T-SMA 0058-2024 12kV 环保气体绝缘交流金属封闭开关设备现场交流耐压试验规范

ICS29.120.40CCS38T/SMASpecificationsoftheonsite上海市计量协会发布T/SMA0058-2024前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4被试设备及试验接线 5试验条件 5.1环境要求 5.2待试设备要求 5.3人员要求 5.4安全要求 5.5试验电压要求 5.6试验仪器要求 6试验步骤 6.1概述 6.2试验前的准备 6.3试验内容 7试验判据及异常处理方法 7.1试验判据 7.2异常处理方法 附录A（资料性）典型12kV环保气体绝缘金属封闭开关设备压力参数 8附录B（资料性）典型耐压适配器及绝缘堵头 9附录C（资料性）各项耐压试验时开关设备状态说明 11附录D（资料性）试验记录格式 15参考文献 T/SMA0058-2024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》的规定起草。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。本文件由上海市计量协会电力专委会提出。本文件由上海市计量协会归口。本文件起草单位：国网上海市电力公司松江供电公司、国网上海市电力公司电力科学研究院、国网上海市电力公司市南供电公司、国网上海市电力公司青浦供电公司、国网上海市电力公司金山供电公司、国网上海市电力公司浦东供电公司、国网上海市电力公司奉贤供电公司、上海南华兰陵电气有限公司、上海大华电器设备有限公司、上海杰智电工科技有限公司。本文件主要起草人：徐建兵、周江昕、戴军瑛、李小萌、邓先钦、俞玲、薛峰、周炳华、于琨琨、胡正勇、曹培、黄新春、潘莹、王骅、李启本、岳亮、王春军、朱卫东、沈昕、龚奕磊、孙进、张勇、徐春峰、朱涛、魏高聪、汪伟军。本文件2024年11月首次发布。1T/SMA0058-202412kV环保气体绝缘交流金属封闭开关设备现场交流耐压试验规范本文件规定了12kV环保气体绝缘交流金属封闭开关设备现场交流耐压试验的被试设备及试验接线、试验条件、试验步骤、试验判据及异常处理方法。本文件适用于12kV环保气体绝缘交流金属封闭开关设备现场交流耐压试验，其他气体绝缘交流金属封闭开关设备可参照执行。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/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求GB26164.2电业安全工作规程第2部分：发电厂和变电站GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T4043.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备DL/T593高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求DL/T596电力设备预防性试验规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1环保气体environment-friendlygas是指一种或多种无毒无害的气体组合，具有良好的绝缘性和稳定性，在混合或加工的过程中、设备运行中、在电弧、水汽等因素作用下分解转化过程中，均不产生对人和环境有毒有害的物质，并且温室效应系数较小，如干燥空气、氮气或其他新型的环保气体等。