GBT 20840.14-2022 互感器 第14部分：直流电流互感器的补充技术要求

互感器第14部分：Part14:Additionalrequirementsforcurrent国家市场监督管理总局I Ⅲ V 1 13术语和定义 15额定值 5 9 附录14A(资料性)本文件与IEC61869-14:2018结构编号对照情况 25附录14B(资料性)本文件与IEC61869-14:2018技术差异及其原因 26附录14C(资料性)直流电流互感器的额定绝缘水平推荐值 附录14D(资料性)直流电流互感器的等效热电流 图1401LCC方案示例 V图1402VSC典型方案示例——对称单极 V图1403VSC典型方案示例——不对称单极或双极 图1404系统的典型阶跃响应 3图1405DCCT的误差限值 8图1406极性反转试验示意图 图1407阶跃响应时间测量 图14D.1LCC应用中一次导体通过电流的典型波形图 图14D.2一次导体总损耗的两个组成部分 图14D.3由典型电流谐波分量引起的一次导体附加损耗与直流损耗比较 图14D.4一次导体工频损耗与直流损耗比较 表1401LCC应用中电流互感器的电流和电压 表1402VSC应用中电流互感器的电流和电压 表3局部放电测量电压和允许水平 6表1403DCCT的比值差限值(0.1级～1.0级) 7 8表6A.4高带宽直流电流互感器的扩展准确级 9表8静态承受试验载荷 ⅡGB/T20840.14—2022 表1405通用铭牌标志 表1406每个二次转换器的铭牌标志 表1407辅助电源的铭牌标志 表11试验项目 表1408谐波准确度试验电流 表14A.1本文件与IEC61869-14:2018结构编号对照情况 25表14B.1本文件与IEC61869-14:2018技术差异及其原因 表14C.1直流电流互感器的额定绝缘水平推荐值 29表14D.1典型的谐波电流值(800kVLCC) Ⅲ 第7部分：电子式电压互感器 见附录14A。 对第1章的第1段和第4段内容进行了改写，并将第3段的内容和第4段最后一句话由正文 对5.6.1404.1和5.6.1404.2中的两个注分别增加了编号： 对6.6.1中注的内容进行了调整： 对6.13.1401和6.13.1403的条标题进行了调整，并对表1404增加了表头 对IEC61869-14:2018的表10中的试验项目顺序进行了调整 将IEC61869-14:2018的附录14A中“穿透深度”计算公式符号说明中电阻率的单位由 V 器第6部分：低功率互感器的补充通用技术要求》配套使用。本文件遵循GB/T20840.1—2010和GB/T20840.6—2017的编写结构，是对其相应条款的增补和修改。当GB/T20840.1—2010或 M GB/T20840通过13个部分明确了各类互感器产品的技术规范，给出了具体的技术要求、试验项电网换相换流器(LCC)是基于晶闸管换流器(见图1401)的，以单向电流、电压极性可调为特点。图1401LCC方案示例 CT1:换流器交流侧电流的测量： CT2:换流器直流侧电流的测量： 表1401概述了不同应用场合中电流互感器的电流和电压波形及其主要特征。表1401LCC应用中电流互感器的电流和电压类别电流波形电压波形主要用于保护用于测量、控制和保护主要用于保护VSC典型方案有两种形式：对称单极(使用一个换流器)和不对两种方案如图1402和图1403所示。CT²负极正极图1402VSC典型方案示例对称单极WM图1403VSC典型方案示例——不对称单极或双极——CT4:换流器晶体管支路中电流的测量。电流互感器可置于晶体管支路之前(CT4a)或之后 CT2:换流器直流侧电流的测量。 表1402概述了不同应用场合中电流互感器的电流和电压波形及其主要特征。