GB 1984-1989 交流高压断路器.pdf
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1、中华人民共和国国家标准GB 1984-89 交流古罔压断路器代替GB1984 80 Alternating current high-voltage circuit-breakers 本标准参照采用国际电工标准IEC56高压交流断路器(1987年版。1 主题内容与适用范围本标准规定了户内、户外交流三极或单极断路器及其操动机构和辅助设备的使用环境条件、术语、额定参数、设计和结构、型式试验、出厂试验、与询问单、投标书和订货单一起提供的资料、运输、储存、安装和维护规则以及运行的选用导师l等内容。本标准适用于额定电压3500kV,频率50Hz的户内、户外三极或单极断路器及其操动机构和辅助器件。但是,本
2、标准不允许使用人力直接操动机构(人力储能操动机构除外)合闸的断路器,人力直接操动机构不能保证人身和设备的安全。注超出本标准的某些具体要求由相应的专业标准规定,超出本标准的特殊要求由用户与制造厂协商。2 引用标准GB 11022 高压开关设备通用技术条件GB 2900. 1 电工名词术语基本名词术语GB 2900. 19 电工名词术语高电压试验技术和绝缘配合GB 2900. 20 电工名词术语高压开关设备GB 31. l 高压输变电设备的绝缘配合GB 311. 2 311. 6 高电压试验技术GB 4474 交流高压断路器的近区故障试验GB 4876 交流离压断路器的线路充电电流开合试验GB 7
3、675 交流高压断路器的开合电容器组试验GB 5273 变压器、高压电器和套管的接线端子GB 763 交流高压电器在长期工作时的发热GB 2706 交流高压电器动、热稳定试验方法GB 3309 高压开关设备常温下的机械试验GB 7354 局部放电测量GB 11604 高压电器设备无线电干扰测试方法GB 4473 交流高压断路器的合成试验GB 11023 高压开关设备六氟化硫气体密封试验导则GB 1985 交流高压隔离开关和接地开关GB 1585. 2 交流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法固体层法GB 7674 六氟化硫封闭式组合电器3使用环绕条件搜GB11022的规定。中华人民共和国机械电子工
4、业部198903 21批准1990 01-01实施304 GB 1984 89 4 术语本标准所采用的术语除按有关标准规定之外,根据需要,对以下的各条予以引用,有的条款则作了必要的补充或修订,并对其中的时间参量加图解予以说明。4. 1 瞬态恢复电压CTRVJ断路器电弧熄灭后,在浙路器触头上出现的具有显著瞬变特性的恢复电压。该电压取决于回路和断路器的特性,由工频分量和瞬态分量(可以是非周期性的、单频的或多频的振荡)叠加而成。三丰目系统中的瞬态恢复电压,系指首先开断相而言。4.2 起始瞬态恢复电压CITRVJ瞬态恢复电压同l起始部分。此时由于波从母线沿线上第一个主要不连续点反射而引起小幅值的起始振
5、荡,其振荡幅值与母线波阻抗和短路电流成正比。注z起始瞬态恢复电压是一个与近区故障极相似的物理现象,且主要囱变电站的母线和线路布置结构所决定。4. 3预期瞬态恢复电压的规定值在规定的短路电流及试验方式下,断路器所应能开断的各种回路固有瞬态恢复电压的极限值。4.4 工频恢复电压断路器各极的电弧均熄灭后,在其触头间瞬态恢复电压消失后的恢复电压有效值。工频恢复电压数值,是根据所有各极的电弧最终熄灭后的1/2f到l/f的时间间隔内,由示波图中恢复电压波形的第二半波波峰至第一和第三个半波波峰联接线的垂直距离确定的。对于三极断路器的工频恢复电压,由各极工频恢复电压的算术平均值确定。兰极断路器的工频恢复相电压
6、有效值Um!了按下式规定zUm (VI+ V, + V,) J32X J丁J三极断路器作三相试验时,也可以用工频恢复线电压有效值表示,其值为Um。305 1984 89 GB 第一极第二极第三辍-:.-1上21盯1肉、川剧的【图1三极断路器工频恢复电压的确定线电弧在各极中最终熄灭的瞬间gG,G,线磷间后1/2f瞬间;G,G,线瞬间后1瞬间;v,.v,.v, 各极工频恢复电压峰值的两倍sf试验回路电流的频率注z图中第一极的电弧最先熄灭。4. 5 分闸时间处于合闸位置的断路器,从分闸回路带电(即接到分闸指令)瞬间起到所有极的弧触头均分离瞬间为止的时间间隔。断路器的分闸时间根据下述的脱扣方法分别定义
