GB/T 7330-2008 交流电力系统阻波器

GB/T 7330-2008 Line traps for a.c. power systems

国家标准 中文简体 现行 页数:31页 | 格式:PDF

基本信息

标准号
GB/T 7330-2008
相关服务
标准类型
国家标准
标准状态
现行
中国标准分类号(CCS)
国际标准分类号(ICS)
发布日期
2008-03-25
实施日期
2008-10-01
发布单位/组织
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
归口单位
全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会(SAC/TC 82)
适用范围
本标准规定了有关阻波器的定义、工作条件、要求、试验和推荐值。 本标准适用于串接于高压和超高压交流电力线中的阻波器。该设备用以防止频率一般在40 kHz ~500 kHz范围内的载波信号在电力系统各种条件下发生过度损耗,并使来自邻近载波的干扰降至最小。 本标准不适用于为其他目的在高压电力线上的电感器以及用于交直流换流站的阻波器。用于交直流换流站的阻波器的有关资料参见附录A。

发布历史

研制信息

起草单位:
北京电力设备总厂、天津水利电力机电研究所
起草人:
郭香福、朱梦熊、杨泽明、李顺、陈道元、胡雨旺
出版信息:
页数:31页 | 字数:55 千字 | 开本: 大16开

内容描述

犐犆犛33.060.40

犕31

中华人民共和国国家标准

/—

犌犅犜73302008

代替/—1998

GBT7330

交流电力系统阻波器

犔犻狀犲狋狉犪狊犳狅狉犪.犮.狅狑犲狉狊狊狋犲犿狊

狆狆狔

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

(:,)

IEC603531989NEQ

20080325发布20081001实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

犌犅犜73302008

目次

前言Ⅲ

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4要求5

5试验方法9

6推荐值16

附录(资料性附录)交直流换流站使用的阻波器

A17

附录(资料性附录)补充说明

B19

附录(规范性附录)调谐电容器的电介质要求

C22

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/—

犌犅犜73302008

前言

本标准对应于:《交流电力系统阻波器》及其年补充件附录“调谐电容器的

IEC6035319892002C

电介质要求”,与其一致性程度为非等效。

本标准与IEC603531989:比较,主要差异如下:

———在格式方面,该国际标准保留了多年前出版的第版:的格式,与

301IEC603531971

/—的规定相差很大。根据我国标准编写规则,取消其中篇的编号,将原第、

GBT1.1200012

章合并为第章“范围”,增加了第章“规范性引用文件”,将原第章“符号”和第篇“定义”

1232

合并为第章“术语、符号和定义”,将原第章工作条件、第篇“要求”的章以及原第篇

343124

“铭牌”合并为第章“要求”,将原第篇“试验”的章合并为第章“试验方法”,将原第篇

45256

“推荐值”的章合并为第章“推荐值”。这样,由的章减少为章,而在条文

46IEC60353236

先后次序上仍尽量保持了IEC60353的顺序,以便查对。

———将列在原表“电力系统电压、无线电干扰电压及试验电压的关系”中的电力系统电压等级及

其他有关参数按我国电力系统的规定予以调整(本版的4.8)。

———参照IEC60353的补充件,增加了辅助保护元件有关内容,以及对调谐装置及其元件的要求

(本版的3.34.2.24.3,,等)。

———提高了阻波器的耐压水平(本版的5.4.1.25.4.2,)。

———增加了对主线圈端子的要求(本版的4.2.1)。

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———增加了对用于继电保护载波通道的阻波器以阻塞电阻为基础计算分流损耗的建议(本版的

