2023换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置

换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置技术规范IIII目  次前言 III范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1概述 3技术要求 3工作条件 3外观和结构 4功能要求 4性能要求 5电气要求 6机械要求 6电磁兼容性（EMC） 7试验方法 9试验设备 9试验环境 9外观与结构检查 10功能符合性试验 10性能要求试验 11电气要求试验 12机械要求试验 13气候环境影响试验 13电磁兼容性（EMC）试验 14检验规则 15试验项目 15型式检验 16出厂检验 16现场检验 16标志、包装、运输与贮存 168.1标志 16接线图和端子标志 17产品使用说明书 178.4包装 178.5运输和贮存 17编制说明 18PAGEPAGE10换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置技术规范范围本标准规定了换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置（简称“装置”）的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存等内容。本标准适用于额定电压380V、额定频率50Hz的换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置。规范性引用文件GB4208 外壳防护等级（IP代码）GB17799.4 电磁兼容通用标准工业环境中的发射GB/T2423.1 2A：低温GB/T2423.2 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.4 电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法GB/T5169.11 11/热丝基本试验方法成品的灼热丝可燃性试验方法GB/T9969 工业产品使用说明书总则GB/T11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T11287 21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：振动试验（正弦）GB/T14537 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB/T15464 仪器仪表包装通用技术标准GB/T17215.211 11部分：测量设备GB/T17626.2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5 电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.8 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.10 术语和定义下列术语和定义，以及GB/T17215.211中所定义的术语和定义适应于本标准。3.1三相负荷不平衡度unbalancedegreeofthree-phaseloadImaxImin100%IaveImax：三相电流有效值中的最大值；Imin：三相电流有效值中的最小值；Iave：三相电流有效值中的平均值。3.2换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置commutationswitchofthree-phaseloadunbalanceautomaticregulatingequipment；CSTRE3.3换相主控器masterofCSTRE（3.4换相执行单元slaveofCSTRE（3.5工作相workingphase分机内当前接通负荷电流的相。