NB∕T 11071-2023 1kV～52kV交流固体绝缘封闭开关设备和控制设备试验导则

CCSK401kV～52kV交流固体绝缘封闭开关设备和控制设备试验导则2023-02-06发布2023-0国家能源局发布标准分享吧/NB/T11071—2023前言 Ⅱ1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 4设计和结构 15.1出具型式试验报告程序 15.2确认试品的资料 45.3温升试验 55.4短时耐受电流和峰值耐受电流试验 55.5关合和开断能力验证 65.6充气隔室的压力耐受试验 75.7内部电弧试验 7团44中2出版扫码免费兑换电子书I标准分享吧http://ww.bzfxb.com/本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电器工业协会提出。本文件由能源行业短路试验技术标准化技术委员会(NEA/TC10)归口。本文件起草单位：西安高压电器研究院股份有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网上海市电力公司电力科学研究院、辽宁高压电器产品质量检测有限公司、上海电气输配电试验中心有限公司、宁波职业技术学院、平高集团有限公司、青岛益和电气集团股份有限公司、江苏华冠电器集团有限公司。本文件主要起草人：王挺、冯伦、胡晶、姚斯立、田恩文、王昊晴、吴春九、高凯、赵靖波、张实、冯武俊、范杰、沈建位、林麟、孙龙勇、孔祥冲、张献高、李向阳。本文件为首次发布。Ⅱ标准分享吧/NB/T11071—20231kV~52kV交流固体绝缘封闭开关设备和控制设备试验导则1范围本文件规定了实验室依据IEC62271-201:2014对1kV～52kV交流固体绝缘封闭开关设备和控制设备进行型式试验并出具报告的程序。本文件适用于1kV～52kV交流固体绝缘封闭开关设备和控制设备依据IEC62271-201:2014实施型式试验并出具报告的过程。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GB/T1984—2014高压交流断路器GB/T11022—2020高压交流开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T15166.2—2008高压交流熔断器第2部分：限流熔断器NB/T420633.6kV～40.5kV高压交流负荷开关试验导则NB/T42101—2016高压开关设备型式试验及型式试验报告通用导则IEC62271-201:2014高压开关设备和控制设备第201部分：额定电压1kV以上、52kV及以下交流固体绝缘封闭开关设备和控制设备(High-voltageswitchgearandcontrolgear—Part201:ACsolid-insulationenclosedswitchgearandcontrolgearforratedvoltagesabove1kVanduptoandincluding3术语和定义IEC62271-201:2014界定的术语和定义适用于本文件。4设计和结构一次元件(开断单元、仪表用互感器、熔断器、避雷器)的外壳不能当作固体绝缘封闭开关设备的隔室。如果外壳烧穿，IEC62271-201:2014中的“薄弱区域”不能理解为强度有限的局部点，烧穿区域在某些情况下可能包含外壳上更大的区域，该区域大小取决于电流大小和燃弧时间的长短。“薄弱区域”应为制造厂标出的一个区域，该区域内电弧不会产生纵向拉弧。5型式试验5.1出具型式试验报告程序当固体绝缘封闭开关设备满足规定的技术要求时，各实验室将根据要求，出具下列类型之一的型式试验报告(见表1):a)完整型式试验的型式试验报告。