Получите образец ТУ или ГОСТа за 3 минуты

Получите ТУ или ГОСТ на почту за 4 минуты

ГОСТ IEC 60143-2-2013 Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем. Часть 2. Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ГОСТ

IEC 60143-2-2013

КОНДЕНСАТОРЫ, ВКЛЮЧАЕМЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ДЛЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Часть 2

Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

(IEC 60143-2:1994, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2015

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстан-

дарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 3 декабря 2013 г. № 62-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Россия

RU

Росстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2014 г. № 620-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60143-2-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60143-2:1994 Series capacitors for power systems. Part 2. Protective equipment for series capacitor banks (Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем. Часть 2. Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей).

В настоящем стандарте применены следующие шрифтовые выделения:

–    требования — светлый;

–    термины — полужирный;

–    методы испытаний — курсив;

–    примечания — петит.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом 33 «Силовые конденсаторы» Международной электротехнической комиссии (IEC).

Перевод с английского языка (еп).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия — идентичная (ЮТ)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1.3.46    ток повторного ввода (reinsertion current): Переходный ток, протекающий через последовательный конденсатор во время повторного ввода.

1.3.47    напряжение повторного ввода (reinsertion voltage): Переходное напряжение, образующееся на последовательном конденсаторе во время повторного ввода.

1.3.48    остаточное напряжение (конденсатора) (residual voltage (of a capacitor)): Напряжение, остающееся между выводами конденсатора при заданном периоде времени после отсоединения от источника питания.

1.3.49    остаточное напряжение (варистора) (residual voltage (of a varistor)): Пиковое значение напряжения, которое образуется между выводами варистора во время пропускания тока.

1.3.50    секция (варистора) (section (of a varistor)): Комплектная, соответствующим образом смонтированная часть варистора, необходимая для отображения поведения варистора в сборе в процессе определенного испытания. Секция варистора не обязательно является блоком варистора.

1.3.51    сегмент (segment): Однофазная сборка из групп конденсаторов, которая имеет свои собственные ограничивающие напряжение устройства и реле для защиты конденсаторов от перенапряжений и перегрузок (см. рисунок 1).

1.3.52    последовательный размыкатель (series disconnect): Устройства для отсоединения шунтированного последовательного конденсатора от линии, например, для технического обслуживания.

1.3.53    защита от субгармоники (subharmonic protection): Устройство, которое обнаруживает ток субгармоники определенной частоты и длительности и инициирует тревожный сигнал или корректирующее действие, обычно путем шунтирования батареи конденсаторов.

1.3.54    защита от продолжительного перепускного тока (sustained by-pass current protection): Средство обнаружения длительного тока, протекающего через устройство защиты от перенапряжения, и инициации замыкания перепускного устройства.

1.3.55    защита от продолжительной перегрузки (sustained overload protection): Устройство, которое обнаруживает напряжение на конденсаторе, лежащее выше номинального значения, но ниже рабочего уровня прибора защиты от перенапряжения, и инициирует тревожный сигнал или корректирующее действие.

1.3.56    временное перенапряжение (temporary overvoltage): Временное напряжение производственной частоты, превышающее длительное номинальное напряжение последовательного конденсатора.

1.3.57    термосекция (варистора) (thermal section (of a varistor)): Секция, смонтированная в соответствующем корпусе, который имеет теплопередающую способность, равную теплопередающей способности фактического варистора.

1.3.58    тепловой пробой (варистора) (thermal runaway (of a varistor)): Состояние варистора, когда установившиеся потери мощности в варисторных элементах возрастают вследствие повышения температуры при запитке варистора. Когда теплота, образующаяся за счет потерь мощности в варисторных элементах, превышает охлаждающую способность корпуса варистора, это приводит к дальнейшему увеличению температуры и, в конце концов, к отказу варистора.

1.3.59    термостабильность (варистора) (thermal stability (of a varistor)): Состояние варистора после возрастания температуры вследствие энергетического разряда и/или временного перенапряжения, когда варистор находится в запитанном состоянии при своем COV при заданных окружающих условиях, а температура варисторных элементов со временем снижается.

Является антонимом выражения «тепловой пробой».

1.3.60    триггерная схема (trigger circuit): Устройство для поджига главного разрядника при заданном уровне напряжения или по внешней команде.

1.3.61    варистор (varistor): Термин, используемый, когда нет необходимости в различении между понятиями «варисторный элемент», «варисторный блок» или «варисторная группа».

1.3.62    варисторный элемент (varistor element): Твердое керамическое тело цилиндрической формы с параллельными и металлизированными торцевыми поверхностями, представляющее наименьший активный компонент, используемый в более крупных варисторных сборках.

1.3.63    варисторный столб (varistor column): Столб, содержащий п единиц варисторных элементов, соединенных последовательно.

1.3.64    варисторный блок (varistor unit): Сборка из варисторных элементов, включающая в себя один или несколько варисторных столбов, смонтированных в соответствующем корпусе.

6

ГОСТ IEC 60143-2-2013

1.3.65 варисторная группа (varistor group): Однофазная группа из варисторных блоков, соединенных параллельно и/или последовательно, тщательно подогнанных друг к другу и образующих устройство ограничения от перенапряжения для последовательного конденсатора.

2 Требования к качеству и испытания

2.1 Устройство защиты от перенапряжения

a)    назначение

Устройство защиты от перенапряжения представляет собой быстродействующее устройство, которое ограничивает мгновенное напряжение на последовательном конденсаторе до допустимого значения, когда это значение могло бы оказаться превышенным в результате неисправности энергетической системы или какого-либо другого ненормального состояния сети;

b)    классификация

Ниже приведены четыре разновидности устройства (см. рисунок 2):

–    одноуровневый защитный искровой разрядник;

–    два разноуровневых искровых разрядника, образующие систему из сдвоенных разрядников;

–    нелинейный резистор;

–    нелинейный резистор с шунтирующим разрядником.

Дуальный разрядник

Нелинейный резистор с перепускным разрядником

Рисунок 2 — Классификация защиты от перенапряжения

2.1.1    Защитный искровой разрядник

2.1.1.1    Назначение

Основное назначение защитного искрового разрядника — действовать в качестве устройства предохранения конденсатора от перенапряжения (типы К, L). В некоторых областях применения назначения данного разрядника состоит в обеспечении резервной защиты для конденсатора (тип К) или защиты нелинейного резистора (тип М) (IEC 60143, пункт 7.6.2).

2.1.1.2    Классификация

Защитные искровые разрядники можно классифицировать следующим образом сообразно принципу их работы:

–    тип К — искровой разрядник с установившейся дугой;

–    тип L — искровой разрядник с повторяющейся дугой.

7

В отношении принципов переключения, т. е. каким образом инициируется разряд основного искрового промежутка, можно выделить нижеследующие два принципа:

–    самозапуск;

–    принудительный запуск.

(IEC 60143, пункт 7.6.2).

2.1.1.3 Испытания

По практическим соображениям некоторые испытания можно проводить на основном разряднике и на триггерной схеме раздельно. Однако типовое испытание сборки из общего разрядника также необходимо. Это испытание должно подтвердить, что комплектный разрядник, включающий в себя главный разрядник и триггерный разрядник, функционирует корректно.

2.1.1.3.1    Гпавный искровой разрядник

2.1.1.3.1.1    Типовые испытания

Испытание на ток неисправности

Учитывают следующие факторы:

–    испытание проводят только один раз;

–    величина испытательного тока должна соответствовать максимальному току неисправности промышленной частоты (среднеквадратичное значение) для всего защитного разрядника;

–    продолжительность воздействия испытательного тока должна соответствовать продолжительности тока неисправности, проходящего через разрядник при последовательном расположении батареи из конденсаторов. Сценарии неисправностей и максимальное время устранения неисправности выключателя резервной линии должны приниматься во внимание (типичные сценарии неисправностей приведены в разделе 3);

–    критерии для приемки после испытаний: отсутствие чрезмерной эрозии и значительного изменения в величине напряжения поджига разрядника.

Испытание разрядным током

Необходимо учитывать следующие факторы:

–    величина испытательного тока должна представлять собой расчетную сумму компоненты высокочастотного разрядного тока при максимальном зазоре разрядника и мгновенного значения компоненты тока неисправности промышленной частоты, включая смещение;

–    частота испытательного тока должна соответствовать частоте разрядного тока фактической батареи последовательных конденсаторов. Также может использоваться полупериодная волна тока 50 или 60 Гц от генератора короткого замыкания. В этом случае величина тока должна быть уменьшена на 10 %. Подобное испытание считается более жестким по сравнению с испытанием на разряд при фактической частоте разряда;

–    испытание разрядным током обычно повторяют 10 раз. Вместе с тем, если на используемый конденсатор часто воздействуют разряды, количество разрядов по соглашению может быть увеличено до 20 (IEC 60143, пункт 2.13, примечание 2);

–    критерии для приемки после испытания: отсутствие механических повреждений, чрезмерной эрозии и значительного изменения в напряжении поджига разрядника.

Испытание на восстанавливающее напряжение

Необходимо учитывать следующие факторы:

–    разрядник подвергают воздействию токов неисправности промышленной частоты заданных величины (величин) и длительности (длительностей), соответствующих внешним неисправностям в линии и/или внутренним неисправностям в линии. В заданных интервалах времени регистрируют выдерживаемое разрядником напряжение в функции времени;

–    испытание должно продемонстрировать, что разрядник способен в достаточной степени сдерживать напряжение восстановления, с учетом действия триггерной схемы, чтобы конденсатор смог снова восстановиться после успешного автоматического повторного включения.

Способность самогасящегося разрядника к самоочищению:

–    разрядник должен обладать способностью к восстановлению конденсатора при 150 % номинального тока в пределах четырех циклов.

2.1.1.3.1.2    Контрольные испытания:

–    контроль размеров;

8

ГОСТ IEC 60143-2-2013

–    контрольное испытание и проверка компонентов искрового разрядника, например электродов, фарфоровых держателей, компонент выравнивания распределения напряжения, втулок и несущих изоляторов, согласно соответствующим стандартам.

2.1.1.3.2 Триггерная схема

2.1.1.3.2.1    Типовые испытания самозапускающейся триггерной схемы

Перед проведением типового испытания проводят контрольное испытание.

Испытание на искровое перекрытие

Контрольное испытание должно продемонстрировать, что перекрытие происходит в заданной области допустимых значений.

Испытание на воздействие окружающей среды

Данное испытание должно продемонстрировать, что искровой промежуток работает корректно в области допустимых значений при заданных окружающих условиях, например температуре, давлении воздуха и т. д. (IEC 60060-1).

2.1.1.3.2.2    Контрольное испытание самозапускающейся триггерной схемы:

–    испытание напряжением перекрытия искры промышленной частоты или испытание опорным напряжением промышленной частоты, в зависимости от того, что применимо;

–    измерение тока выравнивания или тока утечки (если применимо);

–    проверка внутреннего коронного разряда (если применимо);

–    испытание на заполнение газом и на утечку газа.

2.1.1.3.2.3    Типовое испытание триггерной схемы с принудительным запуском

См. 2.1.1.3.3 ниже.

2.1.1.3.2.4    Контрольное испытание триггерной схемы с принудительным запуском:

–    испытание напряжением перекрытия искры промышленной частоты или испытание опорным напряжением промышленной частоты, в зависимости от того, что применимо;

–    измерение тока выравнивания или тока утечки (если применимо);

–    проверка внутреннего коронного разряда (если применимо);

–    испытание на заполнение газом и утечку газа.

2.1.1.3.3 Испытание разрядника в сборе (типовое испытание)

Испытание должно подтвердить, что скомплектованный разрядник, включающий в себя главный и триггерный разрядники, функционирует корректно. Испытательная схема включает в себя разрядник в сборе и, если применимо, варистор и конденсатор, для того чтобы воспроизвести типичную форму волны напряжения, обусловливаемую варистором. Регистрируют показания осциллографа.

2.1.2 Нелинейный резистор (варистор)

2.1.2.1    Назначение

Основное назначение нелинейного резистора — выполнять функцию защиты конденсатора (типа М) от перенапряжения (IEC 60143, пугкт 7.6.2).

2.1.2.2    Классификация

В зависимости от принципа работы варисторы можно классифицировать следующим образом:

–    варистор без шунтирующего разрядника;

–    варистор с шунтирующим разрядником.

Испытания для обоих типов идентичны.

2.1.2.3    Испытания

2.1.2.3.1    Типовые испытания

2.1.2.3.1.1    Образцы для испытаний

Если не оговаривается особо, все типовые испытания проводят на трех секциях новых варистор-ных элементов, которые ранее не подвергались каким-либо испытаниям, кроме оценки соответствия.

Масштабные коэффициенты напряжения, тока и энергии, используемые для определения типичных напряжений, применяемые в отношении образцов, описаны ниже в разделе 3.

2.1.2.3.1.2    Испытание на остаточное напряжение

Цель типового испытания на остаточное напряжение состоит в установлении соотношения между остаточными напряжениями при заданных импульсных токах для уровня напряжения, проверенного при контрольном испытании (см. раздел 3).

2.1.2.3.1.2.1 Испытание на остаточное напряжение промышленной частоты

Испытание на остаточное напряжение промышленной частоты проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного варисторного столба. Варисторные эле-

9

менты не могут находиться в капсуле любой формы, а должны экспонироваться на открытом воздухе при температуре окружающей среды (23 ± 5) °С.

На секцию подают напряжение промышленной частоты. Чтобы избежать выхода из строя при сильных токах, напряжение подают только в течение одного или нескольких периодов. Путем изменения амплитуды напряжения остаточное напряжение секции проверяют при приблизительно 0,5-; 1,0- и 1,5-кратном значении максимального ожидаемого тока скомплектованного варистора, поделенном на масштабный коэффициент тока пс.

Примечание — Поскольку могут возникнуть трудности с контролем точной амплитуды тока, остаточное напряжение при ожидаемом максимальном токе можно определить из графика зависимости остаточного напряжения от тока.

Остаточное напряжение варисторной группы определяют согласно 2.1.2.3.1.2 для секции с наибольшим остаточным напряжением.

2.1.2.3.1.2.2 Испытание на импульсное остаточное напряжение

Испытание проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного столба варисторных элементов, которые не могут быть помещены в капсулу любой конфигурации и должны экспонироваться на открытом воздухе при температуре окружающей среды (23 ± 5) °С.

На секции подают импульс тока и напряжения с фронтом нарастания напряжения 1 мс ± 10 %. Время до половинного значения не является критическим и может иметь любое значение. Амплитуду тока выбирают кратной примерно в 0,5; 1,0 и 1,5 раза значению максимального ожидаемого тока варисторной группы, поделенному на масштабный коэффициент тока лс.

Остаточное напряжение комплектного варистора определяют согласно 2.1.2.3.1.2 для секции с наибольшим остаточным напряжением.

2.1.2.3.1.3    Методика ускоренного испытания на старение

Ускоренное испытание на старение проводят в течение 1000 ч при температуре (115 ± 3) °С на новых образцах и в окружающей среде, характерной для варистора. Во время этого периода (1000 ч) на образцы подают напряжение, соответствующее COV варистора. Потери мощности по истечении 1—2 ч (начальное значение) сравнивают с потерями по истечении 1000 ч. Если потери мощности после 1000 ч оказываются менее начального значения или равны ему, необходимость в коррекциях отпадает и все типовые испытания проводят на новых варисторных элементах.

При возрастании потерь мощности соотношение мощностей определяют как отношение между потерями после 1000 ч и начальным значением. Коррекции, применяемые в отношении COV для всех типовых испытаний, затем определяют путем измерения на трех новых образцах при окружающей температуре. Уровень испытательного напряжения, начиная с COV, увеличивают до тех пор, пока не будет достигнуто вышеуказанное соотношение потерь мощности. Уровень напряжения, определенный подобным образом, соответствует новому испытательному напряжению, которое должно быть подано (вместо COV) при проверке термостабильности (см. раздел 3).

2.1.2.3.1.4    Повторное испытание на устойчивость к энергии

Назначение данного испытания состоит в проверке того, что варистор может выдержать рабочие параметры тока и энергии, на которые он рассчитан, с учетом любых возможных изменений характеристики в пределах установленных допусков.

Испытания проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного столба варисторных элементов, которые не заключены в капсулу какой-либо формы и должны быть открыты для доступа окружающего воздуха при температуре (23 ± 5) °С.

На секцию подают напряжение промышленной частоты, при этом подводимая энергия должна быть равна максимальной, предварительно определенной энергии варистора с учетом энергетического масштабного коэффициента nw. Напряжение подают в течение периода, длительность которого не должна быть более, чем наиболее короткое операционное время, отведенное для подачи максимальной энергии на варисторную группу.

Испытание повторяют 20 раз с временным интервалом между операциями достаточной продолжительности, чтобы секция охладилась до температуры окружающей среды.

Перед проведением повторного испытания на устойчивость к энергии должны быть проведены следующие измерения:

–    измерение опорного напряжения;

–    измерение остаточного напряжения с амплитудой тока 500 А и формой волны 8/20 мс.

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Эти измерения повторяют после испытания, при этом должно быть продемонстрировано, что значительных изменений не наблюдалось. Опорное напряжение не должно снижаться более чем на 5 %, а остаточное напряжение не должно изменяться более чем на 5 %.

Примечания

1    Остаточное напряжение проверяют для импульса тока 500 А 8/20 мкс, а не при напряжении промышленной частоты. Это связано с проблемой точного воспроизведения того же тока при испытании на напряжение промышленной частоты и, таким образом, получения высокой точности при проверке каких-либо изменений.

2    В отношении отдельных областей применения для варистора может иметь решающее значение энергия, которая соответствует только одному полуциклу или нескольким циклам напряжения промышленной частоты. Источник промышленной частоты затем может быть заменен генератором с распределенными параметрами, который подает приблизительно прямоугольный импульс тока на образец для испытаний. Данное испытание признается эквивалентным, если поглощение энергии является одним и тем же, как если бы длительность прямоугольной волны тока оказалась не более продолжительной, чем время, в течение которого ток промышленной частоты должен течь сквозь указанный варистор.

2.1.2.3.1.5 Испытание на выдерживание энергии и стабильность напряжения промышленной частоты

Назначение данного испытания — проверить, что варистор способен выдерживать максимальную заданную энергию с последующей возможной временной последовательностью перенапряжения и затем продемонстрировать температурную устойчивость, активированную при COV и при наибольшей температуре окружающей среды.

Испытания проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из варисторных элементов, которые заключены в капсулу таким образом, чтобы данная секция отображала истинную термическую модель варисторной группы.

Если варисторная группа содержит блоки с несколькими параллельными колонками из варисторных элементов, соответствующие секции должны иметь одинаковое количество параллельных колонок.

Кроме того, если опорное напряжение в испытании 2.1.2.3.1.4 падает для любого из образцов, в данном испытании используют те же варисторные элементы. В противном случае отбирают новые ва-ристорные элементы.

Перед проведением данного испытания проводят следующие измерения:

–    измерение опорного напряжения;

–    измерение остаточного напряжения с амплитудой тока 500 А и формой волны 8/20 мс.

Эти измерения повторяют после испытания, при этом должно быть продемонстрировано, что значительные изменения не наблюдались. Опорное напряжение не уменьшилось более чем на 5 %, а остаточное напряжение не изменилось более чем на 5 %.

Испытание на выдерживание энергии и стабильность напряжения промышленной частоты начинают с предварительного нагревания в печи испытательных секций до температуры (60 + 3) °С.

В течение 5 мин после извлечения испытательной секции из источника нагревания напряжение промышленной частоты подают на секцию, при этом инжектируемая энергия должна быть равна максимальной установленной энергии варистора с учетом энергетического масштабного коэффициента nw.

Это напряжение прилагают в течение периода, не более продолжительного, чем самое короткое рабочее время подачи максимальной энергии к варисторной группе.

Как можно скорее, но не менее чем через 5 с после инжекции энергии, напряжение промышленной частоты, равное непрерывному рабочему напряжению варисторной группы с учетом масштабного коэффициента напряжения nv, подают и выдерживают его 30 мин, в течение которых должна быть продемонстрирована температурная устойчивость, т. е. активная составляющая тока утечки и/или температура варисторных элементов, и/или потери мощности подлежат измерению, отражая стабильное уменьшение.

Если последовательность временного перенапряжения задана для варисторной группы после поглощения энергии, та же или эквивалентная последовательность должна быть применена в отношении испытательных секций с учетом масштабного коэффициента напряжения.

Если временное перенапряжение является слишком высоким, температура может возрасти в течение этого периода. Однако когда данное напряжение уменьшается до непрерывного рабочего напряжения или уровня, который может сохраняться часами, температурная устойчивость должна быть подтверждена. Например, после какой-то последовательности нарушений напряжение конденсатора может на 35 % превысить непрерывное рабочее напряжение в течение 30 мин, с последующей перегрузкой на 17 % в дополнительные 24 ч. Варистор затем будет термически стабилен после получения

максимальной энергии и 35 % перегрузки в течение 30 мин, т. е. варистор сможет охлаждаться после воздействия на него 24-часового напряжения перегрузки.

Примечания

1    Напряжение промышленной частоты, создающее энергетическую инжекцию, может быть заменено генератором с распределенными параметрами, если будут действовать те же требования, рассмотренные в примечании 2 к 2.1.2.3.1.4.

2    COV, если необходимо, регулируют согласно результату ускоренной методики старения 2.1.2.3.1.3.

2.1.2.3.1.6    Верификация термических секций

Для того чтобы убедиться в том, что определенная секция представляет собой истинную термическую модель варисторной группы, кривую охлаждения этой секции необходимо сравнить с кривой охлаждения наиболее длинного блока в варисторе. Две кривые охлаждения выводят из температуры от приблизительно 150 °С до температуры окружающей среды. Нагревание секции и варисторного блока осуществляется путем подачи напряжения промышленной частоты. Период нагревания должен быть примерно одинаковым как для самой секции, так и для данного блока.

Кривые охлаждения определяют как среднее значение или путем контроля температуры отдельных варисторных элементов.

При выборе контроля температуры одного единственного варисторного элемента берут элемент, расположенный между 1/2 и 1/3 длины блока от верхней части.

Наконец, для подтверждения тепловой эквивалентности испытательная секция для всех случаев во время периода охлаждения должна иметь равную или более высокую температуру, чем варисторный блок.

2.1.2.3.1.7    Испытание на стравливание давления

В IEC 60099-1 описаны методики испытаний на стравливание давления для стандартных защитных разрядников. Назначение этих испытаний — показать, что внутреннее короткое замыкание разрядника не приведет к разрыву корпуса и, как следствие, к случайному повреждению окружающего оборудования или оборудования, обеспечивающего безопасность работ.

Соответствующее внимание также должно быть уделено тому, что испытание на стравливание давления распространяется на разряд емкостной батареи от уровня защиты.

При отсутствии альтернативной методики испытания на стравливание давления как при высоком, так и при низком токе проводят согласно стандартам МЭК.

В отношении варисторных блоков одного типа, отличающихся один от другого только длиной изолятора, успешное испытание наиболее длинного блока рассматривают так же, как действительное для всех более коротких блоков.

2.1.2.3.1.8    Ускоренное испытание на долговечность

Это выборочное испытание проводят на индивидуальных варисторных элементах, взятых произвольно из каждой производственной партии. На образцы подают напряжение переменного тока при повышенной температуре 120 °С в течение нескольких недель. Количество образцов для испытаний должно быть согласовано между заказчиком и изготовителем. Приложенное напряжение должно быть равно по крайней мере 1,05-кратному значению COV варисторного элемента. Потери мощности варисторных элементов в конце испытательного периода не могут превышать заданной величины. Данное испытание служит индикатором долгосрочной стабильности и создает определенную уверенность в том, что рассматриваемый варистор будет удовлетворительно работать в течение своего срока эксплуатации.

2.1.2.3.2 Повседневные испытания

Повседневные испытания не рассматриваются детально, т. к. многие различные методы испытаний позволяют достичь подобного качества в отношении максимальной нагрузочной способности и защитного уровня. Ниже приведена предполагаемая программа испытаний.

2.1.2.3.2.1    Испытания на выдерживание энергии

Все варисторные элементы подлежат испытанию на выдерживание энергии, которое включает в себя повторяющиеся последовательности из энергетических инжекций с периодами охлаждения между ними. При каждой тестовой последовательности на варисторный элемент подают энергетическую инжекцию, выше или равную номинальной краткосрочной энергии.

2.1.2.3.2.2    Испытание на остаточное напряжение

Для достижения заданного защитного уровня испытание на остаточное напряжение проводят в отношении всех отдельных варисторных элементов или полностью собранных варисторных блоков. Испытание предпочтительно проводят с амплитудой тока того же порядка значения, что и максимальный

ГОСТ IEC 60143-2-2013

ожидаемый ток неисправности для данного варистора с учетом масштабного коэффициента тока пс. Форма волны может иметь любое время нарастания импульса от мкс до мс.

Уровень защиты для варисторной группы при фактической форме волны тока и амплитуде затем определяют с помощью типового испытания и отношения между остаточным напряжением при токе повседневного испытания и остаточным напряжением секций типового испытания при той же самой волне тока.

2.1.2.3.2.3    Испытание на утечку

Полностью собранные узлы и блоки с герметизированными корпусами подвергают соответствующему испытанию на утечку.

2.1.2.3.2.4    Испытание на опорное напряжение

Опорное напряжение измеряют на каждом варисторном блоке. Измеренные значения должны находиться в пределах диапазона, установленного изготовителем.

2.1.2.3.2.5    Испытание на ток утечки

Напряжение промышленной частоты, равное COV для каждого варисторного блока, должно быть применено, проверенный ток утечки должен лежать в пределах гарантированных данных (при этом уровне напряжения ток утечки будет практически полностью емкостным).

2.1.2.3.2.6    Испытание на частичный разряд

Удовлетворительное отсутствие внутренних частичных разрядов должно быть продемонстрировано в отношении всех собранных варисторных узлов посредством какого-либо чувствительного метода. Испытание проводят с поданным напряжением промышленной частоты, равным по крайней мере 1,05-кратному значению COV варисторного блока.

2.1.2.3.2.7    Испытание на перераспределение тока

Максимальное допустимое отклонение в перераспределении тока между параллельными колонками варисторных элементов в комплектном варисторе подлежит определению со стороны изготовителя. Кроме того, изготовитель представляет методику повседневного испытания для демонстрации того, что перераспределение тока будет лежать в установленных допусках.

2.2 Обходной выключатель

2.2.1    Назначение

Назначение обходного выключателя заключается в намеренном шунтировании и включении последовательного конденсатора. Ввод конденсатора сопровождается размыканием обходного выключателя. Также он может использоваться для автоматического шунтирования в случае возникновения неисправностей и нарушений. Соответствующее внимание должно быть уделено высокочастотному пусковому току, когда конденсатор подвергся шунтированию. В некоторых случаях обходной выключатель соединяют последовательно с защитным искровым разрядником и используют только для ввода (тип К с двумя разрядниками) (см. IEC 60143, пункт 7.6.2.).

2.2.2    Классификация

Обходные выключатели можно классифицировать по-разному:

a)    относительно принципа их работы: масломинимальный, SF6, с нагнетанием воздуха, вакуумный и т. д;

b)    относительно рабочего механизма: пружинный, гидравлический, пневматический, соленоидный.

Важно отметить, что отключающий(е) механизм(ы) должен (должны) рассчитываться на включение фактического сегмента конденсатора, в то время как изоляция на землю должна соответствовать изоляции на землю энергетической системы.

Операционный цикл подлежит реверсированию, например: (О)-С-О-С или (О)-С-О-С-О-С. Рекомендуется, чтобы выключатель был оснащен двумя замыкающими катушками.

Обходный выключатель не задействуется для прерывания токов короткого замыкания, и соответствующее внимание должно быть уделено риску возникновения повторного пробоя (см. IEC 60143, пункт 7.6.4).

2.2.3    Испытания

Проводят следующие испытания. Координацию осуществляют согласно IEC 60056 и IEC 60694.

2.2.3.1 Типовые испытания

Испытания диэлектрических свойств

Применяется подраздел 6.1 IEC 60694 с соблюдением следующих изменений:

– условия испытаний, установленные в таблицах VIII, IX и X, регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

13

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Испытание на радиоинтерференционное напряжение (r.i.v.)

Испытание на радиоинтерференционное напряжение проводят по соглашению между изготовителем и пользователем. Применяется подраздел 6.2 IEC 60694 со следующими добавлениями:

–    испытания могут проводиться на одном полюсе обходного выключателя как в замкнутом, так и в разомкнутом положении;

–    приложенные напряжения регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

Испытание на возрастание температуры Применяется подраздел 6.3 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи Применяется подраздел 6.4 IEC 60694.

Испытания на краткосрочный выдерживающий и пиковый выдерживающий токи Применяется подраздел 6.5 IEC 60694.