表1402VSC应用中电流互感器的电流和电压类别电流电压用于测量、控制和保护阶跃响应时间短主要用于保护类别电流电压对称单极：不对称单极/双极：阶跃响应时间短阶跃响应时间短1互感器第14部分：本文件不适用于用在VSC阀晶体管支路上进行电流测量的DCCT(图1403和表1402中称为CT4a和CT4b)GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab:恒定湿热试验(GB/T2423.3-GB/T20840.6—2017互感器第6部分：低功率互感器的补充通用技术要求(IEC61869-6:GB/T20840.8—2007互感器第8部分：电子式电流互感器(IEC60044-8:2002,MOD)GB/T20840.9—2017互感器第9部分：互感器的数字接口(IEC61869-9:2016,MOD)GB/T20840.1—2010的第3章、GB/T20840.6—2017的第3章和GB/T20840.9—2017的第3章2 GB/T20840.1—2010的3.2.2最大峰值故障电流maximumpeakfaultcurrI3 (1)图1404系统的典型阶跃响应4图1404系统的典型阶跃响应(续)[来源：GB/T2900.77—2008,311-T对于阶跃响应，从一个输入变量发生阶跃变化的时刻起，至输出变量第一次达到最终稳态值与初始稳态值之差的一个规定百分数的时刻为止的持续时间间隔。建立时间settlingtime对于阶跃响应，从输入变量发生阶跃变化的时刻起，至阶跃响应与其稳态值之差保持小于瞬态值允差的持续时间间隔。超调(量)overshoot对于传递元件的阶跃响应，为偏离输出变量最终稳态值的最大瞬态偏差，通常以最终稳态值与初始稳态值之差的百分数表示，对于控制系统的参比变量阶跃响应或扰动变量阶跃响应，为偏离期望值的最大瞬态误差。3.7符号和缩略语下列符号和缩略语适用于本文件，GB/T20840.6—2017的3.7用下列内容替代：DCCT直流电流互感器5Ioo短时过负荷电流Is最大峰值故障电流IT互感器ta延迟时间tar额定延迟时间T,建立时间Um设备最高电压vm超调(量)eA绝对误差GB/T20840.1—2010的5.1用下列内容替代： ——额定一次电流(I); 6——额定二次电压(U);——额定负荷(Rbr);——额定准确级；——准确限值系数(KAr);——额定扩大一次电流系数(Kp); 阶跃响应时间(T.)5.2设备最高电压GB/T20840.1—2010的5.2用下列内容替代：设备最高电压没有标准值。5.3额定绝缘水平GB/T20840.1—2010的5.3.1用下列内容替代：GB/T311.1中绝缘水平的标准值不适用于直流系统。本文件相关条款中给出了施加绝缘试验电压的计算方法。此外，附录14C中给出了推荐的冲击耐受电压值。5.3.3一次端的其他绝缘要求GB/T20840.1—2010的5.3.3.1用下列内容替代：在工频耐压试验期间测得的局部放电水平不应超过表3规定的限值。表3局部放电测量电压和允许水平(方均根值)绝缘类型固体5GB/T20840.1—2010的5.4用下列内容替代：额定频率等于0Hz(即直流)。7GB/T20840.6—2017的5.5.602用下列内容替代：5.6额定准确级本条款适用于测量换流器直流侧直流电流用的DCCT。电流百分数表示的值。误差限值的图解说明如图1405所示。表1403DCCT的比值差限值(0.1级～1.0级)比值差58当电流小于额定电流的5%时，绝对误差eA不应超过5%额定电流时的误差限值。图1405DCCT的误差限值低带宽直流电流互感器的扩展准确级限值见表6A.3。准确级比值差(+/一)%相位差(+/一)1251252452459表6A.3低带宽直流电流互感器的扩展准确级(续)准确级比值差(+/一)%相位差(+/一)55高带宽直流电流互感器的扩展准确级限值见表6A.4。准确级比值差(+/一)%相位差(+/一)12512524524555GB/T20840.1—2010的6.6.1用下列内容替代：GB/T20840.1—2010的6.7用下列内容替代：N注1:在常规运行条件下，作用载荷的总和不宜超过规定承受试验载荷的50注2:电流互感器宜能承受很少出现的急剧动态载荷(例如短路),它不超过静态试验载荷的1.4倍。注3:对于某些应用情况，可能需要一次端子具有防转动的能力。试验时施加的力矩由制造商与用户商定。GB/T20840.1—2010的6.8用下列内容替代：如果有附加规定，则Um≥100kV的油浸式电流互感器一次端应按照GB/T20840.1—2010的GB/T20840.1—2010的6.9用下列内容替代：本要求适用于Um≥100kV的油浸和气体绝缘的独立式电流互感器电弧故障持续时间应按照表9的规定。