该报告提供了对由制造厂指定的符合IEC62271-201:2014第4章中a)～j)要求的固体绝缘封闭开关设备的额定性能的验证。该报告包括IEC62271-201:1标准分享吧/2014中6.1的a)～i)(适用时，包括j)～r)]列出的对开关设备和控制设备及其开关装置和其他元件实施的试验，包括辅助和控制回路。b)绝缘性能的型式试验报告。该报告提供了对符合IEC62271-201:2014第4章中b)要求的固体绝缘封闭开关设备和控制设备绝缘性能的验证。当对主回路进行试验时，该报告应包含必要的雷电冲击电压试验、工频电压试验以及局部放电试验的要求，以证明符合IEC62271-201:2014中6.2的规定。该报告还包括验证保护人员免受电击的试验，见IEC62271-201:2014中c)温升性能的型式试验报告。该报告提供了对符合IEC62271-201:2014第4章中c)和d)要求的固体绝缘封闭开关设备和控制设备温升限值的验证。该报告包含那些必需的试验，以证明符合IEC62271-201:2014中6.4和6.5对主回路的试验要求。d)短路性能及关合和开断性能的型式试验报告。该报告提供了对由制造厂指定的符合IEC62271-201:2014第4章中c)和e)～i)要求的固体绝缘封闭开关设备和控制设备的短路额定值的验证。应注意，对于IEC62271-201:2014第4章中的h),仅验证与短路条件有关的额定值。该报告包括IEC62271-201:2014中6.6要求的短时耐受电流及峰值耐受电流试验，以及6.101和相关标准的所有开关装置的短路关合和开断能力的验证。该报告应同时符合IEC62271-201:2014中6.6及6.101的要求。如果开关设备和控制设备没有包含开关装置，则报告标题可修改为“短路性能的型式试验报告”。对于内部电弧级开关设备和控制设备，内部电弧试验是强制的。符合IEC62271-201:2014中6.105及附录AA规定的内部电弧试验应包含在短路性能的报告中。e)内部电弧性能的型式试验报告。对于由制造厂指定的符合IEC62271-201:2014第4章中j)要求的固体绝缘封闭开关设备和控制设备，该报告提供了内部电弧级的验证。该报告包含符合IEC62271-201:2014中6.105及附录AA规定的试验。注2:对于不能单独出具报告的型式试验，这些符合标准的型式试验结果可包含在上表1型式试验报告要求型式试验报告类型完整型式试验的型式试验报告绝缘性能的型式试验报告温升性能的型式试验报告短路性能及关合和开断性能的型式试验报告内部电弧性能的型式试验报告强制的型式试验绝缘试验*率 主回路电阻测量* * ——温升试验*—* 短时耐受电流和峰值耐受电流试验*— *开关装置的关合和开断能力的验证* * 机械操作试验* IP代码的验证* 局部放电试验**保护人员免受电击的试验** 辅助和控制回路的验证试验* 2标准分享吧/型式试验报告类型完整型式试验的型式试验报告绝缘性能的型式试验报告温升性能的型式试验报告短路性能及关合和开断性能的型式试验报告内部电弧性能的型式试验报告适用时，强制的型式试验IK代码的验证——压力耐受试验⑧田田田密封试验田田田内部电弧试验田*电磁兼容性(EMC)试验⑧+++功能试验田田田固体绝缘材料热稳定性验证试验⑧—评估冷凝对固体绝缘表面影响的试验—注1:“*”表示强制的试验项目。注2:“+”表示可选择的试验项目。注3:“区”表示如果适用，强制的试验项目。注4:“田”表示如果具有关联性，可加入报告的试验项目，见NB/T42101—2016中第5章注1.对于主回路中的所有开关装置和接地装置，根据IEC62271-201:2014,表2中适用的部分出具报告。为方便起见，开关装置的单独报告中可包括验证关合和开断能力的试验。在这种情况下，将在表2中进行交叉引用。