电力系统用串联电容器 第3部分：内部熔丝

GB/T6115.3—XXXX电力系统用串联电容器第3部分：内部熔丝本文件规定了串联电容器用内部熔丝的性能、试验并提供内部熔丝和电容器组的保护配合导则。本文件适用于用来断开故障电容器元件的内部熔丝，从而允许该电容器单元的其余部分以及该电容器单元所在的电容器组继续运行。这种熔丝不作为诸如断路器之类的开关设备的代替件或者电容器组或其中任一部分的外部保护的代替件。本文件的目的是：——阐述有关性能和试验的要求；——提供内部熔丝和电容器组保护的配合导则。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/T6115.1—XXXX电力系统用串联电容器第1部分：总则（IEC60143-1：2015,MOD）GB/T6115.2—2017电力系统用串联电容器第2部分：串联电容器组用保护设备（IEC60143-2：2012,MOD）3术语和定义GB/T6115.1—XXXX和GB/T6115.2—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1电容器元件的额定电压ratedvoltageofacapacitorelementUNe设计电容器元件时所规定的交流电压方均根值。4性能要求4.1通则熔丝与元件串联连接，一旦元件发生故障，则用此熔丝来断开故障元件。因此熔丝的电流与电压的范围取决于电容器的设计，在某些情况下也取决于熔丝接入的电容器组的设计。通常，内部熔丝的动作取决于下列两因素或其中之一：——与故障元件或单元并联的元件或单元的放电能量；GB/T6115.3—XXXX——工频故障电流。4.2隔离要求u1和u2分别为故障瞬间单元端子间电压的最低与最高瞬时值。u1和u2的推荐值如下： J2u1＝0.52UN,u2=J2Ulim对于u1值，制造方与购买方协商一致时可采用其他值。u2值为瞬时值。上述的u1和u2值是根据在元件电击穿瞬间电容器单元端子上通常可能出现的电压确定的。如果u1和u2值与所述之值不相同，则购买方应予以说明，此时5.2.3所述之值应作相应改变。因为有过电压保护，u2值不可能被超过。低于u1值的电压有可能在运行中出现，但在这些情况下不太可能发生击穿。4.3承受要求4.3.1动作后，熔断的熔丝间隙应能耐受全元件电压，加上由于熔丝动作导致的任何不平衡电压以及在电容器寿命期间内正常受到的任何短时瞬态过电压。4.3.2在电容器寿命期间，熔丝应能连续承受等于或大于电容器单元最大允许电流（包括谐波，如适用）除以并联熔丝数的电流。另外，熔丝应能承受GB/T6115.1—XXXX中7.1和10.3规定的工作电流。4.3.3在电容器的预期寿命期间，熔丝应能承受由于过电压保护器和/或旁路开关的动作而产生的高幅值、高频率的放电电流。4.3.4连接在未损坏元件上的熔丝应能承受由于元件击穿引起的放电电流。4.3.5熔丝应能承受在4.2规定的电压范围内发生在单元所在的电容器组短路故障引起的对应电流。4.3.6熔丝应能承受由于对平台闪络或可变电阻器故障而产生的高幅值、高频率的放电电流。5试验5.1例行试验5.1.1通则熔丝应能承受符合GB/T6115.1—XXXX的电容器单元的全部例行试验。5.1.2内部熔丝的放电试验带有内部熔丝的电容器应能耐受一次短路放电试验，试验电压为直流1.7UN（=1.2× J2 通过一个尽可能靠近电容器的间隙放电，且电路中不应有任何外加阻抗。放电试验前后应测量电容，两次测得值之差应小于相当于一根内部熔丝熔断所引起的变化量。放电试验可在端子间电压试验（见GB/T6115.1—XXXX中5.5）之前或之后进行。但是，如果在端子间电压试验之后进行，随后应进行额定电压下的电容测量，以检查熔丝的动作情况。可用峰值为1.7GB/T6115.3—XXXXUN的交流电压先充电并在电流过零时断开来产生直流充电电压，然后电容器从该峰值电压下立即放电。或者，放电可延迟到当放电电阻将电压降到1.7UN时，如电容器在稍高于1.7UN的电压下断开电源。5.2型式试验5.2.1通则熔丝应能承受符合GB/T6115.1—XXXX的电容器单元的全部型式试验。单元应通过了GB/T6115.1—XXXX所述的全部例行试验。