DL∕T 978-2018 气体绝缘金属封闭输电线路技术条件

ICS29.130.10备案号：68913-2019代替DL/T978—2005(IEC62271-204:2011,High-voltageswitchgearandco国家能源局发布I前言 1.2规范性引用文件 12正常和特殊使用条件 2 2 2 22.103直埋敷设方式 2 34额定值 44.1概述 44.2额定电压(U₁) 44.3额定绝缘水平 54.4额定频率(f) 54.5额定电流和温升 54.6额定短时耐受电流(Ik) 54.7额定峰值耐受电流(Ip) 54.8额定短路持续时间(4k) 54.9辅助、控制回路的额定电源电压(Ua) 5 6 6 65.1一般规定 6 65.3接地 65.4辅助设备 75.5动力操作 75.6储能操作 75.7不依赖人力或动力的操作(非锁扣的操作) 75.8脱扣器的操作 75.9压力监测装置 75.10铭牌 75.11联锁装置 85.12位置指示 85.13防护等级 95.14爬电距离 95.15气体和真空的密封 95.16液体的密封 5.17火灾危险(易燃性) 5.18电磁兼容性(EMC) 5.19X射线发射 5.103导体 5.104绝缘子 5.106GIL标准单元 5.107压力配合 5.108压力释放装置 5.110外部振动 5.111非直埋GIL的支架 5.112GIL外部接口 6型式试验 6.1总则 6.2绝缘试验 6.3无线电干扰电压(r.i.v)试验 6.4回路电阻的测量 6.5温升试验 6.7防护等级验证 6.8密封试验 6.9电磁兼容性试验(EMC) 20 206.11真空灭弧室的X射线试验程序 206.101外壳的验证试验 6.102隔板的压力试验 6.103直埋设备的抗腐蚀试验 6.104滑动触头的特殊机械试验 21 6.106气候防护试验 27出厂试验 2 22 27.3辅助和控制回路的绝缘试验 7.4主回路电阻的测量 237.5密封试验 237.6设计检查和外观检查 23 23 248GIL的选用导则 248.1概述 8.2短时过载能力 248.3强迫冷却 24 249.1概述 249.2询问单和订单的资料 249.3标书的资料 269.4备品备件 28 2810.1概述 2810.2运输、储存和安装时的条件 2910.4现场试验 3411.3用户的预防措施 11.4电气方面 3411.6热的方面 11.7维护方面 35 附录A(资料性附录)短时过负荷电流估算方法(IEC62271-306:2012) 附录B(资料性附录)接地 38附录C(资料性附录)直埋设备的长期试验 42 —“设计与结构”中增加“外侧无金属屏蔽的隔板两侧外壳法兰应用导流铜V —附录A依据IEC/TR62271-306:2012《高压开关设备和控制设备第306部分：IEC62271-1、本标准参加起草单位：国网青海省电力公司、广州供电局有限公司、深圳中广核工程设计有限公司、中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司、上海西门子高压开关有限公司、西安西电开关电气本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二1本标准规定了额定电压72.5kV及以上、额定频率为50Hz的气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)的本标准除适用于DL/T617规定的应用场合外，还可用在DL/T617部或部分GIL布置在地面、沟管、竖井、隧道或直接埋入地下(直埋)等；全部或部分GIL放置在公下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T2421.1电工电子产品环境试验概述和指南(GB/T2421.1—2008,IEC60068-1:1988,IDT)GB/T2900.20—2016电工术语高压开关设备(IEC60050-441:1984,MOD)GB/T4109交流电压高于1000V的绝缘套管(GB/T4109—2008,IEC60137:Ed.6.0,MOD)GB4208—2017外壳防护等级(IP代码)(IEC60529:2013,IDT)GB/T7354高电压试验技术局部放电测量(GB/T7354—2018,IEC60270:2000,IDT)GB/T7674—2008额定电压72.5kV及以上的气体绝缘金属封闭开关设备(IEC62271-203:2003,GB/T8905六