DL/T 617-2019 气体绝缘金属封闭开关设备技术条件.pdf
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DL/T 617-2019 气体绝缘金属封闭开关设备技术条件
DL/T593一2016的2.2适用并补充,具体见本
表1GIS使用条件的参照表
DL/T593一2016的2.3适用并补充,具体见本标准的表1。 在表中使用大于号(>)的场合电器标准,其具体数值应由用户按照DL/T593一2016的规定来确定。
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性放电disruptivedisc
到零或接近于零。 注1:本术语适用于固体、液体和气体介质以及它们的组合体中的放电, 注2:固体介质中的破坏性放电导致绝缘强度永久性丧失(非自恢复绝缘);在液体或气体介质中,绝缘强度的丧 失可能仅是暂时的(自恢复绝缘)。 3.123 检修周期serviceperiod 设备运行直到要求维修(包括打开充气隔室)的时间。
零或接近于零。 注1:本术语适用于固体、液体和气体介质以及它们的组合体中的放电。 注2:固体介质中的破坏性放电导致绝缘强度永久性丧失(非自恢复绝缘);在液体或气体介质中,绝缘强 失可能仅是暂时的(自恢复绝缘)。
GIS的额定值由下述参数组成: a)额定电压(U); b)额定绝缘水平: c)额定频率(f); d)额定电流(I); 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(I)(主回路和接地回路的); g)额定短路持续时间()(主回路和接地回路的); h)构成气体绝缘金属封闭开关设备部件的元件,包括它们的操动机构和辅助设备的额定值; 绝缘和/或开合用的额定充入水平。
DL/T593—2016的4.2适用,并做如下补充: 构成GIS部件的元件可按照各自的标准具有独立的额定电压值。
DL/T593一2016的4.3、表1和表2适用。对于GIS,本标准中表2和表3是优先选用值。 GIS包含的元件可能具有限定的绝缘水平。尽管通过选择适当的绝缘水平可大幅避免内部故障 但是,还应考虑采取限制外部过电压的措施(例如,避雷器)。 注1:根据CIGRE的研究,标准的试验耐受电压之间的特征比值,对于SF6气体绝缘,U/U,=0.45,U/Up 0.75。表3中给出的Ua值就是根据该系数计算的。 注2:关于套管的外露部件(如果有),见GB/T41092008。 注3:波形为标准的雷电冲击电压和操作冲击电压波形,设备耐受其他类型冲击的能力的研究结果尚未确定。 注4:对于特定额定电压的设备,选择替代的绝缘水平时应基于绝缘配合研究,并考虑到由于开合引起的瞬态过 电压,
表2额定电压范围I的优先选用额定绝缘水平
注1:根据我国电力系统的实际, 注2:本表中列(2)和列(4)的数值取自GB/T311.1一2012。 注3:126kV和252kV列(3)中括号内的数值为U,/V3,是加在对侧端子上的工频电压有效值,列(5)中括 号内的数值为U,V2/V3,是加在对侧端子上的工频电压峰值。 注4:隔离断口是指隔离开关以及起联络作用的断路器的断口。 注5:列(2)中的值适用于: 型式试验,极对地和极间; 出厂试验,极对地、极间和开关装置断口间。 注6:列(3)和列(5)中的值仅适用于型式试验
表3额定电压范围I的优先选用额定绝缘水平
DL/T593—2016的4.4适用。
4.5.1额定电流(I)
DL/T593一2016的4.5.1适用,并做如下补充:
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GIS的某些主回路(例如,母线、馈电回路等)可能具有不同的额定电流值。但是,这些亻 R10系列中选取。
DL/T593一2016的4.5.2适用,并做如下补充: GIS中包含的元件的温升没有被DL/T593一2016所涵盖时,不应超过相应元件标准中的温升限值。 对运行人员易接触的外壳,其温升不应超过30K;对运行人员易接近,但正常操作时不需要接触 的外壳,其温升可不超过40K;对运行人员不接触的外壳,温升可不超过65K,但应保证不损害周围 的绝缘材料和密封材料,并需做出明显的高温标记
4.6额定短时耐受电流(I)
DL/T5932016的4.6适用。
OL/T593—2016的4.6适用。
4.7额定峰值耐受电流(I.)