7、(与断路器构成一个整体的任何时延装置,贝u调整到最小整定值) a. 对用任何形式辅助动力脱扣的断路器,分闸时间是指处于合闸位置的断路器,从分!同脱扣器带电瞬间起到所有各极的弧触头均分离瞬间为止的时间间隔;b. 对用主回路电流而不借助任何形式的辅助动力脱扣的断路器,分闸时间是指处于合闸位置的断路器,从主回路电流达到过电流脱扣器动作电流的瞬间起到所有各极的弧触头均分离瞬间为止的时间间隔。注对装有并联电阻的断路器,应将直到弧触头均分离瞬间的分闸时间和直到带并联电阻的串联触头均分离瞬间的分闸时间作出区别。除非另有说明,分闸时间就是指直到主弧触头分离瞬间的时间。分闸时间可以随开断电流而显著变化。对于每极
8、装有多个灭弧单元的断路器,所有各极弧触头均分离的瞬间是以最后分的极的首先开断单元触头分离的瞬间确定的分闸时间包括断路器分闸必需的并与断路器构成一个整体的任何辅助设备的动作时间。4.6燃弧时间从首先分离极主回路触头刚脱离电接触起,到各极中的电弧最终熄灭瞬间为止的时间间隔。4. 7 开断时间从断路器接到分闸指令瞬间起到各极中的电弧最终熄灭瞬间为止的时间间隔。注z一般等于分闸时间与燃弧时间之利。306 4-8 合闸时间按GB2900. 20的6.42条规定。4. 9关合时间按GB2900. 2日的6.43条规定。4. 10 顶击穿时间按GB2900. 20的6.38条规定。4. 11 自动重合闸操作
9、按GB2900. 20的5.7条规定。4. 12 分合时间(自动重合闸时)按GB2900. 20的6.44条规定。4. 13 元电流时间(自动重合闸时)按GB2900. 20的6.45条规定。4. 14 重合1明时间按GB2900. 20的6.47条规定。4. 15 重关合时间(重关合时)按GB2900. 20的6.46条规定。4. 16 合分时间按GB2900. 20的6.48条规定。4. 17 关合开断时间按GB2900. 20的6.49条规定。注时间参量的图解见图2图7.GB 1984-89 4. 18 背对背电容器组(多个并联电容器组)一组并联的电容器或电容器组合,其各单元可独立地投入
10、或退出电源系统,已经接入电源的电容器会显著地增加该单元的涌流和电动力。4. 19 联络断路器用于连接两个独立的电源系统,除具有般特性的断路器外,还应具有规定的失步开断、关合及绝缘性自由的断路器。307 GB 1984 89 308 分闸位置合闸固酣电合胃位置分阐位置八一入、电流流过二, -.).-. 、“、汁4.5卢巳斗; ; l燃弧时间li 牛一?7卢些些竖一一十1分闸酣器带电- 时间分闸操作所有极响弧最终惚灭所再被中弧头分离合闸值置分闸位置E乏、电电甲、I 时佣闽间一时时一合闸一关合!+il-Ii?jlli 98 44 合帽键作I !黄击,事时间4.104 所幢幢蜻触第极中开始流过电班合帽
11、回路,曾电图2不带分、合电阻的断路器分闹和合闸操作合闸位置白过F流一F流4一F电一区工唰F小心、一一触吨LBazz:!1? 甲山、4附)时一酌古分一啕二有hkh合合ltL们六、川、山川关二!ilI47 1 4 . 时间!所棚问弧最蛐页所有回中蛐头分离!第一蟹中开始流过电流图3不带分、合闸电阻的断路器合分循环1984 89 GB 4白手、:三I I I 时闭: I所幢幢蜡触!第一肿触头接触大I丰时吨、 I I 4.13;无电流时间l分分闸位置合闸位置JIJ l 一叫309 第一恨中开始流过电流重合闸(自动重合闸)不带分、合闸电阻的断路器图4310 GB 1984 89 合闸恒宣I I 飞气触头运
12、功分f利位置心过这,肿、:、;也4, 5:分闸时间: I I 分闸像你i 4. 6担咀i时间 7 珊时间I : l所棚中制熄灭 i : 咀电流( 圭电流所在被中弧触头分离分闸股相棉带电合阐位置分惘位置t 代心;叹气咐:这达这1关告时间 9 i告11!时间4 8 1合闸回路带电j I 合闸酣1 10卢好时间I i所有程中虫头接触l第一极中开始流过电流金咆流电且电流图5带分、合闸电阻的断路器分周和合闸操作合闸由置这址:迟迟这讼法、月皿二一一斗i囊航! : i所有匾中蛐头撞蛐! : ! :一迫盹! i圭Ml所有提中噩幢头分离!电阻电盹图6带分、合闸电阻的断路器合分循环- 时间5 GB 1984-89