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则(GB/T8905—2012,IEC60480:2004,GB/T11022高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求(GB/T11022—2011,IEC62271-GB/T16927.1—2011高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求(IEC60060-1:2010,连接充流体及干式电缆终端(GB/T22381—2017,IEC62271-209:2007,MOD)GB/T22382额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备与电力变压器之间的直接连接(GB/T22382—2017,IEC62271-211:2014,MOD)GB/T28537高压开关设备和控制设备中六氟化硫(SF₆)的使用和处理(GB/T28537—2012,2JB/T10181.31—2014电缆载流量计算第31部分：运行条件相关基准运行条件和电缆选型NB/T47013.5承压设备无损检测第5部分：渗透检测IEC60229:2007电缆带特殊保护功能挤出外护套的试验(Electriccables-TestsonextrudedoversheathswithaspecialprotectiIEC/TR62271-306:2012高压开关设备和控制设备第306部分：IEC62271-1、IEC62271-100以及交流断路器相关的其他IEC标准的导则(High-voltageswitchgearandcontrolgear-Part306:GuidetoDL/T593—2016的第2章适用，并做如下补充：GIL某些部作如压力释放装置及密度监测装置可能会受到海拔的影响，制造厂应根据所供产品特GIL的正常使用条件取决于2.101、2.102和2.103中给出的安装条件。如果使用于多种安装条件如果实际使用条件不同于正常使用条件，则额定值应做相应调整，除非用户另有规定，DL/TCIL用在隧道、竖井、斜井和类似场所中，必要时可采取强迫冷却。冷却装置的散热量计入隧道在长垂直竖井和斜隧道或其倾斜段的情况下，应注意到热和气体密度的变化梯度，尤其是采用混——1.2K·m/W,20℃,夏季；3金属封闭线路，其内绝缘至少部分是通过不同于大气压力下的空气的绝缘气体实现的，且其外壳GIL外壳GILenclosureGIL的部件，保持使处于规定条件下的绝缘气体安全地维持要求的绝缘水平，保护设备免受外部GIL周围空气温度ambientairtemp在规定的条件下测定的各种安装方式(除直埋以外)下GIL外壳周围的空气温度。4伸缩节expansionjoints在电场作用下伴随绝缘破坏而产生的一种现象，此时放电完全跨接了被试绝缘，使电极之间的电SF₆与N₂按一定比例(体积比)混合的混合物。4额定值a)额定电压(U₁)和相数；c)额定频率(f);d)额定电流(I₁)(主回路的);e)额定短时耐受电流(k)(主回路和接地回路的);f)额定峰值耐受电流(Ip)(主回路和接地回路的);g)额定短路持续时间(k);4.2额定电压(U₁)DL/T593—2016的4.2适用。5对于采用非氧化性气体(包括混合气体)作为绝缘介质的场合，温度和温升的限值应和DL/T593—2016表3对SF₆的规定一致。67外壳应能与地相连。所有要接地的、不属于主回路或辅助回路的金属件应能与地相连。对于外壳、支架等的相互连接，紧固方式(例如螺栓连接或焊接)必须保证电气连续性。在隧道中安装的分相式的GIL外壳(特别是额定电流较大的GIL的套管处)应设三相短接线，其截面应能承受长期通过的最大感应电流和接地短路电流。外壳接地应从短接线上引出与接地母线连接，其截面应满足GIL宜设置专用的接地母线。所有外壳接地引线应直接接在接地母线上。接地母线与地网连接线截面积应按最大单相短路电流的70%选择。GIL的所有金属支架和钢结构均应可靠接地。应确保接地系统的连续性，外壳、框架及钢结构之DL/T593—2016的5.4适用。DL/T593—2016的5.5不适用。DL/T593—2016的5.6不适用。5.7不依赖人力或动力的操作(非锁扣的操作)DL/T593—2016的5.7不适用。DL/T593—2016的5.8不适用。897防止短时间浸水的效应时，浸水的程度应不导致有害效应注：当要求比第二特征数字为7更严酷的条件时，防护应由用户同制造厂协 外壳应是金属的，宜采用铝合金材料。