圖3 操作過電壓動作負載試驗
In-標稱放電電流
6.10.6動作負載熱穩(wěn)定性評價
如果對各種類型避雷器在圖2和圖3中所示程序中,至少在施加UCT電壓的 30min最后部分期間,當阻性電流分量(或功率損耗)或溫度呈穩(wěn)定或平穩(wěn)降低,則 認為耐受動作負載試驗的避雷器比例單元是熱穩(wěn)定的,并認為通過此項試驗。
阻性電流分量與施加電壓的穩(wěn)定性和環(huán)境溫度的變化有顯著影響。因此,在 某些情況下,在施加UCT30min后,判斷避雷器是否熱穩(wěn)定是不甚明確的。如果 出現(xiàn)這種情況,施加電壓UCT的時間應延長直到明確證實阻性電流分量(或功率損 耗)或溫度呈穩(wěn)定或平穩(wěn)降低。如果在施加電壓3h后,阻性電流分量(或功率損耗) 或溫度尚無明顯增加趨勢,則認為是穩(wěn)定的。
6.11 工頻電壓耐受時間特性試驗
本試驗應在比例單元上進行。試品的要求應符合本標準6.10.3.2條的規(guī)定。 試驗前應先將試品預熱到60±3℃。
對于中性點避雷器和額定電壓126kV及100kV以下的避雷器,施加一次大電 流沖擊(幅值按表12)。對額定電壓100kV、200kV及以上的電站避雷器,施加兩 次長持續(xù)時間電流沖擊(幅值按表15),然后在盡可能短的時間內按本標準5.11條 要求,向試品施加工頻耐受電壓,并在規(guī)定的持續(xù)時間之內向試品施加持續(xù)運行 電壓UcT,持續(xù)30min。
對中性點有效接地系統(tǒng)用避雷器和電氣化鐵道避雷器應分別在0.1s,1s, 30s,20min四個時間點上進行工頻耐受試驗,每只試品作一次工頻耐受試驗。
對中性點非有效接地系統(tǒng)用避雷器及中性點避雷器,每只試品應按本標準 5.11條的規(guī)定在規(guī)定的時間內進行一次工頻耐受試驗。
在施加工頻電壓期間,電源電壓的變化不得大于1%,試驗后,重測標稱電流 下殘壓并檢查試品,應無閃絡、擊穿、損壞等現(xiàn)象。
6.11.1 驗證避雷器工頻電壓耐受時間特性的程序
如供需雙方同意驗證工頻電壓與時間曲線,可使用在附錄C中敘述的程序。
6.12 避雷器瓷套的絕緣耐受試驗
本試驗應在干、濕狀態(tài)下進行,并要盡可能按實際運行情況安裝。
試驗時,避雷器瓷套的外表面應清潔,避雷器內部電阻片及其他元件應除 去。具體試驗要求及方法,應符合GB 311.1~311.3中的規(guī)定。
6.13 壓力釋放試驗
本條適用于絕緣瓷套密封并裝有壓力釋放裝置的避雷器。對于其他型式的避 雷器,象用于封閉式組合電器(GIS)的避雷器,試驗應經(jīng)供需雙方協(xié)商。
6.13.1 總則
當避雷器裝有壓力釋放裝置時,應按本條試驗。做試驗是為了表明,避雷器 故障不會引起瓷套爆破。每次試驗要在用新瓷套組裝的試品上進行。一只試品在 大電流下試驗,另一只試品在小電流下試驗。
為了觸發(fā)電流在避雷器試品內部流通,全部電阻片用熔絲旁路,熔絲將在試 驗電流開始后在第一相位角為30°以內熔斷。旁路電阻片的熔絲應沿著并緊貼電 阻片表面。
按照制造廠推薦的方法,模擬實際安裝條件安裝試品。上端與另一元件端部 結構或端蓋相接,兩者取較能限制壓力釋放的那一種。底座的底平面應與一個近 似圓形圍欄頂部在同一水平面上,圍欄至少30cm高,圍繞試品且與之同心。圍 欄直徑等于試品直徑加兩倍試品高度,但最小直徑為1.8m。如試品保持完整無 損,或者是非爆炸性破裂,且全部零件都落在圓型圍欄之內,則認為試品通過了 試驗。
試驗電源的頻率不低于48 Hz,不高于62 Hz。
6.13.2 大電流壓力釋放試驗
試品應為同類型避雷器設計中最長的元件,如能滿足下列要求,則應認為同 一設計所有額定電壓避雷器均符合本試驗要求。
a.該結構把串聯(lián)和并聯(lián)的非線性電阻片組裝在元件內與元件的額定電壓成比 例。凡避雷器設計是避雷器每個元件中含有不同比例和數(shù)量的電阻片串聯(lián)時,試 驗程序須經(jīng)供需雙方協(xié)商;
b.避雷器每個元件使用截面尺寸相同的瓷套。如避雷器由瓷套設計結構不同 的元件組成,即底元件尺寸較大時,應試驗每種設計中最長的元件。