Механические испытания и испытание на воздействие окружающей среды Применяется подраздел 6.101 IEC 60056 со следующим добавлением:

–    коммутационный цикл подлежит изменению (заменить С на О и наоборот): см. таблицу XII, пункты 6.101.3.3 и 6.101.3.4 IEC 60056.

Емкостные испытания на переключение тока

Применяется подраздел 6.111 IEC 60056 со следующими добавлениями:

–    испытания на включение линии и включение кабеля не применимы к обходным выключателям;

–    по аналогии с испытаниями на переключение тока конденсаторных батарей все испытания в тестовых режимах № 2 и 4 (см. пункт 6.111.8.1 IEC 60056) представляют собой испытания на замыкание-размыкание. В тестовом режиме № 4 как амплитуда, так и частота тока включения должна превышать фактические значения разрядного тока перепускного модуля батареи последовательных конденсаторов, в то время как ток выключения должен соответствовать фактическому току повторного ввода модуля.

2.2.3.2 Повседневные испытания

Выдерживающие испытания на напряжение промышленной частоты главной цепи в сухих условиях

Применяется подраздел 7.1 IEC 60694 с соблюдением следующих изменений:

–    тестовые напряжения, приведенные в таблицах с I по IV IEC 60056, регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

Испытания на выдерживание напряжения на управляющих и вспомогательных схемах Применяется подраздел 7.2 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи Применяется подраздел 7.3 IEC 60694.

Механические эксплуатационные испытания

Применяется подраздел 7.101 IEC 60056 с соблюдением следующих изменений:

Слова в пункте с) «не замкнут» и «замкнут» поменять местами.

Расчетные и визуальные проверки Применяется подраздел 7.102 IEC 60056.

2.3 Размыкатели

2.3.1    Назначение

2.3.1.1    Обходной размыкатель

Назначение обходного размыкателя заключается в намеренном шунтировании батареи из последовательных конденсаторов, при условии, что батарея последовательных конденсаторов уже шунтирована обходным выключателем.

2.3.1.2    Последовательный размыкатель

Назначение последовательного размыкателя заключается в намеренном отсоединении батареи последовательных конденсаторов от линии.

Обходные и последовательные размыкатели помогают отсоединить батарею последовательных конденсаторов, не прерывая работу линии, например для технического обслуживания (IEC 60143, пункт 7.6.4).

ГОСТ IEC 60143-2-2013

2.3.2    Классификация

Размыкатели можно классифицировать следующим образом:

a)    по принципу их работы: центральный размыкатель, двойной, пантографический, полупантогра-фический и т. д.

b)    по исполнительному механизму: с приводом от мотора, гидравлический, пневматический и т. д.

2.3.3    Испытания

Рекомендуются следующие испытания. Испытания проводят по IEC 60129 и IEC 60694.

2.3.3.1    Типовые испытания Испытания диэлектрических свойств По подразделу 6.1 IEC 60694.

Испытание на напряжение радиопомех (ЭМС)

Испытание на напряжение радиопомех проводят по соглашению между изготовителем и пользователем. Применяется подраздел 6.2 стандарта IEC 60694.

Испытание на повышение температуры По подразделу 6.3 IEC 60694.

Измерения сопротивления главной цепи По подразделу 6.4 IEC 60694.

Испытания на краткосрочный выдерживаемый ток и пиковый выдерживаемый ток По подразделу 6.5 IEC 60694.

Испытания на функциональную и механическую долговечность По подразделу 6.102 IЕС 60129.

Эксплуатация в условиях обледенения

Данное испытание допускается проводить только по специальному запросу пользователя. По подразделу 6.103 IЕС 60129.

Эксплуатация при предельных температурах По подразделу 6.104 IЕС 60129.

2.3.3.2    Контрольные испытания

Испытания на выдерживание напряжения промышленной частоты главной цепи в сухих условиях По подразделу 7.1 IEC 60694 в сочетании с подразделом 7.1 IEC 60129.

Испытания на выдерживание напряжения на управляющих и вспомогательных схемах По подразделу 7.2 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи По подразделу 7.3 IEC 60694.

Механические эксплуатационные испытания По подразделу 7.101 IЕС 60129.

2.4 Демпфирующее оборудование ограничения тока

2.4.1    Назначение

Назначение демпфирующего оборудования заключается в ограничении выбросов и частоты тока, а также в обеспечении достаточного демпфирования разрядных колебаний конденсатора при срабатывании защитного разрядника или замыкании обходного выключателя.

2.4.2    Классификация

Демпфирующее оборудование состоит из демпфирующего реактора и демпфирующего резистора, подсоединенного параллельно реактору. Демпфирующий резистор может быть подсоединен постоянно к цепи или подсоединяться только при работе обходного устройства. В некоторых случаях демпфирующий резистор не применяют (см. раздел 3).

Демпфирующая цепь может размещаться в обходной цепи емкостной батареи или в емкостной

цепи.

2.4.3    Испытания

Некоторые испытания на реакторе и резисторе следует проводить раздельно. Вместе с тем также рекомендуется проводить испытание демпфирующей цепи в целом.

2.4.3.1    Демпфирующий реактор ограничения тока

2.4.3.1.1    Типовые испытания Испытание на ток повреждения Принимают во внимание следующие факторы:

– испытание проводят только один раз;

15

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок— в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ IEC 60143-2-2013

–    выброс испытательного тока должен соответствовать максимальному обходному току при неисправности промышленной частоты (среднеквадратичное значение) (действующий ток/ожидаемый ток неисправности). Ток неисправности должен включать в себя пиковый асимметричный ток;

–    длительность испытательного тока должна соответствовать длительности тока неисправности в месте расположения батареи последовательных конденсаторов. Сценарии неисправностей и максимальное время устранения неисправности резервного выключателя принимают во внимание (типичные сценарии неисправностей приведены в разделе 3);

–    критерии приемки после испытания: отсутствие каких-либо признаков чрезмерного нагревания и механического или электрического разрушения.

Испытание на разрядный ток

Принимают во внимание следующие факторы:

–    выброс испытательного тока должен представлять собой расчетную сумму компоненты высокочастотного разрядного тока при максимальном зазоре разрядника и мгновенного значения компоненты тока неисправности промышленной частоты, включая смещение;

–    частота испытательного тока должна соответствовать частоте разрядного тока фактической батареи последовательных конденсаторов. Также может использоваться полупериод тока 50 или 60 Гц от короткозамкнутого генератора, но амплитуда тока должна быть уменьшена на 10 %. Подобное испытание считается более строгим по сравнению с разрядным испытанием при фактической частоте разряда;

–    испытание на разрядный ток обычно повторяют 10 раз. Вместе с тем, если на используемый конденсатор часто воздействуют разряды, количество разрядов по соглашению может быть увеличено до 20 (IEC 143, подраздел 2.13, примечание 2);

–    критерии для приемки после испытаний: отсутствие каких-либо признаков чрезмерного нагревания и механического или электрического разрушения.

Испытание на повышение температуры

Во время проведения испытания на повышение температуры демпфирующий резистор, если он имеется, устанавливают на свое место, если оно находится внутри реактора.

Повышение температуры измеряют как с помощью датчиков температуры, так и методом измерения сопротивления.

2.4.3.1.2    Контрольные испытания

Измерение индуктивности

Индуктивность измеряют на номинальной частоте. Вместо 50 Гц измерение на частоте 60 Гц является приемлемым (и наоборот).

Измерение сопротивления

Измеряют сопротивление постоянному и переменному току (на 50 или 60 Гц).

Измерение потерь

Поскольку потери реактора с воздушным сердечником являются весьма незначительными, их нельзя точно измерить. Эти потери можно вычислить, используя активное сопротивление переменному току и номинальное значение тока (см. раздел 3).

Испытание импульсным напряжением

Испытание импульсным напряжением рекомендуется проводить как контрольное испытание. Его повторяют три раза.

Значение импульсного испытательного напряжения выбирают, принимая во внимание уровень защитного напряжения (IEC 60143, пункт 7.7.1).

Вследствие низкого значения индуктивности демпфирующего реактора форма волны импульса может быть короче, чем 1,2/50 мкс, и оказаться искаженной. Это допустимо.

2.4.3.2    Демпфирующий резистор ограничения тока

2.4.3.2.1 Типовые испытания

Резистор тестируют на предмет того, что он выдерживает воздействие энергии, высокочастотного тока и тока неисправности промышленной частоты и при этом соответствует техническим условиям.

По практическим соображениям испытание допускается проводить на уменьшенной модели демпфирующего резистора. Конструкция этой модели должна быть подобна конструкции фактического резистора.

Испытание на способность поглощения энергии

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Содержание

1    Общие положения………………………………………1

1.1    Область применения и назначение……………………………1

1.2    Нормативные ссылки…………………………………..2

1.3    Термины и определения…………………………………3

2    Требования к качеству и испытания ……………………………..7

2.1    Устройство защиты от перенапряжения………………………….7

2.1.1    Защитный искровой разрядник…………………………..7

2.1.2    Нелинейный резистор (варистор)………………………….9

2.2    Обходной выключатель…………………………………13

2.2.1    Назначение……………………………………13

2.2.2    Классификация………………………………….13

2.2.3    Испытания…………………………………….13

2.3    Размыкатели………………………………………14

2.3.1    Назначение……………………………………14

2.3.2    Классификация………………………………….15

2.3.3    Испытания…………………………………….15

2.4    Демпфирующее оборудование ограничения тока…………………….15

2.4.1    Назначение……………………………………15

2.4.2    Классификация………………………………….15

2.4.3    Испытания…………………………………….15

2.5    Разрядный реактор……………………………………17

2.5.1    Назначение……………………………………17

2.5.2    Классификация………………………………….17

2.5.3    Испытания…………………………………….17

2.6    Трансформатор напряжения………………………………18

2.6.1    Назначение……………………………………18

2.6.2    Классификация………………………………….19

2.6.3    Испытания…………………………………….19

2.7    Трансформатор тока…………………………………..19

2.7.1    Назначение…………………………………….19

2.7.2    Классификация………………………………….19

2.7.3    Испытания…………………………………….19

2.8    Сигнальная колонка…………………………………..19

2.8.1    Назначение……………………………………19

2.8.2    Классификация………………………………….19

2.8.3    Испытания…………………………………….19

2.9    Релейная защита, аппаратура управления и платформа для заземления аппаратуры связи . 20

2.9.1    Назначение……………………………………20

2.9.2    Классификация………………………………….20

2.9.3    Испытания…………………………………….21

3    Руководство…………………………………………22

3.1    Общие положения……………………………………22

3.2    Технические данные для последовательных конденсаторов……………….22

3.3    Защитный искровой разрядник……………………………..22

3.4    Нелинейный резистор (варистор)…………………………….23

3.4.1    Общие положения…………………………………23

3.4.2    Вольтамперная характеристика варистора…………………..25

3.4.3    Осциллограммы напряжения и тока варистора при системной неисправности…..25

3.4.4    Замечания по параметрам варисторов и типовые    испытания……………25

3.5    Обходной выключатель…………………………………28

3.6    Размыкатели………………………………………28

3.7    Демпфирующее оборудование ограничения тока…………………….29

3.8    Разрядный реактор……………………………………30

ГОСТ IEC 60143-2-2013

3.9    Трансформатор напряжения………………………………31

3.10    Трансформатор тока………………………………….31

3.11    Релейная защита, аппаратура управления и аппаратура связи «платформа—земля» …. 31

3.12    Предпусковые испытания……………………………….31

3.13    Пусковые испытания………………………………….31

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным

международным стандартам………………………….32

Библиография…………………………………………33

V

ГОСТ I ЕС 60143-2—2013

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНДЕНСАТОРЫ, ВКЛЮЧАЕМЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ДЛЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Часть 2

Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

Series capacitors for power systems. Part 2. Protective equipment for series capacitor banks

Дата введения — 2015—01—01

1 Общие положения

1.1 Область применения и назначение

Настоящий стандарт распространяется на аппаратуру защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей, рассчитанных на мощность свыше 10 МВар на фазу. Под аппаратурой защиты подразумевают аппаратуру главной цепи и вспомогательное оборудование, которое представляет собой часть установки из последовательных конденсаторов, но которое располагается вне собственно емкостного узла. Рекомендации в отношении емкостного узла приведены в IEC 60143. Аппаратура защиты упомянута в подразделах 1.3 и 7.6 IEC 143.

Аппаратура защиты, рассматриваемая в настоящем стандарте, включает в себя следующее оборудование:

–    устройство защиты от перенапряжения;

–    защитный искровой зазор (разрядник);

–    нелинейный резистор (варистор);

–    обходной автоматический выключатель;

–    размыкатели;

–    демпфирующее оборудование для ограничения тока;

–    разрядный реактор;

–    трансформатор напряжения;

–    трансформатор тока;

–    сигнальная колонка;

–    релейная защита, контрольное оборудование и платформа для заземления коммуникационного оборудования.

См. рисунок 1.

Принципы, связанные с применением и эксплуатацией последовательных конденсаторов, рассмотрены в разделе 3.

Примеры сценариев неисправностей указаны в разделе 3.

Примеры схем защиты, с применением различных приборов защиты от перенапряжения, приведены в 2.1.

Издание официальное

Фаза А

Фаза В

Фаза С

Фазовый узел А

Фазовый узел В

Фазовый узел С

1 — сегмент из конденсаторных блоков; 2 — главная аппаратура защиты для сегмента; 3 — обходной автоматический выключатель; 4 — последовательный размыкатель

Рисунок 1 — Составные части батареи из последовательных конденсаторов

Примечание — Предохранители конденсаторов в настоящем стандарте не рассматриваются, т. к. они приводятся в IEC 60143 и IEC 60595.

Назначение настоящего стандарта заключается в следующем:

–    формулирование единых правил по эксплуатации, испытаниям и номинальным характеристикам;

–    рассмотрение различных типов приборов защиты от перенапряжения;

–    разработка руководства по монтажу и эксплуатации.

1.2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие стандарты (документы). Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта (документа), для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного стандарта (документа) (включая все его изменения).

IEC 60044-4:1980 Измерительные трансформаторы. Часть 4. Измерение локальных разрядов

IEC 60050-436:1990 Международный электротехнический словарь (МЭС). Глава 436. Силовые конденсаторы

IEC 60056:1987 Выключатели переменного тока высокого напряжения

IEC 60060-1:1989 Метод высоковольтного испытания. Часть 1. Общие определения и требования к испытаниям

IEC 60068-2-30:1980 Основные методы испытаний на воздействие окружающей среды. Часть 2. Испытания. Испытание Db и руководство: Влажная теплота, циклы (часовая цикличность 12 + 12)

IEC 60076-1:1993 Силовые трансформаторы. Часть 1. Общие положения

IEC 60099-1:1991 Разрядники для защиты от перенапряжений. Часть 1. Разрядники нелинейного резисторного типа для систем переменного тока

IEC 60099-4:1991 Разрядники для защиты от перенапряжений. Часть 4. Разрядники для защиты от перенапряжений металлооксидные

IEC 60129:1984 Размыкатели переменного тока и заземляющие переключатели

IEC 60143:1992 Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем

2

ГОСТ IEC 60143-2-2013

IEC 60185:1987 Трансформаторы тока

IEC 60186:1987 Трансформаторы напряжения

IEC 60255-6:1988 Реле. Часть 6. Измерительные реле и аппаратура защиты

IEC 60289:1988 Реакторы

IEC 60383 (части 1-2):1993 Испытания изоляторов из керамического материала или стекла для подвесных линий с номинальным напряжением свыше 1000 В

IEC 60595:1977 Внутренние предохранители для последовательных конденсаторов. Изменение 2, 1987

IEC 60654 (части 1-4): 1979—1987 Условия эксплуатации для аппаратуры измерения и управления промышленными процессами

IEC 60694:1980 Общие положения для стандартов на высоковольтное коммутационное и управляющее оборудование

IEC 60794-1:1993 Оптоволоконные кабели. Часть 1. Общие технические условия

IEC 60794-2:1989 Оптоволоконные кабели. Часть 2. Технические условия на изделия

Примечание — Стандарт на варисторы для последовательных конденсаторов отсутствует. Поэтому соответствующие испытания в отношении варисторов последовательных конденсаторов рассмотрены в настоящем стандарте.

1.3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

1.3.0    определения составных частей конденсатора и аксессуаров (definitions of capacitor parts and accessories): Соответствуют IEC 60143.

1.3.1    резервный разрядник (back-up gap): Вспомогательный разрядник, который может быть настроен на перекрытие при уровне напряжения выше, чем защитный уровень основного защитного устройства, и который обычно размещается параллельно основному защитному устройству.

1.3.2    защита батарей (bank protection): Общий термин для оборудования защиты конденсаторной батареи или ее части.

1.3.3    обходной ток (by-pass current): Ток, протекающий через перепускное устройство или устройство, подсоединенное параллельно с последовательным конденсатором. Этот ток может быть либо током повреждения, либо нормальным током.

1.3.4    перепускное устройство (by-pass device): Устройство, например переключатель или выключатель, используемый параллельно с последовательным конденсатором и его устройством защиты от перенапряжения для шунтирования тока в линии в течение заданного периода времени или непрерывно. Кроме того, путем шунтирования конденсатора это устройство может обладать свойством ввода данного конденсатора в цепь и переноса заданного тока.

1.3.5    перепускной размыкатель (by-pass disconnector): Устройство для короткого замыкания последовательного конденсатора, после того как он был шунтирован перепускным устройством.

1.3.6    перепускной ток повреждения (by-pass fault current): Ток, протекающий через перекрытую батарею последовательных конденсаторов, обусловленный неисправностью на линии.

1.3.7    перепускной разрядник, защитный разрядник (by-pass gap, protective gap): Отдельный разрядник или система разрядников для защиты конденсатора (тип К) от перенапряжения или нелинейного резистора (тип М) от перегрузок путем обвода тока нагрузки или повреждения вокруг защищенных узлов и деталей в течение заданного периода времени.

1.3.8    перепускное блокирующее устройство (by-pass interlocking device): Устройство, которое обеспечивает, чтобы все три фазы перепускного устройства находились в одном и том же замкнутом или разомкнутом положении.

1.3.9    защита от емкостного дисбаланса (capacitance unbalance protection): Устройство обнаружения дисбаланса в емкости между конденсаторными группами в пределах одной фазы, например такого, который был вызван перегоревшими предохранителями конденсаторов или неисправными конденсаторами, инициирования тревожной сигнализации или замыкания перепускного устройства, или того и другого.

1.3.10    платформа конденсатора (capacitor platform): Конструкция, которая поддерживает сборку из конденсаторов/стоек и всего соответствующего оборудования и защитных устройств и установлена на изоляторах, характеристики которых совместимы с характеристиками изоляции фазы относительно земли.

з

1.3.11    этап переключения конденсатора (capacitor switching step): См. модуль.

1.3.12    непрерывное рабочее напряжение (COV = MCOV) (Uc) варистора (continuous operating voltage, COV = NCOV, Uc, of varistor): (Максимальное) непрерывное рабочее напряжение, COV, представляет собой обозначение допустимого среднеквадратичного значения напряжения среднеквадратичной частоты, которое может быть непрерывно приложено к выводам варистора.

Примечания

1    COV варистора последовательного конденсатора обычно равно номинальному напряжению последовательного конденсатора. Данное определение отличается от определения COV для ZnO защитного разрядника согласно IEC 60099-4.

2    Соображения в отношении перенапряжений короткого замыкания последовательного конденсатора, например напряжений, вызванных колебаниями токов и токами перегрузки, принимают во внимание при определении защитного уровня варистора.

1.3.13    демпфирующее оборудование для ограничения тока (current-limiting damping equipment): Реактор или реактор с параллельно подсоединенным резистором для ограничения колебаний тока и частоты и обеспечения достаточного демпфирования колебаний разрядной цепи конденсаторов при работе обходного разрядника или обходного устройства (см. рисунок 1).

1.3.14    разрядное устройство (discharge device): Устройство, постоянно подсоединенное к клеммам конденсатора или встроенное в емкостной блок, обладающее способностью снижать остаточное напряжение на конденсаторе, после того как тот был отсоединен от источника питания.

1.3.15    разрядное напряжение (варистора) (discharge voltage (of a varistor)): См. остаточное напряжение.

1.3.16    внешняя неисправность (external fault): Неисправность в линии, возникающая вне защищенной линейной секции, которая содержит батарею конденсаторов.

1.3.17    неисправность внутри батареи конденсаторов (fault within the capacitor bank): Неисправность, возникающая внутри батареи конденсаторов, например изменения емкости в сегменте, повреждение платформы и т. д. Подобные неисправности устраняют путем защиты батареи из последовательных конденсаторов без выключения линии передачи.

1.3.18    защита платформы от неисправности (fault-to-platform protection): Устройство обнаружения неисправности изоляции на платформе, в результате которой ток, поступающий от нормальных токонесущих элементов цепи, идет к платформе, и инициирования замыкания обходного устройства.

1.3.19    ввод в работу (insertion): Размыкание перепускного устройства для перевода последовательного конденсатора в режим эксплуатации с током нагрузки или без него.

1.3.20    ток ввода в работу (insertion current): Установившееся среднеквадратичное значение тока, который протекает через последовательный конденсатор, после того как произошло размыкание перепускного устройства.

1.3.21    напряжение ввода в работу (insertion voltage): Установившееся среднеквадратичное значение напряжения, возникающего на последовательном конденсаторе при прерывании перепускного тока с размыканием перепускного устройства.

1.3.22    внутренняя неисправность (internal fault): Неисправность в линии, возникшая внутри защищенной линейной секции, которая содержит батарею конденсаторов.

1.3.23    уровень изоляции (insulation level): Набор измеренных значений напряжения (как для промышленной частоты, так и импульсной), который характеризует изоляцию батареи конденсаторов относительно ее способности выдерживать электростатические напряжения между платформой и землей, между фазами, между клеммами всего оборудования и между смонтированным на платформе оборудованием и самой платформой.

1.3.24    ток утечки (варистора) (leakage current (of a varistor)): Непрерывный ток, протекающий через варистор, при подаче заданного напряжения промышленной частоты.

Примечание — При COV и при температуре элемента варистора, равной нормальной окружающей температуре, ток утечки обычно имеет емкостный характер.

1.3.25    пороговое напряжение (1/Нт) (limiting voltage (l/Nm)). Максимальное мгновенное значение напряжения, действующего между клеммами конденсатора, деленное на л/2. Данное напряжение обычно возникает при работе варистора или непосредственно перед воспламенением разрядника.

4

ГОСТ IEC 60143-2-2013

1.3.26    защита от нарушения процесса регулирования мощности (loss-of-control-power protection): Средство инициации замыкания перепускного устройства при потере нормального регулирования мощности.

1.3.27    главный искровой промежуток (main gap): Часть защитного разрядника, которая должна перепускать ток повреждения в течение заданного периода времени, состоит из двух или большего числа высокомощных электродов.

1.3.28    MCOV (MCOV): См. непрерывное рабочее напряжение (варистора).

1.3.29    металлооксидный варистор (metal-oxide varistor): См. варистор.

1.3.30    металлооксидный варисторный элемент (metal-oxide varistor element): См. варистор-ный элемент.

1.3.31    металлооксидный варисторный столб (metal-oxide varistor column): См. варисторный столб.

1.3.32    металлооксидная варисторная группа (metal-oxide varistor group): См. варисторная группа.

1.3.33    металлооксидный варисторный блок (metal-oxide varistor unit): См. варисторный блок.

1.3.34    минимальное опорное напряжение l/MRef (варистора) (minimum reference voltage l/MRef, of a varistor): Минимальное допустимое опорное напряжение для варистора или варисторного блока в сборе, измеренное при заданной температуре, обычно (23 ± 5) °С (см. рисунок 3 и замечания, приведенные в разделе 3).

1.3.35    модуль (этап переключения конденсатора) (module (capacitor switching step)): Трехфазный функциональный блок, который содержит по одному емкостному сегменту (возможно, и несколько) на фазу, обеспечивающий взаимосвязанную работу однофазных перепускных устройств (см. рисунок 1).

1.3.36    нелинейный резистор (варистор) (non-linear resistor (varistor)): Устройство, предназначенное для функционирования в качестве средства защиты от перенапряжения конденсатора, состоящее из резисторов с нелинейным, зависящим от напряжения сопротивлением (обычно металлооксидных варисторов).

1.3.37    защита от перенапряжения (overvoltage protection): Быстродействующее устройство, которое ограничивает мгновенное напряжение на последовательном конденсаторе до допустимого значения при неисправностях энергетической системы или других ненормальных условиях работы сети.

1.3.38    мощность регулирования платформы (platform control power): Источник (источники) энергии, которым(ми) располагает потенциал платформы для осуществления операционных или контролирующих функций.

1.3.39    коммуникационное оборудование платформа-земля (platform-to-ground communication equipment): Устройства передачи управляющих, рабочих и тревожных сигналов между платформой и уровнем земли как результат эксплуатационных или защитных действий.

1.3.40    защитный разрядник (protective gap): См. обводной разрядник.

1.3.41    защитный уровень (protective level): Максимальное мгновенное значение напряжения, возникающего на конденсаторе непосредственно до или во время функционирования обводного разрядника (разрядник-план) или при заданном мгновенном токе, проходящем через варистор (варис-тор-план). На практике этот защитный уровень равен V2l/Nm.

1.3.42    номинальная краткосрочная энергия (варистора) (rated short-time energy (of a varistor)): Максимальная энергия, которую варистор может поглотить за непродолжительный промежуток времени, без повреждения вследствие теплового удара. Краткосрочную энергию обычно выражают в джоулях, килоджоулях или мегаджоулях.

1.3.43    опорный ток (варистора) (reference current (of a varistor)): Пиковое значение активной составляющей тока промышленной частоты, используемое для определения опорного напряжения варистора. Располагается в зоне перехода между областью тока утечки и током проводимости, обычно в диапазоне от 1 до 20 мА для одноваристорного столба (см. рисунок 3 в разделе 3).

1.3.44    опорное напряжение (варистора) (reference voltage (of a varistor)): Пиковое значение напряжения промышленной частоты, деленное на -12, измеренное при опорном токе варистора.

Примечание — Измерение опорного напряжения необходимо для отбора соответствующих образцов для типового испытания.

1.3.45    повторный ввод (reinsertion): Переключение тока нагрузки от обходного пути к последовательному конденсатору (см. рисунок 1).

5

1 Общие положения

     1.1 Область применения и назначение

     1.2 Нормативные ссылки

     1.3 Термины и определения

2 Требования к качеству и испытания

     2.1 Устройство защиты от перенапряжения

     2.1.1 Защитный искровой разрядник

     2.1.2 Нелинейный резистор (варистор)

     2.2 Обходной выключатель

     2.2.1 Назначение

     2.2.2 Классификация

     2.2.3 Испытания

     2.3 Размыкатели

     2.3.1 Назначение

     2.3.2 Классификация

     2.3.3 Испытания

     2.4 Демпфирующее оборудование ограничения тока

     2.4.1 Назначение

     2.4.2 Классификация

     2.4.3 Испытания

     2.5 Разрядный реактор

     2.5.1 Назначение

     2.5.2 Классификация

     2.5.3 Испытания

     2.6 Трансформатор напряжения

     2.6.1 Назначение

     2.6.2 Классификация

     2.6.3 Испытания

     2.7 Трансформатор тока

     2.7.1 Назначение

     2.7.2 Классификация

     2.7.3 Испытания

     2.8 Сигнальная колонка

     2.8.1 Назначение

     2.8.2 Классификация

     2.8.3 Испытания

     2.9 Релейная защита, аппаратура управления и платформа для заземления аппаратуры связи

     2.9.1 Назначение

     2.9.2 Классификация

     2.9.3 Испытания

3 Руководство

     3.1 Общие положения

     3.2 Технические данные для последовательных конденсаторов

     3.3 Защитный искровой разрядник

     3.4 Нелинейный резистор (варистор)

     3.4.1 Общие положения

     3.4.2 Вольтамперная характеристика варистора

     3.4.3 Осциллограммы напряжения и тока варистора при системной неисправности

     3.4.4 Замечания по параметрам варисторов и типовые испытания

     3.5 Обходной выключатель

     3.6 Размыкатели

     3.7 Демпфирующее оборудование ограничения тока

     3.8 Разрядный реактор

     3.9 Трансформатор напряжения

     3.10 Трансформатор тока

     3.11 Релейная защита, аппаратура управления и аппаратура связи «платформа—земля»

     3.12 Предпусковые испытания

     3.13 Пусковые испытания

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам

Библиография

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30
Николай Иванов

Эксперт по стандартизации и метрологии! Разрешительная и нормативная документация.