防护阶段电弧故障持续时间s内部电弧故障防护级别I内部电弧故障防护级别Ⅱ1允许容器破碎和着火，但所有的飞逸碎片被遏制在限定区内除配用的压力释放装置动作外无外部效应2无破碎(可有烧穿或着火)无线电干扰电压要求适用于安装在空气绝缘变电站的Um≥100kV电a)一次端子和二次端子端子标志应按表1404的需求。表1404端子标志GB/T20840.1—2010和GB/T20840.6—2017的6.13c)设备最高电压(Um);f)额定短时热电流I(方均根值)和额定动稳定电流Ia(峰值);h)长时过负荷电流(IIo)(如果有规定);i)短时过负荷电流(Iow)(如果有规定);1)准确级(当互感器同时用于直流和交流测量时，二者的准确级应分别标明);w)额定负荷(Rb);x)额定延迟时间(tm);表1405通用铭牌标志模拟量输出数字量输出X×XXXXX×IXX表1405通用铭牌标志(续)模拟量输出数字量输出XX××X××XIX×XXKXX温度类别XX总质量/kg XX—XX—XX—XX额定充气压力最低工作压力XX绝缘液体的体积(或质量)×X表1406每个二次转换器的铭牌标志缩写模拟输出数字输出XXX×RX额定延迟时间X最大延迟时间X表1407辅助电源的铭牌标志缩写模拟输出数字输出UXX×XIXX最大电源电流(过负荷条件)X×GB/T20840.6—2017的6.602.1参考GB/T20840.9—2017的不同条款和附7试验GB/T20840.1—2010的表11用下列内容替代。表11试验项目型式试验电磁兼容(EMC)试验环境温度下密封性能试验(适用于气体绝缘产品)压力试验(适用于气体绝缘产品)阶跃响应时间测量表11试验项目(续)气体露点测量(适用于气体绝缘产品)电容量和介质损耗因数测量压力试验(适用于气体绝缘产品)内部电弧故障试验低温和高温下的密封性能试验(适用于气体绝缘产品)7.2型式试验温升值不应超过GB/T20840.1—2010的表6限值要求。附录14D提出一种实用的修正方法。GB/T20840.1—2010的7.2.3.3适用于Um≥100kV的电流互感器。GB/T20840.1—2010的7.2.4与下列增补的内容均适用：然后，在约10s时间内将电压降低至1.1X模拟量输出的试验电路参见GB/T20840.6—2017的附录6D,数字量输出的试验电路参见GB/T20840.9—2017的附录9F。户外部分优先的最高温度为70℃,最低温度为-40℃。 模拟量输出的试验电路参见GB/T20840.6—2017的附录6D,数字量输出的试验电路参见GB/T20840.9—2017的附录9F。谐波电流幅值(Ip的百分数)%5试验应在正、负极性输入电流下进行。试验电流值不应小于100A。如果额定一次电流小于图1407阶跃响应时间测量 对于短时热电流Iu试验，电流互感器的起始温度为5℃~40℃。定电流(Idm)。如果试验后的互感器在冷却到环境温度(5℃~40℃)后，能满足下列要求，则应认为互感器通过b)其误差与本试验前的差异不超过其准c)能承受7.3.1401规定的直流耐压试验，但试验电压应降至原规定值的90%;——120A/mm²,一次导体为铝材，其电导率不小于GB/T3954规定值的97%。湿热试验只适用于电子式DCCT的户外部分，试验方法按照GB/T2423.3的规定。温度为40℃,温度允许偏差范围为士2℃,相对湿度为93%,湿度允许变化范围为-3%~+2%。对于电子式DCCT,GB/T20840.8—2007的8.14适用。GB/T20840.1-2010的7.3.4用下列内容替代：本试验适用于Um≥20kV的电流互感器。常不超过0.005。电容量(C)和介质损耗因数(tano)应在50Hz和Um/√2电压水平下测量。GB/T20840.6—2017的7.3.6与下列增补的内容均适用：GB/T20840.6—2017的7.3.7用下列内容替代：本试验适用于Um≥20kV的DCCT。试验应在环境温度为5℃~40℃下进行。试验前，设备应处于环境温度。Upc=1.5×Um ——试验的最后30min内记录的不小于1000pC的局部放电脉冲数不应超过1部的脉冲应忽略不计。如果不满足此要求，则可以将试验延长30min,并采用相同的标准。——非自恢复绝缘不发生破坏性放电。如果发生内部击穿，则认为电流互感器未通过本项试验。GB/T20840.8—2007的9.7适用。GB/T20840.8—2007的9.8适用。