《消弧线圈并联注入式可控电源成套装置技术条件》

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T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXXX—XXXX

消弧线圈并联注入式可控电源成套装置

技术条件

Specificationofcompletesetofequipmentforparallelinjectioncontrollablepower

supplyofarcsuppressioncoil

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国电力企业联合会发布

T/CECXXXXX—202X

消弧线圈并联注入式可控电源成套装置

1范围

本文件规定了消弧线圈并联注入式可控电源成套装置（以下简称成套装置）的术语和定义、基本功

能和构成、使用条件、技术要求、试验项目、试验方法及要求、标志、随行文件、包装、运输及贮存等。

本文件适用于6kV~66kV电压等级的中性点非有效接地方式下的成套装置。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T1094.1电力变压器第1部分：总则

GB/T1094.2电力变压器第2部分：温升

GB/T1094.3电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙

GB/T1094.6电力变压器第6部分：电抗器

GB2536电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油

GB/T12747自愈式低电压并联电容器

GB/T14048低压开关设备和控制设备

GB/T20840.1互感器第1部分：通用技术要求

GB/T20840.2互感器第2部分：电流互感器的补充技术要求

GB/T20840.3互感器第3部分：电磁式电压互感器的补充技术要求

GB/T191包装储运图示标志

DL/T1057自动跟踪补偿消弧线圈成套装置技术条件

JB/T6319电阻器基本技术要求

IEC60831Shuntpowercapacitorsoftheself-healingtypefora.c.systemshavingarated

voltageuptoandincluding1000V

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1消弧线圈并联注入式可控电源成套装置completesetofcontrollablepowersupplyfor

parallelinjectionofarcsuppressioncoil

由消弧线圈、接地变压器、注入变压器、可控电源和控制柜等设备构成的接地中性点补偿设备。当

系统发生单相接地时，能消除由故障引起的电弧，减小故障残余电流，故障消失后能自动退出补偿状态。

3.2注入变压器injectiontransformer

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低压侧与可控电源的输出端相连，可以将可控电源输出功率注入系统中性点。