表2额定值页应包含的内容制造厂指定并通过试验验证的额定值/特性单位完整型式试验的型式试验报告绝缘性能的型式试验报告温升性能的型式试验报告短路性能及关合和开断性能的型式试验报告内部电弧性能的型式试验报告额定电压×××××额定雷电冲击耐受电压××—额定短时工频耐受电压××——额定频率Hz××××额定电流：母线A×××××馈电回路A×—×主回路：额定短时耐受电流×××额定峰值耐受电流×——××额定短路持续时间S×—××接地回路：额定短时耐受电流× ×额定峰值耐受电流× ×额定短路持续时间S××3标准分享吧/制造厂指定并通过试验验证的额定值/特性单位完整型式试验的型式试验报告绝缘性能的型式试验报告温升性能的型式试验报告短路性能及关合和开断性能的型式试验报告内部电弧性能的型式试验报告内部电弧等级O×开关装置……1),见……页……1),见……页……1),见……页×——× 防护等级—××—×注1:“×”表示强制性的，并通过试验验证。注2:“O”表示如适用，强制性的，并通过试验验证。注3:“1)”表示对于每个试验过的开关装置，将参考相应的表2,该表将跟随额定值页面，或者在额定值页面上提到额定值/特性。对主回路中开关装置和接地装置进行的附加试验(以验证不同隔室的关合和开断能力),或对双母线布置中不同电流路径的性能进行的附加试验应包含在按IEC62271-201:2014进行试验的报告中。5.2确认试品的资料只有用于确认固体绝缘封闭开关设备和控制设备关键部件的所有图纸的编号是强制性的。只有经过制造厂同意的图纸才可包含在报告中。试验前，应向实验室提供图纸和描述，并应包含在报告中。以下所列图纸连同制造厂的说明，可认为能充分反映被试开关设备和控制设备与该型号图纸设计的a)包含元件型号名称的开关设备和控制设备的原理图。b)总装图(装配图):2)标明尺寸的母线系统；5)主要部件的材料。c)相关标准中要求的识别开关装置的图纸。制造厂提供的开关设备和控制设备的描述应至少包含以下信息：a)母线系统概述。b)开关装置和其他元件的描述：4标准分享吧/3)主要额定值；4)相关标准要求的其他描述。d)接地系统概述。为了模拟不属于主回路部分的组件(如电压互感器、辅助回路)对温升的影响，推荐使用加热电阻(能量的损失主要通过对流)而不是灯泡(能量损失主要通过热辐射)。5.4短时耐受电流和峰值耐受电流试验在50Hz或60Hz条件下进行的短时耐受电流和峰值耐受电流试验，如果电网的直流时间常数小于45ms(包含45ms),可采用2.6作为峰值系数，这样就覆盖了50Hz和60Hz两种频率。在50Hz或60Hz条件下进行的短时耐受电流和峰值耐受电流试验，如果电网的直流时间常数大于45ms,可采用2.7作为峰值系数，这样就覆盖了50Hz和60Hz两种频率。试品应布置在最严酷的条件下：最长的未支撑的母线，设备内配有导体和联结点。特别注意应确保实验室的试验接线不会影响该试验条件。在开关设备和控制设备包含多层隔室结构的双母线系统情况下，试验应在实验室认定的开关装置的最严酷位置上进行。当熔断器组合电器单元隔室部分进行整体装配时，该部分可被认为是“限流装置”,用来解释IEC62271-201:2014中6.6a)的要求。如果该部分未进行整体装配，机械开关装置被安装在熔断器和未经限流的短路电流回路之间，仅当开关装置和熔断器直接相连且连接很短时，可将降低的短路电流施加于该连接。短时耐受电流和峰值耐受电流试验应在开关装置没有任何动作的情况下进行。没有限流装置的设备可在任一适当的电压下进行试验。有限流装置的设备应按如下要求进行试验。a)对于三相试验，应在开关设备和控制设备的额定电压下进行。b)对于单相试验，应在开关装置相关标准规定的试验电压下进行。对于熔断器开关装置，合闸相角整定应达到最大峰值电流。如果起弧相角在电压过零后60°~90°,该条件一般会满足。若该条件不能满足，按GB/T15166.2—2008中,合闸相角应整定在电压零点后的0°~20°。