3.2环保气体绝缘交流金属封闭开关设备environment-friendlygasinsulatedACmetal-enclosedswitchgear至少部分采用高于大气压的环保气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备。3.3耐压适配器voltagewithstandadapter耐压试验时，一种用于增加绝缘距离的接头连接装置。2T/SMA0058-20243.4绝缘堵头insulatingplug又名绝缘塞，把不需要的接头堵住，起到密封或隔离作用的绝缘装置。4被试设备及试验接线一种典型的环保气体绝缘交流金属封闭开关设备结构示意图，如图1所示。柜宽500mm，柜体由仪表室、机构室、充气隔室、电缆室四部分组成，不同柜体的充气隔室通过母线连接器相连接。电缆室内有电缆终端和电缆终端连接底座，电缆终端与连接底座采用插拔式，三相电缆终端连接底座的相间水平距离为150mm，边相对柜体的水平距离为100mm。在开关设备进行整体耐压试验时，通常将电缆终端连接底座作为被试设备与试验回路的连接点。当电缆终端连接底座暴露在空气中进行交流耐压试验时，由于相对地的最小安全距离为125mm，因此需要采取相应的隔离措施，以满足在空气中的安全绝缘距离要工频高电压通常采用高压试验变压器来产生。交流耐压试验的接线，应按被试设备的电压、容量和现场实际试验设备条件来决定，图2是一种典型的工频耐压试验接线。说明：Ty：调压器T：试验变压器3T/SMA0058-2024R：限流电阻N：耐压适配器Cx：被试设备V：电压表A：电流表5试验条件5.1环境要求按照GB/T16927.1的要求，试验在当地大气条件下进行，且试验期间，大气环境条件应相对稳定。如有特殊规定，按制造厂规定进行。2)环境温度不宜低于5℃;3)环境相对湿度不宜大于80%；4)现场区域满足试验安全距离要求。5.2待试设备要求1)被试设备处于检修状态,且被试设备主回路无接地线或者短路线，回路上电压互感器及避雷器应断开；2)被试设备的内外表面应清洁干燥；3)被试设备在耐压试验前应满足规定的额定压力或密度要求，典型12kV环保气体绝缘交流金属封闭开关设备的压力参见附录A。5.3人员要求试验人员应具备如下基本知识与能力：1)了解各种环保绝缘气体的性质及特点；2)了解环保气体绝缘交流金属封闭开关设备的型号、用途、结构及原理；3)经过上岗培训。5.4安全要求1)应严格执行GB26164.1和DL/T593的相关要求；2)耐压试验时，应对被试设备采取相应的隔离措施，以满足在空气中的安全绝缘距离要求。5.5试验电压要求试验电压的选择应按GB/T16927.1的规定进行。5.5.1试验电压频率按照GB/T16926.1的规定，试验电压频率应是45~55Hz的工频交流。5.5.2试验电压波形4T/SMA0058-2024按照GB/T16927.1的规定，试验电压的波形应为近似正弦波，且正半波峰值与负半波峰值的幅值差应小于2%。若正弦波峰值与有效值之比在√2±5%以内，则认为高压试验结果不受波形畸变的影响。5.5.3试验电压有效值试验电压值的选择应按GB50150和DL/T596的规定进行。开关设备整体耐压试验时，应按柜内元件的最低耐压标准作为总体耐压标准，其试验电压如表1所示。如果用户有特殊要求时，可与制造厂协商后确定。额定电压（kV）试验性质试验电压（kV）断路器相对地、相间断路器断口隔离断口母线及支柱绝缘子交接试验424248预防性试验4242485.5.4试验电压容许偏差按照GB/T16927.1的规定，试验过程中试验电压测量值应保持在规定电压值的±3%以内，试验时间不少于60s。5.6试验仪器要求交流耐压试验的接线应按被试设备的电压、容量和现场实际试验设备条件来决定，采用的设备通常有试验变压器、调压设备、测量系统等，检验设备应定期校准，使用时应在有效期内。