3.3可控电源controllablepowersupply

幅值、相角可控的电压/电流源。

3.4控制柜controlcabinet

向配电网注入零序电压/电流，控制零序电压/电流的控制装置。

3.5残流residualcurrent

配电网单相接地故障时，经成套装置补偿后流过接地点的电流。

4基本功能和结构

4.1基本功能

配电网正常运行时，成套设备检测系统电容电流，调节消弧线圈档位至接地故障残流最小档位；当

控制柜检测到系统发生单相接地故障后，控制器控制注入可控电源向配电网中性点注入可控零序电压/

电流，使故障点残流快速降低至mA级。此外，成套装置可瞬时消除电缆单相接地故障期间的间歇性燃

弧，配合故障选线装置在不影响供电可靠性情况下对故障线路选线。

4.2分类

成套装置按消弧控制目标不同可分为电压源型和电流源型，其中电压源型又可分为有源逆变型和故

障相电源馈入型，如图1所示。

目前电压源型成套装置运用较多，电压源型成套设备根据电源型式不同可分为：

（1）有源逆变型：包含接地变、消弧线圈、控制柜、可控电源、辅助设备等组成

（2）故障相电源馈入型：包含接地变、消弧线圈、控制柜、相电源馈入型可控电源、辅助设备等

组成。

（a）有源逆变型

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（b）故障相电源馈入型

图1成套装置构成示意图

5使用条件

5.1消弧线圈、接地变压器等一次设备及其附件

按照GB/T1094.6的规定执行。

5.2控制器环境条件要求

控制器使用条件应符合DL/T1057中5.2的要求。

6成套装置技术要求

6.1一般要求

系统正常运行时装置除应满足DL/T1057的要求外，还应满足如下要求。

6.2残流、残压要求

6.2.1电流源控制型成套装置

10kV及以下电压等级系统故障点一次残流应满足以下要求：

a）接地过渡电阻10Ω≤≤100Ω时，残流不应大于5A；

b）接地过渡电阻100Ω＜≤500Ω时，残流不应大于1A；

c）接地过渡电阻500Ω＜≤1kΩ时，残流不应大于0.6A；

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d）接地过渡电阻＞1kΩ时，残流不应大于0.3A。

其它电压等级系统故障点一次残流由用户与制造商协商确定。

6.2.2电压源控制型成套装置

10kV及以下电压等级系统故障相母线一次残压应满足以下要求：≤300V。其它电压等级系统故

障相母线一次残压由用户与制造商协商确定。

6.3电容电流测量功能要求

a）当系统电容电流Ic不大于30A时，测量误差应不大于1A；

b）当系统电容电流Ic大于30A时,测量误差应不大于3%Ic。

6.4自动跟踪功能要求

正常运行时，自动测量脱谐度、中性点电压等参数，当系统运行方式改变时，立即跟踪间歇测量，

控制消弧线圈手动/自动模式切换控制或升降挡，达到自动调谐至谐振档位的目的，且保证成套装置不

会对消弧线圈的调档过程产生影响。

6.5.响应时间要求

系统发生单相接地故障时，响应时间应满足：

a）接地故障发生后，成套装置通过注入零序电流或零序电压使接地点故障残流或残压达到稳定的

时间：小于等于600ms。

b）接地故障解除后，装置自动退出补偿用时：不大于30s。

6.6识别功能要求

自动识别系统中永久接地故障和瞬时接地故障，并快速启动和退出电源输出。当系统非单相接地引

起中性点电压升高时，应避免对系统正常运行构成不利影响。接地故障解除后（自动消失/人工解除），

成套装置应能自动退出补偿恢复到准备调谐状态，并不产生超过15%系统标称相电压的中性点位移电

压。

6.7自动退出功能

当接地故障解除后，装置应能自动退出补偿状态，使电网三相电压恢复正常。

6.8联机运行功能

自动识别系统运行方式，实现两台及以上成套装置并联运行。

6.9报警功能

发生成套装置启动/退出失败或单相接地故障消弧线圈补偿失败时，装置应提供报警或跳闸信号。

7主要部件技术要求

7.1消弧线圈

消弧线圈额定参数、技术要求应满足GB/T1094.6和DL/T1057的规定。20kV电压等级系统的消弧线

圈额定容量可参照35kV电压等级系统。

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7.2接地变压器

（1）接地变压器额定参数、技术要求应满足GB/T1094.6和DL/T1057的规定。

