Q GDW 11517-2016 电力变压器中性点电容隔直装置技术规范.pdf
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1、 电力变压器中性点电容隔直装置技术规范 Technical specification of capacitive DC blocking devices using on power transformer neutral point 2017 - 10 -09 发布 2017 - 10 -09 实施 国家电网公司 发 布ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 11517 2016 Q/GDW 115172016 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 3 2 规范性引用文件 . 3 3 术语和定义 . 3 4 使用条件 . 4 5 功能要求
2、 . 4 6 性能要求 . 6 7 试验 . 7 8 标志 . 9 9 包装、运输、贮存 . 10 10 技术文件的要求 . 10 附录 A(资料性附录) 电力变压器中性点电容型 隔直装置典型接线图 . 11 编制说明 . 15 Q/GDW 115172016 II 前 言 为规范电力变压器中性点电容隔直装置的 运行环境 、技术性能、试验项目等 , 确保电力变压器中性点电容型隔直装置 满足系统运行 需求 , 制定本 标准 。 本 标准 由国家电网公司 运维检修部 提出并解释。 本 标准 由国家电网公司 科技部 归口。 本 标准 起草单位: 国网浙江省电力公司、中国电力科学研究院。 本 标准 主
3、要起草人: 汪卫国、何文林、孙翔、刘浩军、姚晖、卢孔实、邹国平、王文浩、 张帆、 詹江杨、郑一鸣、 张波、孙林涛、胡军华、 李金忠、汪可、孙建涛、朱建增、方旭光、赵寿生、吴杰清 。 本 标准 首次发布。 本 标准 在执行过程中的 意见 或建议反馈至国家电网公司 科技部 。 Q/GDW 115172016 3 电力变压器中性点电容隔直装置技术规范 1 范围 本 标准 规定了电力 变压器中性点电容型隔直装置及其附属设备的 使用条件、性能 要求 、试验 、 标示、包装、运输 、 贮存 及 技术文件的要求 。 本 标准 适用于安装在电力变压器中性点的电容型隔直装置。 2 规范性引用文件 下列文件对于本
4、文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所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 3804 3.6kV40.5kV 高压交流负荷开关 DL/T 294.2 发电机灭磁及转子过电压保护装置技术条件第 2 部分:非线性电阻 DL/T 604 高电压 并联电容器装 置使用技术条件 Q/GDW 11518.1 电力变压器中性点电容隔直电阻限流装置 试验规程 第 1 部分:电容型隔直装置 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 中性点电容型隔直装置 capacitive DC blocking device use on
5、 neutral point 一种串接在电力变压器中性点与大地间,用 电容 隔离流 过 电力变压器绕组 中 直流电流的 电气 装置。包括无源电容 型 隔直装置和有源电容 型 隔直装置。 3.2 有源电容型隔直装置 active capacitive DC blocking device 需要由旁路机械 开关 或电子开关动作实现电容器的投入或退出 的隔直装置 。装置一般包括电容器、旁路机械开关、旁路电子开关或 高能 氧化锌 组件 、交直流传感器、测控装置和计算机后台等部件。 3.3 无源电容型隔直装置 passive capacitive DC blocking device 电容器 长期接入