熔丝的隔离试验（见5.2.3）在一台完整的电容器单元上或在两台单元上进行，由制造方选择。用两台做试验时应按照5.2.3.1的规定，一台在下限电压下试验，另一台在上限电压下试验。如果型式试验是在与供货电容器相同设计的电容器上进行的，或者是在与型式试验所要检验的设计特性上没有差异的电容器上进行的，则应认为型式试验有效。5.2.2内部熔丝的放电试验熔丝应承受GB/T6115.1—XXXX中5.13所述的放电试验。为了证明熔丝没有动作，应在试验前后测量电容。所采用的测量方法应具有足够的灵敏度，足以检测出由一根熔丝断开所引起的电容变化。5.2.3内部熔丝的隔离试验5.2.3.1试验方法熔丝的隔离试验应在0.5UN的下限交流试验电压和1.1Ulim的上限交流试验电压下进行，其中1.1是试验系数。试验可在两台不同的单元上进行，一台对应一个试验电压。在附录A中给出了某些试验方法。如果试验用直流进行，则试验电压应为相应交流试验电压的倍。注2：通常电介质只能在极其有限的一段时间内承受2.5U的交流试验电压，因此在大多数情况下优先选择直流电5.2.3.2电容测量试验后应测量电容，以证明熔丝已经断开。所采用的测量方法应具有足够的灵敏度，足以检测出由一根熔丝断开所引起的电容变化。5.2.3.3对单元的检查外壳应无显著的变形。打开外壳之后应进行检查以确定：a)完好的熔丝没有显著的变形；b）没有超过一根（或接有熔丝的直接并联的元件的十分之一）以上的另外的熔丝损坏（参见A.1）。GB/T6115.3—XXXX5.2.4打开外壳后的电压试验应在击穿的元件与其熔丝熔断后的间隙之间施加1.7Ulim的直流试验电压，历时10s。试验期间，间隙应处于浸渍剂中。熔丝熔断后的间隙、熔丝任何部分与单元任何其他部分都不应击穿。这一试验在单元打开之前能用交流试验来代替。端子间的试验电压按电容比进行计算，使得击穿元件和其熔丝熔断后的间隙之间的电压为上述值除以·2。GB/T6115.3—XXXX内部熔丝的隔离试验方法A.1通则试验方法采用A.2中描述的方法，或是采用由制造方和购买方协商一致的方法。如果没有已达成的协议，则试验方法应由制造方选择：也参见5.2.1中的注。试验时应将电容器的电压和电流记录下来，以证明熔丝确已断开。为了检验在上限电压下试验时熔丝的限流性能，除瞬态过程外，熔丝熔断后的两端电压降不应超过如果电压降超过30则应采取措施来确认并联贮存的能量和电网提供的工频故障电流与实际运行情况相当，然后再做试验来验证熔丝动作是否满足要求。在上限电压下，允许有一根另外接在完好元件上的熔丝或与损坏熔丝直接并联元件的十分之一）损击穿后应将试验电压保持几秒，以确保熔丝已断开而不是电源断开。在进行该项试验时应采取措施以防电容器单元可能爆炸和钉子爆炸性射出。A.2对于下限电压的试验，熔丝不一定在交流峰值电压时动作隔离损坏元件。试验方法—元件的机械刺穿元件的机械刺穿用钉子进行，将钉子通过预先在外壳上钻好的洞打进元件内。试验电压可以是直流或交流，由制造方选择。如果采用交流电压（在上限隔离电压U2时则在试验过程中应记录电容器的电流并选择刺穿的时间，使得在交流试验电压峰值的瞬间或在非常接近交流试验电压峰值的瞬间触发击穿。GB/T6115.3—XXXX熔丝保护配合导则B.1通则熔丝与元件串联连接，一旦元件发生故障，则用此熔丝来断开。在元件击穿后，与其连接的熔丝将熔断并使其与电容器的其余部分隔离开来，从而使单元得以继续运行。作用在熔丝上的应力与电容器单元的额定值、并联连接单元的数量、并联单元间的连接件（如果有）等有关。一根或多根熔丝的熔断将引起电容器组内电压分布和电流分布的变化。完好单元上的电压不宜超过GB/T6115.1—XXXX中给出的值。一根或多根熔丝熔断也可能引起单元内部电压变化，视单元的内部连接而定。串联组内其余元件的工作电压将升高，当有要求时制造方宜提供由于熔丝熔断所引起的电压升高的详情。B.2保护顺序电容器组的保护应有选择性地动作。第一级是元件内部熔丝动作。第二级是电容器组的继电保护（例如过电流保护或不平衡保护）动作。第三级是电网或电站的保护动作。在大的电容器组中，还可采用报警一级。GB/T6115.3—XXXX[1]GB/T11024.4标称电压1000V以上交流电力系统用并联电容器第4部分：内部熔丝（GB/T