3.6换相时间transferphasetime从原工作相断开到现工作相接通的时间。3.7正序换相与逆序换相sequencecommutationandreversecommutation分机换相动作时由A相切换至BB相切换至CC相切换至A相的动作方式称为正序换相；分机换相动作时由A相切换至C相，由C相切换至B相，由B相切换至A相的动作方式称为逆序换相。概述A、B、C三相上平衡分配，实现配变低压侧三相负荷不平衡度控制在所设定的三相负荷不平衡度以下。图1装置安装拓扑示意图技术要求工作条件装置应能在如下条件工作：a）电压：380V（三相四线制），偏差-20%～+20%；b）电流：分机切换电流≥100A；c）温度：-40℃～+70℃；d）10%～100%；e）66kPa～108kPa；f）≤2000m；外观和结构外观和结构应满足：主机、分机结构牢固，应能承受一定的机械、电气和热应力的材料构成；主机应具有三相电流、三相电压测量的外接端子和通讯接口端子，分机应具有三相电压输入、用户电源火线、零线的外接端子；主机、分机尺寸（长×宽×高）200mm×120mm×280mm；主机、分机通讯宜采用模块化设计，实现即插即用，能适应不同的通讯方式要求。功能要求分机应具备缺相告警功能，当系统中发生单相失压，分机应告警，并主动上送故障信息。装置控制应满足：低压台区内的主机应能控制的分机数：≥6台；分机应能就地进行换相操作；宜能通过手持式终端和后台系统向主机发送相关指令；宜能通过手持式终端对分机进行就地换相操作。数据采集装置数据采集应满足：主机应能采集三相电压、三相电流；分机应能采集三相电压、负载电流。通讯要求装置通讯应满足：Lora等任一主机与分机之间的通讯应可通过中继或路由方式实现通讯距离的扩大。主机需预留一个对外（上传）接口，该接口宜采用GPRS通信方式。过零投切分机应采用电流过零切、电压过零投的方式。防相间短路分机应有相应的硬件和软件闭锁，防止在运行和换相过程中出现相间短路。闭锁装置失灵闭锁应满足：分机主回路失电时，触点具有自保持功能，不应影响用户供电。分机应该具备低电压闭锁、高电压闭锁、小电流闭锁、大电流闭锁功能。相序识别分机和主机通讯后，应具备和主机所接相序同步的功能。升级维护装置升级维护应满足：主机应能就地升级或通过手持终端在线升级；分机应能就地升级或通过主机在线升级；宜能通过手持终端对主机和分机进行管理、调试、巡检。性能要求功率消耗装置功率消耗应满足：分机待机功率：≤5VA，最大功率：≤10VA；主机最大功率：≤5VA。测量精度主机、分机的电压、电流测量误差：≤±1%。换相时间分机在换相期间的停电时间：≤20ms。换相涌流装置换相涌流应满足：分机在阻性负载下换相涌流：2倍额定电流；分机在阻感性（0.85）、阻容性（0.85）负载下的换相涌流：3倍额定电流。过载能力装置过载能力应满足：1.2倍额定电流连续工作；1.2倍额定电压连续工作；1.4倍额定电压下运行10s无绝缘损坏。装置寿命分机的电气寿命：≥104次，机械寿命：≥105次。换相过零误差电气要求绝缘电阻主机、分机各导电回路对地、各导电回路之间的绝缘电阻应大于100MΩ。短时过电流分机应能承受短时过电流，短时过流输入量见表1。在试验中不应发生绝缘击穿或损坏现象。表1短时过电流输入与额定电流相乘的系数施加次数施加时间（s）相邻施加间隔时间（s）额定值×1250.1300工频耐压主机、分机带电部分与外露可导电部分之间，不同电位的带电部分之间应能承受工频2.5kV的耐压试验，施加时间不少于1min，在试验中不应发生绝缘击穿或损坏现象。冲击电压主机、分机带电部分与外露可导电部分之间，不同电位的带电部分之间应能承受5kV、1.2/50μs冲击波形的试验电压，在试验中不应发生绝缘击穿或损坏现象。注：对于安装海拔高于2000m的设备，冲击电压要求应为正常水平乘以系数K（K值参考标准GB/T11022中规定）。机械要求装置的振动要求应满足：a）GB/T1128712；b）10Hz~150Hz58Hz~60Hz；主机、分机应分别沿三条相互垂直的轴线方向（即上下、左右、前后）进行试验；8min24min。