Оцените автора
Все-ГОСТЫ РУ
Добавить комментарий

ГОСТ IEC 60143-2-2013 Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем. Часть 2. Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ГОСТ

IEC 60143-2-2013

КОНДЕНСАТОРЫ, ВКЛЮЧАЕМЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ДЛЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Часть 2

Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

(IEC 60143-2:1994, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2015

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстан-

дарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 3 декабря 2013 г. № 62-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Россия

RU

Росстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2014 г. № 620-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60143-2-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60143-2:1994 Series capacitors for power systems. Part 2. Protective equipment for series capacitor banks (Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем. Часть 2. Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей).

В настоящем стандарте применены следующие шрифтовые выделения:

–    требования — светлый;

–    термины — полужирный;

–    методы испытаний — курсив;

–    примечания — петит.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом 33 «Силовые конденсаторы» Международной электротехнической комиссии (IEC).

Перевод с английского языка (еп).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия — идентичная (ЮТ)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1.3.46    ток повторного ввода (reinsertion current): Переходный ток, протекающий через последовательный конденсатор во время повторного ввода.

1.3.47    напряжение повторного ввода (reinsertion voltage): Переходное напряжение, образующееся на последовательном конденсаторе во время повторного ввода.

1.3.48    остаточное напряжение (конденсатора) (residual voltage (of a capacitor)): Напряжение, остающееся между выводами конденсатора при заданном периоде времени после отсоединения от источника питания.

1.3.49    остаточное напряжение (варистора) (residual voltage (of a varistor)): Пиковое значение напряжения, которое образуется между выводами варистора во время пропускания тока.

1.3.50    секция (варистора) (section (of a varistor)): Комплектная, соответствующим образом смонтированная часть варистора, необходимая для отображения поведения варистора в сборе в процессе определенного испытания. Секция варистора не обязательно является блоком варистора.

1.3.51    сегмент (segment): Однофазная сборка из групп конденсаторов, которая имеет свои собственные ограничивающие напряжение устройства и реле для защиты конденсаторов от перенапряжений и перегрузок (см. рисунок 1).

1.3.52    последовательный размыкатель (series disconnect): Устройства для отсоединения шунтированного последовательного конденсатора от линии, например, для технического обслуживания.

1.3.53    защита от субгармоники (subharmonic protection): Устройство, которое обнаруживает ток субгармоники определенной частоты и длительности и инициирует тревожный сигнал или корректирующее действие, обычно путем шунтирования батареи конденсаторов.

1.3.54    защита от продолжительного перепускного тока (sustained by-pass current protection): Средство обнаружения длительного тока, протекающего через устройство защиты от перенапряжения, и инициации замыкания перепускного устройства.

1.3.55    защита от продолжительной перегрузки (sustained overload protection): Устройство, которое обнаруживает напряжение на конденсаторе, лежащее выше номинального значения, но ниже рабочего уровня прибора защиты от перенапряжения, и инициирует тревожный сигнал или корректирующее действие.

1.3.56    временное перенапряжение (temporary overvoltage): Временное напряжение производственной частоты, превышающее длительное номинальное напряжение последовательного конденсатора.

1.3.57    термосекция (варистора) (thermal section (of a varistor)): Секция, смонтированная в соответствующем корпусе, который имеет теплопередающую способность, равную теплопередающей способности фактического варистора.

1.3.58    тепловой пробой (варистора) (thermal runaway (of a varistor)): Состояние варистора, когда установившиеся потери мощности в варисторных элементах возрастают вследствие повышения температуры при запитке варистора. Когда теплота, образующаяся за счет потерь мощности в варисторных элементах, превышает охлаждающую способность корпуса варистора, это приводит к дальнейшему увеличению температуры и, в конце концов, к отказу варистора.

1.3.59    термостабильность (варистора) (thermal stability (of a varistor)): Состояние варистора после возрастания температуры вследствие энергетического разряда и/или временного перенапряжения, когда варистор находится в запитанном состоянии при своем COV при заданных окружающих условиях, а температура варисторных элементов со временем снижается.

Является антонимом выражения «тепловой пробой».

1.3.60    триггерная схема (trigger circuit): Устройство для поджига главного разрядника при заданном уровне напряжения или по внешней команде.

1.3.61    варистор (varistor): Термин, используемый, когда нет необходимости в различении между понятиями «варисторный элемент», «варисторный блок» или «варисторная группа».

1.3.62    варисторный элемент (varistor element): Твердое керамическое тело цилиндрической формы с параллельными и металлизированными торцевыми поверхностями, представляющее наименьший активный компонент, используемый в более крупных варисторных сборках.

1.3.63    варисторный столб (varistor column): Столб, содержащий п единиц варисторных элементов, соединенных последовательно.

1.3.64    варисторный блок (varistor unit): Сборка из варисторных элементов, включающая в себя один или несколько варисторных столбов, смонтированных в соответствующем корпусе.

6

ГОСТ IEC 60143-2-2013

1.3.65 варисторная группа (varistor group): Однофазная группа из варисторных блоков, соединенных параллельно и/или последовательно, тщательно подогнанных друг к другу и образующих устройство ограничения от перенапряжения для последовательного конденсатора.

2 Требования к качеству и испытания

2.1 Устройство защиты от перенапряжения

a)    назначение

Устройство защиты от перенапряжения представляет собой быстродействующее устройство, которое ограничивает мгновенное напряжение на последовательном конденсаторе до допустимого значения, когда это значение могло бы оказаться превышенным в результате неисправности энергетической системы или какого-либо другого ненормального состояния сети;

b)    классификация

Ниже приведены четыре разновидности устройства (см. рисунок 2):

–    одноуровневый защитный искровой разрядник;

–    два разноуровневых искровых разрядника, образующие систему из сдвоенных разрядников;

–    нелинейный резистор;

–    нелинейный резистор с шунтирующим разрядником.

Дуальный разрядник

Нелинейный резистор с перепускным разрядником

Рисунок 2 — Классификация защиты от перенапряжения

2.1.1    Защитный искровой разрядник

2.1.1.1    Назначение

Основное назначение защитного искрового разрядника — действовать в качестве устройства предохранения конденсатора от перенапряжения (типы К, L). В некоторых областях применения назначения данного разрядника состоит в обеспечении резервной защиты для конденсатора (тип К) или защиты нелинейного резистора (тип М) (IEC 60143, пункт 7.6.2).

2.1.1.2    Классификация

Защитные искровые разрядники можно классифицировать следующим образом сообразно принципу их работы:

–    тип К — искровой разрядник с установившейся дугой;

–    тип L — искровой разрядник с повторяющейся дугой.

7

В отношении принципов переключения, т. е. каким образом инициируется разряд основного искрового промежутка, можно выделить нижеследующие два принципа:

–    самозапуск;

–    принудительный запуск.

(IEC 60143, пункт 7.6.2).

2.1.1.3 Испытания

По практическим соображениям некоторые испытания можно проводить на основном разряднике и на триггерной схеме раздельно. Однако типовое испытание сборки из общего разрядника также необходимо. Это испытание должно подтвердить, что комплектный разрядник, включающий в себя главный разрядник и триггерный разрядник, функционирует корректно.

2.1.1.3.1    Гпавный искровой разрядник

2.1.1.3.1.1    Типовые испытания

Испытание на ток неисправности

Учитывают следующие факторы:

–    испытание проводят только один раз;

–    величина испытательного тока должна соответствовать максимальному току неисправности промышленной частоты (среднеквадратичное значение) для всего защитного разрядника;

–    продолжительность воздействия испытательного тока должна соответствовать продолжительности тока неисправности, проходящего через разрядник при последовательном расположении батареи из конденсаторов. Сценарии неисправностей и максимальное время устранения неисправности выключателя резервной линии должны приниматься во внимание (типичные сценарии неисправностей приведены в разделе 3);

–    критерии для приемки после испытаний: отсутствие чрезмерной эрозии и значительного изменения в величине напряжения поджига разрядника.

Испытание разрядным током

Необходимо учитывать следующие факторы:

–    величина испытательного тока должна представлять собой расчетную сумму компоненты высокочастотного разрядного тока при максимальном зазоре разрядника и мгновенного значения компоненты тока неисправности промышленной частоты, включая смещение;

–    частота испытательного тока должна соответствовать частоте разрядного тока фактической батареи последовательных конденсаторов. Также может использоваться полупериодная волна тока 50 или 60 Гц от генератора короткого замыкания. В этом случае величина тока должна быть уменьшена на 10 %. Подобное испытание считается более жестким по сравнению с испытанием на разряд при фактической частоте разряда;

–    испытание разрядным током обычно повторяют 10 раз. Вместе с тем, если на используемый конденсатор часто воздействуют разряды, количество разрядов по соглашению может быть увеличено до 20 (IEC 60143, пункт 2.13, примечание 2);

–    критерии для приемки после испытания: отсутствие механических повреждений, чрезмерной эрозии и значительного изменения в напряжении поджига разрядника.

Испытание на восстанавливающее напряжение

Необходимо учитывать следующие факторы:

–    разрядник подвергают воздействию токов неисправности промышленной частоты заданных величины (величин) и длительности (длительностей), соответствующих внешним неисправностям в линии и/или внутренним неисправностям в линии. В заданных интервалах времени регистрируют выдерживаемое разрядником напряжение в функции времени;

–    испытание должно продемонстрировать, что разрядник способен в достаточной степени сдерживать напряжение восстановления, с учетом действия триггерной схемы, чтобы конденсатор смог снова восстановиться после успешного автоматического повторного включения.

Способность самогасящегося разрядника к самоочищению:

–    разрядник должен обладать способностью к восстановлению конденсатора при 150 % номинального тока в пределах четырех циклов.

2.1.1.3.1.2    Контрольные испытания:

–    контроль размеров;

8

ГОСТ IEC 60143-2-2013

–    контрольное испытание и проверка компонентов искрового разрядника, например электродов, фарфоровых держателей, компонент выравнивания распределения напряжения, втулок и несущих изоляторов, согласно соответствующим стандартам.

2.1.1.3.2 Триггерная схема

2.1.1.3.2.1    Типовые испытания самозапускающейся триггерной схемы

Перед проведением типового испытания проводят контрольное испытание.

Испытание на искровое перекрытие

Контрольное испытание должно продемонстрировать, что перекрытие происходит в заданной области допустимых значений.

Испытание на воздействие окружающей среды

Данное испытание должно продемонстрировать, что искровой промежуток работает корректно в области допустимых значений при заданных окружающих условиях, например температуре, давлении воздуха и т. д. (IEC 60060-1).

2.1.1.3.2.2    Контрольное испытание самозапускающейся триггерной схемы:

–    испытание напряжением перекрытия искры промышленной частоты или испытание опорным напряжением промышленной частоты, в зависимости от того, что применимо;

–    измерение тока выравнивания или тока утечки (если применимо);

–    проверка внутреннего коронного разряда (если применимо);

–    испытание на заполнение газом и на утечку газа.

2.1.1.3.2.3    Типовое испытание триггерной схемы с принудительным запуском

См. 2.1.1.3.3 ниже.

2.1.1.3.2.4    Контрольное испытание триггерной схемы с принудительным запуском:

–    испытание напряжением перекрытия искры промышленной частоты или испытание опорным напряжением промышленной частоты, в зависимости от того, что применимо;

–    измерение тока выравнивания или тока утечки (если применимо);

–    проверка внутреннего коронного разряда (если применимо);

–    испытание на заполнение газом и утечку газа.

2.1.1.3.3 Испытание разрядника в сборе (типовое испытание)

Испытание должно подтвердить, что скомплектованный разрядник, включающий в себя главный и триггерный разрядники, функционирует корректно. Испытательная схема включает в себя разрядник в сборе и, если применимо, варистор и конденсатор, для того чтобы воспроизвести типичную форму волны напряжения, обусловливаемую варистором. Регистрируют показания осциллографа.

2.1.2 Нелинейный резистор (варистор)

2.1.2.1    Назначение

Основное назначение нелинейного резистора — выполнять функцию защиты конденсатора (типа М) от перенапряжения (IEC 60143, пугкт 7.6.2).

2.1.2.2    Классификация

В зависимости от принципа работы варисторы можно классифицировать следующим образом:

–    варистор без шунтирующего разрядника;

–    варистор с шунтирующим разрядником.

Испытания для обоих типов идентичны.

2.1.2.3    Испытания

2.1.2.3.1    Типовые испытания

2.1.2.3.1.1    Образцы для испытаний

Если не оговаривается особо, все типовые испытания проводят на трех секциях новых варистор-ных элементов, которые ранее не подвергались каким-либо испытаниям, кроме оценки соответствия.

Масштабные коэффициенты напряжения, тока и энергии, используемые для определения типичных напряжений, применяемые в отношении образцов, описаны ниже в разделе 3.

2.1.2.3.1.2    Испытание на остаточное напряжение

Цель типового испытания на остаточное напряжение состоит в установлении соотношения между остаточными напряжениями при заданных импульсных токах для уровня напряжения, проверенного при контрольном испытании (см. раздел 3).

2.1.2.3.1.2.1 Испытание на остаточное напряжение промышленной частоты

Испытание на остаточное напряжение промышленной частоты проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного варисторного столба. Варисторные эле-

9

менты не могут находиться в капсуле любой формы, а должны экспонироваться на открытом воздухе при температуре окружающей среды (23 ± 5) °С.

На секцию подают напряжение промышленной частоты. Чтобы избежать выхода из строя при сильных токах, напряжение подают только в течение одного или нескольких периодов. Путем изменения амплитуды напряжения остаточное напряжение секции проверяют при приблизительно 0,5-; 1,0- и 1,5-кратном значении максимального ожидаемого тока скомплектованного варистора, поделенном на масштабный коэффициент тока пс.

Примечание — Поскольку могут возникнуть трудности с контролем точной амплитуды тока, остаточное напряжение при ожидаемом максимальном токе можно определить из графика зависимости остаточного напряжения от тока.

Остаточное напряжение варисторной группы определяют согласно 2.1.2.3.1.2 для секции с наибольшим остаточным напряжением.

2.1.2.3.1.2.2 Испытание на импульсное остаточное напряжение

Испытание проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного столба варисторных элементов, которые не могут быть помещены в капсулу любой конфигурации и должны экспонироваться на открытом воздухе при температуре окружающей среды (23 ± 5) °С.

На секции подают импульс тока и напряжения с фронтом нарастания напряжения 1 мс ± 10 %. Время до половинного значения не является критическим и может иметь любое значение. Амплитуду тока выбирают кратной примерно в 0,5; 1,0 и 1,5 раза значению максимального ожидаемого тока варисторной группы, поделенному на масштабный коэффициент тока лс.

Остаточное напряжение комплектного варистора определяют согласно 2.1.2.3.1.2 для секции с наибольшим остаточным напряжением.

2.1.2.3.1.3    Методика ускоренного испытания на старение

Ускоренное испытание на старение проводят в течение 1000 ч при температуре (115 ± 3) °С на новых образцах и в окружающей среде, характерной для варистора. Во время этого периода (1000 ч) на образцы подают напряжение, соответствующее COV варистора. Потери мощности по истечении 1—2 ч (начальное значение) сравнивают с потерями по истечении 1000 ч. Если потери мощности после 1000 ч оказываются менее начального значения или равны ему, необходимость в коррекциях отпадает и все типовые испытания проводят на новых варисторных элементах.

При возрастании потерь мощности соотношение мощностей определяют как отношение между потерями после 1000 ч и начальным значением. Коррекции, применяемые в отношении COV для всех типовых испытаний, затем определяют путем измерения на трех новых образцах при окружающей температуре. Уровень испытательного напряжения, начиная с COV, увеличивают до тех пор, пока не будет достигнуто вышеуказанное соотношение потерь мощности. Уровень напряжения, определенный подобным образом, соответствует новому испытательному напряжению, которое должно быть подано (вместо COV) при проверке термостабильности (см. раздел 3).

2.1.2.3.1.4    Повторное испытание на устойчивость к энергии

Назначение данного испытания состоит в проверке того, что варистор может выдержать рабочие параметры тока и энергии, на которые он рассчитан, с учетом любых возможных изменений характеристики в пределах установленных допусков.

Испытания проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного столба варисторных элементов, которые не заключены в капсулу какой-либо формы и должны быть открыты для доступа окружающего воздуха при температуре (23 ± 5) °С.

На секцию подают напряжение промышленной частоты, при этом подводимая энергия должна быть равна максимальной, предварительно определенной энергии варистора с учетом энергетического масштабного коэффициента nw. Напряжение подают в течение периода, длительность которого не должна быть более, чем наиболее короткое операционное время, отведенное для подачи максимальной энергии на варисторную группу.

Испытание повторяют 20 раз с временным интервалом между операциями достаточной продолжительности, чтобы секция охладилась до температуры окружающей среды.

Перед проведением повторного испытания на устойчивость к энергии должны быть проведены следующие измерения:

–    измерение опорного напряжения;

–    измерение остаточного напряжения с амплитудой тока 500 А и формой волны 8/20 мс.

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Эти измерения повторяют после испытания, при этом должно быть продемонстрировано, что значительных изменений не наблюдалось. Опорное напряжение не должно снижаться более чем на 5 %, а остаточное напряжение не должно изменяться более чем на 5 %.

Примечания

1    Остаточное напряжение проверяют для импульса тока 500 А 8/20 мкс, а не при напряжении промышленной частоты. Это связано с проблемой точного воспроизведения того же тока при испытании на напряжение промышленной частоты и, таким образом, получения высокой точности при проверке каких-либо изменений.

2    В отношении отдельных областей применения для варистора может иметь решающее значение энергия, которая соответствует только одному полуциклу или нескольким циклам напряжения промышленной частоты. Источник промышленной частоты затем может быть заменен генератором с распределенными параметрами, который подает приблизительно прямоугольный импульс тока на образец для испытаний. Данное испытание признается эквивалентным, если поглощение энергии является одним и тем же, как если бы длительность прямоугольной волны тока оказалась не более продолжительной, чем время, в течение которого ток промышленной частоты должен течь сквозь указанный варистор.

2.1.2.3.1.5 Испытание на выдерживание энергии и стабильность напряжения промышленной частоты

Назначение данного испытания — проверить, что варистор способен выдерживать максимальную заданную энергию с последующей возможной временной последовательностью перенапряжения и затем продемонстрировать температурную устойчивость, активированную при COV и при наибольшей температуре окружающей среды.

Испытания проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из варисторных элементов, которые заключены в капсулу таким образом, чтобы данная секция отображала истинную термическую модель варисторной группы.

Если варисторная группа содержит блоки с несколькими параллельными колонками из варисторных элементов, соответствующие секции должны иметь одинаковое количество параллельных колонок.

Кроме того, если опорное напряжение в испытании 2.1.2.3.1.4 падает для любого из образцов, в данном испытании используют те же варисторные элементы. В противном случае отбирают новые ва-ристорные элементы.

Перед проведением данного испытания проводят следующие измерения:

–    измерение опорного напряжения;

–    измерение остаточного напряжения с амплитудой тока 500 А и формой волны 8/20 мс.

Эти измерения повторяют после испытания, при этом должно быть продемонстрировано, что значительные изменения не наблюдались. Опорное напряжение не уменьшилось более чем на 5 %, а остаточное напряжение не изменилось более чем на 5 %.

Испытание на выдерживание энергии и стабильность напряжения промышленной частоты начинают с предварительного нагревания в печи испытательных секций до температуры (60 + 3) °С.

В течение 5 мин после извлечения испытательной секции из источника нагревания напряжение промышленной частоты подают на секцию, при этом инжектируемая энергия должна быть равна максимальной установленной энергии варистора с учетом энергетического масштабного коэффициента nw.

Это напряжение прилагают в течение периода, не более продолжительного, чем самое короткое рабочее время подачи максимальной энергии к варисторной группе.

Как можно скорее, но не менее чем через 5 с после инжекции энергии, напряжение промышленной частоты, равное непрерывному рабочему напряжению варисторной группы с учетом масштабного коэффициента напряжения nv, подают и выдерживают его 30 мин, в течение которых должна быть продемонстрирована температурная устойчивость, т. е. активная составляющая тока утечки и/или температура варисторных элементов, и/или потери мощности подлежат измерению, отражая стабильное уменьшение.

Если последовательность временного перенапряжения задана для варисторной группы после поглощения энергии, та же или эквивалентная последовательность должна быть применена в отношении испытательных секций с учетом масштабного коэффициента напряжения.

Если временное перенапряжение является слишком высоким, температура может возрасти в течение этого периода. Однако когда данное напряжение уменьшается до непрерывного рабочего напряжения или уровня, который может сохраняться часами, температурная устойчивость должна быть подтверждена. Например, после какой-то последовательности нарушений напряжение конденсатора может на 35 % превысить непрерывное рабочее напряжение в течение 30 мин, с последующей перегрузкой на 17 % в дополнительные 24 ч. Варистор затем будет термически стабилен после получения

максимальной энергии и 35 % перегрузки в течение 30 мин, т. е. варистор сможет охлаждаться после воздействия на него 24-часового напряжения перегрузки.

Примечания

1    Напряжение промышленной частоты, создающее энергетическую инжекцию, может быть заменено генератором с распределенными параметрами, если будут действовать те же требования, рассмотренные в примечании 2 к 2.1.2.3.1.4.

2    COV, если необходимо, регулируют согласно результату ускоренной методики старения 2.1.2.3.1.3.

2.1.2.3.1.6    Верификация термических секций

Для того чтобы убедиться в том, что определенная секция представляет собой истинную термическую модель варисторной группы, кривую охлаждения этой секции необходимо сравнить с кривой охлаждения наиболее длинного блока в варисторе. Две кривые охлаждения выводят из температуры от приблизительно 150 °С до температуры окружающей среды. Нагревание секции и варисторного блока осуществляется путем подачи напряжения промышленной частоты. Период нагревания должен быть примерно одинаковым как для самой секции, так и для данного блока.

Кривые охлаждения определяют как среднее значение или путем контроля температуры отдельных варисторных элементов.

При выборе контроля температуры одного единственного варисторного элемента берут элемент, расположенный между 1/2 и 1/3 длины блока от верхней части.

Наконец, для подтверждения тепловой эквивалентности испытательная секция для всех случаев во время периода охлаждения должна иметь равную или более высокую температуру, чем варисторный блок.

2.1.2.3.1.7    Испытание на стравливание давления

В IEC 60099-1 описаны методики испытаний на стравливание давления для стандартных защитных разрядников. Назначение этих испытаний — показать, что внутреннее короткое замыкание разрядника не приведет к разрыву корпуса и, как следствие, к случайному повреждению окружающего оборудования или оборудования, обеспечивающего безопасность работ.

Соответствующее внимание также должно быть уделено тому, что испытание на стравливание давления распространяется на разряд емкостной батареи от уровня защиты.

При отсутствии альтернативной методики испытания на стравливание давления как при высоком, так и при низком токе проводят согласно стандартам МЭК.

В отношении варисторных блоков одного типа, отличающихся один от другого только длиной изолятора, успешное испытание наиболее длинного блока рассматривают так же, как действительное для всех более коротких блоков.

2.1.2.3.1.8    Ускоренное испытание на долговечность

Это выборочное испытание проводят на индивидуальных варисторных элементах, взятых произвольно из каждой производственной партии. На образцы подают напряжение переменного тока при повышенной температуре 120 °С в течение нескольких недель. Количество образцов для испытаний должно быть согласовано между заказчиком и изготовителем. Приложенное напряжение должно быть равно по крайней мере 1,05-кратному значению COV варисторного элемента. Потери мощности варисторных элементов в конце испытательного периода не могут превышать заданной величины. Данное испытание служит индикатором долгосрочной стабильности и создает определенную уверенность в том, что рассматриваемый варистор будет удовлетворительно работать в течение своего срока эксплуатации.

2.1.2.3.2 Повседневные испытания

Повседневные испытания не рассматриваются детально, т. к. многие различные методы испытаний позволяют достичь подобного качества в отношении максимальной нагрузочной способности и защитного уровня. Ниже приведена предполагаемая программа испытаний.

2.1.2.3.2.1    Испытания на выдерживание энергии

Все варисторные элементы подлежат испытанию на выдерживание энергии, которое включает в себя повторяющиеся последовательности из энергетических инжекций с периодами охлаждения между ними. При каждой тестовой последовательности на варисторный элемент подают энергетическую инжекцию, выше или равную номинальной краткосрочной энергии.

2.1.2.3.2.2    Испытание на остаточное напряжение

Для достижения заданного защитного уровня испытание на остаточное напряжение проводят в отношении всех отдельных варисторных элементов или полностью собранных варисторных блоков. Испытание предпочтительно проводят с амплитудой тока того же порядка значения, что и максимальный

ГОСТ IEC 60143-2-2013

ожидаемый ток неисправности для данного варистора с учетом масштабного коэффициента тока пс. Форма волны может иметь любое время нарастания импульса от мкс до мс.

Уровень защиты для варисторной группы при фактической форме волны тока и амплитуде затем определяют с помощью типового испытания и отношения между остаточным напряжением при токе повседневного испытания и остаточным напряжением секций типового испытания при той же самой волне тока.

2.1.2.3.2.3    Испытание на утечку

Полностью собранные узлы и блоки с герметизированными корпусами подвергают соответствующему испытанию на утечку.

2.1.2.3.2.4    Испытание на опорное напряжение

Опорное напряжение измеряют на каждом варисторном блоке. Измеренные значения должны находиться в пределах диапазона, установленного изготовителем.

2.1.2.3.2.5    Испытание на ток утечки

Напряжение промышленной частоты, равное COV для каждого варисторного блока, должно быть применено, проверенный ток утечки должен лежать в пределах гарантированных данных (при этом уровне напряжения ток утечки будет практически полностью емкостным).

2.1.2.3.2.6    Испытание на частичный разряд

Удовлетворительное отсутствие внутренних частичных разрядов должно быть продемонстрировано в отношении всех собранных варисторных узлов посредством какого-либо чувствительного метода. Испытание проводят с поданным напряжением промышленной частоты, равным по крайней мере 1,05-кратному значению COV варисторного блока.

2.1.2.3.2.7    Испытание на перераспределение тока

Максимальное допустимое отклонение в перераспределении тока между параллельными колонками варисторных элементов в комплектном варисторе подлежит определению со стороны изготовителя. Кроме того, изготовитель представляет методику повседневного испытания для демонстрации того, что перераспределение тока будет лежать в установленных допусках.

2.2 Обходной выключатель

2.2.1    Назначение

Назначение обходного выключателя заключается в намеренном шунтировании и включении последовательного конденсатора. Ввод конденсатора сопровождается размыканием обходного выключателя. Также он может использоваться для автоматического шунтирования в случае возникновения неисправностей и нарушений. Соответствующее внимание должно быть уделено высокочастотному пусковому току, когда конденсатор подвергся шунтированию. В некоторых случаях обходной выключатель соединяют последовательно с защитным искровым разрядником и используют только для ввода (тип К с двумя разрядниками) (см. IEC 60143, пункт 7.6.2.).

2.2.2    Классификация

Обходные выключатели можно классифицировать по-разному:

a)    относительно принципа их работы: масломинимальный, SF6, с нагнетанием воздуха, вакуумный и т. д;

b)    относительно рабочего механизма: пружинный, гидравлический, пневматический, соленоидный.

Важно отметить, что отключающий(е) механизм(ы) должен (должны) рассчитываться на включение фактического сегмента конденсатора, в то время как изоляция на землю должна соответствовать изоляции на землю энергетической системы.

Операционный цикл подлежит реверсированию, например: (О)-С-О-С или (О)-С-О-С-О-С. Рекомендуется, чтобы выключатель был оснащен двумя замыкающими катушками.

Обходный выключатель не задействуется для прерывания токов короткого замыкания, и соответствующее внимание должно быть уделено риску возникновения повторного пробоя (см. IEC 60143, пункт 7.6.4).

2.2.3    Испытания

Проводят следующие испытания. Координацию осуществляют согласно IEC 60056 и IEC 60694.

2.2.3.1 Типовые испытания

Испытания диэлектрических свойств

Применяется подраздел 6.1 IEC 60694 с соблюдением следующих изменений:

– условия испытаний, установленные в таблицах VIII, IX и X, регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

13

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Испытание на радиоинтерференционное напряжение (r.i.v.)

Испытание на радиоинтерференционное напряжение проводят по соглашению между изготовителем и пользователем. Применяется подраздел 6.2 IEC 60694 со следующими добавлениями:

–    испытания могут проводиться на одном полюсе обходного выключателя как в замкнутом, так и в разомкнутом положении;

–    приложенные напряжения регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

Испытание на возрастание температуры Применяется подраздел 6.3 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи Применяется подраздел 6.4 IEC 60694.

Испытания на краткосрочный выдерживающий и пиковый выдерживающий токи Применяется подраздел 6.5 IEC 60694.

