DL T 812-2002 标称电压高于1000B架空线路绝缘子串工频电弧试验方法.pdf

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1、DL/T812 2睛。2前言本标准根据国家经贸委电力司关于确认1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知（电力(2000 22号文）的安排制定的。本标准等效采用IEC61467: 1997中的内容，其主要内容和技术要求基本上一致，但存在某些差异，包括原附录A的内容作为标准中正文的内容，原附录B为附录A，原附录F为附录D。本标准附录B是新增内容，理由是至目前止我国尚无绝缘子长串工频电弧试验装置，故暂规定可按附录B对绝缘子短串进行工频电弧试验。本标准规定了交流系统中高于lOOOV架空线路绝缘子工频电弧试验的一般要求，并对试品布置、试验电流、电路条件、试验程序和判定准则作了规定。本标准附录A、附

2、录B是标准的附录，附录C、附录D是提示的附录。本标准由电力行业绝缘子标准化委员会提出并归口。本标准由武汉高压研究所负责起草，中国电力科学研究院、NGK唐山电瓷有限公司、中法合资塞迪维尔钢化玻璃绝缘子有限公司和大连电瓷总厂参加起草。本标准主要起草人：吴光亚、蔡炜、王来、董刚、何勇、王钱。本标准由电力行业绝缘子标准化技术委员会负责解释。中华人民共和国电力行业标准标称电压高于lOOOV架空线路绝缘子串工频电弧试验方法1 适用范围Insulators string for overhead Im国witha nominal voltage above 1”。V-ACpower arc t由也meth创

3、DLlf 812田2002饲VIEC 61467!1997 本标准规定了标称电压高于lOOOV交流架空线路用瓷、玻璃和复合绝缘子（以下简称绝缘子）工频电弧试验的一般要求，并对试品布置、试验电流、电路条件、试验程序和判定准则作了明确规定。本标准适用于标称电压高于lOOOV、频率为（5060)Hz的交流架空电力线路和牵引线路用瓷、玻璃和复合绝缘子（以下简称绝缘子串）。本标准也适用于绝缘子串组成的绝缘子组和架空线路用阳性绝缘子及变电站用类似结构的绝缘子。直流架空电力线路用绝缘子试验方法可参照执行。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效

4、。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/f 2900.8-1995电工术语绝缘子JB/f 5896 1991 常用绝缘子术语3 名词术语名词术语除符合本标准外，还应符合GB/f2900.8及JB/f5896, 3.1 试验T四t对绝缘子串施加一次具有规定大小和持续时间的试验电流。3.2 试验程序Test S叫uence对规定的同一绝缘子串进行连续三次的试验。3.3 试验系列T四tSeri白用来表征绝缘子串工频电弧性能的三个试验序的集合。3.4 电流初始不对称百分率Percent initial出归etryof current 电弧第一周波中电流与对称波形

5、的偏差，表示为第一周波电流峰值绝对值除以该电流有效值的函数。Ir I 1 即：卜11 100 l I2 J 3.5 电源电路Supply口rcuit使电弧电流从电源流向试品线路侧的电气连接。3.6 返回电路Returncircuit 使电弧电流从试品接地侧流向电源的电气连接。3.7 平衡电路Balancedcircuit 电弧电流在两个完全相反方向流动的电源电路或返回电路。中华人民共和国国家经济贸易委员会2002-04-27批准2002-09-01实施DLlf 812一却oz3.8 非平衡电路Unbalancedcircuit 电署在电流主裹在一个方向滚动的电源电路草草返回电重要。4符号说阴4

6、.1 I：电弧电流，有效值。4.Z I0：规定的电弧电流，有效筐。4.3 t：电弧时阂。4.4 t0：规定的电弧时间。4.5 Im：电弧电流，峰值。4.6 I血，2：返凶电路电流。4. 7 I,1.2：电盖章也路电流。4.8 I明：系统额定短路电流。4.9 LA：绝缘子串串长。4.10 Ls：绝缘子试验装置的长度。4.11 LR：返若望电路的模拟长度。4.12 Ls：电源电路的模拟长度。4.13 D：被试绝缘子串中点到周围模拟塔的距离。4.14 ML：被试绝缘子串上的机械负荷。4.15 a：耐张绝缘子串偏离水平茵的角度。4.16 SFL：最小锁定机械电破坏负荷。4.17 SML：额定机械负荷。