5.6.1试验变压器在选用试验变压器时，主要应考虑下面两点：5.6.1.1电压根据被试设备的试验电压，选用具有合适电压的试验变压器。5.6.1.2电流电流按（公式1）计算：I=CI=CU式中：I—试验变压器高压侧应输出的电流，mA；—角频率，(2πf)；Cx—被试设备电容量，μF；U—试验电压，kV。按照GB/T16927.1的要求，试验电源回路（包括变压器、调压器等）的短路阻抗应小于20%，5T/SMA0058-2024变压器的额定电流应大于100mA。5.6.2调压设备尽量采用自耦式调压器，容量应满足被试设备耐压要求，若容量不够，可采用移圈式调压器。调压器的输出波形，应接近正弦波，为改善电压波形可在调压器输出端并联一台电感、电容串联的滤波器。5.6.3测量系统应具有电压、电流测量功能，电压表、电流表准确度等级0.5级以上，并定期校准。5.6.4绝缘电阻测试仪绝缘电阻测试仪的准确度等级2级以上，电压2500V及以上，并定期校准。5.6.5耐压适配器及绝缘堵头耐压试验时，为满足空气绝缘下相对地的安全距离要求，电缆终端连接底座应通过耐压适配器进行加压，其余电缆终端连接底座安装绝缘堵头。耐压适配器及绝缘堵头应进行定期校验，一种典型的耐压适配器及绝缘堵头参见附录B。6试验步骤6.1概述气体绝缘金属封闭开关设备的现场交流耐压试验应按照DL/T404和GB/T16927.1进行。6.2试验前的准备按DL/T593中的规定进行，现场工频耐压试验前应确认拼接完成的一组开关设备的状态，并作如下补充：1)检查气体压力或密度值，确认所有充气隔室的气体压力值处于制造厂规定的额定压力或密度范围；2)确认电缆终端连接底座全部裸露在空气中；3)确认已将所有开关设备的带电显示装置的二次感应接线直接接地；4)确认已将电流互感器二次引线在试验端子上短接并接地；5)确认母线连接器已正确连接并将接地屏蔽层可靠接地，未接有母线连接器的套管应安装绝缘堵头并将接地屏蔽层可靠接地；6)确认所有开关设备的外壳已可靠接地，外壳钢板上无影响接地连续性的塑料薄膜残留；7)确认拼接完成后的所有开关设备内部及开关设备之间的接地母线已可靠贯通、连接并接地。6.3试验内容现场工频耐压试验需要考核开关设备的相对地、相间、断口绝缘，应合理安排加压点，避免漏加压，减少重复性加压。耐压试验前后均应进行相应的绝缘电阻测量。6T/SMA0058-2024已完成拼接的开关设备的典型电气系统图示例见图3，一般选中一个出线柜或进线柜的电缆终端连接底座作为试验电压的加压点，并将此柜作为加压柜，常用的试验加压顺序如下：1)相对地、相间工频耐压；2)加压柜断路器断口工频耐压；3)加压柜对其他柜断路器断口工频耐压；4)加压柜对分段柜断路器断口的工频耐压；5)加压柜隔离开关断口工频耐压；6)加压柜对其他柜隔离断口工频耐压；7)加压柜对分段柜隔离断口的工频耐压；8)加压柜对分段隔离柜柜隔离断口的工频耐压。以相对地、相间工频耐压试验为例，试验步骤如下：1)试验前，确保开关设备处于相应的状态。各项耐压试验时开关设备的状态图参见附录C；2)选中一个加压柜，该加压柜的电缆终端连接底座通过耐压适配器进行单相施压，其余两相非被试相的电缆终端连接底座接地；其他所有开关柜的电缆终端连接底座均安装绝缘堵头；3)依次对加压柜的A、B、C相电缆终端连接底座经耐压适配器分别施加规定的试验电压，持续时间1min，并按照附录D的格式记录试验结果；4)全部试验完成后，拆除外部试验接线。电流互感器的二次回路短接线拆除，恢复带电显示装置的二次引线。7试验判据及异常处理方法7.1试验判据试验中如无破坏性放电，且耐压前后的绝缘电阻无明显变化，则认为耐压试验通过。7.2异常处理方法试验结果处理流程图如图4所示。在升压和耐压过程中，试验回路出现异常应立即停止升压，降压、停电后查明原因，开展故障排查，排查步骤如下：1)排查接线或试验设备等外部原因，如有异常，调整接线或更换试验设备后，重新进行试验；2)在排除外部因素造成放电后，查找被试设备放电点。