Механические испытания и испытание на воздействие окружающей среды Применяется подраздел 6.101 IEC 60056 со следующим добавлением:

–    коммутационный цикл подлежит изменению (заменить С на О и наоборот): см. таблицу XII, пункты 6.101.3.3 и 6.101.3.4 IEC 60056.

Емкостные испытания на переключение тока

Применяется подраздел 6.111 IEC 60056 со следующими добавлениями:

–    испытания на включение линии и включение кабеля не применимы к обходным выключателям;

–    по аналогии с испытаниями на переключение тока конденсаторных батарей все испытания в тестовых режимах № 2 и 4 (см. пункт 6.111.8.1 IEC 60056) представляют собой испытания на замыкание-размыкание. В тестовом режиме № 4 как амплитуда, так и частота тока включения должна превышать фактические значения разрядного тока перепускного модуля батареи последовательных конденсаторов, в то время как ток выключения должен соответствовать фактическому току повторного ввода модуля.

2.2.3.2 Повседневные испытания

Выдерживающие испытания на напряжение промышленной частоты главной цепи в сухих условиях

Применяется подраздел 7.1 IEC 60694 с соблюдением следующих изменений:

–    тестовые напряжения, приведенные в таблицах с I по IV IEC 60056, регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

Испытания на выдерживание напряжения на управляющих и вспомогательных схемах Применяется подраздел 7.2 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи Применяется подраздел 7.3 IEC 60694.

Механические эксплуатационные испытания

Применяется подраздел 7.101 IEC 60056 с соблюдением следующих изменений:

Слова в пункте с) «не замкнут» и «замкнут» поменять местами.

Расчетные и визуальные проверки Применяется подраздел 7.102 IEC 60056.

2.3 Размыкатели

2.3.1    Назначение

2.3.1.1    Обходной размыкатель

Назначение обходного размыкателя заключается в намеренном шунтировании батареи из последовательных конденсаторов, при условии, что батарея последовательных конденсаторов уже шунтирована обходным выключателем.

2.3.1.2    Последовательный размыкатель

Назначение последовательного размыкателя заключается в намеренном отсоединении батареи последовательных конденсаторов от линии.

Обходные и последовательные размыкатели помогают отсоединить батарею последовательных конденсаторов, не прерывая работу линии, например для технического обслуживания (IEC 60143, пункт 7.6.4).

ГОСТ IEC 60143-2-2013

2.3.2    Классификация

Размыкатели можно классифицировать следующим образом:

a)    по принципу их работы: центральный размыкатель, двойной, пантографический, полупантогра-фический и т. д.

b)    по исполнительному механизму: с приводом от мотора, гидравлический, пневматический и т. д.

2.3.3    Испытания

Рекомендуются следующие испытания. Испытания проводят по IEC 60129 и IEC 60694.

2.3.3.1    Типовые испытания Испытания диэлектрических свойств По подразделу 6.1 IEC 60694.

Испытание на напряжение радиопомех (ЭМС)

Испытание на напряжение радиопомех проводят по соглашению между изготовителем и пользователем. Применяется подраздел 6.2 стандарта IEC 60694.

Испытание на повышение температуры По подразделу 6.3 IEC 60694.

Измерения сопротивления главной цепи По подразделу 6.4 IEC 60694.

Испытания на краткосрочный выдерживаемый ток и пиковый выдерживаемый ток По подразделу 6.5 IEC 60694.

Испытания на функциональную и механическую долговечность По подразделу 6.102 IЕС 60129.

Эксплуатация в условиях обледенения

Данное испытание допускается проводить только по специальному запросу пользователя. По подразделу 6.103 IЕС 60129.

Эксплуатация при предельных температурах По подразделу 6.104 IЕС 60129.

2.3.3.2    Контрольные испытания

Испытания на выдерживание напряжения промышленной частоты главной цепи в сухих условиях По подразделу 7.1 IEC 60694 в сочетании с подразделом 7.1 IEC 60129.

Испытания на выдерживание напряжения на управляющих и вспомогательных схемах По подразделу 7.2 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи По подразделу 7.3 IEC 60694.

Механические эксплуатационные испытания По подразделу 7.101 IЕС 60129.

2.4 Демпфирующее оборудование ограничения тока

2.4.1    Назначение

Назначение демпфирующего оборудования заключается в ограничении выбросов и частоты тока, а также в обеспечении достаточного демпфирования разрядных колебаний конденсатора при срабатывании защитного разрядника или замыкании обходного выключателя.

2.4.2    Классификация

Демпфирующее оборудование состоит из демпфирующего реактора и демпфирующего резистора, подсоединенного параллельно реактору. Демпфирующий резистор может быть подсоединен постоянно к цепи или подсоединяться только при работе обходного устройства. В некоторых случаях демпфирующий резистор не применяют (см. раздел 3).

Демпфирующая цепь может размещаться в обходной цепи емкостной батареи или в емкостной

цепи.

2.4.3    Испытания

Некоторые испытания на реакторе и резисторе следует проводить раздельно. Вместе с тем также рекомендуется проводить испытание демпфирующей цепи в целом.

2.4.3.1    Демпфирующий реактор ограничения тока

2.4.3.1.1    Типовые испытания Испытание на ток повреждения Принимают во внимание следующие факторы:

– испытание проводят только один раз;

15

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок— в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ IEC 60143-2-2013

–    выброс испытательного тока должен соответствовать максимальному обходному току при неисправности промышленной частоты (среднеквадратичное значение) (действующий ток/ожидаемый ток неисправности). Ток неисправности должен включать в себя пиковый асимметричный ток;

–    длительность испытательного тока должна соответствовать длительности тока неисправности в месте расположения батареи последовательных конденсаторов. Сценарии неисправностей и максимальное время устранения неисправности резервного выключателя принимают во внимание (типичные сценарии неисправностей приведены в разделе 3);

–    критерии приемки после испытания: отсутствие каких-либо признаков чрезмерного нагревания и механического или электрического разрушения.

Испытание на разрядный ток

Принимают во внимание следующие факторы:

–    выброс испытательного тока должен представлять собой расчетную сумму компоненты высокочастотного разрядного тока при максимальном зазоре разрядника и мгновенного значения компоненты тока неисправности промышленной частоты, включая смещение;

–    частота испытательного тока должна соответствовать частоте разрядного тока фактической батареи последовательных конденсаторов. Также может использоваться полупериод тока 50 или 60 Гц от короткозамкнутого генератора, но амплитуда тока должна быть уменьшена на 10 %. Подобное испытание считается более строгим по сравнению с разрядным испытанием при фактической частоте разряда;

–    испытание на разрядный ток обычно повторяют 10 раз. Вместе с тем, если на используемый конденсатор часто воздействуют разряды, количество разрядов по соглашению может быть увеличено до 20 (IEC 143, подраздел 2.13, примечание 2);

–    критерии для приемки после испытаний: отсутствие каких-либо признаков чрезмерного нагревания и механического или электрического разрушения.

Испытание на повышение температуры

Во время проведения испытания на повышение температуры демпфирующий резистор, если он имеется, устанавливают на свое место, если оно находится внутри реактора.

Повышение температуры измеряют как с помощью датчиков температуры, так и методом измерения сопротивления.

2.4.3.1.2    Контрольные испытания

Измерение индуктивности

Индуктивность измеряют на номинальной частоте. Вместо 50 Гц измерение на частоте 60 Гц является приемлемым (и наоборот).

Измерение сопротивления

Измеряют сопротивление постоянному и переменному току (на 50 или 60 Гц).

Измерение потерь

Поскольку потери реактора с воздушным сердечником являются весьма незначительными, их нельзя точно измерить. Эти потери можно вычислить, используя активное сопротивление переменному току и номинальное значение тока (см. раздел 3).

Испытание импульсным напряжением

Испытание импульсным напряжением рекомендуется проводить как контрольное испытание. Его повторяют три раза.

Значение импульсного испытательного напряжения выбирают, принимая во внимание уровень защитного напряжения (IEC 60143, пункт 7.7.1).

Вследствие низкого значения индуктивности демпфирующего реактора форма волны импульса может быть короче, чем 1,2/50 мкс, и оказаться искаженной. Это допустимо.

2.4.3.2    Демпфирующий резистор ограничения тока

2.4.3.2.1 Типовые испытания

Резистор тестируют на предмет того, что он выдерживает воздействие энергии, высокочастотного тока и тока неисправности промышленной частоты и при этом соответствует техническим условиям.

По практическим соображениям испытание допускается проводить на уменьшенной модели демпфирующего резистора. Конструкция этой модели должна быть подобна конструкции фактического резистора.

Испытание на способность поглощения энергии

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Содержание

1    Общие положения………………………………………1

1.1    Область применения и назначение……………………………1

1.2    Нормативные ссылки…………………………………..2

1.3    Термины и определения…………………………………3

2    Требования к качеству и испытания ……………………………..7

2.1    Устройство защиты от перенапряжения………………………….7

2.1.1    Защитный искровой разрядник…………………………..7

2.1.2    Нелинейный резистор (варистор)………………………….9

2.2    Обходной выключатель…………………………………13

2.2.1    Назначение……………………………………13

2.2.2    Классификация………………………………….13

2.2.3    Испытания…………………………………….13

2.3    Размыкатели………………………………………14

2.3.1    Назначение……………………………………14

2.3.2    Классификация………………………………….15

2.3.3    Испытания…………………………………….15

2.4    Демпфирующее оборудование ограничения тока…………………….15

2.4.1    Назначение……………………………………15

2.4.2    Классификация………………………………….15

2.4.3    Испытания…………………………………….15

2.5    Разрядный реактор……………………………………17

2.5.1    Назначение……………………………………17

2.5.2    Классификация………………………………….17

2.5.3    Испытания…………………………………….17

2.6    Трансформатор напряжения………………………………18

2.6.1    Назначение……………………………………18

2.6.2    Классификация………………………………….19

2.6.3    Испытания…………………………………….19

2.7    Трансформатор тока…………………………………..19

2.7.1    Назначение…………………………………….19

2.7.2    Классификация………………………………….19

2.7.3    Испытания…………………………………….19

2.8    Сигнальная колонка…………………………………..19

2.8.1    Назначение……………………………………19

2.8.2    Классификация………………………………….19

2.8.3    Испытания…………………………………….19

2.9    Релейная защита, аппаратура управления и платформа для заземления аппаратуры связи . 20

2.9.1    Назначение……………………………………20

2.9.2    Классификация………………………………….20

2.9.3    Испытания…………………………………….21

3    Руководство…………………………………………22

3.1    Общие положения……………………………………22

3.2    Технические данные для последовательных конденсаторов……………….22

3.3    Защитный искровой разрядник……………………………..22

3.4    Нелинейный резистор (варистор)…………………………….23

3.4.1    Общие положения…………………………………23

3.4.2    Вольтамперная характеристика варистора…………………..25

3.4.3    Осциллограммы напряжения и тока варистора при системной неисправности…..25

3.4.4    Замечания по параметрам варисторов и типовые    испытания……………25

3.5    Обходной выключатель…………………………………28

3.6    Размыкатели………………………………………28

3.7    Демпфирующее оборудование ограничения тока…………………….29

3.8    Разрядный реактор……………………………………30

ГОСТ IEC 60143-2-2013

3.9    Трансформатор напряжения………………………………31

3.10    Трансформатор тока………………………………….31

3.11    Релейная защита, аппаратура управления и аппаратура связи «платформа—земля» …. 31

3.12    Предпусковые испытания……………………………….31

3.13    Пусковые испытания………………………………….31

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным

международным стандартам………………………….32

Библиография…………………………………………33

V

ГОСТ I ЕС 60143-2—2013

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНДЕНСАТОРЫ, ВКЛЮЧАЕМЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ДЛЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Часть 2

Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

Series capacitors for power systems. Part 2. Protective equipment for series capacitor banks

Дата введения — 2015—01—01

1 Общие положения

1.1 Область применения и назначение

Настоящий стандарт распространяется на аппаратуру защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей, рассчитанных на мощность свыше 10 МВар на фазу. Под аппаратурой защиты подразумевают аппаратуру главной цепи и вспомогательное оборудование, которое представляет собой часть установки из последовательных конденсаторов, но которое располагается вне собственно емкостного узла. Рекомендации в отношении емкостного узла приведены в IEC 60143. Аппаратура защиты упомянута в подразделах 1.3 и 7.6 IEC 143.

Аппаратура защиты, рассматриваемая в настоящем стандарте, включает в себя следующее оборудование:

–    устройство защиты от перенапряжения;

–    защитный искровой зазор (разрядник);

–    нелинейный резистор (варистор);

–    обходной автоматический выключатель;

–    размыкатели;

–    демпфирующее оборудование для ограничения тока;

–    разрядный реактор;

–    трансформатор напряжения;

–    трансформатор тока;

–    сигнальная колонка;

–    релейная защита, контрольное оборудование и платформа для заземления коммуникационного оборудования.

См. рисунок 1.

Принципы, связанные с применением и эксплуатацией последовательных конденсаторов, рассмотрены в разделе 3.

Примеры сценариев неисправностей указаны в разделе 3.

Примеры схем защиты, с применением различных приборов защиты от перенапряжения, приведены в 2.1.

Издание официальное

Фаза А

Фаза В

Фаза С

Фазовый узел А

Фазовый узел В

Фазовый узел С

1 — сегмент из конденсаторных блоков; 2 — главная аппаратура защиты для сегмента; 3 — обходной автоматический выключатель; 4 — последовательный размыкатель

Рисунок 1 — Составные части батареи из последовательных конденсаторов

Примечание — Предохранители конденсаторов в настоящем стандарте не рассматриваются, т. к. они приводятся в IEC 60143 и IEC 60595.

Назначение настоящего стандарта заключается в следующем:

–    формулирование единых правил по эксплуатации, испытаниям и номинальным характеристикам;

–    рассмотрение различных типов приборов защиты от перенапряжения;

–    разработка руководства по монтажу и эксплуатации.

1.2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие стандарты (документы). Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта (документа), для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного стандарта (документа) (включая все его изменения).

IEC 60044-4:1980 Измерительные трансформаторы. Часть 4. Измерение локальных разрядов

IEC 60050-436:1990 Международный электротехнический словарь (МЭС). Глава 436. Силовые конденсаторы

IEC 60056:1987 Выключатели переменного тока высокого напряжения

IEC 60060-1:1989 Метод высоковольтного испытания. Часть 1. Общие определения и требования к испытаниям

IEC 60068-2-30:1980 Основные методы испытаний на воздействие окружающей среды. Часть 2. Испытания. Испытание Db и руководство: Влажная теплота, циклы (часовая цикличность 12 + 12)

IEC 60076-1:1993 Силовые трансформаторы. Часть 1. Общие положения

IEC 60099-1:1991 Разрядники для защиты от перенапряжений. Часть 1. Разрядники нелинейного резисторного типа для систем переменного тока

IEC 60099-4:1991 Разрядники для защиты от перенапряжений. Часть 4. Разрядники для защиты от перенапряжений металлооксидные

IEC 60129:1984 Размыкатели переменного тока и заземляющие переключатели

IEC 60143:1992 Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем

2

ГОСТ IEC 60143-2-2013

IEC 60185:1987 Трансформаторы тока

IEC 60186:1987 Трансформаторы напряжения

IEC 60255-6:1988 Реле. Часть 6. Измерительные реле и аппаратура защиты

IEC 60289:1988 Реакторы

IEC 60383 (части 1-2):1993 Испытания изоляторов из керамического материала или стекла для подвесных линий с номинальным напряжением свыше 1000 В

IEC 60595:1977 Внутренние предохранители для последовательных конденсаторов. Изменение 2, 1987

IEC 60654 (части 1-4): 1979—1987 Условия эксплуатации для аппаратуры измерения и управления промышленными процессами

IEC 60694:1980 Общие положения для стандартов на высоковольтное коммутационное и управляющее оборудование

IEC 60794-1:1993 Оптоволоконные кабели. Часть 1. Общие технические условия

IEC 60794-2:1989 Оптоволоконные кабели. Часть 2. Технические условия на изделия

Примечание — Стандарт на варисторы для последовательных конденсаторов отсутствует. Поэтому соответствующие испытания в отношении варисторов последовательных конденсаторов рассмотрены в настоящем стандарте.

1.3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

1.3.0    определения составных частей конденсатора и аксессуаров (definitions of capacitor parts and accessories): Соответствуют IEC 60143.

1.3.1    резервный разрядник (back-up gap): Вспомогательный разрядник, который может быть настроен на перекрытие при уровне напряжения выше, чем защитный уровень основного защитного устройства, и который обычно размещается параллельно основному защитному устройству.

1.3.2    защита батарей (bank protection): Общий термин для оборудования защиты конденсаторной батареи или ее части.

1.3.3    обходной ток (by-pass current): Ток, протекающий через перепускное устройство или устройство, подсоединенное параллельно с последовательным конденсатором. Этот ток может быть либо током повреждения, либо нормальным током.

1.3.4    перепускное устройство (by-pass device): Устройство, например переключатель или выключатель, используемый параллельно с последовательным конденсатором и его устройством защиты от перенапряжения для шунтирования тока в линии в течение заданного периода времени или непрерывно. Кроме того, путем шунтирования конденсатора это устройство может обладать свойством ввода данного конденсатора в цепь и переноса заданного тока.

1.3.5    перепускной размыкатель (by-pass disconnector): Устройство для короткого замыкания последовательного конденсатора, после того как он был шунтирован перепускным устройством.

1.3.6    перепускной ток повреждения (by-pass fault current): Ток, протекающий через перекрытую батарею последовательных конденсаторов, обусловленный неисправностью на линии.

1.3.7    перепускной разрядник, защитный разрядник (by-pass gap, protective gap): Отдельный разрядник или система разрядников для защиты конденсатора (тип К) от перенапряжения или нелинейного резистора (тип М) от перегрузок путем обвода тока нагрузки или повреждения вокруг защищенных узлов и деталей в течение заданного периода времени.

1.3.8    перепускное блокирующее устройство (by-pass interlocking device): Устройство, которое обеспечивает, чтобы все три фазы перепускного устройства находились в одном и том же замкнутом или разомкнутом положении.

1.3.9    защита от емкостного дисбаланса (capacitance unbalance protection): Устройство обнаружения дисбаланса в емкости между конденсаторными группами в пределах одной фазы, например такого, который был вызван перегоревшими предохранителями конденсаторов или неисправными конденсаторами, инициирования тревожной сигнализации или замыкания перепускного устройства, или того и другого.

1.3.10    платформа конденсатора (capacitor platform): Конструкция, которая поддерживает сборку из конденсаторов/стоек и всего соответствующего оборудования и защитных устройств и установлена на изоляторах, характеристики которых совместимы с характеристиками изоляции фазы относительно земли.

з

1.3.11    этап переключения конденсатора (capacitor switching step): См. модуль.

1.3.12    непрерывное рабочее напряжение (COV = MCOV) (Uc) варистора (continuous operating voltage, COV = NCOV, Uc, of varistor): (Максимальное) непрерывное рабочее напряжение, COV, представляет собой обозначение допустимого среднеквадратичного значения напряжения среднеквадратичной частоты, которое может быть непрерывно приложено к выводам варистора.

Примечания

1    COV варистора последовательного конденсатора обычно равно номинальному напряжению последовательного конденсатора. Данное определение отличается от определения COV для ZnO защитного разрядника согласно IEC 60099-4.

2    Соображения в отношении перенапряжений короткого замыкания последовательного конденсатора, например напряжений, вызванных колебаниями токов и токами перегрузки, принимают во внимание при определении защитного уровня варистора.

1.3.13    демпфирующее оборудование для ограничения тока (current-limiting damping equipment): Реактор или реактор с параллельно подсоединенным резистором для ограничения колебаний тока и частоты и обеспечения достаточного демпфирования колебаний разрядной цепи конденсаторов при работе обходного разрядника или обходного устройства (см. рисунок 1).

1.3.14    разрядное устройство (discharge device): Устройство, постоянно подсоединенное к клеммам конденсатора или встроенное в емкостной блок, обладающее способностью снижать остаточное напряжение на конденсаторе, после того как тот был отсоединен от источника питания.

1.3.15    разрядное напряжение (варистора) (discharge voltage (of a varistor)): См. остаточное напряжение.

1.3.16    внешняя неисправность (external fault): Неисправность в линии, возникающая вне защищенной линейной секции, которая содержит батарею конденсаторов.

1.3.17    неисправность внутри батареи конденсаторов (fault within the capacitor bank): Неисправность, возникающая внутри батареи конденсаторов, например изменения емкости в сегменте, повреждение платформы и т. д. Подобные неисправности устраняют путем защиты батареи из последовательных конденсаторов без выключения линии передачи.

1.3.18    защита платформы от неисправности (fault-to-platform protection): Устройство обнаружения неисправности изоляции на платформе, в результате которой ток, поступающий от нормальных токонесущих элементов цепи, идет к платформе, и инициирования замыкания обходного устройства.

1.3.19    ввод в работу (insertion): Размыкание перепускного устройства для перевода последовательного конденсатора в режим эксплуатации с током нагрузки или без него.

1.3.20    ток ввода в работу (insertion current): Установившееся среднеквадратичное значение тока, который протекает через последовательный конденсатор, после того как произошло размыкание перепускного устройства.

1.3.21    напряжение ввода в работу (insertion voltage): Установившееся среднеквадратичное значение напряжения, возникающего на последовательном конденсаторе при прерывании перепускного тока с размыканием перепускного устройства.

1.3.22    внутренняя неисправность (internal fault): Неисправность в линии, возникшая внутри защищенной линейной секции, которая содержит батарею конденсаторов.

1.3.23    уровень изоляции (insulation level): Набор измеренных значений напряжения (как для промышленной частоты, так и импульсной), который характеризует изоляцию батареи конденсаторов относительно ее способности выдерживать электростатические напряжения между платформой и землей, между фазами, между клеммами всего оборудования и между смонтированным на платформе оборудованием и самой платформой.

1.3.24    ток утечки (варистора) (leakage current (of a varistor)): Непрерывный ток, протекающий через варистор, при подаче заданного напряжения промышленной частоты.

Примечание — При COV и при температуре элемента варистора, равной нормальной окружающей температуре, ток утечки обычно имеет емкостный характер.

1.3.25    пороговое напряжение (1/Нт) (limiting voltage (l/Nm)). Максимальное мгновенное значение напряжения, действующего между клеммами конденсатора, деленное на л/2. Данное напряжение обычно возникает при работе варистора или непосредственно перед воспламенением разрядника.

4

ГОСТ IEC 60143-2-2013

1.3.26    защита от нарушения процесса регулирования мощности (loss-of-control-power protection): Средство инициации замыкания перепускного устройства при потере нормального регулирования мощности.

1.3.27    главный искровой промежуток (main gap): Часть защитного разрядника, которая должна перепускать ток повреждения в течение заданного периода времени, состоит из двух или большего числа высокомощных электродов.

1.3.28    MCOV (MCOV): См. непрерывное рабочее напряжение (варистора).

1.3.29    металлооксидный варистор (metal-oxide varistor): См. варистор.

1.3.30    металлооксидный варисторный элемент (metal-oxide varistor element): См. варистор-ный элемент.

1.3.31    металлооксидный варисторный столб (metal-oxide varistor column): См. варисторный столб.

1.3.32    металлооксидная варисторная группа (metal-oxide varistor group): См. варисторная группа.

1.3.33    металлооксидный варисторный блок (metal-oxide varistor unit): См. варисторный блок.

1.3.34    минимальное опорное напряжение l/MRef (варистора) (minimum reference voltage l/MRef, of a varistor): Минимальное допустимое опорное напряжение для варистора или варисторного блока в сборе, измеренное при заданной температуре, обычно (23 ± 5) °С (см. рисунок 3 и замечания, приведенные в разделе 3).

1.3.35    модуль (этап переключения конденсатора) (module (capacitor switching step)): Трехфазный функциональный блок, который содержит по одному емкостному сегменту (возможно, и несколько) на фазу, обеспечивающий взаимосвязанную работу однофазных перепускных устройств (см. рисунок 1).

1.3.36    нелинейный резистор (варистор) (non-linear resistor (varistor)): Устройство, предназначенное для функционирования в качестве средства защиты от перенапряжения конденсатора, состоящее из резисторов с нелинейным, зависящим от напряжения сопротивлением (обычно металлооксидных варисторов).

1.3.37    защита от перенапряжения (overvoltage protection): Быстродействующее устройство, которое ограничивает мгновенное напряжение на последовательном конденсаторе до допустимого значения при неисправностях энергетической системы или других ненормальных условиях работы сети.

1.3.38    мощность регулирования платформы (platform control power): Источник (источники) энергии, которым(ми) располагает потенциал платформы для осуществления операционных или контролирующих функций.

1.3.39    коммуникационное оборудование платформа-земля (platform-to-ground communication equipment): Устройства передачи управляющих, рабочих и тревожных сигналов между платформой и уровнем земли как результат эксплуатационных или защитных действий.

1.3.40    защитный разрядник (protective gap): См. обводной разрядник.

1.3.41    защитный уровень (protective level): Максимальное мгновенное значение напряжения, возникающего на конденсаторе непосредственно до или во время функционирования обводного разрядника (разрядник-план) или при заданном мгновенном токе, проходящем через варистор (варис-тор-план). На практике этот защитный уровень равен V2l/Nm.

1.3.42    номинальная краткосрочная энергия (варистора) (rated short-time energy (of a varistor)): Максимальная энергия, которую варистор может поглотить за непродолжительный промежуток времени, без повреждения вследствие теплового удара. Краткосрочную энергию обычно выражают в джоулях, килоджоулях или мегаджоулях.

1.3.43    опорный ток (варистора) (reference current (of a varistor)): Пиковое значение активной составляющей тока промышленной частоты, используемое для определения опорного напряжения варистора. Располагается в зоне перехода между областью тока утечки и током проводимости, обычно в диапазоне от 1 до 20 мА для одноваристорного столба (см. рисунок 3 в разделе 3).

1.3.44    опорное напряжение (варистора) (reference voltage (of a varistor)): Пиковое значение напряжения промышленной частоты, деленное на -12, измеренное при опорном токе варистора.

Примечание — Измерение опорного напряжения необходимо для отбора соответствующих образцов для типового испытания.

1.3.45    повторный ввод (reinsertion): Переключение тока нагрузки от обходного пути к последовательному конденсатору (см. рисунок 1).

5

1 Общие положения

     1.1 Область применения и назначение

     1.2 Нормативные ссылки

     1.3 Термины и определения

2 Требования к качеству и испытания

     2.1 Устройство защиты от перенапряжения

     2.1.1 Защитный искровой разрядник

     2.1.2 Нелинейный резистор (варистор)

     2.2 Обходной выключатель

     2.2.1 Назначение

     2.2.2 Классификация

     2.2.3 Испытания

     2.3 Размыкатели

     2.3.1 Назначение

     2.3.2 Классификация

     2.3.3 Испытания

     2.4 Демпфирующее оборудование ограничения тока

     2.4.1 Назначение

     2.4.2 Классификация

     2.4.3 Испытания

     2.5 Разрядный реактор

     2.5.1 Назначение

     2.5.2 Классификация

     2.5.3 Испытания

     2.6 Трансформатор напряжения

     2.6.1 Назначение

     2.6.2 Классификация

     2.6.3 Испытания

     2.7 Трансформатор тока

     2.7.1 Назначение

     2.7.2 Классификация

     2.7.3 Испытания

     2.8 Сигнальная колонка

     2.8.1 Назначение

     2.8.2 Классификация

     2.8.3 Испытания

     2.9 Релейная защита, аппаратура управления и платформа для заземления аппаратуры связи

     2.9.1 Назначение

     2.9.2 Классификация

     2.9.3 Испытания

3 Руководство

     3.1 Общие положения

     3.2 Технические данные для последовательных конденсаторов

     3.3 Защитный искровой разрядник

     3.4 Нелинейный резистор (варистор)

     3.4.1 Общие положения

     3.4.2 Вольтамперная характеристика варистора

     3.4.3 Осциллограммы напряжения и тока варистора при системной неисправности

     3.4.4 Замечания по параметрам варисторов и типовые испытания

     3.5 Обходной выключатель

     3.6 Размыкатели

     3.7 Демпфирующее оборудование ограничения тока

     3.8 Разрядный реактор

     3.9 Трансформатор напряжения

     3.10 Трансформатор тока

     3.11 Релейная защита, аппаратура управления и аппаратура связи «платформа—земля»

     3.12 Предпусковые испытания

     3.13 Пусковые испытания

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам

Библиография

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30
Николай Иванов

Эксперт по стандартизации и метрологии! Разрешительная и нормативная документация.