GB/T20840.1—2010的7.4.1用下列内容替代：所记录冲击波的反冲值限制约为峰值的30%。截断雷电冲击试验电压应按GB/T20840.1—2010中5.3.3.2的规定。本试验适用于Um≥100kV的电流互感器。验要求。如果发生击穿，则认为电流互感器未通过本试验。如果仅发生1次闪络，则应进行第4次试试验电路按GB/T16927.1。当一次侧同时施加纯正弦谐波分量时(一次施加一种),直流电流分量准确度应满足5.6.1404的 当一次侧同时施加额定一次直流电流时，交流电流分量准确度应满足GB/T20840.6—2017附录6A的要求。(资料性)表14A.1给出了本文件与IEC61869-14:2018结构编号对照一览表。表14A.1本文件与IEC61869-14:2018结构编号对照情况IEC61869-14:2018结构编号 附录14C附录14B附录14D附录14A表11表14C.1表14B.1表14D.1表14A.1图14D.1图14A.1图14D.2图14A.2图14D.3图14A.3图14D.4图14A.4原因2关于规范性引用文件，本文件做了具有技术性差异的调整，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：a)用规范性引用的GB/T20840.6—2017替换了I替换了IEC61869.9:2016,两个文件的一致性关系为修改；b)用GB/T26218.4—2019替换了IECTS60815-4:2件没有一致性对应关系；c)增加了对GB/T2423.3、GB/T3954、GB/T5585.1和GB/T20840.8—2007的引用使用增加了额定短时热电流I,和额定动稳定电流I增加了额定短时热电流(Im)和额定动稳定电流(I)额定二次直流电压标准值增加了“75mV”标准准确限值系数增加了“15”按我国的实际情况对技术内容进行了修改，增加额定阶跃响应时间的标准值增加了“60μs”将a)项内容修改为“制造单位名称及其所在地的地名或国名(出口海拔”;将“如果采用了多种等级的绝缘材料，则宜标出限制温升的电流Iu”和“额定动稳定电流I”完善技术内容，且与GB/T20840.1—2010保7.1.2中表11温下的密封性能试验”均增加了“(适用于气体绝缘产品)”补充型式试验”;将“气体露点测量”和“电容量和介质损耗因数测出的补充例行试验”和“模拟量输出的补充例行试验”表14B.1本文件与IEC61869-14:2018技术差异及其原因(续)原因增加了“U.<20kV的电流互感器由用户与制造商协商确定”品范围增加了“EMC发射试验”增加了“温度循环准确度试验”增加了“元器件更换有关的准确度试验”满足温度要求，则应由用户与制造商协商确定。”将“——试验的最后30min内记录的不小于2000p脉冲数不应超过10个”修改为“——试验的任何1性反转完成后的1min)内记录的不小于2000pC的局部放电脉冲数不应超过10个，且在试验的最后302000pC的局部放电脉冲累计数不应超过10个”增加了“短时电流试验”增加了“湿热试验”增加了“数字量输出的补充型式试验”“试验电压频率”修改为“50Hz”增加了“Um<20kV的DCCT直流耐压试验和局部放电试验由用户与制造商协商确定”品范围满足温度要求，则由用户与制造商协商决定”将“——试验的最后30min内记录的不冲数不应超过10个”修改为“——试验的最后30min内记录的不小于1000pC的局部放电脉冲数不应超过10个”增加了“数字量输出的补充例行试验”增加了“模拟量输出的补充例行试验”附录14C中表14C.1表14B.1本文件与IEC61869-14:2018技术差异及其原因(续)原因附录14D“交流电阻与直流电阻比值的计算可以基于穿透深度”;补充了谐波分量引起的损耗与直流分量引起损耗的比值Ko的计算公式(14D.3);将图14D.3图题修改为“由典型电流谐波分导体附加损耗与直流损耗比较”;14D.4中补充了工频损耗和直流损耗的比值K的计算公式(14D.4和14D.5);将“利用L式计算损耗”修改为“利用Levasseur公的比值”;将图14C.3中纵坐标K修改为Kon;将图14D,4中纵坐标系统额定电压设备最高电压(Um)额定雷电冲击耐受电压(峰值)额定操作冲击耐受电压(峰值)·电缆连接