電源的短路容量應足夠大,以便當避雷器用阻抗可以忽略不計的連桿短路 時,電源的交流分量有效值在0.2s不降到規(guī)定值的75%以下。試驗回路的短路功 率因數(shù)應不高于0.1(X/R=10或以上)。
試驗應在單相回路上進行,空載電壓盡可能為避雷器額定電壓的77%~100% 范圍內。試驗站可能沒有足夠的功率,能在77%額定電壓下來試驗所有的高壓避 雷器,因此,在下面第6.13.2.1條和6.13.2.2條中,給出進行大電流壓力釋放試驗 的兩種代替程序。
注:77%電壓相應于施加避雷器的額定電壓為系統(tǒng)線電壓75%(即位于接地故 障因數(shù)為1.3的地點)的系統(tǒng)相電壓。對于接地故障因數(shù)為1.39或1.73的地點,相 電壓分別為避雷器額定值的72%或58%。試驗應表明符合表13所示的一個壓力釋 放要求。試品試驗時,試驗電流至少應通流0.2s,雖然對于測量預期電流及調整 回路來說,試驗時間再短一些更合適。
6.13.2.1 空載電壓等于或大于77%額定電壓的大電流試驗
首先測量預期電流,試驗方法是將避雷器用阻抗可忽略不計的固體連桿旁 路。 回路參數(shù)和開關合閘時間整定為使電流交流分量有效值等于或超過表13給 出的額定壓力釋放電流,且第一個主波峰值至少為電流交流分量有效值的2.5倍。 試驗時電流的第一波必須為主波。
然后去掉固體連桿,并用相同的回路參數(shù)和合閘時間對避雷器試品進行試驗。
避雷器內部限弧電阻將降低電流的交流分量和峰值。這一點不使試驗無效, 因為試驗至少是用正常運行電壓進行的,且對試驗電流的影響與運行中發(fā)生故障 的情況是相同的。試驗時故障電流為避雷器用阻抗可忽略不計的連桿旁路時測得 的預期電流交流分量有效值時,則認為避雷器通過了試驗。
6.13.2.2 空載電壓低于77%額定電壓下大電流試驗
當試驗所用試驗回路大大低于試品額定電壓的77%時,內部電弧的電阻與試 驗回路阻抗相比高得不成比例,以致電流的交流分量和峰值不能再認為是避雷器 的預期電流值。因此,當避雷器在低于避雷器額定電壓時,避雷器試驗電流的第 一主波峰值至少應為電流交流分量有效值的1.7倍,并且交流分量的有效值至少 應等于從表13所選預期電流的有效值。避雷器試驗電流第一波必須是主波。
用阻抗可忽略不計的連桿旁路避雷器作預備試驗并不是主要的,但在選用試 驗回路參數(shù)時,由于內部電弧電阻隨電弧長度和電弧在避雷器瓷套內受到限制而 改變的影響應留有裕度,這就需要增加預期電流,特別是當試驗回路的電壓顯著 地低于避雷器額定電壓的77%時。
6.13.3 小電流壓力釋放試驗
避雷器試品可以是所考慮的設計的任何額定值,并且本試驗應證明相同設計 的所有額定值避雷器均能合格。
試驗回路空載電壓為試品額定電壓的77%~100%之間,回路參數(shù)應調整到使 能產(chǎn)生800A有效值(±10%)的電流通過試品,電流是在電流開始流通后約0.1s時 測得的。電流至少需流通到排氣發(fā)生為止,且在試驗時電流的降低值不應超過起 始測量值的10%。
注:假若避雷器在試驗時沒有排氣,在接近避雷器去釋放內部壓力前應當小 心,因為內部壓力即使在冷卻時可能還很高。
6.14 避雷器脫離器試驗
6.14.1 總則
試驗應在裝有脫離器的避雷器上進行。假若當避雷器處于正常安裝位置、脫 離器不會受到避雷器發(fā)熱的影響時,可在單獨的脫離器上進行。
試品安裝須符合制造廠推薦。連接線須采用推薦中最大的線徑和強度以及推 薦中最短的長度。如無正式推薦,導線應為硬拉裸銅線,直徑約為5mm,長約 30cm,布置得使脫離器在動作時能自由運動。
6.14.2 方波電流和動作負載耐受試驗
若脫離器與避雷器構成一體時,此項試驗可在避雷器試驗時同時試驗。如脫 離器設計成附屬于避雷器或作為附件插入導線或地線中,試驗可分開進行或與避 雷器試品聯(lián)合進行。脫離器對下述每種試驗應能耐受而不發(fā)生動作,每項不同試 驗使用3只新試品:
a.方波電流耐受試驗
本試驗須按本標準6.6.2條進行,電流峰值和持續(xù)時間相應于設計使用脫離
器的避雷器的最高等級(參見表10)。
b.動作負載試驗
