GB 7674-1997 72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备.pdf

1、GB 7674 1997 前雪主/T 16927. 1 1997 高电压试验技术第一部分：一般试验要求JB/T 6461 92 交流高压接地开关开合感应电流试验JB/T 6462 92 交流高压隔离开关开合母线转换电流试验3 定义本标准采用术语的定义，除按GB/T2900. 1、GB/T2900. 15、GB/T2900. 19和GB/T2900. 2口等标准的规定外，还定义了以下的术语。3. 1 气体绝缘金属封闭开关设备s封闭式组合电器全部或部分地采用气体而不采用处于大气压下的空气作绝缘介质的金属封闭开关设备（参照GB/T 2900. 20 94的3.12）。3. 2运输单元不需拆开便适于运

2、输的GIS的一部分。3. 3 外壳GIS的一种部件，官用来容纳绝缘气体，使GIS在规定条件下安全地保持必需的额定绝缘水平并保护设备免受外部影响，同时对人体提供高等级的保护。3. 4 隔室GIS的一部分，除了相互连接和控制需用的通道外，官完全被封闭（参照GB/T2900. 20 94的4. 42）。i主阔室可按其中的元件命名，如断路器隔室、母线隔室等3. 5元件在GIS的主回路和与主回路相连的回路中担负某一特定功能的基本部分（例如断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、互感器、套管和母线）。3-6 隔板c;1s中用来分隔相邻隔室的种部件（参照GB/T2900. 20-94的4.43）。3.

3、 7 套管使一根或多根导体穿过外壳并与其绝缘的种构件，它包括连接用附件。3. 8 CGIS的）主回路c;rs中用来传输电能的所有导电部分（参照GB/T2900. 20-94的2-24）。3. 9 CGIS的）辅助回路GIS的控制、测量、信号及调节回路（非主回路）中所有的导电部分。比，（；IS的辅助回路包括高压开关的控制和辅助回路。3. 10 额定值般是由制造厂对GIS在规定的使用条件下所指定的量值（参照GB/T2900. 1饨的4.4.3及GB/T 2900. 20 94的6.1）。呆用说明1 J !EC 517, 1990的3.I 01和3.102未采用。本标准增加了3.15和3.16 0

4、GB 7674 1997 注件制定flt第5章。3.11 (G!S的）周围宅气温度在规定条件下测定的G!S外壳周围的空气温度。3. 12 （外壳的）设计温度在规定运行条件下，外壳可能达到的最高温度。3, 13 （外壳的）设汁压力用来决定外壳厚度的压力。3, 14 破坏性放电在电场作用下伴随绝缘损坏的放电。放电时电极间的电压迅速下降到l零或接近于零（参照c; ll/ I 2900. 19 -91的4,.j）。I i苦术iff适用寸固体、液体和气体介质反官们的组合体的放电。2 破坏性放电使团体介质7j(远丧失绝缘强度（非白复绝缘），而在掖体和气体介质巾，绝缘强度的丧失只是暂时的（臼！：绝缘L3 “

5、大花欣电”是指在气体或掖体介质中发生的破坏性放电。“闪络”是指沿固体介质表面发生的破坏性放电。“，J;律”是指在团体介质中发生的破坏性放电q3. 15 功能单元，单元GIS的一部分，它包括共同完成某一种功能的主回路及辅助回路的所有元件（参照c; ri;r 2900. 20 -94的4,41）。I 功能单元可以根据预定的功能来区分，如进线单元、出线单元等。2 i同l阳是指功能单元的空间结构，常用其宽度和主要元件的布置方式来表征间隔般包括个功能单元有时按单兀的功能称作进线间隔、出线间隔等3. 16 伸缩节用牙相邻工个外壳间相接部分的连接，用来吸收热伸缩及不均匀下沉等引起的位移，且具有波纹管等型式的

6、弹性接头。4 正常使用条件”按GB11022一汩的第3章，并作如下修改在任何海拔下，GIS内绝缘的绝缘特性和海平面上测得的相同。因而，对这种绝缘不提出海拔方面的要求。汗，c;1s的使用条件与正常使用条件不同时，相应的使用条件由用户和制造厂商定。5 额定值2GIS的额定值如下a）额定电压cap最高电压）；b）额定绝缘水平；c）额定频率gd）额定电流（主回路的）；的额定短时耐受电流（主回路的和接地回路的）；JR用说明I J即！ECc, I 7, 1990的第2章。本标准加注来考虑特殊的使用条件q2) I !EC SJ7,J990的第4章。470 GB 7674 1997 ）额定峰值耐受电流（主回路