表2严酷等级1的振动耐久试验参数级别峰值加速度a（m/s2）每一轴线方向的扫频循环数11020冲击装置的冲击要求应满足：a）GB/T1453713；b）（各加3个脉冲（共计18个脉冲）。表3严酷等级1的冲击耐受试验参数级别加速度峰值A（m/s2）脉冲的持续时间D（ms）在每个方向上的脉冲数1147113碰撞装置的碰撞要求应满足：a）GB/T1453714；b）（即上、下、左、右、前、后）各加1000个脉冲（共计6000个脉冲）。表4严酷等级1的碰撞试验参数级别加速度峰值A（m/s2）脉冲的持续时间D（ms）在每个方向上的脉冲数198161000耐热与阻燃装置的耐热与阻燃的要求如下：GB/T5169.11规定，以下列温度进行：——端子座：960℃±15℃；——端子盖和外壳：650℃±10℃；——作用时间：30s±1s；30s防护等级主机、分机的防护等级不低于IP52，当安装在户外无遮蔽场所，装置必须配套防护等级更高的防护外壳。电磁兼容性（EMC）静电放电抗扰度应能承受GB/T17626.2中规定的4级静电放电抗扰度能力，试验等级见表5。表5静电放电抗扰度参数等级接触放电（kV）空气放电（kV）4815射频电磁场辐射抗扰度应能承受GB/T17626.3中规定的4级射频电磁场辐射抗扰度能力，试验条件见表6。表6频率范围在80MHz~1000MHz参数等级试验场强（V/m）430浪涌（冲击）抗扰度应能承受GB/T17626.5中规定的4级浪涌（冲击）抗扰度能力，试验条件见表7。表7浪涌（冲击）抗扰度参数试验电压（kV/±10％峰值）等级共模差模442快速瞬变脉冲群抗扰度应能承受GB/T17626.4中规定的4级快速瞬变脉冲群抗扰度能力，试验条件见表8。表8快速瞬变脉冲群抗扰度参数试验电压和脉冲的重复频率等级差模电压峰值（kV）重复频率（kHz）425或者100工频磁场抗扰度应能承受GB/T17626.8中规定的5级工频磁场抗扰度能力，试验条件见表9。表9工频磁场抗扰度参数等级磁场强度（A/m）5100阻尼振荡磁场抗扰度应能承受GB/T17626.10中规定的5级阻尼振荡磁场抗扰度能力，试验条件见表10。表10阻尼振荡磁场抗扰度参数等级阻尼振荡磁场强度峰值（A/m）5100电磁发射GB17799.4中低压交流电源端口中规定的限值，试验条件见表11。表11电磁发射参数频率范围MHz限值dB（μV）准峰值平均值0.15-0.579660.5-307360试验方法试验设备装置试验时将1台主机和至少3台分机组网，并在分机后接入一定容量的负载。试验环境大气环境条件除非有特殊要求，检验的大气环境条件按下列要求进行，进行检测时，大气环境条件应相对稳定。a）温度：25℃±2℃；b）相对湿度：10%～100%；c）大气压力：66kPa～108kPa。测试源条件测试源应满足如下要求：a）50Hz0.2Hz；b）AC380Vc）电流：≥120A。外观与结构检查装置外观与结构检查结果应满足：a）8.1。b）检查主机、分机的显示面板信息完整、正确；功能符合性试验告警试验应采用至少一台主机与三台分机的应用场景，如图2所示：图2试验用模拟应用场景5.3.1中的要求；5.3.1中的要求。控制试验场景按照6.4.1搭建，对主机、分机进行控制性能试验，试验结果应满足5.3.2中的要求。数据采集试验场景按照6.4.1搭建，试验结果应满足5.3.3中的规定。通讯要求装置的通讯要求应满足：5.3.4中的规定；6.4.15.3.4中的规定；2000米。过零投切测量分机电源侧和负荷侧的电压、电流电压信号，令分机完成一次换相操作，对比输入输出波形，判断装置是否满足5.3.5中的要求。防相间短路分机在进行本标准规定其他试验过程中，应满足5.3.6中的要求。失灵闭锁试验场景按照6.4.1搭建，当分机电源侧失电或异常时，应满足5.3.7中的要求。试验场景按照6.4.1120A的情况下，应满足5.3.7中的要求。相序识别试验场景按照6.4.1搭建，当对主机的相序做任意调整后，分机应能够自动识别装置主机当前相序，满足5.3.8中的要求。升级维护试验场景按照6.4.1在主机对装置分机进行升级的过程中模拟通讯中断的情况，待通讯恢复后升级过程可以继续，满足5.3.9中的要求。