对于包含限流装置的设备，预期电流(峰值和有效值)不应小于额定值。对于包含限制短路电流的保护装置的回路，试验电流的持续时间应为保护装置允许的最大值。注：保护装置包括过载继电器和熔断器。制造厂应为接地开关及其接地连接声明额定短时耐受电流和额定短路持续时间。5标准分享吧http://ww.bzFsh.coa/应对接地装置与接地点之间的连接进行试验。将规定的电流通过接地装置的一极并持续规定的时间。按照最严酷的试验情况来选择接地开关的某一极。接地开关是接地回路的一部分，因此试验后的状态应作为试验判据的一部分。如果开关设备和控制设备中的开关装置可在除正常工作位置外的另一位置进行操作，如在双母线开关设备中，试验还应在另一位置进行；适用时，还应验证接地回路至可移开或可抽出部件的连接。可抽出式断路器的接地连接在使用条件下不会经受短时耐受电流。因此，短时耐受电流和峰值耐受电流试验不适用于这类接地连接。5.5关合和开断能力验证如果作为开关设备和控制设备主回路一部分的开关装置已经单独进行过型式试验，则不需要再按照开关设备的装配条件进行完全重复的试验。这些开关装置的试验范围按照IEC62271-201:2014中6.101b)的规定进行。试验开始前，应向实验室提供一份开关装置有效报告的复印件，作为固体绝缘封闭开关设备的证明。实验室应考虑该原始报告的可接受性。按NB/T42101—2016的规定，应在IEC62271-201:2014的报告中包含原始报告的信息。5.5.2双母线开关设备和控制设备对于使用隔离开关进行母线线路选择的双母线系统的开关设备和控制设备，为了验证开关装置的关合和开断能力，试验应选择在能为开关装置提供最严酷电流路径的位置进行。如有怀疑，100%电流的试验应在不同电流路径时进行，试验次数/方式应在不同布置下平均分配。通过开关装置的位置转换来进行母线线路选择的双母线系统开关设备和控制设备，100%电流的试验或试验方式应按照相关标准在这些位置间分配进行。另外，如果这些标准要求临界电流或者其他低的过电流试验，则应在开关装置离其外部接地金属或导体最小距离的位置进行试验。5.5.3相同开关装置并联在同一外壳内的组装对于若干台完全相同的开关并联安装在共用的金属外壳中的开关设备，如图1所示，应考虑开关与外壳之间的电动力及气动力的相互作用。关合和开断试验应在距离金属外壳最近的开关上进行，电流应通过距离被试开关最近的另一台开关图1相同开关装置并联在同一外壳内的组装6标准分享吧/5.5.4额定频率为50Hz和60Hz合并试验的试验程序如果制造厂要求固体绝缘封闭开关设备在50Hz和60Hz的电源频率下都进行验证，则应采用以下程序来验证关合和开断能力。对于此类组合试验，可出具一份包含两个电源频率试验的型式试验报告。包含50Hz和60Hz两种额定频率的试验应采用以下试验程序。1)T100s试验：50Hz或60Hz,电流峰值系数2.6或2.7(对应于不同的直流时间常数，小于或等于45ms或大于45ms)。2)T100a和临界电流试验(如果适用):50Hz或60Hz。1)TDm试验之前的TDoadz试验[10次关合-开断(CO)操作]:50Hz或60Hz。2)TDm₄试验：50Hz或60Hz,电流峰值系数2.6或2.7(对应于不同的直流时间常数，小于或等于45ms或大于45ms)。c)负荷开关-熔断器组合电器：TD、TDuansfer和TDm试验：50Hz或60Hz。与短路保护装置(SCPD)的配合(如果适用):50Hz或60Hz。e)接地开关：短路关合试验：50Hz或60Hz,电流峰值系数2.6或2.7(对应于不同的直流时间常数，小于或等于45ms或大于45ms)。在每次标准的试验程序之前，可执行x次和y次的任意空载操作。在标准的试验程序C内的两次关合间只能进行一次空载操作，这次空载操作应在每次关合后1min内执行，并仅代表一个接地功能。