7、的和接地网路的） g）额定短路持续时间，hl GIS的元件（包括巴们的操动机构和辅助设备）的额定值；i ）用作绝缘的气体的额定密度和最小运行密度。c;1s的额定电厄、额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流和额定电流的配合正在考虑中。5, 1 锁定电压（即最高电J:)lc;1s的额定电厄取电气设备的最高电压。按c;B156规定.c;1s的额定电压为：72. 5.126(123),252(245),363,550 kV。it 1 山时jt的要求，可选用括号内的数值。2 (;JS中的元件叮按有关的标准具有各自的额定电压值。5, 2 额定绝缘水平2按GB311. 1和GB11022规定，GIS的额定绝缘水

8、平应从表l和表2中选取。表1和表2中的额定耐受电压值适用于GB311. 1规定的标准参考大气条件（温度、压力和湿度人使用条件偏离标准参考大气条件时外绝缘的试验电压应按GB311. 1和GB/T16927. 1的有关规定予以修正。雷电冲击电压，操作冲击电压（采用时）和短时工频电压耐受试验的额定耐受电压应在表中同行内选取。同额定电压有几个绝缘水平可供选择时，用户应根据绝缘配合研究的结果，并在研究中计及GIS自身汗合产生的瞬态过电压的影响，来选取适当的绝缘水平。表172. 5,126,252 kV GIS的锁定绝缘水平kV 锁定电压额定雷电冲击耐受电压（峰值）额定短时工频耐受电压（有效值）（有效值）

9、相对地、相间断口相对地、相间断I I ( 1) ( 2) ( 3) ( 4) (5) 72. 5 325 325.375 140 140,160 126 450 450,520 185 185.210 850 850,950 360 360,415 252 950 950,1 050 395 395.460 1）较高数值适用于隔离开关或断口绝缘按隔离开关规定的安全要求设计的高压开关。表2363,550 kV GIS的额定绝缘水平kV 额定电Iii额定雷电冲击耐受电压（峰值）额定操作冲击耐受电压（峰值额定短时工频耐受电压（有放值）（有放伯）相对地、相间断口相对地相间断口相对地、相间市r1 ( 1

10、 1 ( 2) ( 3) ( 4) (5) ( 6) (7) (8) ( 9) I 050 1 050（十205)850 I 300 950 850（十295)460 520 363 1 1 75 1 175 （十205)950 I 425 950 850( +295) 510 580 一，坠采用说明1 !EC SI7,J990的4.1还列有！00,145和I70 kV, 2 IE517,1990的4,2中362,550kV的额定绝缘水平和本标准中363,550kV的额定绝缘水平是不致的。l i l GB 7674 1997 表2（完）kV 电n;E电ltil顿定;ii电冲Jj耐受电！ti（峰

11、值额定操作冲击耐受电压峰值）额定烦时t频耐受电（有效值( h放贞）；相对地、相间断口！相对地相闻断口相对地、相司断I.) ( 1 ) (2) ( 3) ( 4) ( 5) ( 6) (7) (8) ( 9) 一一1 42r, 1 425（十31日1 050 l 675 l 175 l 050（十町的630 790 l 550 l 550( +315) l 050 l 675 l 175 l 050( +450) 630 790 550 1 550 1 550(+31日l 175 l 800 1 175 l 050（十450)680 790 1 675 l 675（315) 1 17 5 l 8

12、00 l 175 l 050( +450) 680 790 l 栏（3）和栏（7）括号中的数值是加在断口对侧端于仁的反极性工频电压峰值。栏（3 ）的数值为0.7 vU I，了，栏（7）的数值为J丁wJ丁（U为额定电压）。2 断口的额定操作冲击耐受电压选栏（6）或栏（7），取决于高压开关的工作条件，在它们各自的标准中规定(;JS包括具有确定的绝缘水平的各种元件。虽然选择适当的绝缘水平能大大避免内部故障，但仍应考虑限制外部过电压的措施（避雷器、保护火花间隙）。i l 对I一套管（如何时）的外绝缘，其额定绝缘水平应符合GB4109的规定。z 在尚幸得tUGIS对其他冲击波形的耐受能力的研究结论之前援