当放电点不明显时，可通过单柜加压的方式查找放电点；3)如果放电点在充气隔室内部，应及时联系设备厂家，更换放电点所在的充气隔室；7T/SMA0058-20244)如果放电点为充气隔室外部的绝缘放电，当被试设备为新设备时，应及时更换套管；否则可采用更换套管或采取绝缘加强措施来提高套管的绝缘的性能，以满足耐压要求。8T/SMA0058-2024（资料性）典型12kV环保气体绝缘金属封闭开关设备压力参数典型设备A（MPa）典型设备B（MPa）典型设备C（MPa）典型设备D（MPa）额定充气压力（相对压力）(20℃)0.020.040.050.04最低功能压力（相对压力）(20℃)00.02500充气隔室设计压力（相对压力）(20℃)0.070.0750.0850.08充气隔室报警压力（相对压力）(20℃)0.010.0350.040.03注：气体绝缘介质为干燥空气/氮气9T/SMA0058-2024（资料性）典型耐压适配器及绝缘堵头B.1耐压适配器耐压试验时，加压端的电缆终端连接底座通过耐压适配器进行加压，用于增加绝缘距离，一种典型耐压适配器的外观图及现场使用图分别如图B.1和B.2所示。图B.1耐压适配器外观图图B.2耐压适配器现场使用图B.2绝缘堵头耐压试验时，非加压端的电缆终端连接底座安装绝缘堵头，用于增加绝缘距离，一种典型绝缘堵头的外观图及现场使用图分别如图B.3和B.4所示。T/SMA0058-2024图B.3绝缘堵头外观图图B.4绝缘堵头现场使用图T/SMA0058-2024（资料性）各项耐压试验时开关设备状态说明C.1相对地、相间工频耐压开关设备状态如图C.1所示，其中：1)压变/避雷器柜隔离开关分闸、接地开关合闸，使电压互感器接地；2)其他开关设备保持断路器合闸，隔离开关合闸状态。图C.1开关设备的相对地、相间耐压试验图C.2加压柜断路器断口工频耐压开关设备状态如图C.2所示，其中：1)压变/避雷器柜隔离开关分闸、接地开关合闸，使电压互感器、避雷器接地；2)选定的加压柜的断路器分闸，隔离开关合闸；3)分段隔离柜的隔离开关分闸、接地开关合闸，使加压柜所在的母线接地；4)其他开关设备保持断路器合闸、隔离开关合闸状态。图C.2加压柜断路器断口的耐压试验图T/SMA0058-2024C.3加压柜对分段柜断路器断口的工频耐压开关设备状态如图C.3示，其中：1)压变/避雷器柜隔离开关分闸、接地开关合闸，使电压互感器、避雷器接地；2)分段柜断路器分闸，隔离开关合闸；3)分段隔离柜的隔离开关分闸、接地开关合闸，使分段柜断路器断口一端接地；4)其他开关设备保持断路器合闸、隔离开关合闸状态。图C.3加压柜对分段柜断路器断口的耐压试验图C.4边柜对其他柜断路器断口工频耐压开关设备状态如图C.4所示，其中：1)压变/避雷器柜隔离开关分闸、接地开关合闸，使电压互感器、避雷器接地；2)选定的加压柜的断路器合闸，隔离开关合闸；3)其他开关设备保持断路器分闸、隔离开关合闸状态，断路器线路侧三相短路接地。图C.4边柜对其他柜断路器断口的耐压试验图C.5加压柜隔离开关断口工频耐压开关设备状态如图C.5所示，其中：1)压变/避雷器柜隔离开关分闸、接地开关合闸，使电压互感器、避雷器接地；2)选定的加压柜的断路器合闸，隔离开关分闸；3)分段隔离柜的隔离开关分闸、接地开关合闸，使加压柜所在的母线接地；4)其他开关设备保持断路器合闸、隔离开关合闸状态。T/SMA0058-2024图C.5加压柜隔离开关断口的耐压试验图C.6加压柜对其他柜隔离断口工频耐压开关设备状态如图C.6所示，其中：1)压变/避雷器柜隔离开关分闸、接地开关合闸，使电压互感器、避雷器接地；2)选定的加压柜的断路器合闸，隔离开关分闸；3)其他开