7、5试品布置5.1 尽可能在模拟运行状态的条件下进行工频也辈革试验。5.Z 绝缘子串对池和模拟仔榕的问隙距离与运行状态相同。S.3 对超高压和特高压输电线路用绝缘子串以及在特殊杆塔中用的绝缘子扇，可以使绝缘子串对地和模拟杆塔的间隙距离与实际运行状态不同，.满足Ls大于6m和D约为6m的要求。5.4 导体对地的距离至少为La12，或Ls6mff才不小于3mos.s 试验用导线应可能地模拟实际运行状态。5.6 绝缘子串两侧导线长度至少等于该绝缘子串的长度，但其最小长度不小子2.5m。若Ln大于6m,与牵线长度约为“loS.7 杆塔模拟返回电路和试占吉布登按图1的规定进行。S.8 对悬垂辈辈缘子串施加

8、至少5kN魏被拉f申负苦苦。对于草草草草绝缘子率，王军按需要施加大子5剧的机械投伸负荷。6试验电流6.1 本试验在等相交流电源下遂行，初始不对称（室流分蠢百分率不超过始%。6.2 试验电路的频率为45陆65尬。对于其他频率的系统，试验电源的频率偏差原则上不超过规定僚的10%。经用户间意试验，可以在比预期运行频率高或低的频率下进行。每次试验其频率可以在以上限度内变化。6.3 试验电路应足以提供规定的电弧电流值（有效值）相持续对闷。除非另有协议，规定的电弧电流有效值的容许偏要量为士”%。为获得规定必也液，附录C绘出了有关空载也应的推荐数擦。6.4 试验中实际电弧电流应近似为正弦波，其有效值可以从试

9、验持续时间内各峰值的算术平均值求得2 DL/f 812一细胞2靠近地帽模拟精结构；在；Fii片） E i悔： .-.T 唱Z古立军l5:l蜡缘锢（o.glOJOOia口叫回）(b）带号？；卢(d) (c) 图1返回电路试品布置图(a）垂直串试晶布置；（b）使用特定钢结构塔的垂直串试品布置；(c) V型串试晶布置图；(d）耐张串试品布置图-10二二20L，L也和Ls过.5mL，街nD，.fills叫m （附录A）。若测量设备允许，该有效值可以用电流函数计算。试验电流在燃弧期内应基本保持恒定，并允许与规定值有如下偏差：电弧电流峰值不应偏离规定值（In./2)20%以上；一一对燃弧时间大于0.2s的

10、情况，在总燃弧时间不超过20%期间，可以超出上述偏差。任何情况下实际电弧电流和持续时间乘积(It）均应小于规定电弧电流和持续时间乘积(Intn) 的10%。在弧根向杆塔或沿线路导线移动的情况下可能超出这些偏差。7 电源电路和返回电路条件电源电路和返回电路条件取决于运行条件，特别是取决于绝缘子串沿线路的位置和杆塔的几何结构。试验中模拟特性的情况列于表1并示于图2,分类平衡返回电路表1电源电路和返回电路条件平衡电源电路A电路I田I,12Iru=I,12 Isi = I,12 !51. = I,12 非平衡电源电路B电路!RI= I,12 Iru = I,12 Isi=I, /51.=0 分类非平衡

11、返回电路DL/f 812-2例2表1（续完）平衡电源电路C电路!Rl=In Im=D lsi = 1.12 lsz = 1.12 图2电源电流和返回电流图非平衡电源电路D电路1R1=1. Im= 0 1si=1. lsz=O 电流I阳及IR2、Is1和Isi与各自规定值的允许偏差不应超过士20%。偏差可以用电路校准试验来校验。8起弧8.1 电弧可由一根总截面积不大于lmm2的低电阻材料（如银、铝、铜）导线构成的熔丝引燃。熔丝截面若小于lmm2，也可由多股导线并联绞合而成。4 DL/f 812-2002 8.2 可熔导线以图3所示方式一点接触到金属部件上。w (o) 事.2.1；！：形惫式绝缘子