13、雷电冲击被形和操作冲击波形考虑。5. 3 额定频率:. 50 Hz0 5. 4 额定电流与温升5. 4. 1 额定电流2按GB762规定，并优先从下列数值中选取z800,J 250,1 600,2 000,2 500,3 150,4 000,5 000,6 300 A。注GIS的主回路（例如母线、支线等）可具有不同的额定电流值。5.4. 2 温升GIS主回路的组成元件的温升，按GB763规定。对于不受GB763限制的元件（如电流互感器、电压互感器等），其温升不得超过这些元件各自标准的规定。外壳的允许温升见表3。表3外壳的允许温升外壳部位周围空气温度为40时的允许温升，K；三行人员易触生的部位3

14、0 j兰行人可触及但在正常操作时不需触及的部位40 j丘ff人员不可触及的部位65 1）对温升超过40K的部位，应作出明显的高温标记，以防维修人员触及，并应保证不损害周围的绝缘材料相密封材料。果用说明l町川I阳的4.3还列有16+ ,25和川z。2 lEC:517:1990的4.4. 1仅列了l250,2 000.3 150,4 000,6 300 A, 17 5 GB 7674 1997 5. 5 额定短时耐受电流按GB11022 89的5.5，并优先从下列数值中选取225,31. 5,40,50，自3,80,100kA。注原则上，主I路的额定短时耐受电流不能超过其中串联的最薄弱元件的相应额

15、定值。5. 6 额定峰值耐受电流按GB11022 89的5.7，额定峰值耐受电流等于2.5倍额定短时耐受电流。主1 原则上，主回路的额定峰值耐受电流不能超过其中串联的最薄弱c件的相应额定值o2 用户有不同要求时可与制造厂协商。5. 7 额定短路持续时间l按GB11022 89的5.6，额定短路持续时间为2s，如需大于2s，推荐3s, ；下经用户和1制造f协商也可选用I或4 5.8 操动机构和辅助回路的额定电源电压和频率按GB11022 89的5.8，从下列数值中选取：直流，24,4日，110,220V; 交流（50Hz）单相220v，兰相380v。5.9操动机构用压缩空气源的额定压力按GB11

16、022 89的5.9，从下列数值中选取2o. 5 , 1. o, 1. 6, 2. o MPa。如有需要，可选用其他数值。压缩空气源的压力为操作前贮气罐内气体的压力。5. 10 用作绝缘的气体的额定密度和最小运行密度2GIS在绝缘气体的额定密度下运行，该额定密度由制造厂选定。绝缘气体的最小运行密度由制造厂规定，低于此密度值，GIS与此有关的额定值不能保证。CIS中的绝缘气体，可有几个额定密度及与其相应的几个最小运行密度。各隔室之间可以不同。iE，绝缘气体的额定密度和最小运行密度可用（定体和、下相应的压力温度曲线或用20C时相应的压力来表及。6 设计和结构3GIS应设计成能安全地进行下述各项工作

17、正常运行、检查和维修、引出电缆的接地、电缆故障的定位、引出电缆或其他设备的绝缘试验、消除危险的静电电荷、安装或扩建后的相序校核和操作联锁等。GIS的设计，应使协议允许的基础位移或热胀冷缩的热效应不致影响其保证的性能。额定值及结构相同的所有可能要更换的元件应具有互换性。除本标准另有规定外，装在外壳中的各种元件应遵循它们各自的标准。6. 1 对GIS中绝缘气体的要求按GB11022 89的6.2。如果GIS是充六氟化硫气体的，新六氟化硫气体的质量标准应符合GB8905的规定；GIS中六氟化硫气体的水分含量标准按GB8905规定在表4中给出。采用说明。11!EC517,1990的4.7中取Is；大于

18、1s，推荐3s；经协商也可选用小于Is的值。2: !EC 517,1990的4.I 01第二段为“等于和高于此密度值，GIS才可用于额定绝缘水平”。此外，本标准加了一个注。3即！EC517,1990的第5章，其中5.I未采用。本标准增加了6.I 8和6.19，并对些是文的内容作了增删口17竹GB 7674 1997 表4GJS中六氟化硫气体的水分含量标准隔主自电弧分解物的隔室10 （体权分数）无电弧分解物的隔室1 () 0 （体积分数）交接验收值/装配曰比例l l 尺寸单位：mm491 满足防雨试验要求的喷嘴图AZGB 7674 1997 附录B（标准的附录）GIS内部故障电弧试验方法时引言当