6、, 系统 故障时通过 高能 氧化锌 组件 和保护间隙实现 电容器过电压保护 的隔直装置 。装置一般包括电容器、 高能 氧化锌 组件 、保护间隙、交直流传感器等部件。 3.4 旁路开关 by-pass switch 隔直装置中并联在电容器两端,用于 短接 电容器 的开关 装置 ,通常分为机械开关和电子开关。 Q/GDW 115172016 4 4 使用条件 电容型隔直装置应能在下列条件下正常使用 , 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 的要求修正。特殊热带气候防护条件按相关标准执行。
7、 电容型隔直装置 正常使用 条件 如下 : 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 ; f) 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/cm2(风速 0.5m/s); j) 污秽等级: e 级; k) 耐震能力: 1) 地面水平加速度: 2.5m/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。 5
8、 功能要求 5.1 有源电容型隔直装置 5.1.1 工作状态 装置应具备两种工作状态: a) 直接接地状态:旁路 开关闭合,保证主变中性点直接接地; b) 隔直工作状态: 旁路开关开断,使电容器接入变压器中性点,起到隔离流过变压器中性点直流电流的作用 。 5.1.2 控制模式 装置 应具备“手动”和“自动”两种控制模式: a) 手动模式:指装置在直接接地状态时,当中性点直流电流超过设定值时能够向监控终端发出越限告警, 运维人员能够 通过手动操作切换到隔直工作状态;在隔直工作状态下当电容器两端电压低于下限设定值或变压器中性点的交流电流超过上限设定值时, 装置能够向监控终端发出越限告警,运维人员能
9、够通过手动操作将装置切换到直接接地状态 。 b) 自动模式:指装置在直接接地状态时,当中性点直流电流超过设定值时,装置能够自动切换到隔直工作状态;在隔直工作状态下当电容器两端电压低于下限设定值或变压器中性点的交流电流超过上限设定值时, 装置能够自动切换到直接接地状态 。 5.1.3 状态切换功能 装置应具有如下工作状态切换功能: Q/GDW 115172016 5 a) 当主变中性点直流电流超过了设定限值并达到时限时,装置应能自动 由直接接地状态转为隔直工作状态; b) 当装置工作在隔直工作状态时,一旦出现以下任一情况,装置应自动切换为直接接地状态: 1) 主变中性点交流电流超过设定限值; 2
10、) 电容器两端直流电压低于设定限值。 5.1.4 保 护功能 装置应具有过电压、过电流保护。 5.1.5 监控功能 装置监控应具有如下功能: a) 能够实时显示装置工作状态、 旁路开关的位置状态、变压器中性点直流电流、电容器两端电压等信息; b) 能够 修改装置的控制模式和控制参数; c) 能够查询装置的历史运行数据、事件记录和动作波形。 5.1.6 装置上传信号 装置应至少提供以下模拟量和接点信号, 能 接入变电站自动化系统: a) 主变中性点直流电流( 4-20mA 模拟量); b) 主变中性点直流电压( 4-20mA 模拟量); c) 主变中性点隔直装置失电; d) 主变中性点隔直装置故
11、障; e) 主变中性点直流越限; f) 主变中性 点隔直装置电容投入; g) 手动 /自动控制信号。 5.2 无源电容型隔直装置 5.2.1 工作状态 装置一直工作在隔直状态,使电容器串入变压器中性点,起到隔离流过变压器中性点直流电流的作用。 5.2.2 保护功能 装置应具有过电压、过电流保护。 5.2.3 监控功能 装置 监控应具有如下功能: a) 能够实时 监控 变压器中性点直流电流、电容器两端电压等信息; b) 能够查询装置的历史运行数据、事件记录。 5.2.4 装置上传信号 装置应至少提供以下模拟量和接点信号, 能 接入变电站自动化系统: a) 主变中性点直流电流( 4-20mA 模拟