12、察-0.6m气。.8m0.6m-0.8m 。阳-0.Bm(a) 。(d) /RJ 、”唱、.，.啕、，飞P() 图3熔丝的布量将第一根导线连接到接地倒绝缘子的钢舷上，并隔35片绝缘子连续到j某一中间绝缘子的锅掷上。接着，在绝缘子串与第一根导线相对方向侧以同样方式放置第二根导线。重复这种做法直到绝缘子唱的末端。图3（砂示出了导线的布置以及等线分别与钢帽、伞裙结合点和钢脚的连接方式。当将可熔导线连接!fl钢满上存在困难时（如忠于绝缘子伞裙前原周），允许将其连接到与该钢掷丰富连的下一片绝缘子的钢德处。如果绝缘子串片数少于6片，可以选择熔丝缠绕在中间或靠近中间绝缘子钢脚处。DL/f 812-2002

13、8.2.2 t主棒形绝缘子和复合绝缘子可熔导线成连接在金属部伶之间，并在绝缘子的中间吉普饺缭绕在芯杆上，缠绕后导线饺子前霞的格对$西方i苟延伸。不同元件应有分开的可熔导线，主E图3所示。对于较长的绝缘子串（例如绝缘子单元长度大于1.5m），应按图3(c）所示将可熔导线连接在绝缘子的金属部件之间，并每隔0.6m0.8m在绝缘子芯杆上缠绵一次，每次缭绕后可熔导线均沿绝缘予的根对侧延伸。事.3所有情况下盘形悬式、长捧形、复合绝缘子率，悬臻、V望和水平安装绝缘子率，可熔导线所在平面均应与线路导线呈45in图3(d）和图3e）。阁3d）表示囹1(a）、（b）、（c）中从剖阁方向看，水平和垂直串熔丝剖面：

14、图3(e）表示图1(d）从5剖面方向辛苦，水平串中熔虫草剖面图。8.4 按顺序进行的每次试验，可熔导线的连接点均应转动90。8.S 对于组合绝缘子串（V援基辑、双垂E鞋等，在一个试验序列中电弧应总在同一绝缘r辑上引燃。该凉的选择方法是：出电动力造成的电孤方向锦移应朝向该组合绝缘子串的其他串。环境9.1 任何傍况下均记录风速和所有其他环境条伶（大气压力、降雨情况、浪度和温度。曹.2由于风对电辈革过程有影响，试验可在试验室内进行。当在户外试验时，尽可能在无风气候下进行。为了能够对较小电流的电弧试验（小于lOkA）进行有效的试验，最大允许风速为Sm/so9.3 可以认为包括降雨情况在内的其他大气条件

15、对试验结果没有显著影响。10 试验系列和您弧号奇怪” .1 按照表1和图2，根据李F塔类型从表2中选取X或Y试验系列。仅当返回电路总是不平衡时，例如杆塔没有中相窗，选取Y试验系列才是合曦的。实际上，仔塔几何结构不同且通常需要哥X和Y两个试验系列时，应优先选取X试验系列。10.2 连续遂行的离次试验之i湾的最小时j湾问疑为20min。每三次相同电流试验后，允许更换损坏的元件或整个绝缘子帘。10.3 选取的试验次数和持续时间代表出现在大部分系统上的情况。如果要求用不同的值代表特殊的咆网特性时，应事先协商解决。10.4 隙录D绘出了上述取您的说魄。表2试塾系列试验系列试验电路短路电流试捡次数和持续时

16、间（试验穆序）A I,=0.21.,. t,=0.2s、2次：t.=ls、1li;. x A 10=0.SI,. 儿0.2s、2次；t,= ls、1次B I,= I.,. t，告，鸟、2次；t0=0.5s、1次c I0=0.21.,. t0=0.2s、2次；t0=ls、1次y c I0=0.SI.,. t0=0.2s、2次：t0=ls、1次D I,= I牺t,=0.2s、2次；t0=0 Ss、1次11 结果评价结果评价由两部分组成。首先进行外观检菇，随后进行系列分析试验，以确定绝缘子是否适宜于继续运行。11.l 外王军检聋一绝缘子的金属部件和所有承载附件均应被查，并对影响其机械强度的电孤损伤进

