次 前言 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 环境条件 1

2、 5 系统概况 2 6 技术原则 2 7 包装、运输、储存 2 编制说明 5 Q/GDW 11123.1 2013 II 前 言 本标准用于确定我国 750kV 变电站复合外绝缘设备的技术原则、设备及绝缘子的规范和试验要求。根据内容的不同分为以下三个部分，分别是： 1. 750kV 变电站复合绝缘设备技术规范 第 1 部分：总则 2. 750kV 变电站复合绝缘设备技术规范 第 2 部分：设备规范 3. 750kV 变电站复合绝缘设备技术规范 第 3 部分：复合绝缘子 本部分是 750kV 变电站复合绝缘设备技术规范第 1 部分。 本部分由国家电网公司基建部提出并解释； 本部分由国家电网公司科

3、技部归口； 本部分起草单位：国网陕西省电力公司、中国电力工程顾问集团西南电力设计院、国网陕西省电力公司经济技术研究院、国家电网公司西北分部、江苏神马电力股份有限公司、中国电力工程顾问集团西北电力设计院； 本部分主要起草人：吕春泉、李龙才、朱岸明、邓育平、孙强、吴怡敏、尚勇、周德才、李青文、蔡德江、张伟、余波、杨大渭、王中阳、张映桢、葛明、许斐、隋权、周庆庆、方江、施荣、郑楠、穆华宁； 本部分为首次发布。 Q/GDW 11123.1 2013 1 750kV 变电站设备复合外绝缘技术规范 第 1 部分：总则 1 范围 本部分规定了 750kV 交流变电站复合绝缘设备的特有部分，其余执行现行标准、

4、规范的相关部分，本部分不再重复。当与制造厂商所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 本部分适用于 750kV 交流变电站中的 750kV、 330kV、 220kV 和 66kV 复合绝缘设备。其余电压等级变电站工程可参照执行。 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。 GB 191 包装储运图示标志 GB 311.1 绝缘配合 第 1 部分 定义、原则和规则 GB/T 26218.3 污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第 3 部分： 交流系统用

5、复合绝缘子 GB 50260 电力设施抗震设计规范 Q/GDW 152 电力系统污区分级与外绝缘选择标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 复合绝缘设备 composite insulated equipment 由带或不带橡胶护套的浸渍纤维管构成绝缘外套的设备，或采用硅橡胶绝缘套的设备。 4 环境条件 复合绝缘设备应满足以下环境条件的要求。该环境气象条件是根据国家电网公司变电站设计的通用要求提出，如变电站的环境条件超出本技术规范的要求值，需进行必要的修正。 4.1 空气温度： 最高温度： 40 最低温度： 25 最大日温差： 25K 4.2 日照强度： 0.1W/cm2（

6、风速 0.5m/s） 4.3 海拔高度： 1000m 4.4 50 年一遇， 10 米高、 10 分钟平均风速： 34m/s 4.5 环境相对湿度（在 25时） 最大月平均值： 90% 日平均湿度： 95% 4.6 地震设防烈度： 地面水平加速度： 0.2g Q/GDW 11123.1 2013 2 地面垂直加速度： 0.13g 4.7 污秽等级： d 级，统一爬电比距 43.3mm/kV 4.8 覆冰厚度： 10mm（风速不大于 15m/s 时） 5 系统概况 5.1 系统标称电压： 750kV、 330kV、 220kV、 66kV 5.2 系统最高电压： 800kV、 363kV、 25

7、2kV、 72.5kV 5.3 系统额定频率： 50Hz 5.4 安装地点：户外、户内 6 技术原则 6.1 750kV 变电站复合绝缘设备的使用范围和选型，应结合站址的环境、气象条件确定。 6.2 在 8 度抗震设防烈度地区，可选用复合绝缘设备。在 9 度抗震设防烈度地区，宜选用复合绝缘设备。复合绝缘设备的支撑结构宜选用阻尼大、抗震性能好的玻璃纤维增强树脂基复合材料。 6.3 复合绝缘设备在 d 级污秽地区统一爬电比距不低于 43.3mm/kV；在 e 级污秽地区统一爬电比距不低于 53.7mm/kV。对户内使用的复合绝缘设备，按照 c 级污秽考虑。 6.4 对处于 e 级污区的变电站，宜采