按DL/T593一2016的4.7的规定,额定峰值耐受电流等于2.5倍额定短时耐受电流。对于直流分 量衰减时间常数较大的回路,应计其影响。 注:原则上,主回路的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流不能超过其串联的元件中的最薄弱元件相应的额 定值。
4.11可控压力系统用压缩气源的额定压力
DL/T5932016的4.11适用。 压缩空气源的压力为操作前储气罐内气体的压力。 额定压力值一般从下列标准值选取:0.5MPa、1MPa、1.6MPa、2MPa、3MPa、4MPa
4.12绝缘和/或开合用的气体额定充入水平
DL/T593一2016的4.12适用,并做如下补充: GIS在绝缘气体的额定密度下运行,该额定密度由制造厂选定。 绝缘气体的最小运行密度由制造厂规定,低于此密度值,GIS与此有关的额定值不能保证。 GIS中的绝缘气体,可以有几个额定密度及与其中相应的几个最小运行密度,各隔室之间可以不同
GIS应设计成能够确保其安全可靠运行,便于检修更换以及电缆的接地和故障定位,便于进行绝
试验和消除危险的静电电荷,包括安装和扩建后的相序核对及可靠的操作联锁。 GIS的设计应确保在协议允许的基础移动范围内,以及机械效应和热效应不会影响规定的设备 生能。 GIS设置伸缩节时,应考虑外壳位移时内部导体相对位移不应导致电接触能力的下降;GIS的支架 应为可调式,以适应土建允许的基础误差。 所有额定值及结构相同的可能要更换的元件应具有互换性。 除本标准另有规定外,GIS的各元件应符合各自的有关标准
5.4.101主回路的接地
壳打开以后的维修期间,应能将主回路接到接地极。接地开关每相接地应引出壳体外接地。可以通过 下述方法实施接地: a)如果连接的回路有带电的可能性,应采用关合能力等于额定峰值耐受电流的接地开关; b)如果能够确定连接的回路不带电,可以采用没有关合能力或关合能力小于额定峰值耐受电流的 接地开关。 此外,外壳打开后,在对回路元件维修期间,如无法通过接地开关接地,应采用可移动的接地装置
5.4.102外壳的接地
外壳应能接地。凡不属子 所有金属部分都应接地。外壳、构 相互电气连接应用坚固连接(如螺栓连接或焊接),以保证电气上连通, 为保证接地回路的可靠连通,应考虑到可能通过的电流所产生的热和电的效应。
分箱式的GIS外壳(特别是额定电流较大的GIS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短时耐受电流。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 短时耐受电流的要求。 接地引下线应使用不少于两个M12或一个M16的螺栓进行紧固,接地点应标以接地符号。 注:闭环回路用来避免外壳中的感应电流流入接地回路和接地网。它们通常根据额定电流选择尺寸并根据GIS安 装的布局设在合适的位置。
.103气体绝缘金属封闭开关设备接地的其他要
快速接地开关的接地端子应与外壳绝缘后,通过专用接地线直接连接到地网,不应再通过其他的 回路。避雷器、电压互感器的接地应直接与地网连接。用于均衡端部外壳感应电流的相间导流排,应 在各相的出线套管、与变压器(电抗器)直连的油气套管法兰处直接相连,如需通过地下实现,不应 借用接地回路。 制造厂提供的GIS平面布置图或基础图上,应标明与接地网连接的具体位置及连接的结构
DL/T593一2016的5.4适用,并做如下补充: 汇控柜应有加热及防凝露措施。在特殊环境下,机构箱应考虑增加加热及防凝露措施。 密度继电器应满足不拆卸即可校验的要求,
OL/T593—2016的5.5适用。
DL/T593—2016的5.8适用。
5.10低压力和高压力闭锁和监控装置
DL/T593一2016的5.9适用,并做如下补充: 对于GIS,气体密度是至关重要的。 GIS的每个封闭压力系统(由若干气路连通的隔室组成)应装设气体密度(压力)监视装置。三 相分箱GIS的断路器每相应安装密度(压力)监测装置,每一个独立的母线隔室均应装设独立的密度 (压力)监视装置(不包括为扩建而预留的独立气室母线)。户外GIS的气体密度(压力)监视装置 (包括充放气阀门、接头)应采取措施,使其具备防雨功能。密度(压力)监视装置宜面向巡视主通道 设置在便于观察的位置,不应有遮挡物。 断路器隔室的气体密度或经温度补偿的气体压力应连续监测,监控装置对压力或密度至少应提供 两级报警,即补气报警和最低功能压力或密度报警并启动闭锁装置。 注1:如果相邻隔室间的额定充入密度不同,可以采用额外的过压力或密度报警指示装置。 注2:应考虑到监控装置的偏差,以及监控装置和受监控的气体之间因温度(例如,建筑物的内部/外部)可能存 在的差异。