17、行拍照。拍照6 DLIT 812-2002 包括局部熔化、弧坑和金属蒸发。一一所有镀铮金属部件上可能导致镀层腐蚀的损坏均应检查。一一所有承受显著表面电气作用的金属部件均应检查其是否有局部外形变化，这种变化会引起电晕和元线电干扰增大。11.2 瓷或玻璃绝缘子除了对绝缘子金属部件损坏的外观检查外，瓷或玻璃绝缘子还应检查对其绝缘件的损坏，包括：一一玻璃或瓷伞裙部分或全部破裂；一一瓷绝缘子袖灼伤。11.3 复合绝缘子除了对金属部件进行外观检查外，复合绝缘子还应检查其绝缘件的损坏，包括：表面变化，如变色、蚀损或电弧等离子体沉稳：一一个别伞裙开裂击穿g一一芯棒护套损坏（使纤维玻璃裸露）、端头附件或连接处密

18、封丧失或密封油脂渗漏（如有使用）。11.4 判定准则判定准则是试验系列完成之后绝缘子串应能安全运行。按照表3所定义的准则，应对绝缘子的机械和电气性能进行运行安全性条件验证。表3判定准则序号试验项目评价准则1 绝缘于掉串不允许2 伞裙表面烧伤、开裂、脱袖、镀铸表面熔化允许3 玻璃纤维棒裸露（仅对复合绝缘于）不允许4 干工频闪络试验（仅对B型绝缘子）对所有绝缘子试验，应出现外绝缘闪络5 规模破坏负荷试验所有损坏的绝缘子均应耐受80%规定破坏负荷（SFL）或规定机械负荷（础在）注：对于盘形悬式绝缘子串，被试绝缘子至少应包括线路侧的头三个，接地侧的头三个和燃弧部分的三个中间绝缘子。7 附录A（标准的附

19、录）电弧电流有效值的确定Al 试验电流实际持续期内交流分量有效值的确定为了避免电流和（或）频率变化可能造成的影响，该电流有效值由有效值非加权平均值（三峰法）得到。每一有效值均由一个峰向前一个峰滑移的方法取得。为了免除边界影响，第一个波和最后一个波（如果可能）应予省略，最后一个波会因保护用主断路器而衰减。图Al三峰值方法确定电弧电流有效值Al.1 具有N1，N个峰值的信号的有效值用下式表示： N 2 4吝. N-2 或I一一主（z)./S(N -4）仁1式中：叫一一第2个峰值时电流的有效值；z，一一第z个峰值时电流的峰一峰值。用解析式表示，具有Nl, ,NJ个峰值的信号的电流有效值用下式表示：

20、N 2 I一L;(a；t;+ b; - y;) ./S(N -4），斗式中：t；一一第2个峰值时电流的瞬态时间；Y；一一第2个峰值电流的峰值电流；a，一一直线f;(t）的斜率3b；一一t=O时只（t）的计算值。Al.2三峰法本方法用于从三个连续的波峰A(t1.Y；1),B（白，y;),C(t;+1Y川）估算一个信号交流分量的有效飞叫值。该有效值确定为代、D/A飞飞-r-、I DD! I I刀？刷一一一(4) I /C ./8 I f;( t l是图A2中A、C两点问直线飞If;(tl = a,t + b, csJ 时酬其中：a;拮号3图A2三峰值法计算峰值b, = Y;+1 -a;t;+1或b

21、;= Y;-1 a;t; 1 电流有效值g; (t）是通过B点与f;(t）平行的直线。) 1 ( (2) (3) 附录B标准的附录）绝缘子串元件工频电弧试验方法至目前止我国尚无绝缎子长串工频电狐试验装置，自觉暂规定可按本附录B的方法对短串的盘形忿式绝缘子、捧形绝缘子牵挂复合绝缘子元件进行工频惠草草试验。Bl 试验条件Bl.l 试验电流Bl.1.1 电流有效值）: 205kA; Bl.1.2 持续时间：岳个鸿波士0.5个周波：Bl.1.3 其他参数应符合6条的规定。Bl熔丝的布置主nrnBt e哥示，主量8.1条选择熔丝。您丝约首端连接在绝缘子事草草无伶靠近若是侧的钢辖处，另一端连接在绝缘子串（