4.4)。

———增加了有关防晕环的说明(本版的4.11.2)。

———删去了原标准中有关Aldrey(一种铝镁硅合金)的温度系数的内容(本版的5.2.1)。

———以中相应的计算式代替原标准中检验热性能用的最终温度计算式及其表(本版

IEC6007654

的)。

5.5

———将的补充件附录列为本标准的附录。由于具体试验条件的限制,该附录提出

IEC60353CC

的电容器双极性脉冲试验在我国还不易实现,本标准暂以提高阻波器冲击试验电压(本版的

5.4.1.2)和调谐装置工频试验耐压(本版的5.4.2)的方式来提高调谐电容器的绝缘水平作为

过渡措施,待条件具备后再完全执行:及其补充件附录的要求。

IEC603531989C

本标准代替/—《交流电力系统阻波器》。

GBT73301998

本标准与/—比较,在格式及技术内容方面,原/—基本保留了

GBT73301998GBT73301998

:的格式及其技术内容,而在本版中做了较大改动,还增加了附录,已如上述。此外,

IEC603531998C

在文字和图的细节上也作了一些修改。

本标准的附录、附录为资料性附录,附录为规范性附录。

ABC

/—

犌犅犜73302008

交流电力系统阻波器

1范围

本标准规定了有关阻波器的定义、工作条件、要求、试验和推荐值。

本标准适用于串接于高压和超高压交流电力线中的阻波器。该设备用以防止频率一般在

范围内的载波信号在电力系统各种条件下发生过度损耗,并使来自邻近载波的干扰

40kHz500kHz

降至最小。

本标准不适用于为其他目的在高压电力线上的电感器以及用于交直流换流站的阻波器。用于交直

流换流站的阻波器的有关资料参见附录。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

—高压输变电设备的绝缘配合(:)

GB311.11997neIEC6007111993

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—电力变压器第部分温升(:)

GB1094.219962evIEC6007621993

/—变压器、高压电器和套管的接线端子(:)

GBT52731985neIEC605181975

—交流系统用碳化硅阀式避雷器(:)

GB73271987neIEC6009911991

—交流无间隙金属氧化物避雷器(:)

GB110322000evIEC6009941991

/—高压电器设备无线电干扰测试方法(:)

GBT116041989evIEC600181983

/—高电压试验技术第一部分:一般试验要求(:)

GBT16927.11997evIEC6006011989

/—高电压试验技术第二部分:测量系统(:)

