GB/T 4473-2018 高压交流断路器的合成试验

ICS29.120.40

K43

中华人民共和国国家标准

/—

GBT44732018

代替/—

GBT44732008

高压交流断路器的合成试验

Snthetictestinofhih-voltaealternatincurrentcircuit-breakers

ygggg

(:,—

IEC62271-1012017Hih-voltaeswitchearandcontrolear

gggg

:,)

Part101SnthetictestinMOD

yg

2018-12-28发布2019-07-01实施

国家市场监督管理总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT44732018

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用于短路开断试验的合成试验技术和方法……………3

4.1合成开断试验方法的基本原理和一般要求………3

4.2开断试验的合成试验回路和相关的特定要求……………………4

4.3三相合成试验方法…………………6

5短路关合试验的试验技术和方法………………………7

5.1合成关合试验方法的基本原理和通用要求………7

5.2用于关合试验的合成试验回路和有关特殊要求…………………8

6型式试验…………………9

6.1概述…………………9

6.106基本短路试验方式………………13

6.108单相和异相接地故障试验………………………17

6.109近区故障试验……………………17

6.110失步关合和开断试验……………17

6.111容性电流开合试验………………19

()………………………

附录资料性附录电流的畸变

A29

()………………………

附录资料性附录电流引入法

B43

()………………………

附录资料性附录电压引入法

C46

()……………………

附录资料性附录变压器回路或回路

DSkeats49

()…………

附录规范性附录合成试验应提供的资料和记录的数据

E51

()……………

附录资料性附录试验带分闸电阻断路器的特定程序

F52

()…………………

附录资料性附录容性电流开合试验的合成方法

G59

()…………………

附录资料性附录一步一步延弧法

H68

()/……

附录规范性附录试验方式时和的修正

IT100aTRVdidt70

()………………

附录资料性附录三相合成试验回路

J85

()……………………

附录规范性附录型式试验中试验参量的公差

K91

()…………………

附录资料性附录金属封闭和落地罐式断路器的试验回路示例

L93

()……………

附录资料性附录电流引入和电压引入方法的联合

M102

参考文献……………………105

Ⅰ

/—

GBT44732018

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

/—《》。/—,

本标准代替GBT44732008高压交流断路器的合成试验与GBT44732008相比主要技

术变化如下:

———“”;

增加了中等非对称度术语

———“”“”;

删除了最短开断时间重燃试验术语

———,、/

修改了试验方式相关的内容包括附录中试验方式最后电流半波参数

T100aIT100adidt

的降低及TRV的修正值;

———,;

增加了6.102.10.3.101对称电流开断试验中中燃弧开断失败的修订程序

———修改了6.109近区故障试验;

———、、

修改了图恢复电压的例子图单相试验的典型合成关合回路图失步试验的典型合成关

256

合回路;

———增加了图三相试验的典型合成关合回路;

7

———()()()

删除了原有的图试验方式时三相直接试验左和三相合成试验右燃弧

7T100sk=1.5

pp

、()()()

时间整定值的比较图试验方式时三相直接试验左和三相合成试验右

8T100ak=1.5

pp

燃弧时间整定值的比较;

———、()

增加了图合成容性电流开合试验恢复电压的要求图试验方式时三相直

89T100ak=1.5

pp

()()、()

接试验左和三相合成试验右燃弧时间整定值的比较图试验方式时

10T100ak=1.3

pp

()();

三相直接试验左和三相合成试验右燃弧时间整定值的比较

———修改了附录试验带分闸电阻断路器的特定程序;

F

———修改了附录一步一步延弧法;

H

———修改了附录三相合成试验回路。

J

:《:

本标准使用重新起草法修改采用高压开关设备和控制设备第部分合

IEC62271-1012017101

成试验》。

本标准与:的技术性差异及其原因如下:

IEC62271-1012017

———,,,

关于规范性引用文件本标准做了具有技术性差异的调整以适应我国的技术条件调整的情

“”,:

况集中反映在第章规范性引用文件中具体调整如下

2

●用修改采用国际标准的/—代替了:。

GBT19842014IEC62271-1002008

———/—,;

电压等级按GBT19842014的规定进行了修改如245kV改为252kV

———按/—的规定删除了电压等级及的相关内容;

GBT198420141200kVk=1.2

pp

———删除了附录使用一个三相电流回路和一个电压回路的试验程序;

K

———,。

删除了附录考虑到每一开断极相关的试验系列中试验方式的分解

LTRV

本标准做了下列编辑性修改:

———,《》。

为与现有标准体系一致将标准名称改为高压交流断路器的合成试验

本标准由中国电器工业协会提出。

(/)。

本标准由全国高压开关设备标准化技术委员会SACTC65归口

:、、

本标准起草单位西安高压电器研究院有限责任公司中国电力科学研究院辽宁高压电器产品质

、、、

量检测有限公司西安西电高压开关有限责任公司西安西电开关电气有限公司新东北电气集团高压

、、、

开关设备有限公司平高集团有限公司上海电气输配电试验中心有限公司国网上海市电力公司电力

Ⅲ

/—

GBT44732018

、、、

科学研究院国网浙江省电力公司绍兴供电公司国网安徽省电力公司电力科学研究院国网电力科学

、()、、、

研究院ABB中国有限公司北京北开电气股份有限公司西安西电电气研究院有限责任公司山东

、、、

泰开高压开关有限公司浙江开关厂有限公司北京科锐配电自动化股份有限公司上海天灵开关厂有

、、、()、

限公司天水长城开关厂有限公司云南云开电气股份有限公司宁波天安集团股份有限公司常州太

()。

平洋电力设备集团有限公司

:、、、、、、、、、、、

本标准主要起草人姚斯立李刚田恩文王培人阎对丰张晋波高享想杜炜刘朴刘平张实

、、、、、、、、、、、、、、

冯武俊杨海芳赵靖波贺平军史俊郑宇宏张勐王向克陆静丘伟峰朱壬辰高凯李电陈晓宇

、、、、、、、、、、、、、

李宾宾杨为郑占峰王文勇张文波马占峰肖风良周庆清李庆余谭燕赵刚赵永福林复明

袁春萍。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:

———/—、/—、/—。

GBT44731984GBT44731996GBT44732008

Ⅳ

/—

GBT44732018

高压交流断路器的合成试验

1范围

/—。/—

本标准适用于范围内的高压交流断路器在的

GBT19842014GBT198420146.102~

,。

6.111规定的试验方式范围内它给出了用合成方法试验高压交流断路器关合和开断能力的一般规则

。

本标准中描述的方法和技术是通用的本标准的目的是确定合成试验的判据以及对试验结果作出

。。

适当的评估该判据将确定试验方法的有效性而不会因试验回路的更新增加限制因素

2规范性引用文件

。,

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

/—高压交流断路器(:,)

GBT19842014IEC62271-1002008MOD

:/::

高压开关设备和控制设备第部分交流断路器第一

IEC62271-1002008AMD12012100

次修正案(—:

HihvoltaeswitchearandcontrolearPart100Alternatin-currentcircuitbreaker

ggggg

:)

Amendment12012

:/::

高压开关设备和控制设备第部分交流断路器第二

IEC62271-1002008AMD22017100

次修正案(—:

HihvoltaeswitchearandcontrolearPart100Alternatin-currentcircuitbreaker

ggggg

:)