本試驗應按本標準6.10.4條進行,脫離器試品與避雷器試品串聯(lián),避雷器試 品的參考電流是設計使用脫離器的各種避雷器中的最高者。
6.14.3 安秒曲線試驗
安秒曲線數(shù)據(jù)應取自通過脫離器試品(帶或不帶避雷器,如本標準6.14.1條
所要求)的3個不同的對稱起始電流值,即20A,200A及800A有效值(±10%)。
對于受到相連避雷器內部發(fā)熱影響的脫離器試驗,必須將避雷器中的電阻片 用直徑為0.08~0.13 mm的裸銅線旁路,以便啟動內部電弧。
對于不受相連避雷器動作影響的脫離器試驗,如避雷器安裝脫離器,則應將 其電阻片用尺寸足夠大的導線并聯(lián)或代替,以保證在試驗時導線不會熔斷。
試驗電壓可以是任何適當數(shù)值,只要足以保持足夠的電流以電弧形式沿避雷 電阻片流通,并且足以引起保持脫離器以動作的任何間隙閃弧。試驗電壓不得過 設計帶有脫離器的避雷器最低額定電壓值。
試驗回路的參數(shù)應首先用阻抗可忽略不計的導線將試品短路,以產(chǎn)生所需的 電流。合閘開關應整定有電壓值幾個電氣角度內接通回路,以產(chǎn)生近似對稱電 流?赡芤獋溆蟹珠l開關以調整流過試品電流的時間。當持續(xù)時間不需要準確控 制時,這個可省去。在試驗回路參數(shù)已經(jīng)調好之后,將短路試品的導線拆除。
電流流通應保持在要求的數(shù)值,直到脫離器發(fā)生動作為止。對3種電流數(shù)值 中的每一種,至少應試驗5只新試品。
對所有被試試品,應以流過試品的電流有效值和脫離器第一次移動時間繪制 曲線。脫離器安秒曲線為通過代表最大持續(xù)時間的各點所繪光滑曲線。
對于動作時延相當長的脫離器,作安秒特性試驗應控制電流流經(jīng)試品的時 間,以確定3種電流水平的每一種的最小持續(xù)時間,這些電流水平能使脫離器成 功地動作。對安秒曲線所采用的點,在5次試驗中脫離器必須5次成功地動作, 如有1次不成功,則在同一電流水平和持續(xù)時間下補作5次試驗,必須動作成 功。
6.14.4 脫離器性能評價
必須清楚地由裝置證明有效和永久的脫離。如果對此有疑問,則施加等于1.2 倍設計采用脫離器的最高避雷器額定電壓的工頻電壓1min,應沒有超過1mA交 流有效值的電流流過。
6.15 機械負荷試驗
試驗時,將避雷器按實際情況安裝,對其頂端施加與避雷器軸線垂直的負 荷。避雷器應能承受住頂端最大允許水平拉力與風壓力折算到頂端的集中作用力 之和的2.5倍的負荷而不破壞。具體試驗方法應符合GB 775.3的規(guī)定。
如果避雷器是由若干元件組成,此試驗允許在元件上進行,但必須與整只避 雷器等價。
6.16 密封性能試驗
本試驗采用氦質譜檢漏儀檢驗密封。避雷器的漏氣率要求小于6.65×10-3P a·L/s。如果條件不具備時,允許用其他有效方法進行此項試驗。
6.17 人工污穢試驗
見附錄H。
6.18 多柱避雷器電流分布試驗
每一組并聯(lián)的電阻片柱應進行該項試驗,將標稱放電電流和操作沖擊電流通 過一組并聯(lián)的電阻片柱,測量通過每柱的電流值,每柱的電流值不得高于制造廠 規(guī)定的上限。
出廠試驗時,測量每柱的平均參考電流值下的參考電壓值(直流或交流)和平均 標稱放電電流值下的殘壓值。各柱平均參考電流值下的參考電壓的偏差不得大于 規(guī)定值的±1%,平均標稱放電電流值下的殘壓的偏差由制造廠自行規(guī)定。
7 檢驗規(guī)則
7.1 總則
避雷器應由制造廠技術檢查部門進行檢驗驗收,制造廠應保證全部交貨的避 雷器符合本標準的要求,用戶有權按本標準規(guī)定對避雷器進行檢驗。
7.2 檢驗
避雷器的檢驗分為出廠試驗、抽樣試驗、型式試驗、定期試驗和驗收試驗5 種,其試驗方法應符合本標準的規(guī)定。試品應是清潔的、新的、裝配完整的,并 盡可能按實際運行情況安裝布置。如安裝均壓環(huán)等。
7.3 出廠試驗
出廠的每只避雷器(或電阻片)按表16的規(guī)定進行檢查。如果避雷器(或電阻片) 有不滿足表16中所規(guī)定的任何一項要求時,則此避雷器認為不合格。
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