外壳应固定接地并能耐受在运行中出现的正常压力和瞬态如果充气设备的外壳符合本标准，而且在运行中永久承压，则应按其特定的使用条件，将它们与——主回路的外壳不仅应能防止接近带电部件的危害，而且在充入不低于用于绝缘的最低功能气体压力时，其形状可以保证达到设备的额定绝缘水平(在决定形状和使用的材料方面，电气持气体处于该状态的措施是设备运行的基础，由于外壳不会受到内部腐蚀，因此，决定外壳对于户外设备，制造厂应考虑到气候条件的影响(见第2章)。为了使外壳烧穿的危险最小，短路电流的大小和持续时间与外壳的设计和隔室的尺寸应仔细配关于计算外壳厚度和结构方面的标准程序、方法还未达成国际上的统一，无论是焊接或铸造的外d)出现内部故障的可能性(见5.101)。外壳的设计温度通常为环境温度的上限再加上流过额定电流时导致的温升。如果太阳辐射的效应确定外壳的设计压力时，除非设计压力可以从已有的温升试验记录来确定，否则气体温度应取外设计外壳时，应考虑到除内部过压力引起的机械负荷以外的机械负荷，例如热膨胀产生的力(见对于外壳和部件的强度不能用计算完全确定时，应进行验证试验(见6.101),以验证它们是否满生产外壳的材料应是已知的，并且最低的物理性能是通过计算或验证试验获取的。制造厂应基于导体应采用高导电率的铝合金材料，且应满足强度、挠度和温升的要求。导体间采用固定或滑动连接。受场地布置限制，导体连接存在垂直方向高差或转弯时，如采用滑动连接，应考虑在设备运行隔板通常由绝缘材料构成，不要求它们对人员提供电气安全保证。对人员安全的保证需要用设备外侧无金属屏蔽的隔板两侧外壳法兰应用导流铜排进行连接，其截面积应能承受长期的感应电流b)隔室气体总量，气体回收装置的容量，GIL安装(分期安装)、试验和维护、检修时间等因素除受场地布置、安装及设计制造等影响及要求，需在局部采用非标准设计外，GIL应尽可能多采用标准单元，标准单元包括标准直线段、标准连接、标准弯头等结构，以及方便现场安装及维护的备在使用过程中，GIL内部的压力可能偏离额定充入压力。由于温度和隔室间的泄漏导致的压力升高会产生附加的机械应力。因泄漏导致的压力降低会降低绝缘性能。各种压力水平和影响因素之间压力配合的关系如图1所示。制造厂负责选择保证绝缘和运行压力的最低报警压力pae到最低功能压力pme之间应允许有足够的反应时间去允许再充气动作，该时间取决于在使用状态下，机械应力与气体温度决定的内部压力相关。因此，设计压力对应于在气体能够达在为气体隔室充气时，压力调节器应安装到充气管上，以防止气体压力超过设计压力的110%。作DL/T978—2018内部故障引起电弧后，因为外壳的损坏部件需要更换，压力释放装置仅用于限制电弧的外部效应内部故障所产生的压力取决丁气体隔室的容积、短路电流和持续时间，在内部故障条件下，若该压力不超过外壳的出厂试验压力，也可以不装设压力释放装置。如果设备位于隧道中，这一考虑尤为如果压力释放装置用在人员可触及的限定的空间内，应采取措施以保证在压力释放时人员的安全(见第11章)。伸缩节主要用于安装调整、吸收基础间的施工误差和相对位移或热胀冷缩的伸缩量等，视为外壳的一部分，其承压要求和气密性等同于外壳。制造厂应根据上述使用目的、允许的位移量和位移方向等选定伸缩节的结构、布置和数量。分开的基础问允许的相对位移(不均匀下沉)应由制造厂和用户在某些条件下，GIL可能要承受外部振动。典型的情况是GIL靠近有地铁、汽车和火车通过的当GIL靠近振动源时，建议通过在振动源和与GIL刚性连接的支架的部件间采用减振装置以降低机械应力。这一措施可以显著降低GIL部件上的动态机械应力。剩余的动态机械应力可被用作确定如果GIL敷设在桥梁上，则应考虑桥梁对基础的相对位移，计算机械尺寸过程中确定总的应力——温差引起的作用力——地震力(适用时);——风荷载(适用时);——其他外部冲击(如振动)产生的力；GIL与架空线的连接套管符合GB/T4109的规定。GIL也可以直接与气体绝缘金属封闭开关造商协商确定。与GIS连接时，须用隔板将GIL和GIS的不同气室分隔开来，隔板应按GIL和GIS中DL/T593—2016的6.1适用，并做由于元件的组合方式可能多种多样，对所有可能的布置都进行型式试验是不现实的。任一特定布置形式的性能可以由类似布置获得的试验数据来证明。除在相关条款中另有规定外，所有试验应在充所有型式试验的结果都应记录在型式试验报告中，型式试验报告应包含充分的数据以证明其符合型式试验应包括一种在实际环境条件下具有代表性的长持续时间耐受试验，并表现出长期的稳定不同类型和常持续时间耐受试验应至少在典型的标准单元组合上进行，按由GIL主要部件构成的型式试验项目见表2。