Amendment22017

3术语和定义

/—界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

GBT19842014

3.1

直接试验directtest

、,

外施电压电流以及瞬态和工频恢复电压均由一个单电源回路获得的试验该电源可以是电力系统

,。

或者是用在短路试验站的专用发电机或者是两者的组合

3.2

合成试验snthetictest

y

(),/(

全部电流或者大部分电流从一个电源电流回路获得而外施电压和或恢复电压瞬态的和工频

)()。

的全部或部分从另一个或多个独立的电源电压回路获得的试验

3.3

被试断路器testcircuit-breaker

接受试验的断路器。

3.4

辅助断路器()

auxiliarcircuit-breakers

y

用来使被试断路器按需要与各种回路发生关系并成为合成试验回路一部分的断路器。

3.5

电流回路currentcircuit

,。

合成试验回路的组成部分工频电流的大部分或全部由它提供

1

/—

GBT44732018

3.6

电压回路voltaecircuit

g

,/。

合成试验回路的组成部分试验电压和或恢复电压的大部分或全部由它提供

3.7

()(

预期电流回路的以及相对于断路器的rosectivecurrentofacurrentandwithresecttoa

ppp

)

circuitbreaker

,。

用阻抗可以忽略不计的导体代替被试断路器和辅助断路器的每一极回路中流过的电流

3.8

实际电流actualcurrent

()。

流过被试断路器的电流受被试断路器和辅助断路器的电弧电压影响的预期电流

3.9

畸变电流distortioncurrent

,。

计算的电流值等于预期电流和实际电流之差

3.10

弧后电流ost-arccurrent

p

当电流和电弧电压降到零且瞬态恢复电压开始上升之后紧接着流过断路器弧隙的电流。

3.11

电流引入法current-inectionmethod

j

在工频电流零点前电压回路施加到被试断路器上的合成试验方法。

3.12

初始瞬态关合电流;

initialtransientmakincurrentITMC

g

关合过程中在电流回路的电流开始之前电压击穿时刻流过断路器的瞬态电流。

3.13

引入电流inectedcurrent

j

当电流引入回路的电压回路连接到被试断路器上时所提供的电流。

3.14

电压引入法voltae-inectionmethod

gj

,。

在工频电流零点后电压回路施加到被试断路器上的合成试验方法

3.15

参考的系统条件referencesstemconditions

y

具有的参数能够导出/—中的额定值和试验值的电气系统的条件。

GBT19842014

3.16

关合装置的时延timedelaofmakindevice

yg

t

m

,。

合成关合试验中外施电压击穿时刻和电流回路的电流开始时刻之间的时间间隔

3.17

中等非对称度intermediateasmmetr

yy

,,,

在三相系统中当三相短路电流出现并且其中一相获得最大非对称水平时另外两相则获得降低

()。

的中等非对称的水平

3.18

预击穿re-strike

p

关合操作过程中引起初始电流的触头间电压击穿。

2

/—

GBT44732018

4用于短路开断试验的合成试验技术和方法

4.1合成开断试验方法的基本原理和一般要求

4.1.1概述

。,

试验所选择的任何特定的合成方法应能对被试断路器施加充分的负荷通常如果试验方法满足

,。

下述条中的要求时所施加的负荷是充分的

:。,,

断路器有两个基本位置合闸位置和分闸位置在合闸位置断路器导通全部电流触头间的电压

。,,。,

降可以忽略在分闸位置导通的电流可以忽略但触头两端为全电压这样就确定了两个主要负荷

,。

电流负荷和电压负荷且不同时出现

(),:

开断过程中的电压和电流负荷见图可以分三个阶段

1

———,。

大电流阶段从触头分离到电弧电压开始显著变化这一段时间为大电流阶段大电流阶段在

相互作用阶段和高电压阶段之前。

———,(,)

相互作用阶段从电流零前电弧电压显著变化起到电流包括弧后电流如果有停止流过被试

断路器为止的这一段时间为相互作用阶段。

———,(,)

高电压阶段从电流包括弧后电流如果有停止流过被试断路器时刻起到试验结束这一段时

间为高电压阶段。

4.1.2大电流阶段

,

在这一阶段中试验回路施加到被试断路器上的负荷应使得相互作用阶段的起始条件在规定的偏

,。

差范围内且和参考系统条件下的相同

,,,

合成试验回路中电流回路的工频恢复电压与电弧电压之比较在参考系统条件下试验时低这是

因为:

———电流回路的电压是系统电压的一小部分;

———被试断路器的电弧电压和辅助断路器的电弧电压相加。

,。。

因此电流半波的持续时间和电流的峰值会减小电流的这种畸变参见附录A

,

对被试断路器中释放出的电弧能量进行了多种考虑得出用电流波形的两个特性值即电流峰值和

()。

半波持续时间的允差来表示允许的最大影响参见附录A

流经被试断路器的实际电流不应超过/—的和给出的关于预期开

GBT198420146.103.26.104.3

。,:

断电流的幅值和频率的允差因此关于流过被试断路器的实际电流应满足下列条件

———,;

对于对称电流试验电流最后半波的幅值和持续时间应不小于基于要求电流额定值的90%

———,,

对于近区故障试验或需要考核断路器的和试验电流最后半波的幅值

ITRVT100sT100a

和持续时间应不小于基于要求电流额定值的95%;

———,

对于非对称电流试验电流最后半波的幅值和持续时间应在基于要求电流额定值和时间常数

()。

见表到表的和之间

I.7I.1090%110%

,,

在罕见的特例中例如电流回路提供的外施电压在幅度上等同于相应直接试验中要求的试验电

,,,

压如果能保证在辅助断路器燃弧情况下预期电流在规定的允差范围内那么实际试验中电流最后半

波的允差可以适当放宽。

4.1.3相互作用阶段

,,

在相互作用阶段由短路电流负荷转入高电压负荷且断路器的性能会显著影响回路中的电流和电

。,,。,

压随着电流趋于零弧压可能上升对并联电容充电并使得流经电弧的电流畸变在电流零点以后

3

/—

GBT44732018

,

弧后电导会对瞬态恢复电压产生附加的阻尼从而影响断路器两端的电压以及输入已电离的触头间隙

。(),。

的能量在电流零点前后即相互作用阶段断路器与回路间的这种相互作用对开断过程极为重要

,,

在相互作用阶段计及因断路器和回路间的相互作用而使电流和电压偏离预期值合成试验的电流

()。

和电压波形应与参考系统条件见3.15下的相同

,。,()

对于断路器的热重燃模式相互作用阶段是关键时期因此预期瞬态恢复电压TRV的形状和

。。

数值要与相关试验方式的预期电流所对应的TRV的形状和数值相当这一点极为重要

以上所述意味着对试验回路的严格要求。和分别给出了对电流引入法和电压引入法的

4.2.14.2.2

各种要求。

,,

在围绕电流零点的关键阶段辅助断路器的特性可能会干扰回路与被试断路器间的相互作用这取

决于所用的试验回路。

。。

辅助断路器的弧压应小于或等于被试断路器的弧压关于弧压的讨论参见附录A

,。

如果所用的辅助断路器弧压较高可能需要使用较高工频电压的电流源回路

4.1.4高电压阶段

,。

在高电压阶段被试断路器承受恢复电压

预期应满足/—的、、及的要求。

TRVGBT198420144.1024.1054.1066.104.5

可以从/—的附录中选用合适的方法来确定合成试验回路中的预期。

GBT19842014FTRV

,,。

电压回路的阻抗应足够低如果发生击穿能给出明确的证据

,()。

如果被试断路器装设有分闸电阻则可能需要特殊的程序参见附录F

,。

如果TRV由不止一个电源获得则总的波形不得呈现出明显的不连续

,/—

原则上各基本短路试验方式的工频恢复电压应优先选用交流恢复电压且与GBT19842014的

。,,。

6.104.7的要求相同合成试验时恢复电压或者由电压回路直接提供或者与电流回路串联后提供

,,,

产生的是直流电压或是交流和直流电压的组合或是交流电压在大多数情况下因电压源能量有限而

。,/—,。

衰减因此或许不可能像的中规定的那样恢复电压至少维持如