（2）接地变压器额定短时中性点电流INSTr可由下式确定：

INSTr=In*k/1.4

In为接地变压器额定电流，k为变压器允许过载系数，如下表所示。

表1接地变压器运行过载系数

允许过载倍数过载时间

10.510s

4.760s

2.610min

1.930min

1.42h

7.3注入变压器

7.3.1额定电压

注入变压器原边绕组额定电压不应低于有源补偿器额定输出电压，副边绕组额定电压为在正常运行

条件下额定频率时作用于主绕组端部之间的电压，其值应等于系统标称电压除以3。

7.3.2额定容量

注入变压器额定容量不应小于注入可控电源的额定容量。

7.3.3温升

温升应满足以下要求：

干式注入变压器温升应符合GB1094.11的规定。

7.3.4绝缘水平

绝缘水平应符合GB/T1094.3-2017的规定。

7.3.5局部放电水平

局部放电水平应符合GB1094.11-2022的规定。

7.3.6其它要求

其它技术要求应符合GB1094.1-2013的规定。

7.4控制柜

除满足DL/T1057技术要求外，还应满足以下要求：

（1）工作周期：可持续运行；

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（2）人机界面：液晶显示屏等；

（3）主要功能：

a)消弧线圈控制功能：可实现消弧线圈的投/退及消弧线圈档位控制；

b)电压源注入控制功能；

c)系统电容电流测量功能；

d）人机对话功能：自动/手动控制方式的切换功能、时间参数、运行参数和控制参数的设置功能、

故障信息查询功能等；

e）自检功能：可自动、手动检测内部故障；

f）报警功能：当脱谐度、中性点电压、系统阻尼率越限或单相接地故障时，均可发出声、光报警，

并能显示及远传；

g）记忆统计功能：具有掉电保持储存信息的功能，可记录不少于2000条控制器动作信息、接地信

息及故障信息的历史数据，确保控制器工作电源断电后所设参数不会丢失；

h）显示功能：菜单式显示功能，全中文界面，可显示以下信息：系统电容电流、消弧线圈电感电

流、残流、脱谐度、系统电压，中性点电压、中性点电流、电网阻尼率，不平衡度，单相接地故障记录、

接地开始时间、接地消除时间等，接地期间注入电源屏柜注入电流大小，电网系统参数变化记录等；

i）远传（网口）功能：具有远动接口RS232、RS422/485，波特率1200～9600bps可选，装置具备IEC61850

及104通信规约功能，与变电所微机监控系统、后台相连。

7.5可控电源

除了满足GB7251-2013的规定，还应满足以下要求：

（1）工作周期：可持续运行；

（2）冷却方式：强制风冷；

（3）绝缘水平：根据额定电压水平，满足GB1094.3-2017标准要求；

（4）外观尺寸：标准800mm*600mm*2260mm（长*宽*高）；具体尺寸需依据项目设计图设计制造。

7.6二次阻容模块

7.6.1二次阻尼电阻

二次阻尼电阻的额定参数、技术要求应满足实际配电网的系统参数。当电网正常运行时，成套装置

的阻尼电阻投入运行；当电网发生接地故障，阻尼电阻能退出运行。

7.6.2二次阻尼电容

二次阻尼电容的额定参数、技术要求应满足GB/T12747和IEC60831的规定。

7.6.3阻容投切开关

阻容投切开关可为接触器，应满足GB/T14048相关规定。

7.7电流互感器

a）消弧线圈、电源柜用电流互感器应满足GB/T20840.2的要求；

b）消弧线圈用电流互感器的测量精度应不低于0.5级；

c）可控电源用电流互感器的测量误差应满足继电保护要求。

7.8电压互感器

a）消弧线圈、电源柜用电压互感器应满足GB/T20840.3的要求；

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b）消弧线圈用电压互感器的测量精度应不低于0.5级；

c）可控电源用电压互感器的测量误差应满足继电保护要求。

7.9辅助设备

辅助设备应满足DL/T1057的相关规定。

8试验项目

8.1出厂试验

制造单位应对每台成套装置及其主要部件进行出厂试验，出厂试验在正常大气条件下进行。

8.2型式试验

凡遇下列情况之一，应进行型式试验：

a）新产品定型或老产品转厂生产时；

b）连续批量生产的成套装置每五年一次；

c）正式投产后，如设计、工艺材料、主要元器件有较大改变，可能影响产品性能时；

d）产品停产一年以上又重新恢复生产时。