19、（；Js因内部故障而产生电弧时，将伴随着各种物理现象，例如，电弧产生的能量会引起外壳内部的过压力和局部过热，造成GIS的机械应力和热应力，甚至能使内部的某些材料产生热分解物，这些分解物有可能扩散到大气中去。本附录考虑了作用于外壳上的内部过压力和电弧及弧根对外壳的热效应，并未包括可能构成危险的所有效应例如有毒气体。B2 短路电流电弧试验B2. 1 试品也选捧对电弧造成的过压力和温升耐受能力最差的隔室作为试品。可参考GJS的设计文件来选试品。在所有情况队应注意下列各点a）每次试验应在原先未作过电弧试验的试品上进行。如试品做过电弧试验，则应加以修复，以使再次电弧试验的条件既不加重亦不减轻。b）试品应

20、完全装好和布置好，包括任一种由制造厂提供来限制电弧效应的保护装置，如压力释放装置、快速接地开关等。允许采用模拟品，但必须具有相同的容积和外部材料，而且对耐受电弧的反应情况亦应与原件相同。c）试品应充以额定密度的绝缘气体。B2. 2 外施电压和电iffc单相壳式外壳应进行单相试验，三相壳式外壳应进行三相试验。B2. 2. 1 电压若满足下列条件，则试验所施加的电压可低于试品的额定电压。a）电弧电流的波形应十分接近正弦波；b）电弧不应提前熄灭。B2. 2. 2 电流B2.221 交流分量交流分量的偏差，在试验开始时为010%。在交流分量平均值不低于规定的短路电流值的条件下，在第段保护动作时限内，偏

21、差应在士10%之内s在第二段保护动作时限内，电流不应低于规定值的80%。注如试验站不允许这样做，则试验持续时间可予延长，但不大于20%，并适当调整进行评价的时刻。B2.2.2.2 直流分量试验时，短路关合瞬间应这样选取，使电弧电流第一个半波的峰值不小子规定的短路电流交流分量有效值的1.7倍。对于三相试验，至少有一相电流应该如此。B2.23频率试验的起始频率应在4852Hz范围内。B2. 2 4 试验持续时间！飞i执GB 7674 1997 电iffc持续时间应包括第二段保护的动作时限。B2. 3 试验接线B2. 3. 1 试验程序应选择可能造成最严重条件的一点作为试品电流引入点，同时应注意，接

22、线方式很能减轻试验条件。一般，试品外壳接地点和试品电ilif引入点在同才则。B2. 3. 2 屯弧的引燃I；立采用熔化适当直径的金属丝的方法来引燃电弧。引燃点应选择在该处电弧可能建立起最高应力的地方，通常，若电弧在距电流引入点和压力释放装置（如有时）最远的隔板附近引燃，则能达到此目的。B2. 3. 3 试验过程的测量和记录应测定和记录下列参数2a）电流及其持续时间pb）电弧电压；c）试品中一处或几处的压力，若试品由几个隔室组成，应在每一隔室测量；d）一处或几处的温度；如有可能，还应测量和记录e）压力释放时刻（压力释放装置动作或外壳穿孔）$0用适当装置直接测量能量。应对有些现象，例如压力释放、外

23、壳穿孔和外部效应用适当的方法（例如摄影机、光度检测器加以观察和记录。B2. 4 试验的评价如在试验时，除了压力释放装置在6.11. 2规定的时间内动作外，没有其他外部效应，气体或蒸汽在压力下逸出的方向对现场运行人员的危险限制到最小的限度；并且在o.3 s内切除40kA及以上的电流，或在o.5 s内切除小于40kA的电流，外壳不应因此而碎裂，则认为满足要求。B2. 5 试验报告试验报告应包括下列内容：a) i式品的描述和额定参数，外壳和导体材料，并附图说明其主要尺寸和压力释放装置的布置，b）试验接线的布置、电弧引燃点及压力测量传感器的位置；c）由示波图测得的电流、电压、能量、压力和时间；d）试验

24、结论和观察结果ge）其他有关说明，f）反映试验前和试验后情况照片。B2. 6 试验结果的引伸经制造厂和用户协商，可把试验结果引用到其他仅尺寸、形状不同的类似设计的外壳上，和或引用主lj具他试验参数和计算方法中。的用计算和个别的试验进行综合验证正在考虑中。I J 9 . GB 76741997 附录E（提示的附录）关于现场绝缘试验技术和实施方法的建议C1 试验电压发生装置CJS的电容量相当大，这意味着：a）交流电压试验时，特别是较高额定电压情况F，需要大的无功功率；b）冲击电压试验时，由于通常的冲击电压发生器的电压利用系数低，采用标准的双指数波形的效率可能很低。可以采用下述的电压发生装置。c1.