任意开合是指在任何方便的操作循环中，在任何方便的电压下，能够开合负载电流直到其额定电流的任意电流，或者能够关合和开断直到其额定短路开断电流的50%。如果接地功能由作为主开关装置的断路器与E0级接地开关组合完成，则短路试验后的断路器状态应符合GB/T1984—2014中6.102.9短路关合试验的要求。如果接地功能由作为主开关装置的负荷开关与E0级接地开关组合完成，则应根据NB/T42063进行状态检查。如果接地功能由E1级接地开关完成，则应根据GB/T11022—2020中7.2.12进行状态检查。5.6充气隔室的压力耐受试验为了试验方便，可使用空气作为填充介质来代替SF6。出于安全原因，对于充气压力较高的试验，允许使用不可压缩介质(如水)替代可压缩介质(气体)。在这种情况下，内部流体的质量可不用考虑。5.7内部电弧试验对于具有用于单独分、合操作的手柄安全挡板的固体绝缘开关设备，手柄安全挡板在运行状态下很可能会造成燃弧故障，试验时应打开。同样适用于操作接地开关的手柄安全挡板，以及所有其他开关设7标准分享吧/8备的操作用手柄安全挡板。当一个固体绝缘封闭开关设备中有多个开关设备时，只考虑最接近电弧起始点的手柄安全挡板，可认为一段时间内只有一个开关设备的操作会导致该机构附近发生燃弧。在不更改试品的前提下，如果被打开的安全挡板不能保持，试验应在操作手柄就位的情况下进行。如果操作手柄与指示器架发生冲突，则可更改操作手柄。同样适用于可抽出装置的手柄安全挡板。“试验应在事先没有经受过电弧的隔室中进行”的要求应理解为允许在未受之前试验影响的同一单元中的不同部件下连续进行试验。实验室不必对电缆通道的提供和布置负责。试验布置应在试验报告中详细描述。对于IEC62271-201:2014中6.105.5的判据1,“门和盖板没有打开”的要求仅适用于可触及的门IEC62271-201:2014中的描述“如果没有任何部分超出指示器或墙壁的位置……”指的是指示器的外框而不是棉纤物。对于IEC62271-201:2014中6.105.5的判据4,应提供明确的证据，证明在没有热气体的情况下，指示器是由灼热粒子点燃的。如果一份详细的描述说明可提供试品的所有信息(空间模拟、试品和指示器框架的装配)以及可触及类型(A)、面板类型(F、L或R)和安装条件，则试品的布置图纸没有必要出现在试验报告中。但为了使描述更加形象，照片应包含在内。为保证试验结果的可比性，试验中所用指示器材料的单位面积质量(g/m²)应在规定值的±10%之内。指示器按“棋盘图案”布置，“棋盘图案”被理解为垂直指示器与水平指示器成错列的布置，如图2所示。水平指示器(见IEC62271-201:2014中图AA.2)不能使用和垂直指示器相同的框架(见IEC62271-201:2014中图AA.1)。如果开关设备和控制设备的表面不规则，则应根据可触及的类型，在规定的距离内，尽可能真实地模拟一个人通常在设备前面可能的位置。对于A类可触及类型，以下程序适用：——如果被试隔室的储能操动机构位于功能单元的正面，或者根本没有操作装置，则指示器应距功能单元正面至少300mm,以保证与突出部位保持100mm的距离，如图3所示；——如果被试隔室的储能操动机构位于突出部位的正面，并且该突出部位与试验隔室的过压有关，则指示器应位于突出部位的300mm处，如图4所示。9指示器mm001≥指示器mm001≥突出部位开关设备开关设备操动机构突出部位指示器图2指示器的布置操动机构图3操动机构在正面图4操动机构在突出部分如果离地板高度小于2000mm的排气管位于被试开关设备的可触及面，则指示器应按如下方式布置，如图5所示。——垂直指示器应布置在从地面至开关设备排气管下方100mm高度的指定距离内，覆盖排气管的宽度，每一侧向外延伸100mm。按照IEC62271-201:2014的规定，排气管区域外的垂直指0002 一假天花板0002 一假天花板