Оцените автора
Все-ГОСТЫ РУ
Добавить комментарий

ГОСТ IEC 60143-2-2013 Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем. Часть 2. Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ГОСТ

IEC 60143-2-2013

КОНДЕНСАТОРЫ, ВКЛЮЧАЕМЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ДЛЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Часть 2

Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

(IEC 60143-2:1994, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2015

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстан-

дарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 3 декабря 2013 г. № 62-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Россия

RU

Росстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2014 г. № 620-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60143-2-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60143-2:1994 Series capacitors for power systems. Part 2. Protective equipment for series capacitor banks (Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем. Часть 2. Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей).

В настоящем стандарте применены следующие шрифтовые выделения:

–    требования — светлый;

–    термины — полужирный;

–    методы испытаний — курсив;

–    примечания — петит.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом 33 «Силовые конденсаторы» Международной электротехнической комиссии (IEC).

Перевод с английского языка (еп).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия — идентичная (ЮТ)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1.3.46    ток повторного ввода (reinsertion current): Переходный ток, протекающий через последовательный конденсатор во время повторного ввода.

1.3.47    напряжение повторного ввода (reinsertion voltage): Переходное напряжение, образующееся на последовательном конденсаторе во время повторного ввода.

1.3.48    остаточное напряжение (конденсатора) (residual voltage (of a capacitor)): Напряжение, остающееся между выводами конденсатора при заданном периоде времени после отсоединения от источника питания.

1.3.49    остаточное напряжение (варистора) (residual voltage (of a varistor)): Пиковое значение напряжения, которое образуется между выводами варистора во время пропускания тока.

1.3.50    секция (варистора) (section (of a varistor)): Комплектная, соответствующим образом смонтированная часть варистора, необходимая для отображения поведения варистора в сборе в процессе определенного испытания. Секция варистора не обязательно является блоком варистора.

1.3.51    сегмент (segment): Однофазная сборка из групп конденсаторов, которая имеет свои собственные ограничивающие напряжение устройства и реле для защиты конденсаторов от перенапряжений и перегрузок (см. рисунок 1).

1.3.52    последовательный размыкатель (series disconnect): Устройства для отсоединения шунтированного последовательного конденсатора от линии, например, для технического обслуживания.

1.3.53    защита от субгармоники (subharmonic protection): Устройство, которое обнаруживает ток субгармоники определенной частоты и длительности и инициирует тревожный сигнал или корректирующее действие, обычно путем шунтирования батареи конденсаторов.

1.3.54    защита от продолжительного перепускного тока (sustained by-pass current protection): Средство обнаружения длительного тока, протекающего через устройство защиты от перенапряжения, и инициации замыкания перепускного устройства.

1.3.55    защита от продолжительной перегрузки (sustained overload protection): Устройство, которое обнаруживает напряжение на конденсаторе, лежащее выше номинального значения, но ниже рабочего уровня прибора защиты от перенапряжения, и инициирует тревожный сигнал или корректирующее действие.

1.3.56    временное перенапряжение (temporary overvoltage): Временное напряжение производственной частоты, превышающее длительное номинальное напряжение последовательного конденсатора.

1.3.57    термосекция (варистора) (thermal section (of a varistor)): Секция, смонтированная в соответствующем корпусе, который имеет теплопередающую способность, равную теплопередающей способности фактического варистора.

1.3.58    тепловой пробой (варистора) (thermal runaway (of a varistor)): Состояние варистора, когда установившиеся потери мощности в варисторных элементах возрастают вследствие повышения температуры при запитке варистора. Когда теплота, образующаяся за счет потерь мощности в варисторных элементах, превышает охлаждающую способность корпуса варистора, это приводит к дальнейшему увеличению температуры и, в конце концов, к отказу варистора.

1.3.59    термостабильность (варистора) (thermal stability (of a varistor)): Состояние варистора после возрастания температуры вследствие энергетического разряда и/или временного перенапряжения, когда варистор находится в запитанном состоянии при своем COV при заданных окружающих условиях, а температура варисторных элементов со временем снижается.

Является антонимом выражения «тепловой пробой».

1.3.60    триггерная схема (trigger circuit): Устройство для поджига главного разрядника при заданном уровне напряжения или по внешней команде.

1.3.61    варистор (varistor): Термин, используемый, когда нет необходимости в различении между понятиями «варисторный элемент», «варисторный блок» или «варисторная группа».

1.3.62    варисторный элемент (varistor element): Твердое керамическое тело цилиндрической формы с параллельными и металлизированными торцевыми поверхностями, представляющее наименьший активный компонент, используемый в более крупных варисторных сборках.

1.3.63    варисторный столб (varistor column): Столб, содержащий п единиц варисторных элементов, соединенных последовательно.

1.3.64    варисторный блок (varistor unit): Сборка из варисторных элементов, включающая в себя один или несколько варисторных столбов, смонтированных в соответствующем корпусе.

6

ГОСТ IEC 60143-2-2013

1.3.65 варисторная группа (varistor group): Однофазная группа из варисторных блоков, соединенных параллельно и/или последовательно, тщательно подогнанных друг к другу и образующих устройство ограничения от перенапряжения для последовательного конденсатора.

2 Требования к качеству и испытания

2.1 Устройство защиты от перенапряжения

a)    назначение

Устройство защиты от перенапряжения представляет собой быстродействующее устройство, которое ограничивает мгновенное напряжение на последовательном конденсаторе до допустимого значения, когда это значение могло бы оказаться превышенным в результате неисправности энергетической системы или какого-либо другого ненормального состояния сети;

b)    классификация

Ниже приведены четыре разновидности устройства (см. рисунок 2):

–    одноуровневый защитный искровой разрядник;

–    два разноуровневых искровых разрядника, образующие систему из сдвоенных разрядников;

–    нелинейный резистор;

–    нелинейный резистор с шунтирующим разрядником.

Дуальный разрядник

Нелинейный резистор с перепускным разрядником

Рисунок 2 — Классификация защиты от перенапряжения

2.1.1    Защитный искровой разрядник

2.1.1.1    Назначение

Основное назначение защитного искрового разрядника — действовать в качестве устройства предохранения конденсатора от перенапряжения (типы К, L). В некоторых областях применения назначения данного разрядника состоит в обеспечении резервной защиты для конденсатора (тип К) или защиты нелинейного резистора (тип М) (IEC 60143, пункт 7.6.2).

2.1.1.2    Классификация

Защитные искровые разрядники можно классифицировать следующим образом сообразно принципу их работы:

–    тип К — искровой разрядник с установившейся дугой;

–    тип L — искровой разрядник с повторяющейся дугой.

7

В отношении принципов переключения, т. е. каким образом инициируется разряд основного искрового промежутка, можно выделить нижеследующие два принципа:

–    самозапуск;

–    принудительный запуск.

(IEC 60143, пункт 7.6.2).

2.1.1.3 Испытания

По практическим соображениям некоторые испытания можно проводить на основном разряднике и на триггерной схеме раздельно. Однако типовое испытание сборки из общего разрядника также необходимо. Это испытание должно подтвердить, что комплектный разрядник, включающий в себя главный разрядник и триггерный разрядник, функционирует корректно.

2.1.1.3.1    Гпавный искровой разрядник

2.1.1.3.1.1    Типовые испытания

Испытание на ток неисправности

Учитывают следующие факторы:

–    испытание проводят только один раз;

–    величина испытательного тока должна соответствовать максимальному току неисправности промышленной частоты (среднеквадратичное значение) для всего защитного разрядника;

–    продолжительность воздействия испытательного тока должна соответствовать продолжительности тока неисправности, проходящего через разрядник при последовательном расположении батареи из конденсаторов. Сценарии неисправностей и максимальное время устранения неисправности выключателя резервной линии должны приниматься во внимание (типичные сценарии неисправностей приведены в разделе 3);

–    критерии для приемки после испытаний: отсутствие чрезмерной эрозии и значительного изменения в величине напряжения поджига разрядника.

Испытание разрядным током

Необходимо учитывать следующие факторы:

–    величина испытательного тока должна представлять собой расчетную сумму компоненты высокочастотного разрядного тока при максимальном зазоре разрядника и мгновенного значения компоненты тока неисправности промышленной частоты, включая смещение;

–    частота испытательного тока должна соответствовать частоте разрядного тока фактической батареи последовательных конденсаторов. Также может использоваться полупериодная волна тока 50 или 60 Гц от генератора короткого замыкания. В этом случае величина тока должна быть уменьшена на 10 %. Подобное испытание считается более жестким по сравнению с испытанием на разряд при фактической частоте разряда;

–    испытание разрядным током обычно повторяют 10 раз. Вместе с тем, если на используемый конденсатор часто воздействуют разряды, количество разрядов по соглашению может быть увеличено до 20 (IEC 60143, пункт 2.13, примечание 2);

–    критерии для приемки после испытания: отсутствие механических повреждений, чрезмерной эрозии и значительного изменения в напряжении поджига разрядника.

Испытание на восстанавливающее напряжение

Необходимо учитывать следующие факторы:

–    разрядник подвергают воздействию токов неисправности промышленной частоты заданных величины (величин) и длительности (длительностей), соответствующих внешним неисправностям в линии и/или внутренним неисправностям в линии. В заданных интервалах времени регистрируют выдерживаемое разрядником напряжение в функции времени;

–    испытание должно продемонстрировать, что разрядник способен в достаточной степени сдерживать напряжение восстановления, с учетом действия триггерной схемы, чтобы конденсатор смог снова восстановиться после успешного автоматического повторного включения.

Способность самогасящегося разрядника к самоочищению:

–    разрядник должен обладать способностью к восстановлению конденсатора при 150 % номинального тока в пределах четырех циклов.

2.1.1.3.1.2    Контрольные испытания:

–    контроль размеров;

8

ГОСТ IEC 60143-2-2013

–    контрольное испытание и проверка компонентов искрового разрядника, например электродов, фарфоровых держателей, компонент выравнивания распределения напряжения, втулок и несущих изоляторов, согласно соответствующим стандартам.

2.1.1.3.2 Триггерная схема

2.1.1.3.2.1    Типовые испытания самозапускающейся триггерной схемы

Перед проведением типового испытания проводят контрольное испытание.

Испытание на искровое перекрытие

Контрольное испытание должно продемонстрировать, что перекрытие происходит в заданной области допустимых значений.

Испытание на воздействие окружающей среды

Данное испытание должно продемонстрировать, что искровой промежуток работает корректно в области допустимых значений при заданных окружающих условиях, например температуре, давлении воздуха и т. д. (IEC 60060-1).

2.1.1.3.2.2    Контрольное испытание самозапускающейся триггерной схемы:

–    испытание напряжением перекрытия искры промышленной частоты или испытание опорным напряжением промышленной частоты, в зависимости от того, что применимо;

–    измерение тока выравнивания или тока утечки (если применимо);

–    проверка внутреннего коронного разряда (если применимо);

–    испытание на заполнение газом и на утечку газа.

2.1.1.3.2.3    Типовое испытание триггерной схемы с принудительным запуском

См. 2.1.1.3.3 ниже.

2.1.1.3.2.4    Контрольное испытание триггерной схемы с принудительным запуском:

–    испытание напряжением перекрытия искры промышленной частоты или испытание опорным напряжением промышленной частоты, в зависимости от того, что применимо;

–    измерение тока выравнивания или тока утечки (если применимо);

–    проверка внутреннего коронного разряда (если применимо);

–    испытание на заполнение газом и утечку газа.

2.1.1.3.3 Испытание разрядника в сборе (типовое испытание)

Испытание должно подтвердить, что скомплектованный разрядник, включающий в себя главный и триггерный разрядники, функционирует корректно. Испытательная схема включает в себя разрядник в сборе и, если применимо, варистор и конденсатор, для того чтобы воспроизвести типичную форму волны напряжения, обусловливаемую варистором. Регистрируют показания осциллографа.

2.1.2 Нелинейный резистор (варистор)

2.1.2.1    Назначение

Основное назначение нелинейного резистора — выполнять функцию защиты конденсатора (типа М) от перенапряжения (IEC 60143, пугкт 7.6.2).

2.1.2.2    Классификация

В зависимости от принципа работы варисторы можно классифицировать следующим образом:

–    варистор без шунтирующего разрядника;

–    варистор с шунтирующим разрядником.

Испытания для обоих типов идентичны.

2.1.2.3    Испытания

2.1.2.3.1    Типовые испытания

2.1.2.3.1.1    Образцы для испытаний

Если не оговаривается особо, все типовые испытания проводят на трех секциях новых варистор-ных элементов, которые ранее не подвергались каким-либо испытаниям, кроме оценки соответствия.

Масштабные коэффициенты напряжения, тока и энергии, используемые для определения типичных напряжений, применяемые в отношении образцов, описаны ниже в разделе 3.

2.1.2.3.1.2    Испытание на остаточное напряжение

Цель типового испытания на остаточное напряжение состоит в установлении соотношения между остаточными напряжениями при заданных импульсных токах для уровня напряжения, проверенного при контрольном испытании (см. раздел 3).

2.1.2.3.1.2.1 Испытание на остаточное напряжение промышленной частоты

Испытание на остаточное напряжение промышленной частоты проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного варисторного столба. Варисторные эле-

9

менты не могут находиться в капсуле любой формы, а должны экспонироваться на открытом воздухе при температуре окружающей среды (23 ± 5) °С.

На секцию подают напряжение промышленной частоты. Чтобы избежать выхода из строя при сильных токах, напряжение подают только в течение одного или нескольких периодов. Путем изменения амплитуды напряжения остаточное напряжение секции проверяют при приблизительно 0,5-; 1,0- и 1,5-кратном значении максимального ожидаемого тока скомплектованного варистора, поделенном на масштабный коэффициент тока пс.

Примечание — Поскольку могут возникнуть трудности с контролем точной амплитуды тока, остаточное напряжение при ожидаемом максимальном токе можно определить из графика зависимости остаточного напряжения от тока.

Остаточное напряжение варисторной группы определяют согласно 2.1.2.3.1.2 для секции с наибольшим остаточным напряжением.

2.1.2.3.1.2.2 Испытание на импульсное остаточное напряжение

Испытание проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного столба варисторных элементов, которые не могут быть помещены в капсулу любой конфигурации и должны экспонироваться на открытом воздухе при температуре окружающей среды (23 ± 5) °С.

На секции подают импульс тока и напряжения с фронтом нарастания напряжения 1 мс ± 10 %. Время до половинного значения не является критическим и может иметь любое значение. Амплитуду тока выбирают кратной примерно в 0,5; 1,0 и 1,5 раза значению максимального ожидаемого тока варисторной группы, поделенному на масштабный коэффициент тока лс.

Остаточное напряжение комплектного варистора определяют согласно 2.1.2.3.1.2 для секции с наибольшим остаточным напряжением.

2.1.2.3.1.3    Методика ускоренного испытания на старение

Ускоренное испытание на старение проводят в течение 1000 ч при температуре (115 ± 3) °С на новых образцах и в окружающей среде, характерной для варистора. Во время этого периода (1000 ч) на образцы подают напряжение, соответствующее COV варистора. Потери мощности по истечении 1—2 ч (начальное значение) сравнивают с потерями по истечении 1000 ч. Если потери мощности после 1000 ч оказываются менее начального значения или равны ему, необходимость в коррекциях отпадает и все типовые испытания проводят на новых варисторных элементах.

При возрастании потерь мощности соотношение мощностей определяют как отношение между потерями после 1000 ч и начальным значением. Коррекции, применяемые в отношении COV для всех типовых испытаний, затем определяют путем измерения на трех новых образцах при окружающей температуре. Уровень испытательного напряжения, начиная с COV, увеличивают до тех пор, пока не будет достигнуто вышеуказанное соотношение потерь мощности. Уровень напряжения, определенный подобным образом, соответствует новому испытательному напряжению, которое должно быть подано (вместо COV) при проверке термостабильности (см. раздел 3).

2.1.2.3.1.4    Повторное испытание на устойчивость к энергии

Назначение данного испытания состоит в проверке того, что варистор может выдержать рабочие параметры тока и энергии, на которые он рассчитан, с учетом любых возможных изменений характеристики в пределах установленных допусков.

Испытания проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного столба варисторных элементов, которые не заключены в капсулу какой-либо формы и должны быть открыты для доступа окружающего воздуха при температуре (23 ± 5) °С.

На секцию подают напряжение промышленной частоты, при этом подводимая энергия должна быть равна максимальной, предварительно определенной энергии варистора с учетом энергетического масштабного коэффициента nw. Напряжение подают в течение периода, длительность которого не должна быть более, чем наиболее короткое операционное время, отведенное для подачи максимальной энергии на варисторную группу.

Испытание повторяют 20 раз с временным интервалом между операциями достаточной продолжительности, чтобы секция охладилась до температуры окружающей среды.

Перед проведением повторного испытания на устойчивость к энергии должны быть проведены следующие измерения:

–    измерение опорного напряжения;

–    измерение остаточного напряжения с амплитудой тока 500 А и формой волны 8/20 мс.

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Эти измерения повторяют после испытания, при этом должно быть продемонстрировано, что значительных изменений не наблюдалось. Опорное напряжение не должно снижаться более чем на 5 %, а остаточное напряжение не должно изменяться более чем на 5 %.

Примечания

1    Остаточное напряжение проверяют для импульса тока 500 А 8/20 мкс, а не при напряжении промышленной частоты. Это связано с проблемой точного воспроизведения того же тока при испытании на напряжение промышленной частоты и, таким образом, получения высокой точности при проверке каких-либо изменений.

2    В отношении отдельных областей применения для варистора может иметь решающее значение энергия, которая соответствует только одному полуциклу или нескольким циклам напряжения промышленной частоты. Источник промышленной частоты затем может быть заменен генератором с распределенными параметрами, который подает приблизительно прямоугольный импульс тока на образец для испытаний. Данное испытание признается эквивалентным, если поглощение энергии является одним и тем же, как если бы длительность прямоугольной волны тока оказалась не более продолжительной, чем время, в течение которого ток промышленной частоты должен течь сквозь указанный варистор.

2.1.2.3.1.5 Испытание на выдерживание энергии и стабильность напряжения промышленной частоты

Назначение данного испытания — проверить, что варистор способен выдерживать максимальную заданную энергию с последующей возможной временной последовательностью перенапряжения и затем продемонстрировать температурную устойчивость, активированную при COV и при наибольшей температуре окружающей среды.

Испытания проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из варисторных элементов, которые заключены в капсулу таким образом, чтобы данная секция отображала истинную термическую модель варисторной группы.

Если варисторная группа содержит блоки с несколькими параллельными колонками из варисторных элементов, соответствующие секции должны иметь одинаковое количество параллельных колонок.

Кроме того, если опорное напряжение в испытании 2.1.2.3.1.4 падает для любого из образцов, в данном испытании используют те же варисторные элементы. В противном случае отбирают новые ва-ристорные элементы.

Перед проведением данного испытания проводят следующие измерения:

–    измерение опорного напряжения;

–    измерение остаточного напряжения с амплитудой тока 500 А и формой волны 8/20 мс.

Эти измерения повторяют после испытания, при этом должно быть продемонстрировано, что значительные изменения не наблюдались. Опорное напряжение не уменьшилось более чем на 5 %, а остаточное напряжение не изменилось более чем на 5 %.

Испытание на выдерживание энергии и стабильность напряжения промышленной частоты начинают с предварительного нагревания в печи испытательных секций до температуры (60 + 3) °С.

В течение 5 мин после извлечения испытательной секции из источника нагревания напряжение промышленной частоты подают на секцию, при этом инжектируемая энергия должна быть равна максимальной установленной энергии варистора с учетом энергетического масштабного коэффициента nw.

Это напряжение прилагают в течение периода, не более продолжительного, чем самое короткое рабочее время подачи максимальной энергии к варисторной группе.

Как можно скорее, но не менее чем через 5 с после инжекции энергии, напряжение промышленной частоты, равное непрерывному рабочему напряжению варисторной группы с учетом масштабного коэффициента напряжения nv, подают и выдерживают его 30 мин, в течение которых должна быть продемонстрирована температурная устойчивость, т. е. активная составляющая тока утечки и/или температура варисторных элементов, и/или потери мощности подлежат измерению, отражая стабильное уменьшение.

Если последовательность временного перенапряжения задана для варисторной группы после поглощения энергии, та же или эквивалентная последовательность должна быть применена в отношении испытательных секций с учетом масштабного коэффициента напряжения.

Если временное перенапряжение является слишком высоким, температура может возрасти в течение этого периода. Однако когда данное напряжение уменьшается до непрерывного рабочего напряжения или уровня, который может сохраняться часами, температурная устойчивость должна быть подтверждена. Например, после какой-то последовательности нарушений напряжение конденсатора может на 35 % превысить непрерывное рабочее напряжение в течение 30 мин, с последующей перегрузкой на 17 % в дополнительные 24 ч. Варистор затем будет термически стабилен после получения

максимальной энергии и 35 % перегрузки в течение 30 мин, т. е. варистор сможет охлаждаться после воздействия на него 24-часового напряжения перегрузки.

Примечания

1    Напряжение промышленной частоты, создающее энергетическую инжекцию, может быть заменено генератором с распределенными параметрами, если будут действовать те же требования, рассмотренные в примечании 2 к 2.1.2.3.1.4.

2    COV, если необходимо, регулируют согласно результату ускоренной методики старения 2.1.2.3.1.3.

2.1.2.3.1.6    Верификация термических секций

Для того чтобы убедиться в том, что определенная секция представляет собой истинную термическую модель варисторной группы, кривую охлаждения этой секции необходимо сравнить с кривой охлаждения наиболее длинного блока в варисторе. Две кривые охлаждения выводят из температуры от приблизительно 150 °С до температуры окружающей среды. Нагревание секции и варисторного блока осуществляется путем подачи напряжения промышленной частоты. Период нагревания должен быть примерно одинаковым как для самой секции, так и для данного блока.

Кривые охлаждения определяют как среднее значение или путем контроля температуры отдельных варисторных элементов.

При выборе контроля температуры одного единственного варисторного элемента берут элемент, расположенный между 1/2 и 1/3 длины блока от верхней части.

Наконец, для подтверждения тепловой эквивалентности испытательная секция для всех случаев во время периода охлаждения должна иметь равную или более высокую температуру, чем варисторный блок.

2.1.2.3.1.7    Испытание на стравливание давления

В IEC 60099-1 описаны методики испытаний на стравливание давления для стандартных защитных разрядников. Назначение этих испытаний — показать, что внутреннее короткое замыкание разрядника не приведет к разрыву корпуса и, как следствие, к случайному повреждению окружающего оборудования или оборудования, обеспечивающего безопасность работ.

Соответствующее внимание также должно быть уделено тому, что испытание на стравливание давления распространяется на разряд емкостной батареи от уровня защиты.

При отсутствии альтернативной методики испытания на стравливание давления как при высоком, так и при низком токе проводят согласно стандартам МЭК.

В отношении варисторных блоков одного типа, отличающихся один от другого только длиной изолятора, успешное испытание наиболее длинного блока рассматривают так же, как действительное для всех более коротких блоков.

2.1.2.3.1.8    Ускоренное испытание на долговечность

Это выборочное испытание проводят на индивидуальных варисторных элементах, взятых произвольно из каждой производственной партии. На образцы подают напряжение переменного тока при повышенной температуре 120 °С в течение нескольких недель. Количество образцов для испытаний должно быть согласовано между заказчиком и изготовителем. Приложенное напряжение должно быть равно по крайней мере 1,05-кратному значению COV варисторного элемента. Потери мощности варисторных элементов в конце испытательного периода не могут превышать заданной величины. Данное испытание служит индикатором долгосрочной стабильности и создает определенную уверенность в том, что рассматриваемый варистор будет удовлетворительно работать в течение своего срока эксплуатации.

2.1.2.3.2 Повседневные испытания

Повседневные испытания не рассматриваются детально, т. к. многие различные методы испытаний позволяют достичь подобного качества в отношении максимальной нагрузочной способности и защитного уровня. Ниже приведена предполагаемая программа испытаний.

2.1.2.3.2.1    Испытания на выдерживание энергии

Все варисторные элементы подлежат испытанию на выдерживание энергии, которое включает в себя повторяющиеся последовательности из энергетических инжекций с периодами охлаждения между ними. При каждой тестовой последовательности на варисторный элемент подают энергетическую инжекцию, выше или равную номинальной краткосрочной энергии.

2.1.2.3.2.2    Испытание на остаточное напряжение

Для достижения заданного защитного уровня испытание на остаточное напряжение проводят в отношении всех отдельных варисторных элементов или полностью собранных варисторных блоков. Испытание предпочтительно проводят с амплитудой тока того же порядка значения, что и максимальный

ГОСТ IEC 60143-2-2013

ожидаемый ток неисправности для данного варистора с учетом масштабного коэффициента тока пс. Форма волны может иметь любое время нарастания импульса от мкс до мс.

Уровень защиты для варисторной группы при фактической форме волны тока и амплитуде затем определяют с помощью типового испытания и отношения между остаточным напряжением при токе повседневного испытания и остаточным напряжением секций типового испытания при той же самой волне тока.

2.1.2.3.2.3    Испытание на утечку

Полностью собранные узлы и блоки с герметизированными корпусами подвергают соответствующему испытанию на утечку.

2.1.2.3.2.4    Испытание на опорное напряжение

Опорное напряжение измеряют на каждом варисторном блоке. Измеренные значения должны находиться в пределах диапазона, установленного изготовителем.

2.1.2.3.2.5    Испытание на ток утечки

Напряжение промышленной частоты, равное COV для каждого варисторного блока, должно быть применено, проверенный ток утечки должен лежать в пределах гарантированных данных (при этом уровне напряжения ток утечки будет практически полностью емкостным).

2.1.2.3.2.6    Испытание на частичный разряд

Удовлетворительное отсутствие внутренних частичных разрядов должно быть продемонстрировано в отношении всех собранных варисторных узлов посредством какого-либо чувствительного метода. Испытание проводят с поданным напряжением промышленной частоты, равным по крайней мере 1,05-кратному значению COV варисторного блока.

2.1.2.3.2.7    Испытание на перераспределение тока

Максимальное допустимое отклонение в перераспределении тока между параллельными колонками варисторных элементов в комплектном варисторе подлежит определению со стороны изготовителя. Кроме того, изготовитель представляет методику повседневного испытания для демонстрации того, что перераспределение тока будет лежать в установленных допусках.

2.2 Обходной выключатель

2.2.1    Назначение

Назначение обходного выключателя заключается в намеренном шунтировании и включении последовательного конденсатора. Ввод конденсатора сопровождается размыканием обходного выключателя. Также он может использоваться для автоматического шунтирования в случае возникновения неисправностей и нарушений. Соответствующее внимание должно быть уделено высокочастотному пусковому току, когда конденсатор подвергся шунтированию. В некоторых случаях обходной выключатель соединяют последовательно с защитным искровым разрядником и используют только для ввода (тип К с двумя разрядниками) (см. IEC 60143, пункт 7.6.2.).

2.2.2    Классификация

Обходные выключатели можно классифицировать по-разному:

a)    относительно принципа их работы: масломинимальный, SF6, с нагнетанием воздуха, вакуумный и т. д;

b)    относительно рабочего механизма: пружинный, гидравлический, пневматический, соленоидный.

Важно отметить, что отключающий(е) механизм(ы) должен (должны) рассчитываться на включение фактического сегмента конденсатора, в то время как изоляция на землю должна соответствовать изоляции на землю энергетической системы.

Операционный цикл подлежит реверсированию, например: (О)-С-О-С или (О)-С-О-С-О-С. Рекомендуется, чтобы выключатель был оснащен двумя замыкающими катушками.

Обходный выключатель не задействуется для прерывания токов короткого замыкания, и соответствующее внимание должно быть уделено риску возникновения повторного пробоя (см. IEC 60143, пункт 7.6.4).

2.2.3    Испытания

Проводят следующие испытания. Координацию осуществляют согласно IEC 60056 и IEC 60694.

2.2.3.1 Типовые испытания

Испытания диэлектрических свойств

Применяется подраздел 6.1 IEC 60694 с соблюдением следующих изменений:

– условия испытаний, установленные в таблицах VIII, IX и X, регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

13

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Испытание на радиоинтерференционное напряжение (r.i.v.)

Испытание на радиоинтерференционное напряжение проводят по соглашению между изготовителем и пользователем. Применяется подраздел 6.2 IEC 60694 со следующими добавлениями:

–    испытания могут проводиться на одном полюсе обходного выключателя как в замкнутом, так и в разомкнутом положении;

–    приложенные напряжения регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

Испытание на возрастание температуры Применяется подраздел 6.3 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи Применяется подраздел 6.4 IEC 60694.

Испытания на краткосрочный выдерживающий и пиковый выдерживающий токи Применяется подраздел 6.5 IEC 60694.

Механические испытания и испытание на воздействие окружающей среды Применяется подраздел 6.101 IEC 60056 со следующим добавлением:

–    коммутационный цикл подлежит изменению (заменить С на О и наоборот): см. таблицу XII, пункты 6.101.3.3 и 6.101.3.4 IEC 60056.