性能要求试验功率消耗试验分别模拟主机、分机在待机运行、额定电流切换、通讯状态下的功耗，应满足5.4.1中的要求。测量准确度试验主机、分机的测量百分数误差不应超过1.0%，应满足5.4.2节中的要求。换相时间试验（0.85）（0.85）（3%额定电流换相涌流试验分机分别在阻性、阻容性（0.85）、阻感性（0.85）的额定负荷的正序、逆序换相条件下，测量装置分机输出端电流波形，测量换相后5个周波内的最大电流峰值与换相前电流峰值的比值，应满足5.4.4节中的要求。过载能力试验分别给分机施加1.21.25.4.51.4倍额定电压10s，应满足5.4.5节中的要求。装置寿命试验分机带额定负载（阻性），连续循环换相动作1万次，不应发生损坏和故障；分机在空载情况下，连续循环换相动作10万次，不应发生损坏和故障。换相过零试验电气要求试验绝缘电阻试验用绝缘测量仪器测量主机、分机各导电回路对地、各导电回路之间的绝缘电阻，应满足5.5.1节的要求。短时过电流试验分机应按照5.5.2工频耐压试验装置的工频耐受试验要求如下：5.5.3节中的规定值进行；2.5kV45Hz～55Hz1min；c）——接地端与所有连在一起的其他接线端子之间；——依次对每个输入线路端子之间，其他端子接地；——电源的输入和大地之间；5.5.3节的要求；试验结束后，主机、分机应校验其功能和性能。冲击电压试验装置的冲击电压试验要求如下：5.5.4节中的规定值进行；1.2/50μs5s；c）——接地端和所有连在一起的其他接线端子之间；——依次对每个输入线路端子之间，其他端子接地；——电源的输入和大地之间；d）试验过程应满足5.5.4节的要求；e）试验结束后，主机、分机应校验其功能和性能。机械要求试验振动试验试验应按照5.6.1的要求对主机、分机进行振动响应试验，试验结束后进行外观与结构检查、功能检验。冲击试验试验应按照5.6.2的要求对主机、分机进行冲击响应试验，试验结束后进行外观与结构检查、功能检验。碰撞试验试验应按照5.6.3的要求对主机、分机进行碰撞试验，试验结束后进行外观与结构检查、功能检验。耐热与阻燃试验应按照5.6.4防护等级试验按GB4208标准要求，将主机、分机放置在防尘、防水试验环境中进行防护等级测试，检测结果应符合5.6.5节要求。气候环境影响试验低温性能试验12。试验结束后，待主机、分机内部各元件达到热稳定后，校验其功能和性能。表12高低温及湿热试验参数项目高温低温交变湿热参考标准GB/T2423.2-2008试验BdGB/T2423.1-2008试验AdGB/T2423.4-2008试验Db严酷等级（温度）70℃－40℃户外或遮蔽场所：+55℃严酷等级（湿度）//90％±3％循环次数（周期或时间）4h4h（1、2、6）次注：交变温热型式试验循环次数不低于2周期。高温性能试验12。试验结束后，待主机、分机内部各元件达到热稳定后，校验其功能和性能。交变湿热试验12电磁兼容性（EMC）试验静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验要求如下：标称值——正负极性放电各10次。——单次放电间隔时间应大于1s。壳体为绝缘材料时，以±15kV（标称值）对装置的外壳进行空气放电。试验方法如下：——正负极性放电各10次。——单次放电间隔时间应大于1s。施加以上静电放电参数干扰过程中，装置正常工作。射频电磁场辐射抗扰度试验射频电磁场辐射抗扰度试验要求如下：430V/m；80MHz～1000MHz、1.4GHz～2GHz扫频射频电磁场辐射干扰过程中，装置正常工作。浪涌（冲击）抗扰度试验浪涌（冲击）抗扰度试验要求如下：进行浪涌（冲击）4级，施加参数如下：——电压波形：1.2/50μs。——试验电压峰值：4kV。——极性：﹢/-，各5次。——重复率：每分钟至少一次。施加浪涌（冲击）干扰过程中，装置正常工作。快速瞬变脉冲群抗扰度试验快速瞬变脉冲群抗扰度试验要求如下：4级，施加参数如下：——试验电压峰值：2kV。——重复率：每分钟至少1次。施加快速瞬变脉冲群干扰过程中，装置正常工作。