22、草草元件）靠近高f茧侧的钢掷处。B3斌品前布置E电流条件20kM.m.持续时间，012,每ll试验更换的蛐撒于因Bl试晶布置BJ.I 盘形悬式绝缘子：每6片绝缘子级成一短串。水平号l战部可9 DLII 812-2002 B3.2 棒形绝缘子：取1个元件，两端加装运行时使用的招弧角。B3.3 复合绝缘子元件的工频电弧试验可在llOkV产品上进行，试验方法正在考虑中。绝缘子金属附件的设计应考虑电弧的影响。短路电流的大小及电流持续时间可能会引起端部附件、芯律及伞裙损坏，应当设计有恰当的电弧保护器件。B3.4 对绝缘子短串在试验期间施加40%额定机械破坏拉伸负荷（SFL或SML）。B3.S 试晶布置如

23、图Bl示。B3.6 试验中连接到绝缘子底部的垂直导体长度不小于0.5m，且包敷绝缘层（不可燃）直至最下部的绝缘子钢脚，如图Bl。B4试验方法B4.1 按B2条和B3条的规定将绝缘子短串安装在图Bl所示试验装置立。B4.2 对盘形悬式绝缘子，每串绝缘子起弧一次，然后更换最底部的绝缘子；连续起弧三次，每次试验完毕，静置5min后卸载负荷。B4.3 对长棒形绝缘子和复合绝缘子，每串绝缘子起弧一次，共对三串绝缘子进行试验，每次试验完毕，静置5min后卸载负荷。B4.4 两次连续试验间隔时间20min0BS判定准则绝缘子元件若在工频电弧试验后满足下列条件，则工频电弧试验合格：a）机械破坏负荷不低于80%

24、的额定机械（机电）破坏负荷（SFL）或额定机械负荷（SML);b）工频干耐受电压试验通过。电压值为绝缘子元件工频湿耐受电压。B6等效性和有效期B6.1 当有证据说明同吨位的某种绝缘子的试验更严格时，可仅对此种绝缘子进行试验。如同吨位的大盘径、大爬距产品的试验可覆盖小盘径、小爬距产品的试验。“ .2 在工艺不变条件下同厂家同型式产品的试验有效期为5年。10 附录c握主在约野营录电源的置在靠在海底电源的交裁电压应足够离，以便使电孤电流保持在规定的容差内，并在电流过零时电弧能够直在燃。这一要求是有附带条件的，即电弧不能移动得离最初的弧根太远，特别是不能远到到达导体。任何情况下电源的交载电压均不应超过

25、绝缘串的额定电压。下列为指导性电源空载电压（LA为串长，单位m):一系统电压U66kV的绝缘子串：7kVlOkV;一一系统电压66二U220kV的绝缘子串：LA7kV;一一系统电压u;,22okv的绝缘子串：LAX(5kV蚀的。11 附录D（援2元的附录）故障电流大小变化及选择规定的试验参数的理由故障吃苦流大小变化取决于故障在输电线路中的位置。夜大功率母线附近线路端头，短路电流火，商旦电草草电路不平衡。在线路中董事，在支撑电望在较小，挺立培主草草电路事实上是平衡郎。在平衡司u告中靠近绝缘子保持较小电流的电弧比夜不平衡电路中也强大的电动力迫使较大电流电弧运动具有更大的危害。因而，试验系列必须在不

26、同电流下用适当的试验电路进行。图D1袋然电弧电流及其在lOOkm长145kV线路电源电路分量的分布情况，该线路与28kA短路咆流母线相迹。可以看出，该线路的特点是电弧电流较小，院为平衡电源电路。试验程序规定的短路电流0.2/sYS、0.5ISYS和Isvs满足输电线路沿线特定故障电流的水平。每试验程序三次试验是根据线路断路器烧定的操作颇序礁定的。司盖章在持续时间和断路祭常烧操作时间极适应。第三次试验哥王军主持续对i可较长是按照后备保护动作对i海确定的。12 jl(kA) E究：30 2l 20 15 10 ;: ：如辑时| I 母绒血:,; j lfo咕20 10 30碍到6070 so 阁D1电弧电流(I)及其在lOOkm电源电路上分量(I田、I，）的分布情况（连接28kA短路电流母线的145kV线路）