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高压设备运行期间,应能够对气体监控装置进行不拆卸检验,为此应设置止回阀和手控检测用阀 门,以便拆卸并保证气体密封。供充放气用的止回阀和阀门应可外接压力表和水分监测装置。压力监 视装置、压力表、止回阀、阀门及其气体管道均应有可靠的固定措施。 注1:气体监控装置的检查可能引发错误的报警,继而可能引发或阻止开关设备的动作。 注2:气体监控装置应尽量靠近被监测的充气隔室,以保证测量精度和最小泄漏,然而在选择位置时应考虑安全性 和可触及性。
DL/T593一2016的5.10适用,并做如下补充: GIS及其主要元件和高压开关的操动机构应具有耐久和清晰易读的铭牌。它至少应详述本标准第4 章中列出的额定值。 对户外开关设备,铭牌应该是耐风雨和防腐蚀的。 如果制造厂和用户达成协议,GIS及其所有的操动装置以及主要元件均应装有铭牌。 如果GIS的公共信息已在一个铭牌上说明,元件独立的铭牌可以简化。公共的铭牌应从就地操作 的位置上清晰易读。 内置电流互感器应在外壳上有独立的铭牌。 制造厂应在可见位置的铭牌或标签上给出有关GIS设施中包含的SF。气体总量方面的信息。如果 需要,应在使用手册中给出更多关于SF。气体总量的信息。
DL/T593一2016的5.11适用,并做如下补充: 为了安全和防止误操作,开关设备的不同元件之间(如开关装置和相关的接地开关之间)可能需 要联锁装置。联锁装置应能保证规定的操作程序和操作人员的安全。 制造厂应按照和用户的协议提供所需的联锁装置,联锁装置使用的元件应符合相应标准的要求。 为避免隔离开关、接地开关误操作,开关装置应该装设制造厂规定的锁定装置,如加装挂锁。 联锁装置是由元件(它可能包括机械部件、电缆、接触器、线圈等)组成的系统。每个元件都应 该看作是辅助和控制设备的部件(见5.5)。 GIS中断路器和隔离开关,隔离开关和接地开关之间应装设联锁装置。 下述规定对主回路中的开关设备是强制性的: 一只有相关的断路器处于分闻位置时,隔离开关才能进行操作。但是在多母线变电站,运行中 的母线应可由隔离开关进行转换开合操作: 只有隔离开关处于分闸位置时,接地开关才能合闸;只有接地开关处于分闸位置时,隔离开 关才能合闸: 一应装设可防止就地误分或误合断路器的防误装置,可以是提示性的; 在检修期间,用于保持隔离断口作用而处于分闸位置的隔离开关和为保障维修人员安全处于 合闸位置的接地开关,应设有锁定装置,如装设挂锁; 附加的或可选择的联锁措施应根据用户的需要由制造厂和用户协商,制造广应提供有关联锁 特性和功能的所有必要资料; 制造厂应提供所有电气联锁的二次接线图,并应在制造厂内完成接线和检验,
5.13位置指示和动作计数
OL/T5932016的5.12适用,并做如下补充: 新路器的位置指示装置应该和操动机构的传动部件直接相连,并应在便于观察的位置设置不可
DL/T617—2019 归的计数器。 隔离开关和接地开关应按GB1985一2014中5.104.3的规定。应有指示分合是否完全到位的位置标 识。隔离开关和接地开关采用外部相间连杆传动时,应每相独立设置分合闸指示,以反映各相隔离开 关和接地开关实际分合位置。
5.14外壳的防护等级
DL/T593一2016的5.13适用,并做如下补充: GIS的操动机构和二次设备外壳的防护等级应不低于IP44,撞击水平应不低于IK10(20J)。带有 智能终端、合并单元的智能控制柜防护等级不低于IP54。
DL/T593一2016中5.14的规定,并做如下补充: GIS用瓷或复合绝缘套管的外绝缘对地爬电比距应不小于25mm/kV,瓷套管伞形结构应符合 GB/T26218.1—2010、GB/T26218.2、GB/T26218.3的相关规定,空心复合绝缘子应符合GB/T21429 2008的规定。对于瓷套管,必要时可设隔雨伞
5.16气体和真空的密封性
5.16.2气体的可控压力系统