8、用复合绝缘设备，其伞形参数应满足 GB/T 26218.3 的要求。 6.5 运行海拔高于 1000m的复合绝缘设备的绝缘耐受电压和干弧距离应按照 GB 311.1 的要求进行修正。 6.6 设备的复合绝缘子采用单只或多只叠装结构，应根据设备的特点和制造水平确定。变压器、高压并联电抗器、 GIS 设备、罐式断路器、电流互感器等设备的复合绝缘子宜采用单只结构。 220kV 及以上电压等级的电压互感器、金属氧化物避雷器用复合绝缘子宜采用多只叠装结构。 66kV 的电压互感器、金属氧化物避雷器用复合绝缘子宜采用单只结构。 220kV 及以上隔离开关的复合绝缘子、复合支柱绝缘子宜采用单只结构，也可根据

9、受力要求和制造难度采用多只叠装结构。 66kV 及以下电压等级隔离开关的复合绝缘子、复合支柱绝缘子用复合绝缘子宜采用单只结构。 6.7 220kV 及以上电压等级变压器和高压并联电抗器的复合套管宜采用内充绝缘油结构的油纸电容型套管。 66kV 及以下电压等级变压器和高压并联电抗器的复合套管可采用环氧树脂浸渍电容式干式套管。 6.8 GIS 设备和罐式断路器的复合套管宜 选用整体成型的复合绝缘子 ，安装方式须满足机械强度和抗震性能的要求。复合套管应优先采用直立式安装，罐式断路器的复合套管也可以采用倾斜安装。 6.9 柱式断路器灭弧室用复合绝缘子应加装内衬。内衬须具有耐电弧灼烧、耐瞬间高温及耐 S

10、F6分解物腐蚀的能力。 6.10 采用绝缘油的复合绝缘设备应进行复合绝缘材料与绝缘油的耐油性试验。 6.11 电容式电压互感器复合绝缘设备和金属氧化物避雷器复合绝缘设备内部芯体应采用合理的结构，避免复合绝缘子变形对芯体产生影响。电容式电压互感器复合绝缘设备还应保证在外力作用下套管合理挠度与电容芯体配合度。 6.12 复合外绝缘材料在运行工况下的寿命与电气设备要求的寿命一致。 6.13 复合外绝缘硅橡胶外套宜选用高温硫化硅橡胶（ HTV），采用真空整体注射成型工艺。 6.14 复合绝缘设备法兰胶装部位的胶黏剂应保证最大日温差时的密封性能。 6.15 复合绝缘子在运行工况下端子允许受力的偏移量不应

11、超过允许值。 6.16 在强紫外线和大风沙运行地区，复合绝缘材料应进行耐紫外线老化和耐风沙性能试验。 6.17 在酸雨和碱性环境运行地区，复合绝缘材料应进行耐酸雨和耐碱性环境试验。 7 包装、运输、储存 7.1 包装 设备的包装必须保证在运输中，不因包装不良而使产品损坏，在包装箱上应标明： Q/GDW 11123.1 2013 3 a） 制造厂名、产品名称及型号； b） 发货单位、收货单位及详细地址； c） 产品净重、毛重、体积等； d） “小心轻放” 、 “向上” 、 “防潮”等字样和标记，字样和标记应符合 GB 191 的要求。 7.2 随产品提供的技术文件 随产品提供的技术文件应至少包含