表2型式试验项目型式试验项目1强制234防护等级验证567隔板的压力试验8适用时强制9内部故障电弧试验附录C绝缘试验应在制造厂规定的绝缘气体的最低功能压力下进行。试验过程中气体压力和温度应记录主回路中的每相导体依次连接到试验电源的高压端子上，应施加6.2.7和6.2.8规定的试验电压，GIL应按照GB/T16927.1承受短时工频电压试验。试验电压应升到试验值并保持1min且6.2.8U₁>252kV的开关设备和控制设备的试验GIL应按照GB/T16927.1承受短时工频电压试验。试验电压应升到试验值并保持1min且仅在干燥总装配或分装配应包括腐蚀防护涂层(如果适用)的标准外壳，并且防止过度地外部加热或冷b)如果运行中外壳不承载所有返回电流，则GIL应进行三相试验。试验应试验过程中，GIL载流件和相邻件的温升可能超过DL/T593—2016表3规定的限值如果规定了第二位特征数字，则应按照GB4208—2017的第11和14章对相应数字的要求进行DL/T593—2016的6.8适用。DL/T593—2016的6.8适用。即使用X射线、超声波或其他方法进行了100%的焊缝检查，现场焊接的外壳仍需要进行密封试如果外壳或其中的一部分的强度未进行计算，则应进行验证试验。GB/T7674—2008的6.104适用。被动腐蚀防护系统本质上是金属外壳的合成涂层使金属防潮。合成涂层通为了验证合成涂层的质量，应进行高压试验。导电涂层涂敷在合成涂求，腐蚀防护涂层应能耐受IEC60229:2007的机械试验应按照GB/T2421.1的规定，在周围空气温度下进行。机械试验应证明涂层在敷设过程中或敷设后能耐受现场条件。应证明能耐受两个机械应力： 机械应力很大程度上取决于敷设方法和系统布置。进行试验的力和程序，制造厂和用户应相互热试验代表了现场安装过程中和运行中GIL的最大温度变化产生的应力。正常使用条件见GB/T11022,需要特殊环境条件的场合应由用户确定。进行型式试验的程序，制造厂和用户应相互认可。6.104滑动触头的特殊机械试验应进行机械寿命试验以评估基本元件，如：滑动触头在预期的设备寿命期内完成其功能的能力。触头应从下述方面确认：——触头材料(包括涂层的特征和厚度，如果有的话);——触头压力(最小～最大);——使用说明书中明示的润滑(如果有的话)。可以采用机械化试验装置来模拟带电导体的预期相对运动。该试验是有代表性的，只要能证明：—满足了最差的条件，考虑了最大的膨胀差异、导体重量、负载等：——操作频率应限制到每小时6个循环的数量级；普通GIL触头的最少循环数为10000。在试验前后应进行下述检查和试验：——目视检查如果满足下述条件，则认为通过了试验：——目视检查证明原来的表面涂层仍然完好；—-触头的磨损使触头压力仍然在允许公差内；——接触电阻的变化不大于20%。6.105内部故障引起电弧条件下的试验如果用户和制造厂之间就该试验达成协议，试验程序应符合GB/T7674—2008的附录B中描述的除非用户同制造厂另有协议，对40kA及以上的电流在0.3s切除故障和40kA以下电流0.5s切除故对于特定布置的试验结果，通过计算或推断或两者结合也可以用于预测相同设计的其他布置的把试验结果扩展到类似设计的其他外壳，但对于不同尺寸以及形状或其他6.106气候防护试验a)主回路的绝缘试验，按7.2的要求；e)设计检查和外观检查，按7.6的要求；出厂的绝缘试验应优先在完整的分装配上进行。然而，由于存在可能在运输时解体的非常长的部件，制造厂可以限定其出厂试验只对关键部件(例如绝缘子)实施。这些关键部件应在与使用条件等按照6.2.6的要求，对GIL主回路的工频电压试验应在对地和相间(适用时)进行。出厂试验的试验电压应从GB/T7674—2008(表102或103的栏2)中选取。GIL应进行雷电冲击电压试验。试验的耐受电压为GB/T7674—2008中表102中栏规定的数值，在最低功能压力(密度)下，正负极性各进行3次。局部放电测量应对关键绝缘件(如绝缘子)实施。按照6.2.10进行。DL/T593—2016的7.3适用。应注意外壳的外部涂层(如果有的话)可能隐藏着泄漏。应采取相应的密封试验程序。对伸缩节中的直焊缝应进行100%的X射线探伤，环向焊缝进行100%着色检查，缺陷等级不应低于NB/T47013.5规定的I级。DL/T593—2016的7.6适用。GB7674—2008的7.104适用。如果适用，短时的过载和同时出现的环境温度应由制造厂和用户协商。