13、 合嗣位置、川、L啊! ; i无时时间: I 4 13 ! l分舍时间I 1. 12俨: lt关合时间:; 15一一一l重合闸时间;: 4, 14一一寸一寸;所有很中电孤熄灭I E毡阻电流: i 金时: h棚中阳分离分闸脱拥樱带电分简位置图7带分、合闸电阻的断路器额定参数所有断路器均应给出的额定参数额定电压及最高电压;a. b. c. d. e. f. 额定绝缘水平p额定频率;额定电流,额定短时耐受电流(额定热稳定电流); 额定峰值耐受电流(额定动稳定电流); A卡电撞撞过山L;主 门时闹计l 荆:卡斗 : L十判 i iu咄蛐i I lll-Q中叫: 1第句很中开始流过电流: l圭脚l喃喃重
14、合闸(自动重合闸)g. h. 额定短路持续时间(额定热稳定时间),装有直接过流脱扣器的断路器除外;合、分闸操动机构的额定操作电压及辅助回路的额定电压、频率Fk. m. 操作及灭弧用气体的额定压力(如适用atJ,额定短路开断电流,额定短路关合电流;预期瞬态恢复电压的规定值,额定操作顺序;n. 额定时间参量。下列特殊场合下使用的断路器应给出的额定参数。近区故障的额定参数,仅对额定电压63kV及以上且额定短路开断电流超过12.5 kA,并与架空线直接相连的三极断路器;p. 额定线路充电开断电流,仅对额定电压110kV及以j工旦用于开合架空线的三极断路器,必要时口J延伸至35kV、63kV断路器gq.
15、 r. s. t 。额定失步开断电流,仅适用于联络断路器;额定电缆充电开断电流;额定单个电容器组开断电流5额定背对背电容器组开断电流;额定电容器组关合涌流;311 GB 1984 89 v. 额定感j仪电动机开断电流;w. 额定空载变压器开断电流zx. 额定电抗器开断电流。5. 1 额定电压及最高电压额定电压及最高电压按GB11022第5.1条选取。5. 2 额定绝缘水平按GB11022第5.4条规定。5. 3额定频率额定频率为50Hz, 5. 4 额定电流200,400,630.1 000门,I250,J 600(1 500),2 000,2 500,3 150(3 000),4 000,5
16、 000,6 300,8 ooo, 10 000,12 500,16 000,20 ooo A。注括号内数值仅限于老产品使用。l)尽量少用。如果断路器串装有直接过流脱扣器,则额定电流应是在额定频率下过流脱扣器能长期通过而无损坏的电流有效值,且温升不超过规定值。5. 5 额定短时耐受电流(额定热稳定电流)额定短时耐受电流等于额定短路开断电流(见本标准5.11条。5. 6额定峰值耐受电流(额定动稳定电流)额定峰值耐受电流等于额定短路关合电流(见本标准5.12条)。5. 7 额定短路持续时间(额定热稳定时间)饺GB11022第5.6条规定。对装有直接过流脱扣器的断路器,无需规定额定短路持续时间。但当
17、断路器按照其额定操作顺序操作而过流脱扣器整定在最大时延时,在开断时间内,断路器应能通过额定短路开断电流。5.3 合闸与分闸操动机构的额定操作电压及辅助回路的额定电压按GB11022第5.8条规定。5. 9 合闸与分i回操动机构及辅助回路的额定电源频率额定电源频率为50Hz, 5. 10 操作及灭弧用压缩气体的额定气压(表压)压缩空气断路器和气动机构的额定气压按GB11022第5.9条规定。六氟化硫断路器中六氟化硫气体额定压力(相应于0时六氟化硫额定密度)为,0.15,0.25, O 30,0. 35,0. 40,0. 45,0. 50,0. 55,0. 60,0. 65,0. 70 MPa,
18、5. 11 额定短路开断电流额定短路开断电流是断路器在本标准规定的相应的工频及瞬态恢复电压下,能够开断的最大短路电流,由两个特征值表示2a. 交流分量有效值,简称“额定短路电流”;b. 直接分量百分数。注若直流分量不超过20%,则额定短路开断电流仅以交流分量有效值来表征。交流及直流分量的确定参见图8,5. 11. 1 额定短路开断电流的交流分量有效值额定短路开断电流的交流分量有效值从下列数值中选取:I 6.3 15,6. 3,8,10,12. 5,16,20,25,31. 5,40,50,63,80,100 kA。it超过100kA按RlO系列延伸。:i 12 GB 1984 89 5. 11