Емкостные испытания на переключение тока

Применяется подраздел 6.111 IEC 60056 со следующими добавлениями:

–    испытания на включение линии и включение кабеля не применимы к обходным выключателям;

–    по аналогии с испытаниями на переключение тока конденсаторных батарей все испытания в тестовых режимах № 2 и 4 (см. пункт 6.111.8.1 IEC 60056) представляют собой испытания на замыкание-размыкание. В тестовом режиме № 4 как амплитуда, так и частота тока включения должна превышать фактические значения разрядного тока перепускного модуля батареи последовательных конденсаторов, в то время как ток выключения должен соответствовать фактическому току повторного ввода модуля.

2.2.3.2 Повседневные испытания

Выдерживающие испытания на напряжение промышленной частоты главной цепи в сухих условиях

Применяется подраздел 7.1 IEC 60694 с соблюдением следующих изменений:

–    тестовые напряжения, приведенные в таблицах с I по IV IEC 60056, регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

Испытания на выдерживание напряжения на управляющих и вспомогательных схемах Применяется подраздел 7.2 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи Применяется подраздел 7.3 IEC 60694.

Механические эксплуатационные испытания

Применяется подраздел 7.101 IEC 60056 с соблюдением следующих изменений:

Слова в пункте с) «не замкнут» и «замкнут» поменять местами.

Расчетные и визуальные проверки Применяется подраздел 7.102 IEC 60056.

2.3 Размыкатели

2.3.1    Назначение

2.3.1.1    Обходной размыкатель

Назначение обходного размыкателя заключается в намеренном шунтировании батареи из последовательных конденсаторов, при условии, что батарея последовательных конденсаторов уже шунтирована обходным выключателем.

2.3.1.2    Последовательный размыкатель

Назначение последовательного размыкателя заключается в намеренном отсоединении батареи последовательных конденсаторов от линии.

Обходные и последовательные размыкатели помогают отсоединить батарею последовательных конденсаторов, не прерывая работу линии, например для технического обслуживания (IEC 60143, пункт 7.6.4).

ГОСТ IEC 60143-2-2013

2.3.2    Классификация

Размыкатели можно классифицировать следующим образом:

a)    по принципу их работы: центральный размыкатель, двойной, пантографический, полупантогра-фический и т. д.

b)    по исполнительному механизму: с приводом от мотора, гидравлический, пневматический и т. д.

2.3.3    Испытания

Рекомендуются следующие испытания. Испытания проводят по IEC 60129 и IEC 60694.

2.3.3.1    Типовые испытания Испытания диэлектрических свойств По подразделу 6.1 IEC 60694.

Испытание на напряжение радиопомех (ЭМС)

Испытание на напряжение радиопомех проводят по соглашению между изготовителем и пользователем. Применяется подраздел 6.2 стандарта IEC 60694.

Испытание на повышение температуры По подразделу 6.3 IEC 60694.

Измерения сопротивления главной цепи По подразделу 6.4 IEC 60694.

Испытания на краткосрочный выдерживаемый ток и пиковый выдерживаемый ток По подразделу 6.5 IEC 60694.

Испытания на функциональную и механическую долговечность По подразделу 6.102 IЕС 60129.

Эксплуатация в условиях обледенения

Данное испытание допускается проводить только по специальному запросу пользователя. По подразделу 6.103 IЕС 60129.

Эксплуатация при предельных температурах По подразделу 6.104 IЕС 60129.

2.3.3.2    Контрольные испытания

Испытания на выдерживание напряжения промышленной частоты главной цепи в сухих условиях По подразделу 7.1 IEC 60694 в сочетании с подразделом 7.1 IEC 60129.

Испытания на выдерживание напряжения на управляющих и вспомогательных схемах По подразделу 7.2 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи По подразделу 7.3 IEC 60694.

Механические эксплуатационные испытания По подразделу 7.101 IЕС 60129.

2.4 Демпфирующее оборудование ограничения тока

2.4.1    Назначение

Назначение демпфирующего оборудования заключается в ограничении выбросов и частоты тока, а также в обеспечении достаточного демпфирования разрядных колебаний конденсатора при срабатывании защитного разрядника или замыкании обходного выключателя.

2.4.2    Классификация

Демпфирующее оборудование состоит из демпфирующего реактора и демпфирующего резистора, подсоединенного параллельно реактору. Демпфирующий резистор может быть подсоединен постоянно к цепи или подсоединяться только при работе обходного устройства. В некоторых случаях демпфирующий резистор не применяют (см. раздел 3).

Демпфирующая цепь может размещаться в обходной цепи емкостной батареи или в емкостной

цепи.

2.4.3    Испытания

Некоторые испытания на реакторе и резисторе следует проводить раздельно. Вместе с тем также рекомендуется проводить испытание демпфирующей цепи в целом.

2.4.3.1    Демпфирующий реактор ограничения тока

2.4.3.1.1    Типовые испытания Испытание на ток повреждения Принимают во внимание следующие факторы:

– испытание проводят только один раз;

15

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок— в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ IEC 60143-2-2013

–    выброс испытательного тока должен соответствовать максимальному обходному току при неисправности промышленной частоты (среднеквадратичное значение) (действующий ток/ожидаемый ток неисправности). Ток неисправности должен включать в себя пиковый асимметричный ток;

–    длительность испытательного тока должна соответствовать длительности тока неисправности в месте расположения батареи последовательных конденсаторов. Сценарии неисправностей и максимальное время устранения неисправности резервного выключателя принимают во внимание (типичные сценарии неисправностей приведены в разделе 3);

–    критерии приемки после испытания: отсутствие каких-либо признаков чрезмерного нагревания и механического или электрического разрушения.

Испытание на разрядный ток

Принимают во внимание следующие факторы:

–    выброс испытательного тока должен представлять собой расчетную сумму компоненты высокочастотного разрядного тока при максимальном зазоре разрядника и мгновенного значения компоненты тока неисправности промышленной частоты, включая смещение;

–    частота испытательного тока должна соответствовать частоте разрядного тока фактической батареи последовательных конденсаторов. Также может использоваться полупериод тока 50 или 60 Гц от короткозамкнутого генератора, но амплитуда тока должна быть уменьшена на 10 %. Подобное испытание считается более строгим по сравнению с разрядным испытанием при фактической частоте разряда;

–    испытание на разрядный ток обычно повторяют 10 раз. Вместе с тем, если на используемый конденсатор часто воздействуют разряды, количество разрядов по соглашению может быть увеличено до 20 (IEC 143, подраздел 2.13, примечание 2);

–    критерии для приемки после испытаний: отсутствие каких-либо признаков чрезмерного нагревания и механического или электрического разрушения.

Испытание на повышение температуры

Во время проведения испытания на повышение температуры демпфирующий резистор, если он имеется, устанавливают на свое место, если оно находится внутри реактора.

Повышение температуры измеряют как с помощью датчиков температуры, так и методом измерения сопротивления.

2.4.3.1.2    Контрольные испытания

Измерение индуктивности

Индуктивность измеряют на номинальной частоте. Вместо 50 Гц измерение на частоте 60 Гц является приемлемым (и наоборот).

Измерение сопротивления

Измеряют сопротивление постоянному и переменному току (на 50 или 60 Гц).

Измерение потерь

Поскольку потери реактора с воздушным сердечником являются весьма незначительными, их нельзя точно измерить. Эти потери можно вычислить, используя активное сопротивление переменному току и номинальное значение тока (см. раздел 3).

Испытание импульсным напряжением

Испытание импульсным напряжением рекомендуется проводить как контрольное испытание. Его повторяют три раза.

Значение импульсного испытательного напряжения выбирают, принимая во внимание уровень защитного напряжения (IEC 60143, пункт 7.7.1).

Вследствие низкого значения индуктивности демпфирующего реактора форма волны импульса может быть короче, чем 1,2/50 мкс, и оказаться искаженной. Это допустимо.

2.4.3.2    Демпфирующий резистор ограничения тока

2.4.3.2.1 Типовые испытания

Резистор тестируют на предмет того, что он выдерживает воздействие энергии, высокочастотного тока и тока неисправности промышленной частоты и при этом соответствует техническим условиям.

По практическим соображениям испытание допускается проводить на уменьшенной модели демпфирующего резистора. Конструкция этой модели должна быть подобна конструкции фактического резистора.

Испытание на способность поглощения энергии

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Содержание

1    Общие положения………………………………………1

1.1    Область применения и назначение……………………………1

1.2    Нормативные ссылки…………………………………..2

1.3    Термины и определения…………………………………3

2    Требования к качеству и испытания ……………………………..7

2.1    Устройство защиты от перенапряжения………………………….7

2.1.1    Защитный искровой разрядник…………………………..7

2.1.2    Нелинейный резистор (варистор)………………………….9

2.2    Обходной выключатель…………………………………13

2.2.1    Назначение……………………………………13

2.2.2    Классификация………………………………….13

2.2.3    Испытания…………………………………….13

2.3    Размыкатели………………………………………14

2.3.1    Назначение……………………………………14

2.3.2    Классификация………………………………….15

2.3.3    Испытания…………………………………….15

2.4    Демпфирующее оборудование ограничения тока…………………….15

2.4.1    Назначение……………………………………15

2.4.2    Классификация………………………………….15

2.4.3    Испытания…………………………………….15

2.5    Разрядный реактор……………………………………17

2.5.1    Назначение……………………………………17

2.5.2    Классификация………………………………….17

2.5.3    Испытания…………………………………….17

2.6    Трансформатор напряжения………………………………18

2.6.1    Назначение……………………………………18

2.6.2    Классификация………………………………….19

2.6.3    Испытания…………………………………….19

2.7    Трансформатор тока…………………………………..19

2.7.1    Назначение…………………………………….19

2.7.2    Классификация………………………………….19

2.7.3    Испытания…………………………………….19

2.8    Сигнальная колонка…………………………………..19

2.8.1    Назначение……………………………………19

2.8.2    Классификация………………………………….19

2.8.3    Испытания…………………………………….19

2.9    Релейная защита, аппаратура управления и платформа для заземления аппаратуры связи . 20

2.9.1    Назначение……………………………………20

2.9.2    Классификация………………………………….20

2.9.3    Испытания…………………………………….21

3    Руководство…………………………………………22

3.1    Общие положения……………………………………22

3.2    Технические данные для последовательных конденсаторов……………….22

3.3    Защитный искровой разрядник……………………………..22

3.4    Нелинейный резистор (варистор)…………………………….23

3.4.1    Общие положения…………………………………23

3.4.2    Вольтамперная характеристика варистора…………………..25

3.4.3    Осциллограммы напряжения и тока варистора при системной неисправности…..25

3.4.4    Замечания по параметрам варисторов и типовые    испытания……………25

3.5    Обходной выключатель…………………………………28

3.6    Размыкатели………………………………………28

3.7    Демпфирующее оборудование ограничения тока…………………….29

3.8    Разрядный реактор……………………………………30

ГОСТ IEC 60143-2-2013

3.9    Трансформатор напряжения………………………………31

3.10    Трансформатор тока………………………………….31

3.11    Релейная защита, аппаратура управления и аппаратура связи «платформа—земля» …. 31

3.12    Предпусковые испытания……………………………….31

3.13    Пусковые испытания………………………………….31

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным

международным стандартам………………………….32

Библиография…………………………………………33

V

ГОСТ I ЕС 60143-2—2013

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНДЕНСАТОРЫ, ВКЛЮЧАЕМЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ДЛЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Часть 2

Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

Series capacitors for power systems. Part 2. Protective equipment for series capacitor banks

Дата введения — 2015—01—01

1 Общие положения

1.1 Область применения и назначение

Настоящий стандарт распространяется на аппаратуру защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей, рассчитанных на мощность свыше 10 МВар на фазу. Под аппаратурой защиты подразумевают аппаратуру главной цепи и вспомогательное оборудование, которое представляет собой часть установки из последовательных конденсаторов, но которое располагается вне собственно емкостного узла. Рекомендации в отношении емкостного узла приведены в IEC 60143. Аппаратура защиты упомянута в подразделах 1.3 и 7.6 IEC 143.

Аппаратура защиты, рассматриваемая в настоящем стандарте, включает в себя следующее оборудование:

–    устройство защиты от перенапряжения;

–    защитный искровой зазор (разрядник);

–    нелинейный резистор (варистор);

–    обходной автоматический выключатель;

–    размыкатели;

–    демпфирующее оборудование для ограничения тока;

–    разрядный реактор;

–    трансформатор напряжения;

–    трансформатор тока;

–    сигнальная колонка;

–    релейная защита, контрольное оборудование и платформа для заземления коммуникационного оборудования.

См. рисунок 1.

Принципы, связанные с применением и эксплуатацией последовательных конденсаторов, рассмотрены в разделе 3.

Примеры сценариев неисправностей указаны в разделе 3.

Примеры схем защиты, с применением различных приборов защиты от перенапряжения, приведены в 2.1.

Издание официальное

Фаза А

Фаза В

Фаза С

Фазовый узел А

Фазовый узел В

Фазовый узел С

1 — сегмент из конденсаторных блоков; 2 — главная аппаратура защиты для сегмента; 3 — обходной автоматический выключатель; 4 — последовательный размыкатель

Рисунок 1 — Составные части батареи из последовательных конденсаторов

Примечание — Предохранители конденсаторов в настоящем стандарте не рассматриваются, т. к. они приводятся в IEC 60143 и IEC 60595.

Назначение настоящего стандарта заключается в следующем:

–    формулирование единых правил по эксплуатации, испытаниям и номинальным характеристикам;

–    рассмотрение различных типов приборов защиты от перенапряжения;

–    разработка руководства по монтажу и эксплуатации.

1.2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие стандарты (документы). Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта (документа), для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного стандарта (документа) (включая все его изменения).

IEC 60044-4:1980 Измерительные трансформаторы. Часть 4. Измерение локальных разрядов

IEC 60050-436:1990 Международный электротехнический словарь (МЭС). Глава 436. Силовые конденсаторы

IEC 60056:1987 Выключатели переменного тока высокого напряжения

IEC 60060-1:1989 Метод высоковольтного испытания. Часть 1. Общие определения и требования к испытаниям

IEC 60068-2-30:1980 Основные методы испытаний на воздействие окружающей среды. Часть 2. Испытания. Испытание Db и руководство: Влажная теплота, циклы (часовая цикличность 12 + 12)

IEC 60076-1:1993 Силовые трансформаторы. Часть 1. Общие положения

IEC 60099-1:1991 Разрядники для защиты от перенапряжений. Часть 1. Разрядники нелинейного резисторного типа для систем переменного тока

IEC 60099-4:1991 Разрядники для защиты от перенапряжений. Часть 4. Разрядники для защиты от перенапряжений металлооксидные

IEC 60129:1984 Размыкатели переменного тока и заземляющие переключатели

IEC 60143:1992 Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем

2

ГОСТ IEC 60143-2-2013

IEC 60185:1987 Трансформаторы тока

IEC 60186:1987 Трансформаторы напряжения

IEC 60255-6:1988 Реле. Часть 6. Измерительные реле и аппаратура защиты

IEC 60289:1988 Реакторы

IEC 60383 (части 1-2):1993 Испытания изоляторов из керамического материала или стекла для подвесных линий с номинальным напряжением свыше 1000 В

IEC 60595:1977 Внутренние предохранители для последовательных конденсаторов. Изменение 2, 1987

IEC 60654 (части 1-4): 1979—1987 Условия эксплуатации для аппаратуры измерения и управления промышленными процессами

IEC 60694:1980 Общие положения для стандартов на высоковольтное коммутационное и управляющее оборудование

IEC 60794-1:1993 Оптоволоконные кабели. Часть 1. Общие технические условия

IEC 60794-2:1989 Оптоволоконные кабели. Часть 2. Технические условия на изделия

Примечание — Стандарт на варисторы для последовательных конденсаторов отсутствует. Поэтому соответствующие испытания в отношении варисторов последовательных конденсаторов рассмотрены в настоящем стандарте.

1.3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

1.3.0    определения составных частей конденсатора и аксессуаров (definitions of capacitor parts and accessories): Соответствуют IEC 60143.

1.3.1    резервный разрядник (back-up gap): Вспомогательный разрядник, который может быть настроен на перекрытие при уровне напряжения выше, чем защитный уровень основного защитного устройства, и который обычно размещается параллельно основному защитному устройству.

1.3.2    защита батарей (bank protection): Общий термин для оборудования защиты конденсаторной батареи или ее части.

1.3.3    обходной ток (by-pass current): Ток, протекающий через перепускное устройство или устройство, подсоединенное параллельно с последовательным конденсатором. Этот ток может быть либо током повреждения, либо нормальным током.

1.3.4    перепускное устройство (by-pass device): Устройство, например переключатель или выключатель, используемый параллельно с последовательным конденсатором и его устройством защиты от перенапряжения для шунтирования тока в линии в течение заданного периода времени или непрерывно. Кроме того, путем шунтирования конденсатора это устройство может обладать свойством ввода данного конденсатора в цепь и переноса заданного тока.

1.3.5    перепускной размыкатель (by-pass disconnector): Устройство для короткого замыкания последовательного конденсатора, после того как он был шунтирован перепускным устройством.

1.3.6    перепускной ток повреждения (by-pass fault current): Ток, протекающий через перекрытую батарею последовательных конденсаторов, обусловленный неисправностью на линии.

1.3.7    перепускной разрядник, защитный разрядник (by-pass gap, protective gap): Отдельный разрядник или система разрядников для защиты конденсатора (тип К) от перенапряжения или нелинейного резистора (тип М) от перегрузок путем обвода тока нагрузки или повреждения вокруг защищенных узлов и деталей в течение заданного периода времени.

1.3.8    перепускное блокирующее устройство (by-pass interlocking device): Устройство, которое обеспечивает, чтобы все три фазы перепускного устройства находились в одном и том же замкнутом или разомкнутом положении.

1.3.9    защита от емкостного дисбаланса (capacitance unbalance protection): Устройство обнаружения дисбаланса в емкости между конденсаторными группами в пределах одной фазы, например такого, который был вызван перегоревшими предохранителями конденсаторов или неисправными конденсаторами, инициирования тревожной сигнализации или замыкания перепускного устройства, или того и другого.

1.3.10    платформа конденсатора (capacitor platform): Конструкция, которая поддерживает сборку из конденсаторов/стоек и всего соответствующего оборудования и защитных устройств и установлена на изоляторах, характеристики которых совместимы с характеристиками изоляции фазы относительно земли.

з

1.3.11    этап переключения конденсатора (capacitor switching step): См. модуль.

1.3.12    непрерывное рабочее напряжение (COV = MCOV) (Uc) варистора (continuous operating voltage, COV = NCOV, Uc, of varistor): (Максимальное) непрерывное рабочее напряжение, COV, представляет собой обозначение допустимого среднеквадратичного значения напряжения среднеквадратичной частоты, которое может быть непрерывно приложено к выводам варистора.

Примечания

1    COV варистора последовательного конденсатора обычно равно номинальному напряжению последовательного конденсатора. Данное определение отличается от определения COV для ZnO защитного разрядника согласно IEC 60099-4.

2    Соображения в отношении перенапряжений короткого замыкания последовательного конденсатора, например напряжений, вызванных колебаниями токов и токами перегрузки, принимают во внимание при определении защитного уровня варистора.

1.3.13    демпфирующее оборудование для ограничения тока (current-limiting damping equipment): Реактор или реактор с параллельно подсоединенным резистором для ограничения колебаний тока и частоты и обеспечения достаточного демпфирования колебаний разрядной цепи конденсаторов при работе обходного разрядника или обходного устройства (см. рисунок 1).

1.3.14    разрядное устройство (discharge device): Устройство, постоянно подсоединенное к клеммам конденсатора или встроенное в емкостной блок, обладающее способностью снижать остаточное напряжение на конденсаторе, после того как тот был отсоединен от источника питания.

1.3.15    разрядное напряжение (варистора) (discharge voltage (of a varistor)): См. остаточное напряжение.

1.3.16    внешняя неисправность (external fault): Неисправность в линии, возникающая вне защищенной линейной секции, которая содержит батарею конденсаторов.

1.3.17    неисправность внутри батареи конденсаторов (fault within the capacitor bank): Неисправность, возникающая внутри батареи конденсаторов, например изменения емкости в сегменте, повреждение платформы и т. д. Подобные неисправности устраняют путем защиты батареи из последовательных конденсаторов без выключения линии передачи.

1.3.18    защита платформы от неисправности (fault-to-platform protection): Устройство обнаружения неисправности изоляции на платформе, в результате которой ток, поступающий от нормальных токонесущих элементов цепи, идет к платформе, и инициирования замыкания обходного устройства.

1.3.19    ввод в работу (insertion): Размыкание перепускного устройства для перевода последовательного конденсатора в режим эксплуатации с током нагрузки или без него.

1.3.20    ток ввода в работу (insertion current): Установившееся среднеквадратичное значение тока, который протекает через последовательный конденсатор, после того как произошло размыкание перепускного устройства.

1.3.21    напряжение ввода в работу (insertion voltage): Установившееся среднеквадратичное значение напряжения, возникающего на последовательном конденсаторе при прерывании перепускного тока с размыканием перепускного устройства.

1.3.22    внутренняя неисправность (internal fault): Неисправность в линии, возникшая внутри защищенной линейной секции, которая содержит батарею конденсаторов.

1.3.23    уровень изоляции (insulation level): Набор измеренных значений напряжения (как для промышленной частоты, так и импульсной), который характеризует изоляцию батареи конденсаторов относительно ее способности выдерживать электростатические напряжения между платформой и землей, между фазами, между клеммами всего оборудования и между смонтированным на платформе оборудованием и самой платформой.

1.3.24    ток утечки (варистора) (leakage current (of a varistor)): Непрерывный ток, протекающий через варистор, при подаче заданного напряжения промышленной частоты.

Примечание — При COV и при температуре элемента варистора, равной нормальной окружающей температуре, ток утечки обычно имеет емкостный характер.

1.3.25    пороговое напряжение (1/Нт) (limiting voltage (l/Nm)). Максимальное мгновенное значение напряжения, действующего между клеммами конденсатора, деленное на л/2. Данное напряжение обычно возникает при работе варистора или непосредственно перед воспламенением разрядника.

4

ГОСТ IEC 60143-2-2013

1.3.26    защита от нарушения процесса регулирования мощности (loss-of-control-power protection): Средство инициации замыкания перепускного устройства при потере нормального регулирования мощности.

1.3.27    главный искровой промежуток (main gap): Часть защитного разрядника, которая должна перепускать ток повреждения в течение заданного периода времени, состоит из двух или большего числа высокомощных электродов.

1.3.28    MCOV (MCOV): См. непрерывное рабочее напряжение (варистора).

1.3.29    металлооксидный варистор (metal-oxide varistor): См. варистор.

1.3.30    металлооксидный варисторный элемент (metal-oxide varistor element): См. варистор-ный элемент.

1.3.31    металлооксидный варисторный столб (metal-oxide varistor column): См. варисторный столб.

1.3.32    металлооксидная варисторная группа (metal-oxide varistor group): См. варисторная группа.

1.3.33    металлооксидный варисторный блок (metal-oxide varistor unit): См. варисторный блок.

1.3.34    минимальное опорное напряжение l/MRef (варистора) (minimum reference voltage l/MRef, of a varistor): Минимальное допустимое опорное напряжение для варистора или варисторного блока в сборе, измеренное при заданной температуре, обычно (23 ± 5) °С (см. рисунок 3 и замечания, приведенные в разделе 3).

1.3.35    модуль (этап переключения конденсатора) (module (capacitor switching step)): Трехфазный функциональный блок, который содержит по одному емкостному сегменту (возможно, и несколько) на фазу, обеспечивающий взаимосвязанную работу однофазных перепускных устройств (см. рисунок 1).

1.3.36    нелинейный резистор (варистор) (non-linear resistor (varistor)): Устройство, предназначенное для функционирования в качестве средства защиты от перенапряжения конденсатора, состоящее из резисторов с нелинейным, зависящим от напряжения сопротивлением (обычно металлооксидных варисторов).

1.3.37    защита от перенапряжения (overvoltage protection): Быстродействующее устройство, которое ограничивает мгновенное напряжение на последовательном конденсаторе до допустимого значения при неисправностях энергетической системы или других ненормальных условиях работы сети.

1.3.38    мощность регулирования платформы (platform control power): Источник (источники) энергии, которым(ми) располагает потенциал платформы для осуществления операционных или контролирующих функций.

1.3.39    коммуникационное оборудование платформа-земля (platform-to-ground communication equipment): Устройства передачи управляющих, рабочих и тревожных сигналов между платформой и уровнем земли как результат эксплуатационных или защитных действий.

1.3.40    защитный разрядник (protective gap): См. обводной разрядник.

1.3.41    защитный уровень (protective level): Максимальное мгновенное значение напряжения, возникающего на конденсаторе непосредственно до или во время функционирования обводного разрядника (разрядник-план) или при заданном мгновенном токе, проходящем через варистор (варис-тор-план). На практике этот защитный уровень равен V2l/Nm.

1.3.42    номинальная краткосрочная энергия (варистора) (rated short-time energy (of a varistor)): Максимальная энергия, которую варистор может поглотить за непродолжительный промежуток времени, без повреждения вследствие теплового удара. Краткосрочную энергию обычно выражают в джоулях, килоджоулях или мегаджоулях.

1.3.43    опорный ток (варистора) (reference current (of a varistor)): Пиковое значение активной составляющей тока промышленной частоты, используемое для определения опорного напряжения варистора. Располагается в зоне перехода между областью тока утечки и током проводимости, обычно в диапазоне от 1 до 20 мА для одноваристорного столба (см. рисунок 3 в разделе 3).

1.3.44    опорное напряжение (варистора) (reference voltage (of a varistor)): Пиковое значение напряжения промышленной частоты, деленное на -12, измеренное при опорном токе варистора.

Примечание — Измерение опорного напряжения необходимо для отбора соответствующих образцов для типового испытания.

1.3.45    повторный ввод (reinsertion): Переключение тока нагрузки от обходного пути к последовательному конденсатору (см. рисунок 1).

5

1 Общие положения

     1.1 Область применения и назначение

     1.2 Нормативные ссылки

     1.3 Термины и определения

2 Требования к качеству и испытания

     2.1 Устройство защиты от перенапряжения

     2.1.1 Защитный искровой разрядник

     2.1.2 Нелинейный резистор (варистор)

     2.2 Обходной выключатель

     2.2.1 Назначение

     2.2.2 Классификация

     2.2.3 Испытания

     2.3 Размыкатели

     2.3.1 Назначение

     2.3.2 Классификация

     2.3.3 Испытания

     2.4 Демпфирующее оборудование ограничения тока

     2.4.1 Назначение

     2.4.2 Классификация

     2.4.3 Испытания

     2.5 Разрядный реактор

     2.5.1 Назначение

     2.5.2 Классификация

     2.5.3 Испытания

     2.6 Трансформатор напряжения

     2.6.1 Назначение

     2.6.2 Классификация

     2.6.3 Испытания

     2.7 Трансформатор тока

     2.7.1 Назначение

     2.7.2 Классификация

     2.7.3 Испытания

     2.8 Сигнальная колонка

     2.8.1 Назначение

     2.8.2 Классификация

     2.8.3 Испытания

     2.9 Релейная защита, аппаратура управления и платформа для заземления аппаратуры связи

     2.9.1 Назначение

     2.9.2 Классификация

     2.9.3 Испытания

3 Руководство

     3.1 Общие положения

     3.2 Технические данные для последовательных конденсаторов

     3.3 Защитный искровой разрядник

     3.4 Нелинейный резистор (варистор)

     3.4.1 Общие положения

     3.4.2 Вольтамперная характеристика варистора

     3.4.3 Осциллограммы напряжения и тока варистора при системной неисправности

     3.4.4 Замечания по параметрам варисторов и типовые испытания

     3.5 Обходной выключатель

     3.6 Размыкатели

     3.7 Демпфирующее оборудование ограничения тока

     3.8 Разрядный реактор

     3.9 Трансформатор напряжения

     3.10 Трансформатор тока

     3.11 Релейная защита, аппаратура управления и аппаратура связи «платформа—земля»

     3.12 Предпусковые испытания

     3.13 Пусковые испытания

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам

Библиография

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30
Николай Иванов

Эксперт по стандартизации и метрологии! Разрешительная и нормативная документация.

Оцените автора
Все-ГОСТЫ РУ
Добавить комментарий

ГОСТ IEC 60143-2-2013 Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем. Часть 2. Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ГОСТ

IEC 60143-2-2013

КОНДЕНСАТОРЫ, ВКЛЮЧАЕМЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ДЛЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Часть 2

Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

(IEC 60143-2:1994, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2015

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (ОАО «ВНИИС») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстан-

дарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 3 декабря 2013 г. № 62-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Россия

RU

Росстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2014 г. № 620-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60143-2-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60143-2:1994 Series capacitors for power systems. Part 2. Protective equipment for series capacitor banks (Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем. Часть 2. Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей).