8.3特殊试验

根据特殊项目和特殊要求进行。成套装置的特殊试验宜在现场进行。

8.4试验项目

成套装置及主要部件出厂试验、型式试验和特殊试验项目见表2。辅助设备应按照相应国家标准试

验。

表2成套装置及其组部件的试验项目、试验类型要求

类试验试验出厂型式特殊

试验项目

别判据方法试验试验试验

系统电容电流测量及跟踪功能试验6.2、6.49.1.1√√－

单次单相接地故障真型试验或模拟试验6.3、6.59.1.2－√－

成

间歇性单相接地故障真型试验或模拟试验6.3、6.59.1.3－√－

套

装

单相断线故障真型试验或模拟试验DL/T10579.1.4.1－√-

置

并列运行真型试验或模拟试验6.109.1.4.2－-√

现场人工单相接地故障试验6.3、6.59.1.4.2－√-

绕组电阻测量√√－

绝缘电阻测量设计值GB/T1094.1√√－

电压比测量（有二次绕组时）√√－

DL/T1057中

电流测量9.2√a√－

6.7、6.8、9.2.1

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DL/T1057中

温升试验9.2－√－

7.1.4、6.7

外施工频耐压试验√√－

感应耐压试验（有二次绕组时）DL/T1057中7.19.2√√－

雷电冲击试验－√－

绝缘油试验（油浸式）GB2536GB2536√√－

线性度测量7.1－√－

损耗测量GB/T1094.6√√－

GB/T1094.6

声级测定－√－

绕组电阻测量设计值√√－

绝缘电阻测量设计值√√－

电压比测量和联结组标号检定GB/T1094.1

√√－

(有二次绕组时)GB/T1094.1

接空载损耗和空载电流测量7.2√√－

地

短路阻抗、负载损耗测量

变7.2√√－

（有二次绕组时）

压

器工频耐压试验7.2√√－

及GB/T1094.6

注感应耐压试验7.2√√－

入

雷电冲击试验7.2－√－

变

压

零序阻抗测量7.2√√－

器

温升试验7.2、6.7GB/T1094.11－√－

绝缘油试验（油浸式）GB2536GB2536√√－

声级测量GB/T1094.10GB/T1094.10－√－

局部放电测量7.2GB/T1094.11√√－

DL/T1057

DL/T1057

功能及性能试验7.3.1、7.3.2、√√－

10.4

7.3.7

控

DL/T1057DL/T1057

制低温试验－√－

柜7.3.1、7.3.210.4

DL/T1057DL/T1057

高温试验－√－

7.3.1、7.3.210.4

DL/T1057DL/T1057

湿热试验－√－

9.3.510.4

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DL/T1057DL/T1057

电源影响试验－√－

7.3.1、7.3.210.4

DL/T1057DL/T1057

绝缘性能试验√a√－

7.3.310.4

DL/T1057DL/T1057

电磁兼容试验－√－

7.3.410.4

DL/T1057DL/T1057

机械性能试验－√－

7.3.510.4

DL/T1057DL/T1057

连续通电试验√√－

7.3.610.4

控制器事件记录及故障录波功能试验7.49.5.1－√－

模拟单相接地故障时消弧线圈补偿失败试验7.49.5.2－√－

模拟单相接地故障装置投切异常试验7.49.5.3－√－

a已在装置中进行了电流调节试验的消弧线圈，出厂试验可不进行此项试验；只做绝缘电阻及介质强度试验，不做冲

击电压试验。

9试验方法和要求

9.1成套装置

9.1.1系统电容电流测量及跟踪功能试验

说明：

U——真型或模拟三相系统电源；

CTZZ——成套装置；

Cf——调节系统中性点位移电压的电容；

C01，C02——三相电容器组；

K——三相断路器。

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图1系统电容电流测量及跟踪功能试验三相试验回路示意图

试验时，在U为系统标称电压时，先断开K，不投入成套设备，通过调整电容器组C01以及Cf容量，

使系统中性点位移电压分别达到0.5%Ur、1%Ur（Ur为消弧线圈额定电压），同时使模拟系统电容电流