推荐在具体工程设备上进短时过载电流能力应符合IEC/TR62271—306:2012规定，具体参见附录A。DL/T593—2016的9.1不适用。DL/T593—2016的9.2不适用。e)敷设深度(直埋时);f)土壤的导热率(直埋时);1)日照强度(户外安装时);可能(如沿海盐雾地区和矿场)。e)土壤的地址和物理结构(直埋安装时);f)机械振动特性(安装在桥梁上时);h)相数(分相封闭或处于公共外壳内);1)额定电流；n)额定短路持续时间(不同于2s时);a)辅助装置和监控系统(例如联锁、气体监测、信号等)的要求；b)额定辅助电压(如果有的话);c)额定辅助频率(如果有的话)。1)温升： 1)隔室：1)隔室划分原则；a)类型和额定值(见9.2.104);GIL是以在设备使用期限内不需要任何维修用途的备品备件为原则来制造的。及额定值下外壳及导体均不会发生老化。如有必要，传感元件(气体密度计)、二在极其偶然的情况下如发生内部电弧，有必要在短时间内取得必要的设备来DL/T593—2016的10.1适用。—最终检查和投入运行的说明。b)辅助回路的绝缘试验，按7.3;d)密封试验，按7.5;因为对GIL特别重要，为了消除可能增加运行中内部故障发生的潜在原因，应对绝缘强度进行现场电压试验是绝缘出厂试验的补充，目的是检查整个设备的绝缘完整性和探测上述的异常情先在所有现场试验后进行。在隔室经过因维护或修理过程大的拆卸后这类现场试验的实施不总是可行的，与标准的偏差也是可以接受的。这对每一个单独情况选择适当的试验方法时，出于可行性和经济性方面考虑，可能需要专门的协主要部分经过修理或维护后或扩建部分安装后，必须施加试验电压。试应按照GB/T16927.1—2011选择适当的电压波形。然而，也允许采用类似的波形。优先采用交推荐试验时施加的电压等于出厂试验时施加的工频电压的80%。如果出厂没有经过100%工频耐受电压试验，现场应施加100%电压。对于较长的GIL,应在尽可能长的段上进行试验。对于三相共箱的GIL,在做规定的试验时，试验电压每次应施加于每相与外壳之间，其他两相应如果GIL充入的是六氟化硫，应参照GB12022和GB/T8905来检查运行中气体的状态。其测量接线图如图2所示，测试时先将GIL始端接地，然后末端三相短路，短路连接应可靠，短制造厂应提供每个元件或每个单元主回路电阻的控制值R₀(Rn是产品技术条件规定值)和出厂实合到测量回路上进行测量；若接地开关导电杆与外壳不能绝缘分隔的，可先测量导体与外壳的并联电阻值R₀和外壳的回路电阻值R,然后按下式计算回路电阻总值R:现场测试值不得超过控制值Rn,还应注意与出厂值的比较和三相测试值的平衡度，电阻的测量值现场焊接的所有焊接部位应杜绝缺陷，应根据制造厂和用户之间的协议，通过适当的X射线照b)检查充气管路、阀门及连接部件，密封应良好，阀门的开闭位置应正确，管道的绝缘支架应通常，对绝缘气体处理的方式应不对环境或人员造成危害。如果气体或其在某种运行条件(例如内部故障电弧)下可能产生的分解物对人员有害，应采取适当的预防措施以便保证安全处理，包括有应该遵守关于使用气体的工作区域的最大允许气体浓度的规定。这可能需如果使用的气体对环境有影响，在正常条件(例如维护、修理)下，它不应释放到大气中。这就意味着应通过具有相对于设备的最大气体容积的储存能力的气体处——对于直埋设备，不直接接触但应有可见标记，埋入的标记应告知人们：此处埋这些布置以及土壤的足够厚度(典型为1m,见2.102)应能避免任何意外的接触。地沟上方——IP代码(直接接触)(见5.13);——内部故障效应(见5.101)。●热膨胀(见5.106)。—气体处理(见10.5.5)。 (资料性附录)短时过负荷电流估算方法(IEC62271-306:2012)——环境温度不超过40℃且24h期间测到的平均温度不超过35℃。A.2短时负载电流能力θ——允许的最热点总温度(见DL/T593—2016的表3),℃;θ——实际的环境温度，℃;0,——在额定电流下允许的最热点温升，K;——在此阶段末尾，电流I,应降低到一个不大于电流I₂的数值；——电流I,的数值应限制到最大2倍的额定电流I,。否则，可能出现实际的过热，因为来自最热点的热量不能足够快地分布到较冷区域。(资料性附录)接地系统的设计应考虑到故障电流伴随暂态外壳电压产生的高频电流导致的接触电位、跨步电压和传导的电压对人员安全的可接受数值应按照IEC/TS60479-1和EC/TS60479-2确定。应注意电位升高(稳态电压、感应电压)的进一步限值可能被地方法规采用。B.3外壳接地电极的设计应考虑到系统中