DL/T593—2016的5.15.2适用
DL/T593—2016的5.15.2适用。
5.16.3气体的封闭压力系统
DL/T593一2016的5.15.3适用,并做如下补充: 在设备的运行寿命期间,从GIS任何单独隔室到大气的泄漏率以及隔室之间的泄漏率不应超过每 年0.5%,应充分考虑外界水分、大气污移物等对密封材料附近金属材料的侵蚀,采取有效防护措施, 如双道密封工艺等。
5.16.4密封压力系统
DL/T593—2016的5.15.4适用。
DL/T593—2016的5.15.4适用。
根据DL/T593一2016的附录E中确定的标准化程序,制造厂应证明从GIS的任何隔室以及隔室间 的泄漏率符合5.16.2或5.16.3。
5.16.102气体处理
GIS的设计应满足在运行寿命期间气体处理的损耗最小化。制造厂应规定使气体处理损耗最小化
GIS的设计应满足在运行寿命期间气体处理的损耗最小化。制造厂应规定使气体处理损耗最小化
的试验和维护程序并标明每一个程序相关的气体损耗。 制造厂应根据GB/T8905—2012和GB/T28537—2012推荐SF6处理的程序。
制造厂负责选择绝缘和操作的最低功能压力Pme。为了使再充气前达到足够的时间,额定充入压力 Dre与报警压力Pae和泄漏率有关。 报警压力Pae和最低功能压力Pme之间的时间应有足够的处理时间,应考虑到气体监控装置的偏差。 断路器单元应在报警压力Pae和最低功能压力Pme之间设闭锁压力,闭锁压力应大于最低功能 压力。 在运行状态下,机械应力与气体温度决定的内部压力相关。因此,设计压力应对应于在额定充入 压力下气体能够达到最高温度时的压力, 考虑到材料和制造工艺因素,出厂试验压力和型式试验压力应以设计压力为基准来设定。
按照本标准制造的GIS发生内部故障电弧的概率很低。这主要是因为采用了绝缘气体而不是大气 玉力下的空气,且其不会因污染、湿度或害虫而变化。 在设计、制造、操作GIS时,应防止GIS内部故障的发生。应采取所有可能的措施将发生概率保 特在非常低的水平,例如: 绝缘配合: 气体泄漏限制和控制; 现场高质量工作; 快速电弧短接装置; 一内部或外部压力释放; 一开关设备的联锁。 尽管此类事件的概率非常低,但布置也应使得内部电弧故障对开关设备连续运行能力的影响最小 例如高速保护、遥控)。内部电弧不应扩展到相邻的充气隔室中。 即使采用一系列措施后,若制造厂和用户之间达成协议,要验证内部故障引起的电弧效应,则按 5.105进行试验。 在分相式的GIS用于中性点非有效接地系统,并装有限制内部接地故障持续时间的保护装置的情 兄下,一般不需做此试验。 在这样的事件后,有必要进行干预来隔离故障的隔室。GIS隔板的设计应确保GIS未受影响部分 的恢复,以便满足确定的运行连续性要求(见附录A)。
5.102.2电弧的外部效应
内部电弧的效应是: 气体压力升高(见附录B.1); 外壳烧穿的可能。 电弧的外部效应(通过适当的保护装置)应限制到外壳出现孔洞或裂缝而没有碎片。 电弧的持续时间与第一段(主保护)和第二段(后备保护)保护确定的保护系统的性能有关 表5给出了根据保护系统性能确定的不同电弧持续时间下的性能判据
制造厂和用户可以规定不会产生外部效应的内部故障电弧的短路电流和持续时间,应根据试验 者公认的计算程序确定该时间,见附录B.1。 可以根据公认的计算程序来确定不同短路电流对应的、外壳不会烧穿的电流持续时间
5.102.3内部故障定位
用户要求确定故障位置,GIS制造厂应提出适当自
外壳应满足GB/T28819一2012的规定,应能够耐受运行中出现的正常和瞬时压力。 对户外GIS,应考虑气候条件(见第2章)的影响
5.103.2外壳的设讯