В настоящем стандарте применены следующие шрифтовые выделения:

–    требования — светлый;

–    термины — полужирный;

–    методы испытаний — курсив;

–    примечания — петит.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом 33 «Силовые конденсаторы» Международной электротехнической комиссии (IEC).

Перевод с английского языка (еп).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия — идентичная (ЮТ)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1.3.46    ток повторного ввода (reinsertion current): Переходный ток, протекающий через последовательный конденсатор во время повторного ввода.

1.3.47    напряжение повторного ввода (reinsertion voltage): Переходное напряжение, образующееся на последовательном конденсаторе во время повторного ввода.

1.3.48    остаточное напряжение (конденсатора) (residual voltage (of a capacitor)): Напряжение, остающееся между выводами конденсатора при заданном периоде времени после отсоединения от источника питания.

1.3.49    остаточное напряжение (варистора) (residual voltage (of a varistor)): Пиковое значение напряжения, которое образуется между выводами варистора во время пропускания тока.

1.3.50    секция (варистора) (section (of a varistor)): Комплектная, соответствующим образом смонтированная часть варистора, необходимая для отображения поведения варистора в сборе в процессе определенного испытания. Секция варистора не обязательно является блоком варистора.

1.3.51    сегмент (segment): Однофазная сборка из групп конденсаторов, которая имеет свои собственные ограничивающие напряжение устройства и реле для защиты конденсаторов от перенапряжений и перегрузок (см. рисунок 1).

1.3.52    последовательный размыкатель (series disconnect): Устройства для отсоединения шунтированного последовательного конденсатора от линии, например, для технического обслуживания.

1.3.53    защита от субгармоники (subharmonic protection): Устройство, которое обнаруживает ток субгармоники определенной частоты и длительности и инициирует тревожный сигнал или корректирующее действие, обычно путем шунтирования батареи конденсаторов.

1.3.54    защита от продолжительного перепускного тока (sustained by-pass current protection): Средство обнаружения длительного тока, протекающего через устройство защиты от перенапряжения, и инициации замыкания перепускного устройства.

1.3.55    защита от продолжительной перегрузки (sustained overload protection): Устройство, которое обнаруживает напряжение на конденсаторе, лежащее выше номинального значения, но ниже рабочего уровня прибора защиты от перенапряжения, и инициирует тревожный сигнал или корректирующее действие.

1.3.56    временное перенапряжение (temporary overvoltage): Временное напряжение производственной частоты, превышающее длительное номинальное напряжение последовательного конденсатора.

1.3.57    термосекция (варистора) (thermal section (of a varistor)): Секция, смонтированная в соответствующем корпусе, который имеет теплопередающую способность, равную теплопередающей способности фактического варистора.

1.3.58    тепловой пробой (варистора) (thermal runaway (of a varistor)): Состояние варистора, когда установившиеся потери мощности в варисторных элементах возрастают вследствие повышения температуры при запитке варистора. Когда теплота, образующаяся за счет потерь мощности в варисторных элементах, превышает охлаждающую способность корпуса варистора, это приводит к дальнейшему увеличению температуры и, в конце концов, к отказу варистора.

1.3.59    термостабильность (варистора) (thermal stability (of a varistor)): Состояние варистора после возрастания температуры вследствие энергетического разряда и/или временного перенапряжения, когда варистор находится в запитанном состоянии при своем COV при заданных окружающих условиях, а температура варисторных элементов со временем снижается.

Является антонимом выражения «тепловой пробой».

1.3.60    триггерная схема (trigger circuit): Устройство для поджига главного разрядника при заданном уровне напряжения или по внешней команде.

1.3.61    варистор (varistor): Термин, используемый, когда нет необходимости в различении между понятиями «варисторный элемент», «варисторный блок» или «варисторная группа».

1.3.62    варисторный элемент (varistor element): Твердое керамическое тело цилиндрической формы с параллельными и металлизированными торцевыми поверхностями, представляющее наименьший активный компонент, используемый в более крупных варисторных сборках.

1.3.63    варисторный столб (varistor column): Столб, содержащий п единиц варисторных элементов, соединенных последовательно.

1.3.64    варисторный блок (varistor unit): Сборка из варисторных элементов, включающая в себя один или несколько варисторных столбов, смонтированных в соответствующем корпусе.

6

ГОСТ IEC 60143-2-2013

1.3.65 варисторная группа (varistor group): Однофазная группа из варисторных блоков, соединенных параллельно и/или последовательно, тщательно подогнанных друг к другу и образующих устройство ограничения от перенапряжения для последовательного конденсатора.

2 Требования к качеству и испытания

2.1 Устройство защиты от перенапряжения

a)    назначение

Устройство защиты от перенапряжения представляет собой быстродействующее устройство, которое ограничивает мгновенное напряжение на последовательном конденсаторе до допустимого значения, когда это значение могло бы оказаться превышенным в результате неисправности энергетической системы или какого-либо другого ненормального состояния сети;

b)    классификация

Ниже приведены четыре разновидности устройства (см. рисунок 2):

–    одноуровневый защитный искровой разрядник;

–    два разноуровневых искровых разрядника, образующие систему из сдвоенных разрядников;

–    нелинейный резистор;

–    нелинейный резистор с шунтирующим разрядником.

Дуальный разрядник

Нелинейный резистор с перепускным разрядником

Рисунок 2 — Классификация защиты от перенапряжения

2.1.1    Защитный искровой разрядник

2.1.1.1    Назначение

Основное назначение защитного искрового разрядника — действовать в качестве устройства предохранения конденсатора от перенапряжения (типы К, L). В некоторых областях применения назначения данного разрядника состоит в обеспечении резервной защиты для конденсатора (тип К) или защиты нелинейного резистора (тип М) (IEC 60143, пункт 7.6.2).

2.1.1.2    Классификация

Защитные искровые разрядники можно классифицировать следующим образом сообразно принципу их работы:

–    тип К — искровой разрядник с установившейся дугой;

–    тип L — искровой разрядник с повторяющейся дугой.

7

В отношении принципов переключения, т. е. каким образом инициируется разряд основного искрового промежутка, можно выделить нижеследующие два принципа:

–    самозапуск;

–    принудительный запуск.

(IEC 60143, пункт 7.6.2).

2.1.1.3 Испытания

По практическим соображениям некоторые испытания можно проводить на основном разряднике и на триггерной схеме раздельно. Однако типовое испытание сборки из общего разрядника также необходимо. Это испытание должно подтвердить, что комплектный разрядник, включающий в себя главный разрядник и триггерный разрядник, функционирует корректно.

2.1.1.3.1    Гпавный искровой разрядник

2.1.1.3.1.1    Типовые испытания

Испытание на ток неисправности

Учитывают следующие факторы:

–    испытание проводят только один раз;

–    величина испытательного тока должна соответствовать максимальному току неисправности промышленной частоты (среднеквадратичное значение) для всего защитного разрядника;

–    продолжительность воздействия испытательного тока должна соответствовать продолжительности тока неисправности, проходящего через разрядник при последовательном расположении батареи из конденсаторов. Сценарии неисправностей и максимальное время устранения неисправности выключателя резервной линии должны приниматься во внимание (типичные сценарии неисправностей приведены в разделе 3);

–    критерии для приемки после испытаний: отсутствие чрезмерной эрозии и значительного изменения в величине напряжения поджига разрядника.

Испытание разрядным током

Необходимо учитывать следующие факторы:

–    величина испытательного тока должна представлять собой расчетную сумму компоненты высокочастотного разрядного тока при максимальном зазоре разрядника и мгновенного значения компоненты тока неисправности промышленной частоты, включая смещение;

–    частота испытательного тока должна соответствовать частоте разрядного тока фактической батареи последовательных конденсаторов. Также может использоваться полупериодная волна тока 50 или 60 Гц от генератора короткого замыкания. В этом случае величина тока должна быть уменьшена на 10 %. Подобное испытание считается более жестким по сравнению с испытанием на разряд при фактической частоте разряда;

–    испытание разрядным током обычно повторяют 10 раз. Вместе с тем, если на используемый конденсатор часто воздействуют разряды, количество разрядов по соглашению может быть увеличено до 20 (IEC 60143, пункт 2.13, примечание 2);

–    критерии для приемки после испытания: отсутствие механических повреждений, чрезмерной эрозии и значительного изменения в напряжении поджига разрядника.

Испытание на восстанавливающее напряжение

Необходимо учитывать следующие факторы:

–    разрядник подвергают воздействию токов неисправности промышленной частоты заданных величины (величин) и длительности (длительностей), соответствующих внешним неисправностям в линии и/или внутренним неисправностям в линии. В заданных интервалах времени регистрируют выдерживаемое разрядником напряжение в функции времени;

–    испытание должно продемонстрировать, что разрядник способен в достаточной степени сдерживать напряжение восстановления, с учетом действия триггерной схемы, чтобы конденсатор смог снова восстановиться после успешного автоматического повторного включения.

Способность самогасящегося разрядника к самоочищению:

–    разрядник должен обладать способностью к восстановлению конденсатора при 150 % номинального тока в пределах четырех циклов.

2.1.1.3.1.2    Контрольные испытания:

–    контроль размеров;

8

ГОСТ IEC 60143-2-2013

–    контрольное испытание и проверка компонентов искрового разрядника, например электродов, фарфоровых держателей, компонент выравнивания распределения напряжения, втулок и несущих изоляторов, согласно соответствующим стандартам.

2.1.1.3.2 Триггерная схема

2.1.1.3.2.1    Типовые испытания самозапускающейся триггерной схемы

Перед проведением типового испытания проводят контрольное испытание.

Испытание на искровое перекрытие

Контрольное испытание должно продемонстрировать, что перекрытие происходит в заданной области допустимых значений.

Испытание на воздействие окружающей среды

Данное испытание должно продемонстрировать, что искровой промежуток работает корректно в области допустимых значений при заданных окружающих условиях, например температуре, давлении воздуха и т. д. (IEC 60060-1).

2.1.1.3.2.2    Контрольное испытание самозапускающейся триггерной схемы:

–    испытание напряжением перекрытия искры промышленной частоты или испытание опорным напряжением промышленной частоты, в зависимости от того, что применимо;

–    измерение тока выравнивания или тока утечки (если применимо);

–    проверка внутреннего коронного разряда (если применимо);

–    испытание на заполнение газом и на утечку газа.

2.1.1.3.2.3    Типовое испытание триггерной схемы с принудительным запуском

См. 2.1.1.3.3 ниже.

2.1.1.3.2.4    Контрольное испытание триггерной схемы с принудительным запуском:

–    испытание напряжением перекрытия искры промышленной частоты или испытание опорным напряжением промышленной частоты, в зависимости от того, что применимо;

–    измерение тока выравнивания или тока утечки (если применимо);

–    проверка внутреннего коронного разряда (если применимо);

–    испытание на заполнение газом и утечку газа.

2.1.1.3.3 Испытание разрядника в сборе (типовое испытание)

Испытание должно подтвердить, что скомплектованный разрядник, включающий в себя главный и триггерный разрядники, функционирует корректно. Испытательная схема включает в себя разрядник в сборе и, если применимо, варистор и конденсатор, для того чтобы воспроизвести типичную форму волны напряжения, обусловливаемую варистором. Регистрируют показания осциллографа.

2.1.2 Нелинейный резистор (варистор)

2.1.2.1    Назначение

Основное назначение нелинейного резистора — выполнять функцию защиты конденсатора (типа М) от перенапряжения (IEC 60143, пугкт 7.6.2).

2.1.2.2    Классификация

В зависимости от принципа работы варисторы можно классифицировать следующим образом:

–    варистор без шунтирующего разрядника;

–    варистор с шунтирующим разрядником.

Испытания для обоих типов идентичны.

2.1.2.3    Испытания

2.1.2.3.1    Типовые испытания

2.1.2.3.1.1    Образцы для испытаний

Если не оговаривается особо, все типовые испытания проводят на трех секциях новых варистор-ных элементов, которые ранее не подвергались каким-либо испытаниям, кроме оценки соответствия.

Масштабные коэффициенты напряжения, тока и энергии, используемые для определения типичных напряжений, применяемые в отношении образцов, описаны ниже в разделе 3.

2.1.2.3.1.2    Испытание на остаточное напряжение

Цель типового испытания на остаточное напряжение состоит в установлении соотношения между остаточными напряжениями при заданных импульсных токах для уровня напряжения, проверенного при контрольном испытании (см. раздел 3).

2.1.2.3.1.2.1 Испытание на остаточное напряжение промышленной частоты

Испытание на остаточное напряжение промышленной частоты проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного варисторного столба. Варисторные эле-

9

менты не могут находиться в капсуле любой формы, а должны экспонироваться на открытом воздухе при температуре окружающей среды (23 ± 5) °С.

На секцию подают напряжение промышленной частоты. Чтобы избежать выхода из строя при сильных токах, напряжение подают только в течение одного или нескольких периодов. Путем изменения амплитуды напряжения остаточное напряжение секции проверяют при приблизительно 0,5-; 1,0- и 1,5-кратном значении максимального ожидаемого тока скомплектованного варистора, поделенном на масштабный коэффициент тока пс.

Примечание — Поскольку могут возникнуть трудности с контролем точной амплитуды тока, остаточное напряжение при ожидаемом максимальном токе можно определить из графика зависимости остаточного напряжения от тока.

Остаточное напряжение варисторной группы определяют согласно 2.1.2.3.1.2 для секции с наибольшим остаточным напряжением.

2.1.2.3.1.2.2 Испытание на импульсное остаточное напряжение

Испытание проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного столба варисторных элементов, которые не могут быть помещены в капсулу любой конфигурации и должны экспонироваться на открытом воздухе при температуре окружающей среды (23 ± 5) °С.

На секции подают импульс тока и напряжения с фронтом нарастания напряжения 1 мс ± 10 %. Время до половинного значения не является критическим и может иметь любое значение. Амплитуду тока выбирают кратной примерно в 0,5; 1,0 и 1,5 раза значению максимального ожидаемого тока варисторной группы, поделенному на масштабный коэффициент тока лс.

Остаточное напряжение комплектного варистора определяют согласно 2.1.2.3.1.2 для секции с наибольшим остаточным напряжением.

2.1.2.3.1.3    Методика ускоренного испытания на старение

Ускоренное испытание на старение проводят в течение 1000 ч при температуре (115 ± 3) °С на новых образцах и в окружающей среде, характерной для варистора. Во время этого периода (1000 ч) на образцы подают напряжение, соответствующее COV варистора. Потери мощности по истечении 1—2 ч (начальное значение) сравнивают с потерями по истечении 1000 ч. Если потери мощности после 1000 ч оказываются менее начального значения или равны ему, необходимость в коррекциях отпадает и все типовые испытания проводят на новых варисторных элементах.

При возрастании потерь мощности соотношение мощностей определяют как отношение между потерями после 1000 ч и начальным значением. Коррекции, применяемые в отношении COV для всех типовых испытаний, затем определяют путем измерения на трех новых образцах при окружающей температуре. Уровень испытательного напряжения, начиная с COV, увеличивают до тех пор, пока не будет достигнуто вышеуказанное соотношение потерь мощности. Уровень напряжения, определенный подобным образом, соответствует новому испытательному напряжению, которое должно быть подано (вместо COV) при проверке термостабильности (см. раздел 3).

2.1.2.3.1.4    Повторное испытание на устойчивость к энергии

Назначение данного испытания состоит в проверке того, что варистор может выдержать рабочие параметры тока и энергии, на которые он рассчитан, с учетом любых возможных изменений характеристики в пределах установленных допусков.

Испытания проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из одного столба варисторных элементов, которые не заключены в капсулу какой-либо формы и должны быть открыты для доступа окружающего воздуха при температуре (23 ± 5) °С.

На секцию подают напряжение промышленной частоты, при этом подводимая энергия должна быть равна максимальной, предварительно определенной энергии варистора с учетом энергетического масштабного коэффициента nw. Напряжение подают в течение периода, длительность которого не должна быть более, чем наиболее короткое операционное время, отведенное для подачи максимальной энергии на варисторную группу.

Испытание повторяют 20 раз с временным интервалом между операциями достаточной продолжительности, чтобы секция охладилась до температуры окружающей среды.

Перед проведением повторного испытания на устойчивость к энергии должны быть проведены следующие измерения:

–    измерение опорного напряжения;

–    измерение остаточного напряжения с амплитудой тока 500 А и формой волны 8/20 мс.

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Эти измерения повторяют после испытания, при этом должно быть продемонстрировано, что значительных изменений не наблюдалось. Опорное напряжение не должно снижаться более чем на 5 %, а остаточное напряжение не должно изменяться более чем на 5 %.

Примечания

1    Остаточное напряжение проверяют для импульса тока 500 А 8/20 мкс, а не при напряжении промышленной частоты. Это связано с проблемой точного воспроизведения того же тока при испытании на напряжение промышленной частоты и, таким образом, получения высокой точности при проверке каких-либо изменений.

2    В отношении отдельных областей применения для варистора может иметь решающее значение энергия, которая соответствует только одному полуциклу или нескольким циклам напряжения промышленной частоты. Источник промышленной частоты затем может быть заменен генератором с распределенными параметрами, который подает приблизительно прямоугольный импульс тока на образец для испытаний. Данное испытание признается эквивалентным, если поглощение энергии является одним и тем же, как если бы длительность прямоугольной волны тока оказалась не более продолжительной, чем время, в течение которого ток промышленной частоты должен течь сквозь указанный варистор.

2.1.2.3.1.5 Испытание на выдерживание энергии и стабильность напряжения промышленной частоты

Назначение данного испытания — проверить, что варистор способен выдерживать максимальную заданную энергию с последующей возможной временной последовательностью перенапряжения и затем продемонстрировать температурную устойчивость, активированную при COV и при наибольшей температуре окружающей среды.

Испытания проводят на секциях с опорным напряжением не менее 3 кВ. Секции должны состоять из варисторных элементов, которые заключены в капсулу таким образом, чтобы данная секция отображала истинную термическую модель варисторной группы.

Если варисторная группа содержит блоки с несколькими параллельными колонками из варисторных элементов, соответствующие секции должны иметь одинаковое количество параллельных колонок.

Кроме того, если опорное напряжение в испытании 2.1.2.3.1.4 падает для любого из образцов, в данном испытании используют те же варисторные элементы. В противном случае отбирают новые ва-ристорные элементы.

Перед проведением данного испытания проводят следующие измерения:

–    измерение опорного напряжения;

–    измерение остаточного напряжения с амплитудой тока 500 А и формой волны 8/20 мс.

Эти измерения повторяют после испытания, при этом должно быть продемонстрировано, что значительные изменения не наблюдались. Опорное напряжение не уменьшилось более чем на 5 %, а остаточное напряжение не изменилось более чем на 5 %.

Испытание на выдерживание энергии и стабильность напряжения промышленной частоты начинают с предварительного нагревания в печи испытательных секций до температуры (60 + 3) °С.

В течение 5 мин после извлечения испытательной секции из источника нагревания напряжение промышленной частоты подают на секцию, при этом инжектируемая энергия должна быть равна максимальной установленной энергии варистора с учетом энергетического масштабного коэффициента nw.

Это напряжение прилагают в течение периода, не более продолжительного, чем самое короткое рабочее время подачи максимальной энергии к варисторной группе.

Как можно скорее, но не менее чем через 5 с после инжекции энергии, напряжение промышленной частоты, равное непрерывному рабочему напряжению варисторной группы с учетом масштабного коэффициента напряжения nv, подают и выдерживают его 30 мин, в течение которых должна быть продемонстрирована температурная устойчивость, т. е. активная составляющая тока утечки и/или температура варисторных элементов, и/или потери мощности подлежат измерению, отражая стабильное уменьшение.

Если последовательность временного перенапряжения задана для варисторной группы после поглощения энергии, та же или эквивалентная последовательность должна быть применена в отношении испытательных секций с учетом масштабного коэффициента напряжения.

Если временное перенапряжение является слишком высоким, температура может возрасти в течение этого периода. Однако когда данное напряжение уменьшается до непрерывного рабочего напряжения или уровня, который может сохраняться часами, температурная устойчивость должна быть подтверждена. Например, после какой-то последовательности нарушений напряжение конденсатора может на 35 % превысить непрерывное рабочее напряжение в течение 30 мин, с последующей перегрузкой на 17 % в дополнительные 24 ч. Варистор затем будет термически стабилен после получения

максимальной энергии и 35 % перегрузки в течение 30 мин, т. е. варистор сможет охлаждаться после воздействия на него 24-часового напряжения перегрузки.

Примечания

1    Напряжение промышленной частоты, создающее энергетическую инжекцию, может быть заменено генератором с распределенными параметрами, если будут действовать те же требования, рассмотренные в примечании 2 к 2.1.2.3.1.4.

2    COV, если необходимо, регулируют согласно результату ускоренной методики старения 2.1.2.3.1.3.

2.1.2.3.1.6    Верификация термических секций

Для того чтобы убедиться в том, что определенная секция представляет собой истинную термическую модель варисторной группы, кривую охлаждения этой секции необходимо сравнить с кривой охлаждения наиболее длинного блока в варисторе. Две кривые охлаждения выводят из температуры от приблизительно 150 °С до температуры окружающей среды. Нагревание секции и варисторного блока осуществляется путем подачи напряжения промышленной частоты. Период нагревания должен быть примерно одинаковым как для самой секции, так и для данного блока.

Кривые охлаждения определяют как среднее значение или путем контроля температуры отдельных варисторных элементов.

При выборе контроля температуры одного единственного варисторного элемента берут элемент, расположенный между 1/2 и 1/3 длины блока от верхней части.

Наконец, для подтверждения тепловой эквивалентности испытательная секция для всех случаев во время периода охлаждения должна иметь равную или более высокую температуру, чем варисторный блок.

2.1.2.3.1.7    Испытание на стравливание давления

В IEC 60099-1 описаны методики испытаний на стравливание давления для стандартных защитных разрядников. Назначение этих испытаний — показать, что внутреннее короткое замыкание разрядника не приведет к разрыву корпуса и, как следствие, к случайному повреждению окружающего оборудования или оборудования, обеспечивающего безопасность работ.

Соответствующее внимание также должно быть уделено тому, что испытание на стравливание давления распространяется на разряд емкостной батареи от уровня защиты.

При отсутствии альтернативной методики испытания на стравливание давления как при высоком, так и при низком токе проводят согласно стандартам МЭК.

В отношении варисторных блоков одного типа, отличающихся один от другого только длиной изолятора, успешное испытание наиболее длинного блока рассматривают так же, как действительное для всех более коротких блоков.

2.1.2.3.1.8    Ускоренное испытание на долговечность

Это выборочное испытание проводят на индивидуальных варисторных элементах, взятых произвольно из каждой производственной партии. На образцы подают напряжение переменного тока при повышенной температуре 120 °С в течение нескольких недель. Количество образцов для испытаний должно быть согласовано между заказчиком и изготовителем. Приложенное напряжение должно быть равно по крайней мере 1,05-кратному значению COV варисторного элемента. Потери мощности варисторных элементов в конце испытательного периода не могут превышать заданной величины. Данное испытание служит индикатором долгосрочной стабильности и создает определенную уверенность в том, что рассматриваемый варистор будет удовлетворительно работать в течение своего срока эксплуатации.

2.1.2.3.2 Повседневные испытания

Повседневные испытания не рассматриваются детально, т. к. многие различные методы испытаний позволяют достичь подобного качества в отношении максимальной нагрузочной способности и защитного уровня. Ниже приведена предполагаемая программа испытаний.

2.1.2.3.2.1    Испытания на выдерживание энергии

Все варисторные элементы подлежат испытанию на выдерживание энергии, которое включает в себя повторяющиеся последовательности из энергетических инжекций с периодами охлаждения между ними. При каждой тестовой последовательности на варисторный элемент подают энергетическую инжекцию, выше или равную номинальной краткосрочной энергии.

2.1.2.3.2.2    Испытание на остаточное напряжение

Для достижения заданного защитного уровня испытание на остаточное напряжение проводят в отношении всех отдельных варисторных элементов или полностью собранных варисторных блоков. Испытание предпочтительно проводят с амплитудой тока того же порядка значения, что и максимальный

ГОСТ IEC 60143-2-2013

ожидаемый ток неисправности для данного варистора с учетом масштабного коэффициента тока пс. Форма волны может иметь любое время нарастания импульса от мкс до мс.

Уровень защиты для варисторной группы при фактической форме волны тока и амплитуде затем определяют с помощью типового испытания и отношения между остаточным напряжением при токе повседневного испытания и остаточным напряжением секций типового испытания при той же самой волне тока.

2.1.2.3.2.3    Испытание на утечку

Полностью собранные узлы и блоки с герметизированными корпусами подвергают соответствующему испытанию на утечку.

2.1.2.3.2.4    Испытание на опорное напряжение

Опорное напряжение измеряют на каждом варисторном блоке. Измеренные значения должны находиться в пределах диапазона, установленного изготовителем.

2.1.2.3.2.5    Испытание на ток утечки

Напряжение промышленной частоты, равное COV для каждого варисторного блока, должно быть применено, проверенный ток утечки должен лежать в пределах гарантированных данных (при этом уровне напряжения ток утечки будет практически полностью емкостным).

2.1.2.3.2.6    Испытание на частичный разряд

Удовлетворительное отсутствие внутренних частичных разрядов должно быть продемонстрировано в отношении всех собранных варисторных узлов посредством какого-либо чувствительного метода. Испытание проводят с поданным напряжением промышленной частоты, равным по крайней мере 1,05-кратному значению COV варисторного блока.

2.1.2.3.2.7    Испытание на перераспределение тока

Максимальное допустимое отклонение в перераспределении тока между параллельными колонками варисторных элементов в комплектном варисторе подлежит определению со стороны изготовителя. Кроме того, изготовитель представляет методику повседневного испытания для демонстрации того, что перераспределение тока будет лежать в установленных допусках.

2.2 Обходной выключатель

2.2.1    Назначение

Назначение обходного выключателя заключается в намеренном шунтировании и включении последовательного конденсатора. Ввод конденсатора сопровождается размыканием обходного выключателя. Также он может использоваться для автоматического шунтирования в случае возникновения неисправностей и нарушений. Соответствующее внимание должно быть уделено высокочастотному пусковому току, когда конденсатор подвергся шунтированию. В некоторых случаях обходной выключатель соединяют последовательно с защитным искровым разрядником и используют только для ввода (тип К с двумя разрядниками) (см. IEC 60143, пункт 7.6.2.).

2.2.2    Классификация

Обходные выключатели можно классифицировать по-разному:

a)    относительно принципа их работы: масломинимальный, SF6, с нагнетанием воздуха, вакуумный и т. д;

b)    относительно рабочего механизма: пружинный, гидравлический, пневматический, соленоидный.

Важно отметить, что отключающий(е) механизм(ы) должен (должны) рассчитываться на включение фактического сегмента конденсатора, в то время как изоляция на землю должна соответствовать изоляции на землю энергетической системы.

Операционный цикл подлежит реверсированию, например: (О)-С-О-С или (О)-С-О-С-О-С. Рекомендуется, чтобы выключатель был оснащен двумя замыкающими катушками.

Обходный выключатель не задействуется для прерывания токов короткого замыкания, и соответствующее внимание должно быть уделено риску возникновения повторного пробоя (см. IEC 60143, пункт 7.6.4).

2.2.3    Испытания

Проводят следующие испытания. Координацию осуществляют согласно IEC 60056 и IEC 60694.

2.2.3.1 Типовые испытания

Испытания диэлектрических свойств

Применяется подраздел 6.1 IEC 60694 с соблюдением следующих изменений:

– условия испытаний, установленные в таблицах VIII, IX и X, регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

13

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Испытание на радиоинтерференционное напряжение (r.i.v.)

Испытание на радиоинтерференционное напряжение проводят по соглашению между изготовителем и пользователем. Применяется подраздел 6.2 IEC 60694 со следующими добавлениями:

–    испытания могут проводиться на одном полюсе обходного выключателя как в замкнутом, так и в разомкнутом положении;

–    приложенные напряжения регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

Испытание на возрастание температуры Применяется подраздел 6.3 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи Применяется подраздел 6.4 IEC 60694.

Испытания на краткосрочный выдерживающий и пиковый выдерживающий токи Применяется подраздел 6.5 IEC 60694.

Механические испытания и испытание на воздействие окружающей среды Применяется подраздел 6.101 IEC 60056 со следующим добавлением:

–    коммутационный цикл подлежит изменению (заменить С на О и наоборот): см. таблицу XII, пункты 6.101.3.3 и 6.101.3.4 IEC 60056.