工频磁场抗扰度试验工频磁场抗扰度试验要求如下：5级，施加参数如下：——电流波形：持续正弦波形；——磁场参数：100A/m；施加工频磁场抗扰度干扰过程中，装置正常工作。阻尼磁场抗扰度试验阻尼磁场抗扰度试验要求如下：5级，施加参数如下：——电流波形：衰减振荡波；——磁场参数：100A/m；施加阻尼磁场抗扰度干扰过程中，装置正常工作。电磁发射试验在屏蔽室中进行试验，使用接收机在150kHz-30MHz频段扫频接收干扰信号，测量电源端口的干扰电压准峰值和平均值。检验规则试验项目推荐的试验顺序在表13给出。表13试验项目序号试验项目标准要求试验方法型式试验出厂检验现场检验1外观与结构检查5.26.3√√√2功能符合性试验5.36.4√√√3性能要求试验3.1功耗消耗试验5.4.16.5.1√3.2测量准确度试验5.4.26.5.2√√√3.3换相时间试验5.4.36.5.3√√3.4换相涌流试验5.4.46.5.4√3.5过载能力试验5.4.56.5.5√√3.6装置寿命试验5.4.66.5.6√3.7换相过零试验5.4.76.5.7√4电气要求试验4.1绝缘电阻试验5.5.16.6.1√√4.2短时过电流试验5.5.26.6.2√√4.3工频耐压试验5.5.36.6.3√√4.4冲击电压试验5.5.46.6.4√5机械要求试验5.1振动试验5.6.16.7.1√5.2冲击试验5.6.26.7.2√5.3碰撞试验5.6.36.7.3√5.4耐热与阻燃试验5.6.46.7.4√5.5外壳防护试验5.6.56.7.5√6气候环境影响试验序号试验项目标准要求试验方法型式试验出厂检验现场检验6.1低温性能试验6.8.1√6.2低高温性能试验6.8.2√6.3交变湿热试验6.8.3√7电磁兼容性（EMC）试验7.1静电放电抗扰度试验5.7.16.9.1√7.2射频电磁场辐射抗扰度试验5.7.26.9.2√7.3浪涌（冲击）抗扰度试验5.7.36.9.3√7.4快速瞬变脉冲群抗扰度试验5.7.46.9.4√7.5工频磁场抗扰度试验5.7.56.9.5√7.6阻尼磁场抗扰度试验5.7.66.9.6√7.7电磁发射试验5.7.76.9.7√型式检验检验的目的是确定其特性与本标准相同。有下列情况之一时进行型式检验：新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；型式检验满五年；正式生产后，结构、材料、工艺有较大改进,可能影响产品性能；产品停产超过一年恢复生产；国家质量监督机构提出要求。在型式试验后，对装置进行调整并仅影响部分性能的情况时，则对因调整而可能影响到的特性进行有限的试验即可。出厂检验质量检验部门应按第6章中试验方法检验装置是否达到第5章规定的要求。符合技术要求者为合格，并加封印，附以质量合格证书。现场检验现场检验在现场安装时进行，并应逐台进行。标志、包装、运输与贮存标志装置应具有下列可应用信息：a）b）c）出厂日期及编号；生产企业名称。以上各项信息应永久性附于上盖内部的铭牌上，且应清晰，并从外部可见。接线图和端子标志装置的尾盖反面应标示接线端子图，并严格与端子上的标记相同。产品使用说明书所有产品均应附加产品使用说明书，产品说明书的编写应符合GB/T9969的规定。包装产品的包装应采用环保要求的材料，包装要求应符合GB/T15464的规定。运输和贮存0℃～40℃，相对湿度不超过85%，且空气中含有的有害物质不足以引起装置的腐蚀。换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置技术规范编 制 说 明目次目次 1编制背景 1编制主要原则 1与其他标准文件的关系 1主要工作过程 1标准结构和内容 2条文说明 2PAGEPAGE1编制背景编制主要原则（暂行1.1-20091部分：标准的结构和编写》的规则，编制了本标准。与其他标准文件的关系主要工作过程2017年02月，提交《中国电机工程学会标准立项申请表》，申请立项。2017年03-06月，进行项目调研，调研各电力公司的实际需求以及换向开关型三相负荷不平衡自动调节装置的制造厂家，找出共性需求。2