分别等于30%Ir、50%Ir、100%Ir（Ir为消弧线圈额定电流），在每种情况下由成套装置测量该系统电容

电流值，并由准确度不低于5‰的电容测量仪表分别测出每相电容量，计算标称电压下的电容电流理论

值。上述各种情况下，成套装置的测量值与系统电容电流理论值的偏差均应符合6.3要求。

在上述任一种情况下，当成套装置测量出真型或模拟的系统电容电流并达到稳定工作点后，闭合K

投入电容器组C02模拟系统电容电流变化（宜不小于10A），由成套装置重新测量系统电容电流值并记录

自动跟踪时间。试验重复5次，成套装置的测量值与系统电容电流理论值的偏差均应符合6.3要求。同时，

自动跟踪时间应取最大值作为试验结果，应满足6.1要求。

在成套装置测量系统电容电流值或跟踪系统电容电流变化的过程中，记录系统中性点位移电压（即

消弧线圈两端电压），其值应满足6.9的要求。

当成套装置测量出模拟的系统电容电流并达到稳定工作点后，闭合K投入电容器C1，模拟系统电容

电流变化，同时由成套装置重新测量系统电容电流值并记录自动跟踪时间。试验重复5次，成套装置的

测量值与电容电流理论值的偏差（宜不小于10A）均应符合6.3要求。同时，自动跟踪时间应取最大值作

为试验结果，应满足6.5要求。

9.1.2单次单相接地故障真型试验或模拟试验

说明：

U——真型或模拟三相系统电源；

CTZZ——成套装置；

C——真型或模拟系统对地电容的三相电容器组（流过每相电容的电流由准确度不低于1级的电流表分别测出）；

Kjd——接地开关。

图3单相接地故障真型试验或模拟试验回路示意图

在U等于系统标称电压、系统电容电流为30%～90%额定电流Ir条件下利用投切Kjd进行单相接地试

验（分别在金属性接地、阻抗接地、电弧接地三种状态下进行，各种接地状态可用9.1.4.3中规定的方法

实现），并由成套装置设定脱谐度（或补偿状态及最大残流），记录整个接地过程中中性点对地电压（即

消弧线圈两端电压）、消弧线圈输出电流和接地点电流等参数及其波形，每种状态试验重复5次。由记录

数据统计确定残流稳定时间（残流降至不大于0.5A）、残流（取各次接地试验中最大值）。

成套装置应能可靠动作，各项指标应满足成套装置技术条件。

9.1.3间歇性单相接地故障真型试验或模拟试验

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按图3接线，根据DL/T1057中9.1.4进行试验。

9.1.4成套装置真型试验或模拟试验

9.1.4.1并列运行真型试验或模拟试验

成套装置有并列运行要求时，由用户和制造商协商按约定的方案试验，成套装置电容电流偏差满足

技术要求。

9.1.4.2现场人工单相接地试验

成套装置在现场进行母线或线路人工单相接地试验（分别在金属性接地、阻抗接地、电弧接地三种

状态下进行）。试验可将母线或线路某一相用不同的接地方式来进行。金属性接地试验可用足够截面的

金属线直接接地。阻抗接地试验可用足够容量的电阻（如大容积水阻等）接地，其阻值应满足：发生单

相接地故障时，系统中性点位移电压尽量低，但不低于启动电压。电弧接地试验可通过一对金属电极接

地，金属电极由具有足够截面的金属板、金属棒组成。金属电极两端宜通过熔丝连接，熔丝的直径应满

足：接地后熔丝能被融化。间隙的距离应满足：当间隙无熔丝时在正常运行中确保不放电并留有裕度，

当间隙有熔丝时且消弧线圈不投入运行的状态下进行接地试验时，能形成稳定电弧。

记录接地过程中系统三相对地电压、中性点对地电压（即消弧线圈两端电压）、消弧线圈输出电流

和接地点电流等参数及其波形，由记录的数据确定成套装置动作时的残流和残流稳定时间。

成套装置应可靠动作，各项指标应满足成套装置技术要求。

9.1.5永久性接地故障试验

按图3接线，进行永久性接地试验（分别在电缆弧光接地、断线落地两种状态下进行）。

记录试验全过程中母线电压、中性点电压（即消弧线圈两端电压）、零序电流、装置投入时刻及投

入持续时间等数据。由记录的波形确定在永久性接地故障发生时装置是否发出特殊脉冲，配电自动化终

端是否能正确采集到脉冲信号。

装置应可靠动作，各项指标满足DL/T1057中6.4、6.6、6.12节。

9.1.6接地方式切换试验

使用继电保护试验仪加量，验证投接地电阻、切接地电阻、投失败、切失败出口功能，接触器设备

动作准确，硬接点信号显示正常。

9.2消弧线圈

按照GB1094.6-2011中的11和DL/T1057中的9.2进行相关试验。

9.3接地变压器

按照GB1