25、 1 交流电压源交流电压可由下列试验装置产生：a）试验变压器；bl频率固定的谐振试验装置；cl频率可变的谐振试验装置；d）从试验后不拆除的电力变压器或电压互感器的低压侧加压。it 应考虑电压源的热应力特别是当来用电压互感器作电源时。c1. 2 冲击电压源对于大型特别是额定电压高的GIS，采用双指数波的冲击电压发生器将是庞大笨重的。振荡冲击电压可用一个高压线圈和受试GIS连结，再和台冲击电压发生器组成衰减的串联谐振回路来产生。振荡操作冲击电压可由一电容器对电力变压器、电压互感器或试验变压器的低压侧放电而产生。C2 放电部位的确定放电引起的各种现象，可帮助确定放电的部位。以下方法可供试用：a）光辐

26、射检测，b) llJ闯噪音和振动的测量；c）记录和评定伴随放电而产生的电磁瞬变过程；d）气体分解物的化学分析。C3特殊试验程序通常，建议所有试验都在规定的试验电压和绝缘气体的额定密度下进行。然而，在某些环境下，已形成了些特殊的试验方法，虽不普遍采用，但为了技术和或实施上的原因，值得予以说明。C3. 1 降压试验c3. 1. 1 未拆卸的运输单元的简化试验方法GIS或者至少是它的一个间隔或一个等值部分，可以在工厂完全组装好并用全值的额定耐受电压进行试验。如果试验后的单元在运输中没有拆卸或者仅限于拆除非常简单的联结，经制造厂和用户同意，现场试验可降低到下列数值交流电压试验，对中性点接地系统采用1.

27、lU I言，对中性点绝缘或谐振接地系统，采用1.9V v3，施加电压的时间应为10min(U为GIS的额定电压）。C3. 1. 2 由于实施t的需要而偏离标准,oo GB 7674-1997 在某些环境下，由于技术和实施仁的原因，经制造厂和用户同意，交流电压试验可用降低的电压和延长的持续时间来进行。C3. 1. 3 施加工作电压在某些情况下，不叮能在现场进行绝缘试验，因而在装卸、运输和贮存时要特别小心，在现场的工作质量更要予以特别注意。GIS应加工作电压做带电试验，并经过可能最大的阻抗加压，以减少由于可能的破坏性放电所造成的损害。试验周期至少为30min 0 c3. 2 降低气体密度试验在降低

28、气体密度下试验，般是不可取的。C4 局部放电测量1局部放电测量可有助于在现场试验时检查出某些类型的缺陷，以及在运行一段时间后确定设备是否需要维修。因而它是现场绝缘试验的有用补充，但由于环境的干扰，采用传统的电测法常难以实现。现有的经验表明，采用声或超声检测法以及超高频电测法可取得较好的效果，如有条件宜尽量争取实施。现场局部放电视量的细节尚在考虑中。cs老练试验老练试验是指对设备逐步施加交流电压，可以阶梯式地或连续地加压。此试验可由制造厂作为充气过程的部分在现场进行，其目的是使可能存在的微粒转移到低电场强度区域，在此区域，这些微粒无危害作用。老练试验不是要求的试验，也不能代替交流电压试验，除非其

29、试验电压升高到交流试验电压规定值。但是，若发生破坏性放电，可能会造成绝缘性能的降低，则应向用户提出报告。C6重复试验cs. 1总、四l在现场绝缘试验中，发生破坏性放电后执行的程序取决予下列因素：a）破坏性放电的类型（如果能辨别是自恢复绝缘或非自恢复绝缘的破坏性放电的话，见C2);b）放电时，所释放的电弧能量；c）固体绝缘件的形状和材质，d）设备对全局的重要性。考虑到这些以及其他有关的因素，应在制造厂和用户双方同意下建立一种程序。下面推荐的试验程序，仅作为一种导则，可根据各因素的重要性进行修改。cs. 2 推荐的试验程序a）如果沿固体绝缘表面发生破坏性放电，只要可行，建议打开隔室，仔细检查绝缘的破坏情况。在进行必要的修复后，隔室宜再次进行规定的绝缘试验；b）在气体中的破坏性放电，可能由于积污或是由于表面的缺陷所致，它们可能会在放电过程中烧障，因而允许重复试验，施加规定的试验电压，或者由制造广和用户在现场试验开始前商定采用另一试验电压值。：主这里假定制造厂能使用户确信，就放电中耗散的电弧能量而言，气体绝缘可作为自恢复绝缘。如果重复试验再次失败，则应按a）项程序进行。采用说明!) !EC 517,1990附录cc的CC4中采用传统的电测法。50!