12、以下部分： a） 产品编号、名称、规格及数量 b） 包装清单； c） 产品出厂合格证明书； d） 安装、使用说明书。 7.3 运输 复合外绝缘设备的运输应满足以下要求： a） 运输中包装需配备必要的支架和衬垫，以防止运输中的损坏。整只产品或分别运输的部件和包装，都要适用运输、装卸的要求。如果产品对运输、装卸和保管有其他特殊要求时，制造厂商应在包装箱上明确标志。 b） 产品严禁碰撞冲击及踩踏，不得用尖、刃、棱等刚形体碰伤硅橡胶伞裙。硅橡胶伞裙不得接触油、酸、碱类物质。 c） 其余运输要求详见各种复合绝缘设备的运输说明书。 7.4 储存 a） 产品不得露天堆放，仓库应有良好的通风、干燥、防潮等条件

13、。如果因条件限制露天保管，需要加盖防雨布将产品防护密实，不允许有雨水淋湿包装产品。 b） 产品在安装使用前，应用干布将内壁及端面擦净， SF6绝缘的空心绝缘子可放在 60 80条件下烘 2h，以除去表面潮气，保证整机设备微水要求。 c） 产品在安装使用前，在塑料棒一端裹上干净的白布，蘸适量无水酒精，对绝缘管内壁进行清洗。绝缘子伞裙，法兰端面直接用白布清洗。 d） 一旦发现油沾到硅橡胶伞裙上，应及时用干抹布将油擦拭干净，保证表面无油污。 e） 变压器油、互感器沾到硅橡胶伞裙上一段时间未及时擦拭，应采用优质洗涤剂沾在干抹布上，将变压器油擦拭干净，再按产品清洗流程用酒精将伞裙擦拭干净。 Q/GDW

14、11123.1 2013 4 Q/GDW 11123.1 2013 5 750kV 变电站复合绝缘设备技术规范 第 1 部分：总则 编 制 说 明 Q/GDW 11123.1 2013 6 目 次 1 编制背景 7 2 编制主要原则 7 3 与其他标准的关系 7 4 主要工作过程 7 5 规范结构和内容 8 6 条文说明 8 Q/GDW 11123.1 2013 7 1 编制背景 复合绝缘材料与瓷绝缘材料相比，主要具有重量轻、防爆性能好、憎水性好、耐污性能优、抗震性能好、运输安装方便、交货周期短、价格便宜等诸多方面的优势，符合国家电网公司环境友好及资源节约的要求，因此其在高压、超高压尤其是特高

15、压系统中的应用将会越来越多。因此，亟需制定复合绝缘设备的相关规范。 本部分是依据国家电网公司 2013 年度国家电网公司技术标准制修订计划 （国家电网科 201350 号）的要求编写。 本部分用于确定我国 750kV 变电站复合绝缘设备的技术原则、设备及绝缘子的规范和试验要求。根据内容的不同分为以下三个部分，分别是： 1. 750kV 变电站设备复合外绝缘技术规范 第 1 部分：总则 2. 750kV 变电站设备复合外绝缘技术规范 第 2 部分：设备规范 3. 750kV 变电站设备复合外绝缘技术规范 第 3 部分：复合绝缘子 第 1 部分，提出了复合绝缘设备的使用环境条件，技术原则以及包装、

16、运输、储存等要求。第 2 部分，规定了 750kV 变电站各电压等级复合绝缘设备的结构型式，电气性能要求，机械性能要求以及试验等技术规范。第 3 部分，提出了复合绝缘子的一般技术要求，选型原则以及试验等技术规范。 本部分是在总结国内外超高压变电站复合绝缘设备的设计、运行经验基础上，结合沙州 750kV 变电站复合绝缘设备的科研成果和工程应用实践提出。本部分提出的技术原则仍有待在今后设计工作中以及工程投运后的实践检验，并通过不断积累经验而加以完善。 2 编制主要原则 本部分编制的原则是遵守现有相关法律、 条例、 标准和导则，兼顾电网运行的要求。 本部分针对 750 kV 变电站的特点，重点规定了