外壳的设计应按照充气承压外壳、装有情性的、非腐蚀性的、低压力气体的高压开关设备和控制 设备已有的标准进行。外壳的厚度,应以设计压力和在下述耐受时间内外壳不烧穿为依据。 a)电流等于或大于40kA,0.1s b)电流小于40kA,0.2s。 在制定出外壳设计的标准前,不论焊接还是铸造的外壳,它的结构和厚度的计算方法应参照压力 容器的标准来选择。所依据的设计压力按本标准确定。对焊接的外壳,制造厂应规定焊缝质量的要求 以及焊缝无损探伤的方法和范围。 设计外壳时,尚应考虑以下各种因素: a)外壳充气前可能出现真空度: b)外壳和隔板可能承受全部的压力差; c)在相邻隔室具有不同运行压力的情况下,因隔室间意外漏气所造成的压力升高; d)发生内部故障的可能性。(见5.102) 外壳的设计温度,通常是周围空气的温度上限加上主回路导体流过额定电流时外壳的温升。当日 照有明显作用时,应考虑其影响。 在确定外壳的设计压力时,气体温度应取外壳温度的上限和流过额定电流时主回路导体温度的平 均值。设计压力能从已有的温升试验记录中确定的情况除外。 对于外壳及其部件的强度不能完全通过计算确定时,应进行验证试验(见6.103)来证明其满足要求。 外壳所用的材料应是已知的,并且已经通过计算和/或验证试验证明了它的最低的物理特性。制造 厂应对材料的选择和保持材料最低物理特性(已由供应商提供的证书和/或厂家试验证明了的)负责。
电子标准5.104.1隔板的设讯
隔板用于将GIS分隔成不同的隔室,隔室间是密封的, 从面使相邻隔室之间不会发生污染。隔机
应由具有一定机械性能的绝缘材料制成,以保证GIS寿命期间的正常运行。当被开合负荷电流或短路 电流产生的SF6副产物污染时,隔板在运行电压下应保持其绝缘强度。 隔板的设计压力取决于维护程序。在维护过程中,一般情况下,隔板总是一侧承受压力另一侧正 在维修,处在大气压力中,或者维修完成处于抽真空状态。在这种情况下,隔板承压侧需要考虑的压 力是在阳光辐射效应下的最高周围空气温度(如果适用)和额定持续电流(如果适用)这两者共同作 用下的气体压力,而另一侧处于真空状态。如此得到的压力为隔板的设计压力。 考虑到安全因素,在维护过程中,气体压力可能会被降低至一个指定的、可控制的低于额定压力 的值。在这种情况下,隔板一侧降低的压力值也可以用于确定设计压力,而制造广家提供的操作和维 护说明书中需明确说明降低压力时的注意事项以及气体处理程序。 设计隔板时,如果适用,应考虑下述因素: 一正常运行期间隔板两侧的全部压力差; 一作为充气过程的一部分,隔板一侧的充气隔室处于真空状态而另一侧处于正常运行压力: 设备和相关回路在电气试验期间,隔板一侧受控的压力增加而另一侧处于正常运行压力; 一对于非对称的隔板,就隔板的压力而言,是指最不利的压力方向; 登加的负荷和震动; 靠近承压隔板进行维护的可能性。
5.104.2隔室划分
隔室的划分应按照既能满足正常运行工况又能限制内部电弧效应的目的(见5.102.1)和便于SF 气体处理和维修等因素来考虑。在维修和扩建时,设备的布置以及拆除会影响运行连续性。 在维修和扩建时,GIS的分隔受运行连续性要求的影响。地方法规和安全的要求也必须考虑,参 考第11章。 附录A规定运行连续性的导则。 GIS应按下面方式来划分隔室: 在要求GIS部分断电的各种情况中,退出运行的隔室应满足用户的运行连续性要求。这些活 动包括: ·维护; ·修理; ·扩建。 一个隔室内部电弧的影响应限制在此隔室(见5.102.1)。 一严重故障时的不可用时间应符合用户的运行连续性要求。 一考虑到气体处理装置可用性,充气隔室可以在合理的时间内抽真空并充气。 注:对于现场绝缘试验(在维护、修理或扩展之后),参考10.3.101.3。 隔板通常为绝缘材料,并非用来提供人员的电气安全性。为了人员的安全,可以采用其他方式, 列如设备接地和设置安全的隔离距离。 隔板应对维修和扩建时相邻隔室中仍存在的气体压力提供机械安全。在这样的活动中,应考虑隔 板上除压力外的其他机械应力,例如任何一块的震动,或导体引起的瞬态机械应力,来确定安全规程 并避免人员受伤。 当GIS母线管道在户内和户外位置之间穿过时(例如:安装在建筑物内的GIS具有户外套管),充 气隔室可以具有靠近墙的隔板,将隔室分离在户内和户外环境之间,来防止气体监控装置的误报警弓 起的问题以及户内和户外温差引起的凝露。 每个隔室应装有下列附件: 一充气阀:
气体监控装置(见5.9)。 根据GIS设计或根据用户要求塔吊标准规范范本,每个隔室可以配备下列附件: 压力释放装置(见5.105.3); 干燥剂; 内部故障电弧位置探测器(见5.102.3)。 图2给出了相邻隔室不同类型的外壳和充气隔室的布置示例。
防爆盘)。符合本条款的压力释放装置的布置 压力释放口不应正对巡视通道,应使得有压力的 蒸汽逸出时,对在气体绝缘变电站内正在履行其正常运行职责的人员的危害最小。
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