12、量); Q/GDW 115172016 6 b) 主变中性点直流电压( 4-20mA 模拟量); c) 主 变中性点隔直装置故障; d) 主变中性点直流越限。 6 性能要求 6.1 成套装置 成套装置的性能应满足以下要求: a) 装置对地 工频耐压不小于 10kV(有效值); b) 长期通流能力:装置长期通过工频电流应不小于 50A,可根据安装地点实际情况提高要求 ; c) 承受短路动稳定能力:装置应能耐受不小于 20kA(峰值) /0.2s 的冲击电流,承受能力应根据安装地点系统条件校核 ; d) 承受短路热稳定能力:装置应具有承受不小于 8kA(有效值) /1s 短路电流的能力,且温升限值
13、不应超出相应绝缘耐热等级规定的限值,承受能力应根据安装地点系统条件 校核 ; e) 装置直接接 地状态至隔直状态转换时间应小于 1s,隔直状态至直接接地状态转换时间应小于200s; f) 装置直接接地状态至隔直状态的直流电流设定值 0 50A,步长 1A,连续可调 ; g) 装置直接接地状态至隔直状态的启动时限范围 0 30s,步长 1s,连续可调 ; h) 装置隔直状态至直接接地状态的直流电压设定值 0 100V,步长 1V,连续可调 ; i) 装置隔直状态至直接接地状态的变压器中性点交流电流设定值 0 1000A, 可自由设置 。 6.2 电容器 电容器 的性能应满足以下要求: a) 电容
14、器 在额定频率( 50Hz)下的对地容抗应小于 1.2,允许偏差为 10%; b) 电容器的其它要求满足 DL/T604 的要求 。 6.3 高能氧化锌组件 高能氧化锌组件 的性能应满足以下要求: a) 高能氧化锌组件雷电冲击残压应小于电容器绝缘水平的 70%; b) 高能氧化锌组件的通流容量应满足装置热稳定要求 ; c) 高能氧化锌组件的其它要求满足 DL/T294.2 的要求 。 6.4 旁路开关 旁路开关 的性能应满足以下要求: a) 经常投切的旁路开关,应具备频 繁操作的能力 ; b) 旁路开关动作次数应满足机械开关大于 8000 次,电子开关大于 10000 次 ; c) 电子式旁路
15、开关的切换时间应小于 200s,并满足 80kA(峰值) 60ms 的动稳定能力 ; d) 配 置电子式旁路开关和间隙的有源 电容型隔直装置内机械式旁路开关的合闸时间应小于 50ms,配置高能氧化锌组件的 有源电容型隔直装置内机械式旁路开关的合闸时间应小于 15ms,并满足 50kA(峰值) 1s 的动稳定能力 ; e) 旁路开关的其它要求 符合 GB3804 的 要求。 Q/GDW 115172016 7 6.5 二次组件 二次组件 的性能应满足以下要求: a) 应有完善的过电压和过电 流保护和超温保护系统,以防止过电压和过电流冲击而损伤原器件 。 b) 装置内部配线的额定电压为 1000V
16、,应采用防潮隔热和防火的交联聚乙烯绝缘铜绞线,直流回路最小等效截面不小于 1.5mm2,交流电压、电流回路最小等效截面应不小于 2.5mm2。 c) 所有端子采用额定值为 1000V、 10A 的压接型端子。电流回路的端子应能接不小于 4mm2 的电缆芯线 , 一个端子只允许接入一根导线 。 d) 断路器的跳闸或合闸回路端子、直流电源的正负极不应布置在相邻的端子上 。 e) 屏面上信号灯和复归按钮的安装位置应便于运行监视、操作和维护 。 f) 屏上的所有设备(包括继电器、控制开关、熔断器、空气开关、指示灯及其他独立安装的设备),均应在屏面上有便于识别铭牌或标签框,且在屏体内按制造厂家的配线标示
17、原则进行标示,所有标示应牢固、不脱落、不褪色 。 g) 柜内所有空气开关应设于便检修维护的位置,并与一次回路保持安全距离或有电气隔离 ; h) 柜上设备应采用嵌入式或半嵌入式安装和背后接线 。 i) 二次组件的其他要求 符合 DL/T478 的要求 。 6.6 测量组件 参与测量和控制的交流电压回路、直流电压回路和直流电流回路应满足以下要求: a) 直流电流回路的测量误差 5%; b) 交流电流回路的测量误差 5%; c) 直流电压回路的测量误差 5%。 6.7 其他 其他组件 的性能应满足以下要求: a) 成套装置工作电源宜采用直流电源,同时应具备双路电源供电 能力 ; b) 装置应采用箱体
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