17、 750 kV 变电站各个电压等级复合绝缘设备选型的技术要求。 750kV 变电站的设备选择，除应执行本规定外，尚应符合现行的有关国家标准和电力行业标准的规定。 本部分依据新疆与西北主网联网 750kV 第二通道输变电工程沙州 750kV 变电站新建工程复合绝缘设备的主要技术参数和研究报告的相关研究结论进行编制。 3 与其他标准文件的关系 本部分是在总结国内外超高压变电站复合外绝缘设备的设计、运行经验基础上，结合沙州 750kV 变电站复合外绝缘设备的科研成果和工程应用实践提出。本规范提出的技术原则仍有待在今后设计工作中以及工程投运后的实践检验，并通过不断积累经验而加以完善。 750kV 变电

18、站复合外绝缘设备除应符合本技术规范外，还应执行现行的有关国家标准和电力行业标准的规定。 本部分提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，当与制造厂商所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 4 主要工作过程 2013 年 3 月，项目启动，成立工作组，完成标准大纲。 主编单位牵头，完成编制组的组建，形成大纲草案后，组织相关专家进行评审。 2013 年 4 月 7 月，编制标准， 5 月底形成初稿， 7 月组织专家内审，进一步修改完善。 由编制单位根据大纲评审结果，确定标准章节内容， 5 月底完成标准初稿。 7 月底由主编单位组织专家评审。 Q/GD

19、W 11123.1 2013 8 2013 年 8 月，形成征求意见稿，完成征求相关单位意见。 编制组各成员按分工，依审查通过的大纲和编制组第一次工作会的意见编写规程修编初稿，并交主编汇总。 2013 年 9 月，收集整理反馈意见，修改完善形成送审稿。 由主编单位汇总专家意见，并组织编制人员进行讨论，确定修改方案及计划，对初稿进行修订，形成送审稿。 2013 年 9 月底前向国家电网公司科技部提交送审稿，组织送审稿评审。 2013 年 10 月底前，根据评审意见修改完善，形成报批稿。 5 规范结构和内容 750kV 变电站设备复合外绝缘技术规范分为 3 个部分，第 1 部分，总则，提出了复合外

20、绝缘设备的使用环境条件，技术原则以及包装、运输、储存等要求；第 2 部分，设备规范，规定了 750kV 变电站各电压等级复合外绝缘设备的结构型式， 电气性能要求， 机械性能要求以及试验等技术规范； 第 3 部分，复合绝缘子，提出了复合绝缘子的一般技术要求，选型原则以及试验等技术规范。本部分是标准的第 1 部分。 本部分主要结构及内容如下： 1. 目次； 2. 前言； 3. 标准正文； 4. 附录； 5. 编制说明。 本部分标准正文共设 7 章： 第 1 章“范围” ，主要强调特制定本部分的基本原则，提出本技术规程的适用范围。 第 2 章“规范性引用文件” ，例举本规范中涉及的国际、国家及行业标

21、准。 第 3 章“术语和定义” ，有关名词术语的解释及定义。 第 4 章“环境条件” ，描述环境条件。 第 5 章“系统概况” ，描述系统条件。 第 6 章至第 7 章分别为“技术原则” 、 “包装、运输、储存” ，根据复合外绝缘设备的特点，从抗震、耐污秽、设备推荐的结构型式、制造工艺、耐温差、耐风沙、耐酸雨等方面，提出选用复合外绝缘设备主要技术原则和要求；规定了复合外绝缘设备的包装、运输、储存要求。 为了推动我国复合绝缘材料及设备的发展，本规范在现行标准的基础上进行了调研和研究，在使用本规范时，应首先结合站址的环境、气象条件，确定 750kV 变电站复合绝缘设备的使用范围和选型，设备安全和可