Емкостные испытания на переключение тока

Применяется подраздел 6.111 IEC 60056 со следующими добавлениями:

–    испытания на включение линии и включение кабеля не применимы к обходным выключателям;

–    по аналогии с испытаниями на переключение тока конденсаторных батарей все испытания в тестовых режимах № 2 и 4 (см. пункт 6.111.8.1 IEC 60056) представляют собой испытания на замыкание-размыкание. В тестовом режиме № 4 как амплитуда, так и частота тока включения должна превышать фактические значения разрядного тока перепускного модуля батареи последовательных конденсаторов, в то время как ток выключения должен соответствовать фактическому току повторного ввода модуля.

2.2.3.2 Повседневные испытания

Выдерживающие испытания на напряжение промышленной частоты главной цепи в сухих условиях

Применяется подраздел 7.1 IEC 60694 с соблюдением следующих изменений:

–    тестовые напряжения, приведенные в таблицах с I по IV IEC 60056, регулируют сообразно различным номинальным напряжениям на размыкающих элементах и от размыкающих элементов к земле.

Испытания на выдерживание напряжения на управляющих и вспомогательных схемах Применяется подраздел 7.2 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи Применяется подраздел 7.3 IEC 60694.

Механические эксплуатационные испытания

Применяется подраздел 7.101 IEC 60056 с соблюдением следующих изменений:

Слова в пункте с) «не замкнут» и «замкнут» поменять местами.

Расчетные и визуальные проверки Применяется подраздел 7.102 IEC 60056.

2.3 Размыкатели

2.3.1    Назначение

2.3.1.1    Обходной размыкатель

Назначение обходного размыкателя заключается в намеренном шунтировании батареи из последовательных конденсаторов, при условии, что батарея последовательных конденсаторов уже шунтирована обходным выключателем.

2.3.1.2    Последовательный размыкатель

Назначение последовательного размыкателя заключается в намеренном отсоединении батареи последовательных конденсаторов от линии.

Обходные и последовательные размыкатели помогают отсоединить батарею последовательных конденсаторов, не прерывая работу линии, например для технического обслуживания (IEC 60143, пункт 7.6.4).

ГОСТ IEC 60143-2-2013

2.3.2    Классификация

Размыкатели можно классифицировать следующим образом:

a)    по принципу их работы: центральный размыкатель, двойной, пантографический, полупантогра-фический и т. д.

b)    по исполнительному механизму: с приводом от мотора, гидравлический, пневматический и т. д.

2.3.3    Испытания

Рекомендуются следующие испытания. Испытания проводят по IEC 60129 и IEC 60694.

2.3.3.1    Типовые испытания Испытания диэлектрических свойств По подразделу 6.1 IEC 60694.

Испытание на напряжение радиопомех (ЭМС)

Испытание на напряжение радиопомех проводят по соглашению между изготовителем и пользователем. Применяется подраздел 6.2 стандарта IEC 60694.

Испытание на повышение температуры По подразделу 6.3 IEC 60694.

Измерения сопротивления главной цепи По подразделу 6.4 IEC 60694.

Испытания на краткосрочный выдерживаемый ток и пиковый выдерживаемый ток По подразделу 6.5 IEC 60694.

Испытания на функциональную и механическую долговечность По подразделу 6.102 IЕС 60129.

Эксплуатация в условиях обледенения

Данное испытание допускается проводить только по специальному запросу пользователя. По подразделу 6.103 IЕС 60129.

Эксплуатация при предельных температурах По подразделу 6.104 IЕС 60129.

2.3.3.2    Контрольные испытания

Испытания на выдерживание напряжения промышленной частоты главной цепи в сухих условиях По подразделу 7.1 IEC 60694 в сочетании с подразделом 7.1 IEC 60129.

Испытания на выдерживание напряжения на управляющих и вспомогательных схемах По подразделу 7.2 IEC 60694.

Измерение сопротивления главной цепи По подразделу 7.3 IEC 60694.

Механические эксплуатационные испытания По подразделу 7.101 IЕС 60129.

2.4 Демпфирующее оборудование ограничения тока

2.4.1    Назначение

Назначение демпфирующего оборудования заключается в ограничении выбросов и частоты тока, а также в обеспечении достаточного демпфирования разрядных колебаний конденсатора при срабатывании защитного разрядника или замыкании обходного выключателя.

2.4.2    Классификация

Демпфирующее оборудование состоит из демпфирующего реактора и демпфирующего резистора, подсоединенного параллельно реактору. Демпфирующий резистор может быть подсоединен постоянно к цепи или подсоединяться только при работе обходного устройства. В некоторых случаях демпфирующий резистор не применяют (см. раздел 3).

Демпфирующая цепь может размещаться в обходной цепи емкостной батареи или в емкостной

цепи.

2.4.3    Испытания

Некоторые испытания на реакторе и резисторе следует проводить раздельно. Вместе с тем также рекомендуется проводить испытание демпфирующей цепи в целом.

2.4.3.1    Демпфирующий реактор ограничения тока

2.4.3.1.1    Типовые испытания Испытание на ток повреждения Принимают во внимание следующие факторы:

– испытание проводят только один раз;

15

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок— в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ IEC 60143-2-2013

–    выброс испытательного тока должен соответствовать максимальному обходному току при неисправности промышленной частоты (среднеквадратичное значение) (действующий ток/ожидаемый ток неисправности). Ток неисправности должен включать в себя пиковый асимметричный ток;

–    длительность испытательного тока должна соответствовать длительности тока неисправности в месте расположения батареи последовательных конденсаторов. Сценарии неисправностей и максимальное время устранения неисправности резервного выключателя принимают во внимание (типичные сценарии неисправностей приведены в разделе 3);

–    критерии приемки после испытания: отсутствие каких-либо признаков чрезмерного нагревания и механического или электрического разрушения.

Испытание на разрядный ток

Принимают во внимание следующие факторы:

–    выброс испытательного тока должен представлять собой расчетную сумму компоненты высокочастотного разрядного тока при максимальном зазоре разрядника и мгновенного значения компоненты тока неисправности промышленной частоты, включая смещение;

–    частота испытательного тока должна соответствовать частоте разрядного тока фактической батареи последовательных конденсаторов. Также может использоваться полупериод тока 50 или 60 Гц от короткозамкнутого генератора, но амплитуда тока должна быть уменьшена на 10 %. Подобное испытание считается более строгим по сравнению с разрядным испытанием при фактической частоте разряда;

–    испытание на разрядный ток обычно повторяют 10 раз. Вместе с тем, если на используемый конденсатор часто воздействуют разряды, количество разрядов по соглашению может быть увеличено до 20 (IEC 143, подраздел 2.13, примечание 2);

–    критерии для приемки после испытаний: отсутствие каких-либо признаков чрезмерного нагревания и механического или электрического разрушения.

Испытание на повышение температуры

Во время проведения испытания на повышение температуры демпфирующий резистор, если он имеется, устанавливают на свое место, если оно находится внутри реактора.

Повышение температуры измеряют как с помощью датчиков температуры, так и методом измерения сопротивления.

2.4.3.1.2    Контрольные испытания

Измерение индуктивности

Индуктивность измеряют на номинальной частоте. Вместо 50 Гц измерение на частоте 60 Гц является приемлемым (и наоборот).

Измерение сопротивления

Измеряют сопротивление постоянному и переменному току (на 50 или 60 Гц).

Измерение потерь

Поскольку потери реактора с воздушным сердечником являются весьма незначительными, их нельзя точно измерить. Эти потери можно вычислить, используя активное сопротивление переменному току и номинальное значение тока (см. раздел 3).

Испытание импульсным напряжением

Испытание импульсным напряжением рекомендуется проводить как контрольное испытание. Его повторяют три раза.

Значение импульсного испытательного напряжения выбирают, принимая во внимание уровень защитного напряжения (IEC 60143, пункт 7.7.1).

Вследствие низкого значения индуктивности демпфирующего реактора форма волны импульса может быть короче, чем 1,2/50 мкс, и оказаться искаженной. Это допустимо.

2.4.3.2    Демпфирующий резистор ограничения тока

2.4.3.2.1 Типовые испытания

Резистор тестируют на предмет того, что он выдерживает воздействие энергии, высокочастотного тока и тока неисправности промышленной частоты и при этом соответствует техническим условиям.

По практическим соображениям испытание допускается проводить на уменьшенной модели демпфирующего резистора. Конструкция этой модели должна быть подобна конструкции фактического резистора.

Испытание на способность поглощения энергии

ГОСТ IEC 60143-2-2013

Содержание

1    Общие положения………………………………………1

1.1    Область применения и назначение……………………………1

1.2    Нормативные ссылки…………………………………..2

1.3    Термины и определения…………………………………3

2    Требования к качеству и испытания ……………………………..7

2.1    Устройство защиты от перенапряжения………………………….7

2.1.1    Защитный искровой разрядник…………………………..7

2.1.2    Нелинейный резистор (варистор)………………………….9

2.2    Обходной выключатель…………………………………13

2.2.1    Назначение……………………………………13

2.2.2    Классификация………………………………….13

2.2.3    Испытания…………………………………….13

2.3    Размыкатели………………………………………14

2.3.1    Назначение……………………………………14

2.3.2    Классификация………………………………….15

2.3.3    Испытания…………………………………….15

2.4    Демпфирующее оборудование ограничения тока…………………….15

2.4.1    Назначение……………………………………15

2.4.2    Классификация………………………………….15

2.4.3    Испытания…………………………………….15

2.5    Разрядный реактор……………………………………17

2.5.1    Назначение……………………………………17

2.5.2    Классификация………………………………….17

2.5.3    Испытания…………………………………….17

2.6    Трансформатор напряжения………………………………18

2.6.1    Назначение……………………………………18

2.6.2    Классификация………………………………….19

2.6.3    Испытания…………………………………….19

2.7    Трансформатор тока…………………………………..19

2.7.1    Назначение…………………………………….19

2.7.2    Классификация………………………………….19

2.7.3    Испытания…………………………………….19

2.8    Сигнальная колонка…………………………………..19

2.8.1    Назначение……………………………………19

2.8.2    Классификация………………………………….19

2.8.3    Испытания…………………………………….19

2.9    Релейная защита, аппаратура управления и платформа для заземления аппаратуры связи . 20

2.9.1    Назначение……………………………………20

2.9.2    Классификация………………………………….20

2.9.3    Испытания…………………………………….21

3    Руководство…………………………………………22

3.1    Общие положения……………………………………22

3.2    Технические данные для последовательных конденсаторов……………….22

3.3    Защитный искровой разрядник……………………………..22

3.4    Нелинейный резистор (варистор)…………………………….23

3.4.1    Общие положения…………………………………23

3.4.2    Вольтамперная характеристика варистора…………………..25

3.4.3    Осциллограммы напряжения и тока варистора при системной неисправности…..25

3.4.4    Замечания по параметрам варисторов и типовые    испытания……………25

3.5    Обходной выключатель…………………………………28

3.6    Размыкатели………………………………………28

3.7    Демпфирующее оборудование ограничения тока…………………….29

3.8    Разрядный реактор……………………………………30

ГОСТ IEC 60143-2-2013

3.9    Трансформатор напряжения………………………………31

3.10    Трансформатор тока………………………………….31

3.11    Релейная защита, аппаратура управления и аппаратура связи «платформа—земля» …. 31

3.12    Предпусковые испытания……………………………….31

3.13    Пусковые испытания………………………………….31

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным

международным стандартам………………………….32

Библиография…………………………………………33

V

ГОСТ I ЕС 60143-2—2013

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНДЕНСАТОРЫ, ВКЛЮЧАЕМЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО, ДЛЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Часть 2

Аппаратура защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей

Series capacitors for power systems. Part 2. Protective equipment for series capacitor banks

Дата введения — 2015—01—01

1 Общие положения

1.1 Область применения и назначение

Настоящий стандарт распространяется на аппаратуру защиты для последовательно включаемых конденсаторных батарей, рассчитанных на мощность свыше 10 МВар на фазу. Под аппаратурой защиты подразумевают аппаратуру главной цепи и вспомогательное оборудование, которое представляет собой часть установки из последовательных конденсаторов, но которое располагается вне собственно емкостного узла. Рекомендации в отношении емкостного узла приведены в IEC 60143. Аппаратура защиты упомянута в подразделах 1.3 и 7.6 IEC 143.

Аппаратура защиты, рассматриваемая в настоящем стандарте, включает в себя следующее оборудование:

–    устройство защиты от перенапряжения;

–    защитный искровой зазор (разрядник);

–    нелинейный резистор (варистор);

–    обходной автоматический выключатель;

–    размыкатели;

–    демпфирующее оборудование для ограничения тока;

–    разрядный реактор;

–    трансформатор напряжения;

–    трансформатор тока;

–    сигнальная колонка;

–    релейная защита, контрольное оборудование и платформа для заземления коммуникационного оборудования.

См. рисунок 1.

Принципы, связанные с применением и эксплуатацией последовательных конденсаторов, рассмотрены в разделе 3.

Примеры сценариев неисправностей указаны в разделе 3.

Примеры схем защиты, с применением различных приборов защиты от перенапряжения, приведены в 2.1.

Издание официальное

Фаза А

Фаза В

Фаза С

Фазовый узел А

Фазовый узел В

Фазовый узел С

1 — сегмент из конденсаторных блоков; 2 — главная аппаратура защиты для сегмента; 3 — обходной автоматический выключатель; 4 — последовательный размыкатель

Рисунок 1 — Составные части батареи из последовательных конденсаторов

Примечание — Предохранители конденсаторов в настоящем стандарте не рассматриваются, т. к. они приводятся в IEC 60143 и IEC 60595.

Назначение настоящего стандарта заключается в следующем:

–    формулирование единых правил по эксплуатации, испытаниям и номинальным характеристикам;

–    рассмотрение различных типов приборов защиты от перенапряжения;

–    разработка руководства по монтажу и эксплуатации.

1.2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие стандарты (документы). Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта (документа), для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного стандарта (документа) (включая все его изменения).

IEC 60044-4:1980 Измерительные трансформаторы. Часть 4. Измерение локальных разрядов

IEC 60050-436:1990 Международный электротехнический словарь (МЭС). Глава 436. Силовые конденсаторы

IEC 60056:1987 Выключатели переменного тока высокого напряжения

IEC 60060-1:1989 Метод высоковольтного испытания. Часть 1. Общие определения и требования к испытаниям

IEC 60068-2-30:1980 Основные методы испытаний на воздействие окружающей среды. Часть 2. Испытания. Испытание Db и руководство: Влажная теплота, циклы (часовая цикличность 12 + 12)

IEC 60076-1:1993 Силовые трансформаторы. Часть 1. Общие положения

IEC 60099-1:1991 Разрядники для защиты от перенапряжений. Часть 1. Разрядники нелинейного резисторного типа для систем переменного тока

IEC 60099-4:1991 Разрядники для защиты от перенапряжений. Часть 4. Разрядники для защиты от перенапряжений металлооксидные

IEC 60129:1984 Размыкатели переменного тока и заземляющие переключатели

IEC 60143:1992 Конденсаторы, включаемые последовательно, для энергосистем

2

ГОСТ IEC 60143-2-2013

IEC 60185:1987 Трансформаторы тока

IEC 60186:1987 Трансформаторы напряжения

IEC 60255-6:1988 Реле. Часть 6. Измерительные реле и аппаратура защиты

IEC 60289:1988 Реакторы

IEC 60383 (части 1-2):1993 Испытания изоляторов из керамического материала или стекла для подвесных линий с номинальным напряжением свыше 1000 В

IEC 60595:1977 Внутренние предохранители для последовательных конденсаторов. Изменение 2, 1987

IEC 60654 (части 1-4): 1979—1987 Условия эксплуатации для аппаратуры измерения и управления промышленными процессами

IEC 60694:1980 Общие положения для стандартов на высоковольтное коммутационное и управляющее оборудование

IEC 60794-1:1993 Оптоволоконные кабели. Часть 1. Общие технические условия

IEC 60794-2:1989 Оптоволоконные кабели. Часть 2. Технические условия на изделия

Примечание — Стандарт на варисторы для последовательных конденсаторов отсутствует. Поэтому соответствующие испытания в отношении варисторов последовательных конденсаторов рассмотрены в настоящем стандарте.

1.3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

1.3.0    определения составных частей конденсатора и аксессуаров (definitions of capacitor parts and accessories): Соответствуют IEC 60143.

1.3.1    резервный разрядник (back-up gap): Вспомогательный разрядник, который может быть настроен на перекрытие при уровне напряжения выше, чем защитный уровень основного защитного устройства, и который обычно размещается параллельно основному защитному устройству.

1.3.2    защита батарей (bank protection): Общий термин для оборудования защиты конденсаторной батареи или ее части.

1.3.3    обходной ток (by-pass current): Ток, протекающий через перепускное устройство или устройство, подсоединенное параллельно с последовательным конденсатором. Этот ток может быть либо током повреждения, либо нормальным током.

1.3.4    перепускное устройство (by-pass device): Устройство, например переключатель или выключатель, используемый параллельно с последовательным конденсатором и его устройством защиты от перенапряжения для шунтирования тока в линии в течение заданного периода времени или непрерывно. Кроме того, путем шунтирования конденсатора это устройство может обладать свойством ввода данного конденсатора в цепь и переноса заданного тока.

1.3.5    перепускной размыкатель (by-pass disconnector): Устройство для короткого замыкания последовательного конденсатора, после того как он был шунтирован перепускным устройством.

1.3.6    перепускной ток повреждения (by-pass fault current): Ток, протекающий через перекрытую батарею последовательных конденсаторов, обусловленный неисправностью на линии.

1.3.7    перепускной разрядник, защитный разрядник (by-pass gap, protective gap): Отдельный разрядник или система разрядников для защиты конденсатора (тип К) от перенапряжения или нелинейного резистора (тип М) от перегрузок путем обвода тока нагрузки или повреждения вокруг защищенных узлов и деталей в течение заданного периода времени.

1.3.8    перепускное блокирующее устройство (by-pass interlocking device): Устройство, которое обеспечивает, чтобы все три фазы перепускного устройства находились в одном и том же замкнутом или разомкнутом положении.

1.3.9    защита от емкостного дисбаланса (capacitance unbalance protection): Устройство обнаружения дисбаланса в емкости между конденсаторными группами в пределах одной фазы, например такого, который был вызван перегоревшими предохранителями конденсаторов или неисправными конденсаторами, инициирования тревожной сигнализации или замыкания перепускного устройства, или того и другого.

1.3.10    платформа конденсатора (capacitor platform): Конструкция, которая поддерживает сборку из конденсаторов/стоек и всего соответствующего оборудования и защитных устройств и установлена на изоляторах, характеристики которых совместимы с характеристиками изоляции фазы относительно земли.

з

1.3.11    этап переключения конденсатора (capacitor switching step): См. модуль.

1.3.12    непрерывное рабочее напряжение (COV = MCOV) (Uc) варистора (continuous operating voltage, COV = NCOV, Uc, of varistor): (Максимальное) непрерывное рабочее напряжение, COV, представляет собой обозначение допустимого среднеквадратичного значения напряжения среднеквадратичной частоты, которое может быть непрерывно приложено к выводам варистора.

Примечания

1    COV варистора последовательного конденсатора обычно равно номинальному напряжению последовательного конденсатора. Данное определение отличается от определения COV для ZnO защитного разрядника согласно IEC 60099-4.

2    Соображения в отношении перенапряжений короткого замыкания последовательного конденсатора, например напряжений, вызванных колебаниями токов и токами перегрузки, принимают во внимание при определении защитного уровня варистора.

1.3.13    демпфирующее оборудование для ограничения тока (current-limiting damping equipment): Реактор или реактор с параллельно подсоединенным резистором для ограничения колебаний тока и частоты и обеспечения достаточного демпфирования колебаний разрядной цепи конденсаторов при работе обходного разрядника или обходного устройства (см. рисунок 1).

1.3.14    разрядное устройство (discharge device): Устройство, постоянно подсоединенное к клеммам конденсатора или встроенное в емкостной блок, обладающее способностью снижать остаточное напряжение на конденсаторе, после того как тот был отсоединен от источника питания.

1.3.15    разрядное напряжение (варистора) (discharge voltage (of a varistor)): См. остаточное напряжение.

1.3.16    внешняя неисправность (external fault): Неисправность в линии, возникающая вне защищенной линейной секции, которая содержит батарею конденсаторов.

1.3.17    неисправность внутри батареи конденсаторов (fault within the capacitor bank): Неисправность, возникающая внутри батареи конденсаторов, например изменения емкости в сегменте, повреждение платформы и т. д. Подобные неисправности устраняют путем защиты батареи из последовательных конденсаторов без выключения линии передачи.

1.3.18    защита платформы от неисправности (fault-to-platform protection): Устройство обнаружения неисправности изоляции на платформе, в результате которой ток, поступающий от нормальных токонесущих элементов цепи, идет к платформе, и инициирования замыкания обходного устройства.

1.3.19    ввод в работу (insertion): Размыкание перепускного устройства для перевода последовательного конденсатора в режим эксплуатации с током нагрузки или без него.

1.3.20    ток ввода в работу (insertion current): Установившееся среднеквадратичное значение тока, который протекает через последовательный конденсатор, после того как произошло размыкание перепускного устройства.

1.3.21    напряжение ввода в работу (insertion voltage): Установившееся среднеквадратичное значение напряжения, возникающего на последовательном конденсаторе при прерывании перепускного тока с размыканием перепускного устройства.

1.3.22    внутренняя неисправность (internal fault): Неисправность в линии, возникшая внутри защищенной линейной секции, которая содержит батарею конденсаторов.

1.3.23    уровень изоляции (insulation level): Набор измеренных значений напряжения (как для промышленной частоты, так и импульсной), который характеризует изоляцию батареи конденсаторов относительно ее способности выдерживать электростатические напряжения между платформой и землей, между фазами, между клеммами всего оборудования и между смонтированным на платформе оборудованием и самой платформой.

1.3.24    ток утечки (варистора) (leakage current (of a varistor)): Непрерывный ток, протекающий через варистор, при подаче заданного напряжения промышленной частоты.

Примечание — При COV и при температуре элемента варистора, равной нормальной окружающей температуре, ток утечки обычно имеет емкостный характер.

1.3.25    пороговое напряжение (1/Нт) (limiting voltage (l/Nm)). Максимальное мгновенное значение напряжения, действующего между клеммами конденсатора, деленное на л/2. Данное напряжение обычно возникает при работе варистора или непосредственно перед воспламенением разрядника.

4

ГОСТ IEC 60143-2-2013

1.3.26    защита от нарушения процесса регулирования мощности (loss-of-control-power protection): Средство инициации замыкания перепускного устройства при потере нормального регулирования мощности.

1.3.27    главный искровой промежуток (main gap): Часть защитного разрядника, которая должна перепускать ток повреждения в течение заданного периода времени, состоит из двух или большего числа высокомощных электродов.

1.3.28    MCOV (MCOV): См. непрерывное рабочее напряжение (варистора).

1.3.29    металлооксидный варистор (metal-oxide varistor): См. варистор.

1.3.30    металлооксидный варисторный элемент (metal-oxide varistor element): См. варистор-ный элемент.

1.3.31    металлооксидный варисторный столб (metal-oxide varistor column): См. варисторный столб.

1.3.32    металлооксидная варисторная группа (metal-oxide varistor group): См. варисторная группа.

1.3.33    металлооксидный варисторный блок (metal-oxide varistor unit): См. варисторный блок.

1.3.34    минимальное опорное напряжение l/MRef (варистора) (minimum reference voltage l/MRef, of a varistor): Минимальное допустимое опорное напряжение для варистора или варисторного блока в сборе, измеренное при заданной температуре, обычно (23 ± 5) °С (см. рисунок 3 и замечания, приведенные в разделе 3).

1.3.35    модуль (этап переключения конденсатора) (module (capacitor switching step)): Трехфазный функциональный блок, который содержит по одному емкостному сегменту (возможно, и несколько) на фазу, обеспечивающий взаимосвязанную работу однофазных перепускных устройств (см. рисунок 1).

1.3.36    нелинейный резистор (варистор) (non-linear resistor (varistor)): Устройство, предназначенное для функционирования в качестве средства защиты от перенапряжения конденсатора, состоящее из резисторов с нелинейным, зависящим от напряжения сопротивлением (обычно металлооксидных варисторов).

1.3.37    защита от перенапряжения (overvoltage protection): Быстродействующее устройство, которое ограничивает мгновенное напряжение на последовательном конденсаторе до допустимого значения при неисправностях энергетической системы или других ненормальных условиях работы сети.

1.3.38    мощность регулирования платформы (platform control power): Источник (источники) энергии, которым(ми) располагает потенциал платформы для осуществления операционных или контролирующих функций.

1.3.39    коммуникационное оборудование платформа-земля (platform-to-ground communication equipment): Устройства передачи управляющих, рабочих и тревожных сигналов между платформой и уровнем земли как результат эксплуатационных или защитных действий.

1.3.40    защитный разрядник (protective gap): См. обводной разрядник.

1.3.41    защитный уровень (protective level): Максимальное мгновенное значение напряжения, возникающего на конденсаторе непосредственно до или во время функционирования обводного разрядника (разрядник-план) или при заданном мгновенном токе, проходящем через варистор (варис-тор-план). На практике этот защитный уровень равен V2l/Nm.

1.3.42    номинальная краткосрочная энергия (варистора) (rated short-time energy (of a varistor)): Максимальная энергия, которую варистор может поглотить за непродолжительный промежуток времени, без повреждения вследствие теплового удара. Краткосрочную энергию обычно выражают в джоулях, килоджоулях или мегаджоулях.

1.3.43    опорный ток (варистора) (reference current (of a varistor)): Пиковое значение активной составляющей тока промышленной частоты, используемое для определения опорного напряжения варистора. Располагается в зоне перехода между областью тока утечки и током проводимости, обычно в диапазоне от 1 до 20 мА для одноваристорного столба (см. рисунок 3 в разделе 3).

1.3.44    опорное напряжение (варистора) (reference voltage (of a varistor)): Пиковое значение напряжения промышленной частоты, деленное на -12, измеренное при опорном токе варистора.

Примечание — Измерение опорного напряжения необходимо для отбора соответствующих образцов для типового испытания.

1.3.45    повторный ввод (reinsertion): Переключение тока нагрузки от обходного пути к последовательному конденсатору (см. рисунок 1).

5

1 Общие положения

     1.1 Область применения и назначение

     1.2 Нормативные ссылки

     1.3 Термины и определения

2 Требования к качеству и испытания

     2.1 Устройство защиты от перенапряжения

     2.1.1 Защитный искровой разрядник

     2.1.2 Нелинейный резистор (варистор)

     2.2 Обходной выключатель

     2.2.1 Назначение

     2.2.2 Классификация

     2.2.3 Испытания

     2.3 Размыкатели

     2.3.1 Назначение

     2.3.2 Классификация

     2.3.3 Испытания

     2.4 Демпфирующее оборудование ограничения тока

     2.4.1 Назначение

     2.4.2 Классификация

     2.4.3 Испытания

     2.5 Разрядный реактор

     2.5.1 Назначение

     2.5.2 Классификация

     2.5.3 Испытания

     2.6 Трансформатор напряжения

     2.6.1 Назначение

     2.6.2 Классификация

     2.6.3 Испытания

     2.7 Трансформатор тока

     2.7.1 Назначение

     2.7.2 Классификация

     2.7.3 Испытания

     2.8 Сигнальная колонка

     2.8.1 Назначение

     2.8.2 Классификация

     2.8.3 Испытания

     2.9 Релейная защита, аппаратура управления и платформа для заземления аппаратуры связи

     2.9.1 Назначение

     2.9.2 Классификация

     2.9.3 Испытания

3 Руководство

     3.1 Общие положения

     3.2 Технические данные для последовательных конденсаторов

     3.3 Защитный искровой разрядник

     3.4 Нелинейный резистор (варистор)

     3.4.1 Общие положения

     3.4.2 Вольтамперная характеристика варистора

     3.4.3 Осциллограммы напряжения и тока варистора при системной неисправности

     3.4.4 Замечания по параметрам варисторов и типовые испытания

     3.5 Обходной выключатель

     3.6 Размыкатели

     3.7 Демпфирующее оборудование ограничения тока

     3.8 Разрядный реактор

     3.9 Трансформатор напряжения

     3.10 Трансформатор тока

     3.11 Релейная защита, аппаратура управления и аппаратура связи «платформа—земля»

     3.12 Предпусковые испытания

     3.13 Пусковые испытания

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам

Библиография

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30
Николай Иванов

Эксперт по стандартизации и метрологии! Разрешительная и нормативная документация.

Оцените автора
Все-ГОСТЫ РУ
Добавить комментарий