GBT16927.21997evIEC6006021994

/—交流电力系统线路阻波器用有串联间隙金属氧化物避雷器

JBT64791992

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

阻波器犾犻狀犲狋狉犪

一种由电感型式的主线圈、调谐装置、保护元件组成的高压设备,串接在高压电力线的载波信号连

接点与相邻的电力系统元件(如母线、变压器等)之间,或电力线分支点处。调谐装置跨接于主线圈两

端,经适当调谐,可使它在一个或多个载波频率点或连续的载波频带内呈现较高阻抗,而工频阻抗则可

忽略不计,以限制电力系统载波信号的功率损失。

图)和图)给出了阻波器的两种典型电路:单频调谐阻波器和频带调谐阻波器。阻波器也可采

1a1b

用其他形式的电路。

/—

犌犅犜73302008

b)频带调谐阻波器

a)单频调谐阻波器

图1阻波器典型电路

3.2

主线圈犿犪犻狀犮狅犻犾

承载高压电力线工频电流的电感线圈。

3.2.1

视在电感犪犪狉犲狀狋犻狀犱狌犮狋犪狀犮犲

狆狆

主线圈的电抗除以确定该电抗的角频率的商,固有电容的影响未被补偿。

3.2.2

工频电感狅狑犲狉犳狉犲狌犲狀犮犻狀犱狌犮狋犪狀犮犲

狆狇狔

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主线圈在工业频率下的电感。

3.2.3

真实电感狋狉狌犲犻狀犱狌犮狋犪狀犮犲

犔t

主线圈在规定频率下的自电感,固有电容的影响已补偿(参见附录的)。

BB.1

3.2.4

额定电感狉犪狋犲犱犻狀犱狌犮狋犪狀犮犲

犔tN

主线圈在的真实电感(参见附录的)。

100kHzBB.2

3.2.5

固有电容狊犲犾犳犮犪犪犮犻狋犪狀犮犲

犆r

与真实电感一起使主线圈在自谐振频率点谐振的电容。固有电容的数值决定于主线圈的结构

设计。

3.2.6

自谐振频率狊犲犾犳狉犲狊狅狀犪狀狋犳狉犲狌犲狀犮

狇狔

主线圈的真实电感与固有电容一起形成的谐振频率。

3.2.7

主线圈的电阻狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲狅犳犿犪犻狀犮狅犻犾

主线圈在直流状态下的电阻。

/—

犌犅犜73302008

3.2.8

温度系数狋犲犿犲狉犪狋狌狉犲犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋

α

温度每变化,主线圈导体材料的电阻率变化量与时电阻率的比值。

1℃0℃

3.2.9

额定工频狉犪狋犲犱狅狑犲狉犳狉犲狌犲狀犮

狆狇狔

犳N

阻波器所连接的高压电力系统的频率。

3.3

调谐装置狋狌狀犻狀犱犲狏犻犮犲

与主线圈并联,由电容器、电感器、电阻器等元件组成的部件。这些元件由阻波器的载频性能要求

确定,不一定同时具备。

3.4

保护元件狉狅狋犲犮狋犻狏犲犱犲狏犻犮犲

跨接于主线圈和调谐装置的元件,使阻波器不会因暂态过电压损坏。

3.5

载波频率特性犮犪狉狉犻犲狉犳狉犲狌犲狀犮犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊

狇狔

阻波器在规定载波频带范围内呈现的阻塞阻抗或其电阻分量的频率响应特性。

电力系统的元件如变压器、母线、线路等相当于在阻波器以外接在线路和大地之间的阻抗。该阻抗

与阻波器的阻抗相串联,形成载波通道的分路。该分路所引起的信号功率的损耗取决于两部分阻抗的

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向量和。在最不利的情况下,两阻抗中的电抗分量可能会相互抵消,从而使得总分路阻抗降低到不合要

求的数值。为消除这种可能性,以及进一步消除由电力系统开关操作引起的分流损耗的变化,阻波器的

阻塞阻抗应含有电阻分量。阻波器的性能可以只按其电阻分量评价。

3.5.1

阻塞阻抗犫犾狅犮犽犻狀犻犿犲犱犪狀犮犲

犵狆

在规定的载波频带内整个阻波器的复阻抗。

3.5.2

阻塞电阻犫犾狅犮犽犻狀狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲

犚b

阻塞阻抗的电阻分量。

3.5.3

分流损耗狋犪犻狀犾狅狊狊

狆狆犵

犃t

由于阻波器阻塞能力有限而引起的载波信号的损耗。取一与电力线特性阻抗相等的阻抗,在与阻

波器并联和不并联两种情况下,该阻抗两端信号电压的比值定义为分流损耗,以表示。

dB

3.5.4

以阻塞电阻为基础的分流损耗狋犪犻狀犾狅狊狊犫犪狊犲犱狅狀犫犾狅犮犽犻狀狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲

狆狆犵犵

犃tR

在阻塞阻抗中的电抗分量被完全抵消的条件下,由于阻塞阻抗中电阻分量有限而引起的载波信号

的损耗。

/—

犌犅犜73302008

3.5.5

以阻塞阻抗为基础的频带犫犪狀犱狑犻犱狋犺犫犪狊犲犱狅狀犫犾狅犮犽犻狀犻犿犲犱犪狀犮犲

犵狆

Δ犳或Δ犳

12

图中的载波频带或。在此频带内,阻塞阻抗的模值不低于规定值,或分流损耗不超

2Δ犳Δ犳犃

12t

过规定值。

a)单频调谐阻波器

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b)频带调谐阻波器

)采用高通滤波电路的宽带调谐阻波器

注:Δ1R=Δ2R,但Δ1≠Δ2。

犳犳犳犳

图2阻波器频带的定义

3.5.6

以阻塞电阻为基础的频带犫犪狀犱狑犻犱狋犺犫犪狊犲犱狅狀犫犾狅犮犽犻狀狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲

Δ犳或Δ犳

1R2R

图中的载波频带或。在此频带内阻塞电阻不低于规定值,或以阻塞电阻为基准的分流

2Δ犳Δ犳

1R2R

损耗不超过规定。

/—

犌犅犜73302008

3.5.7

中心频率犮犲狀狋狉犲犳狉犲狌犲狀犮

狇狔

阻塞频带边界频率的几何平均值。

3.5.8

以阻塞电阻为基础的中心频率犮犲狀狋狉犲犳狉犲狌犲狀犮犫犪狊犲犱狅狀犫犾狅犮犽犻狀狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲

狇狔犵

cR

以阻塞电阻为基础的阻塞频带边界频率的几何平均值。频带调谐阻波器的等于。

犳犳

cRc

3.5.9

品质因数犳犪犮狋狅狉

主线圈在规定频率下的电抗值对电阻值的比值。

3.6

额定持续电流犮狅狀狋犻狀狌狅狌狊狉犪狋犲犱犮狌狉狉犲狀狋

在规定工频下连续流过主线圈而不会使其温升超过限值的最大电流的有效值。

3.7

额定短时电流狉犪狋犲犱狊犺狅狉狋狋犻犿犲犮狌狉狉犲狀狋

犐犐,

kNkm

在一定时间内通过主线圈而不会引起热损坏或机械损坏的短路电流稳态分量有效值()。额定

kN

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

短时电流第一个半波的非对称峰值()应取为稳态分量有效值()的2.55倍。

犐犐

kmkN

3.8

紧急过载电流犲犿犲狉犲狀犮狅狏犲狉犾狅犪犱犮狌狉狉犲狀狋

犵狔

在一定时间内主线圈能够承受而不引起永久性损坏,且不至于显著缩短使用寿命的电流(参见附录

的)。

BB.4

4要求

4.1工作条件

4.1.1标准条件

标准条件应为户外运行。阻波器在日照、雨、雾、霜、雪及结冰等情况下应能实现所要求的功能。盐

雾、工业污秽等恶劣的大气条件应在制造厂与用户间的具体协议中规定。

4.1.2海拔高度

除非与制造厂有特殊协议并采取保证其适用性的措施,阻波器不应在海拔1000m以上地区使用。

4.1.3环境温度

除非与制造厂有特殊协议并采取保证其适用性的措施,阻波器工作环境的空气温度范围不应超过

-40℃+40℃。

4.1.4工业频率

本标准适用于工业频率为或的交流电力系统。

50Hz60Hz

4.1.5波形

应用本标准时,可以认为阻波器所连接的电力系统的工频电流、电压的波形接近正弦波。

4.1.6其他工作条件

如果阻波器的工作条件超出4.1.14.1.2和的规定,应按4.54.7.3和处理。

/—

犌犅犜73302008

4.2一般要求

4.2.1主线圈

主线圈的额定电感应从6.1的推荐值中选择,且不低于规定值的90%。如对互换性有要求,制造

厂应与用户协商确定适当的偏差。计算阻塞电阻或以阻塞电阻为基准的带宽时,应采用额定电感的下

偏差。

主线圈的端子的位置和形式可由制造厂和用户协商确定。该端子应具有足够的接触面积和机械强

度,并设计得在主线圈通过额定持续电流、额定短时电流、紧急过载电流时不因电动力而损坏。应注意

/对端子尺寸的详细规定。

GBT5273

4.2.1.1自谐振频率

主线圈的自谐振频率应高于500kHz,但额定电感大于0.5mH的阻波器除外。这种阻波器的主

线圈由于实际结构的限制可能无法使该频率达到这要求。

4.2.1.2品质因数

如对互换性有要求,主线圈在的品质因数应不小于。主线圈的实际结构会影响值。

100kHz30犙

4.2.1.3电流额定值

额定持续电流和额定短时电流的值应与、的推荐值一致。

6.26.3

4.2.2调谐装置

调谐装置整体及其中各元件的绝缘配合和结构应设计得在通过额定持续电流、额定短时电流或紧

急过载电流时不会引起任何损坏,主线圈的温升及磁场也不会使阻塞性能显著变化。

应充分考虑:

———调谐装置的阻燃、防水、密封、防振等要求;

———由雷电和断路器操作产生的单极性脉冲以及附近隔离开关操作产生的双极性重复脉冲对调谐

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电容器的影响(见附录的);

CC.4

———多个电容元件串联组成的电容器组中各单个电容元件的电容量的误差,这对控制串联电容器

的电压分布非常重要(见附录的)。如用户对单个电容元件电容量的误差有具体要

CC.5.3

求,可在与制造厂的协议中规定。

———调谐装置的布置应便于更换。

4.3保护元件

建议采用符合、/规定的金属氧化物避雷器。保护元件的设计及安装应保证在

GB11032JBT6479

主线圈通过额定持续电流、额定短时电流、紧急过载电流时,其温升和磁场不会引起任何损坏,也不会使

性能发生显著变化。当额定短时电流通过阻波器时,在阻波器两端之间感应的工频电压不应使它动作

或放电。不仅如此,在它动作于冲击过电压后,相继而来的短时电流感应的工频电压也不应使它维持放

电或动作状态。

保护元件的标称放电电流不应小于安装在阻波器后面的站用避雷器的数值,且不允许低于5kA。

避雷器的通流容量应足以释放各种操作过电压的能量。

保护元件杂散电容的分散性与不稳定性不应对阻波器阻塞特性产生不良影响。应保证阻波器在承

载上述各种电流时,阻塞特性频响曲线不会因避雷器杂散电容受温升影响而发生明显变化。阻塞阻抗

或阻塞电阻在此条件下不应低于规定值。

可为调谐装置的电感器、电容器、电阻器配置辅助保护元件,以保护它们在各种运行状态下不被击

穿。辅助保护元件应是放电间隙,其固有电容应尽量小,放电电压应长期稳定。在稳态和短路情况下,

辅助保护元件不应动作,从而不致影响阻波器的性能。

4.4阻塞要求

阻塞阻抗和分流损耗的要求由制造厂和用户协商确定。为了明确频带的概念,建议以2.6dB作为

分流损耗和以阻塞电阻为基础的分流损耗的最大值,相当于阻塞电阻为电力线特性阻抗的1.41倍。单

/—

犌犅犜73302008

导线电力线的相对地阻抗的典型值为400Ω,与它相连的阻波器的阻塞电阻为570Ω。

用于继电保护载波通道的阻波器,建议以阻塞电阻为基础计算分流损耗。

4.5连续工作要求

当海拔高度不超过1000m,环境空气温度在4.1.3规定的范围以内时,在通过额定持续电流的情

况下,阻波器任何部分的温升不应超过表列出的限值。

表1温升限值℃

最高温升最高温升

耐热等级及耐热等级及

直测法测得的电阻法测得的直测法测得的电阻法测得的

参考温度参考温度

热点温升平均温升热点温升平均温升

A1057565F155135115

E12010085H180155140

B13011090220220200160

注:对于上述等级以外的一些绝缘材料,通过制造厂和用户协商,可以采用此表以外的温升限值。

热点的温升应直接测定,平均温升按5.2规定的电阻法测算得出。

如阻波器需要在环境空气温度超过4.1.3规定的最大值10℃以内的情况下运行,则阻波器允许的

最高温升应降低:

———(如超过的温度不大于);

5℃5℃

———(如超过的温度大于