22、靠是本规范的基础和前提，特别是复合外绝缘新设备，需进行相关型式试验和鉴定，本规范的深度能够指导设计单位开展 750kV 变电站复合外绝缘设备的设计和选用。由于目前 750kV 变电站复合外绝缘设备应用经验相对较少，等待积累一定经验后，结合实际情况讨论是否对本规范开展修订。 6 条文说明 6.1 规定了复合绝缘设备的主要技术原则。 6.2 根据 GB 50260 2013 的规定：“重要电力设施中的电气设施可按抗震设防烈度提高 1 度设防，但抗震设防烈度为 9 度及以上时不再提高。” 复合绝缘子采用的玻璃纤维增强树脂材料，属于韧性材料，阻尼比较大，储能能力较大，复合绝缘子重量轻，约为瓷绝缘子的

23、1/2 左右，所以电气设备在地震中更不易损坏。 根据目前已经工程应用的复合绝缘设备，有一些设备已经进行了地震台抗震型式试验，试验结果Q/GDW 11123.1 2013 9 表明复合绝缘设备的抗震性能比瓷提高较多。根据型式试验和理论计算的结论，复合绝缘设备至少可以满足 8 度抗震设防烈度的上限， 0.3g 的要求，并可以根据工程需要进行复合设备的抗震设计，满足 9度抗震设防烈度， 0.4g 的要求。因此当变电站站址选在 8 度地震烈度时，按照国标 GB 50260 的要求，重要的电气设备按抗震设防烈度提高 1 度设防，设备的抗震设防烈度达到 9 度。同时设备支架还有放大系数，对地震有放大作用，

24、采用瓷绝缘子已经很难满足要求，因此应优先选用复合绝缘设备，满足设备抗震提高 1 度设防的要求。 6.3 复合绝缘材料的爬电比距按照 Q/GDW 152 2006电力系统污区分级与外绝缘选择标准的要求执行，根据站址的污秽等级按照统一爬电比距规定的进行来取值。 6.4 复合绝缘材料采用硅橡胶作为外绝缘护套和伞裙材料，因硅橡胶优异的憎水特性和憎水性迁移特性而具有很强的耐污闪能力。在潮湿气候下，表面凝聚的水滴也不易形成连续水膜，这样表面电阻大，泄漏电流小，放电不易发展，闪络不易发生。 对于处于重污秽等级 d 级污区和 e 级污区，特别是 e 级污区的变电站，爬距加大将增大设备的整体高度，也增加了设备的

25、制造难度。特别是主变压器套管、高压并联电抗器套管、 GIS 设备套管、罐式断路器套管等，瓷套管均为 4-5 节粘接而成，其产品成品率较低，价格高，制造周期长。而复合绝缘材料与瓷绝缘材料相比在爬电距离相同时其耐污性能通常会更优，应优先采用复合绝缘设备，满足工程设计的要求。 6.7 目前，国内已经有 330kV 电压等级的环氧树脂浸渍电容式干式套管有工程应用，但总体来看目前220kV及以上电压等级的干式套管工程应用和运行经验较少，干式套管普遍在 110kV 及以下电压等级工程应用和运行经验较多。因此本规范为适应目前国内的现状，推荐 220kV 及以上电压等级采用油纸电容型套管， 110kV 及以下

26、电压等级推荐采用环氧树脂浸渍电容式干式套管。 6.8 GIS 设备复合套管一般采用直立式安装。罐式断路器由于自身操作机构结构的限制和断口距离的要求，复合套管通也可以采用倾斜安装，但必须满足机械强度和抗震性能的要求。 6.14 西北地区冬天普遍温差较大，一般为 30K左右，当采用复合绝缘设备时，需考虑温差大对法兰胶装部位的影响，法兰胶装部位热胀冷缩不一致造成脱胶开裂情况。因此复合绝缘设备的法兰胶装部位宜采用与玻璃钢同种材质的树脂作为胶黏剂，两者材料性质相同膨胀系数一致，胶装部位有相同的热胀冷缩，并保证胶装部位的粘结强度，使产品性能可靠。 6.16 复合绝缘材料耐紫外线老化和耐风沙性能试验详见本标准第 3 部分的相关内容。