19、. 2 额定短路开断电流的直流分量百分数自流分l,l:(f分数般ffi囱9取值。图中“”值的确定如下:也对于由短路电流直接脱扣的断路器,“”值等于规定的分问时间;b。对于仅由辅助能源脱扣的断路器,勺”值等于规定的分闸时间加o.01 s 。注在某些情况下,例如接近于发电机的断路器可能要求比图中给出的直流分量百分数更大,其值出供需双方商定。5. 12 额定短路关合电流断路器的额定短路关合电流(峰值)为其额定短路开断电流交流分量有效值的2.5倍。参见图80B E c JL一B E 阁8短路关合、开断电流及直流分量百分数的确定AA, RR 电流披形包络线,RX正常苓线;cc任何瞬l可电流波形零线的偏移
20、;EE触头分离瞬间(电弧起始瞬间hT!D 从(工?测得的任何瞬间电流交流分量有效值;IM,关合电流;!AcEE瞬间电流交流分量峰值;Ac.f2 EE;瞬间I 1 00 电流交流分量有效值,I、EE瞬间电流直流分量丁一直流分量的百分数AC JOO 9 o kV kV/ 6. 0 40 6 2. 0 19 。156. 5 16 3 2. 1 9 0 39 6 5 9 2 2. 1 5 o. 77 11.8 49 7 3. 9 24 o. 24 12.7 21 4 4. 2 11 0.60 12. 7 11 2 4 2 s. 6 1.20 19.7 58 9 6. 6 28 o. 34 21. 1
21、25 5 7 0 13 0.35 21. 1 12 3 7. 0 7 1. 70 39.4 84 13 13 41 o. 47 42 36 7 14 19 1. 16 42 18 4 14 10 2 32 69. 5 114 17 23.2 55 0.61 74.5 49 10 24.8 26 1- 53 74.5 24 5 24. 8 13 3.06 124 165 8(25) 41 64(80) o. 75 133 72 14 44 38 ). 85 133 36 7 44 19 3.70 备用参数f 是,kHi 1. 1 8. 4 1. s 22 1 5 4. 6 1. 1 6. 8 1
22、. 5 17. 7 1. 5 35.4 1. 4 5.8 1. 5 15. 1 1. 5 30. 2 1. 4 3.8 . 5 9. 8 1. 5 19.7 1. 4 2. 9 1- 5 7. 6 1. 5 15.6 1. 1 2. ) 1. 5 5. 2 1. 5 1 o. 4 GB 1984-89 表2额定电压110kV及以上用四参数及两参数法表示的预期瞬态恢复电压规定值额 人试备用参数电压开断电流开极t u, It, 验 , u, , t; , u kV 最电压高百分比系kV 或u,/(,f, 方kV kV o kV % KT 飞可lo k, 式kHz 1. 3 134 67 188 2
23、01 2 (I 0) 67 35(434 100 2.0 1 4 j. 5 154 77 216 231 2(12) 77 40(48) j. 3 134 45 201 202 2 ( 11) 67 24(33) 110/126 3 60 3.0 1 5 1. 5 154 51 231 229 2(13) 77 28(39) 2 30 . 5 154 31 231 229 5(8) 77 20(23) s.o 1. 5 10.0 I 10 1. 5 236 41 5 79 18 5. 8 1. 7 4 IC J J. 3 268 134 875 402 2(20) 134 69(87) 2.
24、0 1. 4 3 60 1. 3 268 89 402 402 2(22) 134 47(67) 3.0 1. 5 220/252 2 30 1. 5 309 62 463 463 5(15) 154 36(46) 5.0 I 5 I 10 1. 5 472 67 8 157 30 7.0 1. 7 6. I 4 100 I 3 384 192 538 576 2(29) 192 98(125) 2.0 . 4 3 60 1. 3 384 128 576 576 2(32) 192 66(96) 3. 0 1. 5 330/363 2 30 1. 3 384 77 576 578 5(19)
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