GBT73301998交流电力系统阻波器

中华人民共和国国家标准交流电力系统阻波器发布实施国家技术监督局发布前言本标准是的修订版修订时非等效采用国际标准交流电力系统阻波器在编排顺序上除将第章目的的内容与第章合并并将前言中的引用标准内容列入第章引用标准以外其他均与相同在技术内容上修订时也尽量采用的规定但又结合我国实际情况对其中系统电压分级和保护元件等方面的内容进行了适应性调整与相比主要差异体现在以下方面标准名称中交流电力系统线路阻波器改为交流电力系统阻波器设备名称线路阻波器简化为阻波器提高了温升限值降低了绝缘水平规定了金属氧化物避雷器在阻波器过电压保护中的应用并在绝缘配合中引入波前冲击放电电压和陡波冲击电流残压的概念此外增加了无线电干扰电压限值的规定根据最新版国际标准和国家标准电气绝缘耐热性评定和分级的规定本标准将参考温度为的绝缘耐热等级改称为级而和中称之为级表中称级绝缘参考温度为表中称其参考温度为本标准根据和电气绝缘耐热性评定和分级的规定统一取本标准第一版发布于年本次修订为第二版本标准自实施之日起同时代替本标准的附录附录均为提示的附录本标准由中华人民共和国电力工业部提出本标准由全国电力远动通信标准化技术委员会归口本标准由北京电力设备总厂负责起草电力部电力自动化研究院电力部西北电力设计院南京金山电气公司参加起草本标准主要起草人郭香福陈道元李顺涂继和中华人民共和国国家标准交流电力系统阻波器代替国家技术监督局批准实施第一篇总则范围本标准规定了有关阻波器的定义要求试验方法及额定值本标准适用于串接于高压交流输电线中的阻波器该设备用以防止频率一般在范围内的载波信号在电力系统各种条件下发生过度损耗并使得来自邻近电力线载波系统的干扰降到最小本标准不适用于为其他目的连接在高压输电线上的电感器以及用于交直流换流站的阻波器交直流换流站阻波器所在电力系统条件未在本标准中规定有关资料见附录提示的附录引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性高压输变电设备的绝缘配合高电压试验技术电力变压器第二部分温升交流高压电器动热稳定试验方法电工名词术语变压器高压电器和套管的接线端子交流系统用碳化硅阀式避雷器电气绝缘的耐热性评定和分级交流无间隙金属氧化物避雷器高压电器设备无线电干扰测试方法交流电力系统线路阻波器用有串联间隙金属氧化物避雷器符号以下符号不包括在使用时已有注解的以及仅在附录中出现的符号温度系数分流损耗以阻塞电阻为基础的分流损耗固有电容以阻塞阻抗为基础的频带以阻塞电阻为基础的频带中心频率以阻塞电阻为基础的中心频率额定工频额定持续电流额定短时电流第一个半波的非对称峰值额定短时电流稳态分量有效值主线圈导体内短时电流的密度主线圈的工频电感主线圈的真实电感主线圈的额定电感阻塞电阻温度系数的倒数额定工频下额定短时电流在阻波器上的感应电压系统最高电压阻塞阻抗温度工作条件标准条件标准条件应为户外运行阻波器在日照雨雾霜雪及结冰等情况下应能实现所要求的功能盐雾工业污秽等恶劣的大气条件应在制造厂与用户间的具体协议中规定海拔高度除非与制造厂有特殊协议并采取保证其适用性的措施阻波器不应在海拔以上地区使用环境温度除非与制造厂有特殊协议并采取保证其适用性的措施阻波器工作环境的空气温度不应超过的范围工业频率本标准适用于工业频率为或的电力系统波形应用本标准时可以认为工频电流电压具有接近正弦波的波形异常工作条件如果和规定的要求不能满足则应按第章和处理第二篇定义本标准采用下列定义其他术语见系列标准的各有关部分概述阻波器一般由电感型式的主线圈调谐装置以及保护元件组成串接在高压输电线中载波信号连接点与相邻的电力系统元件如母线变压器等之间跨接于主线圈的调谐装置经适当调谐可使阻波器在一个多个载波频率点或连续的载波频带内呈现较高的阻抗而工频阻抗则可忽略不计阻波器也可用来限制电力系统分支点载波功率的损失图中和给出了典型的阻波器电路单频调谐阻波器频带调谐阻波器图阻波器电路主线圈承载高压输电线工频电流的电感线圈视在电感主线圈的电抗除以确定该电抗的角频率的商固有电容的影响未被补偿工频电感主线圈在工业频率下的电感真实电感主线圈在规定频率下的自电感固有电容的影响已补偿额定电感主线圈在的真实电感固有电容与真实电感一起使主线圈在自谐振频率点谐振的电容固有电容的数值决定于主线圈的结构设计自谐振频率主线圈的真实电感与固有电容一起产生的谐振频率主线圈的电阻主线圈在直流状态下的电阻温度系数温度每变化电阻率变化量与时电阻率的比值额定工频阻波器所连接的高压电力系统的工频调谐装置与主线圈并联由电容器电感器电阻器组成的部件这些元件由阻波器的载频性能要求确定不一定同时具备保护元件跨接于主线圈和调谐装置的元件使阻波器不会因暂态过电压损坏调谐装置中的个别元件可以加装其他保护元件载波频率特性电力系统的元件如变压器母线线路等相当于在阻波器以外接在线路和大地之间的一个阻抗该阻抗与阻波器的阻抗相串联形成载波通道的分路该分路所引起的信号功率的损耗取决于两部分阻抗的向量和在最不利的情况下两阻抗中的电抗分量可能会相互抵消从而使得总分路阻抗降低到不合要求的数值为了消除这种可能性以及进一步消除由电力系统开关操作引起的分流损耗的变化阻波器的阻塞阻抗应含有电阻分量阻波器的性能可以只按其电阻分量评价阻塞阻抗在规定的载波频带内整台阻波器的复阻抗阻塞电阻阻塞阻抗的电阻分量分流损耗由于阻波器阻塞能力有限而引起的载波信号的损耗取一与输电线特性阻抗相等的阻抗在与阻波器并联和不并联两种情况下该阻抗两端信号电压的比值定义为分流损耗以表示以阻塞电阻为基础的分流损耗在阻塞阻抗中的电抗分量被完全抵消的条件下由于阻塞阻抗中电阻分量有限而引起的载波信号的损耗以阻塞阻抗为基础的频带载波频带或见图在此频带内阻塞阻抗的模值不低于规定值或分流损耗不超过规定值以阻塞电阻为基础的频带载波频带或在此频带内阻塞电阻不低于规定值或以阻塞电阻为基准的分流损耗不超过规定值见图单频调谐阻波器频带调谐阻波器但图阻波器频带的定义中心频率阻塞频带边界频率的几何平均值以阻塞电阻为基础的中心频率以阻塞电阻为基础的阻塞频带边界频率的几何平均值频带调谐阻波器的等于品质因数主线圈在规定频率下的电抗值对电阻值的比值电流额定持续电流在规定工频下连续流过主线圈而不会使温升超过限值的最大电流的有效值额定短时电流在一定时间内通过主线圈而不会引起热损坏或机械损坏的短路电流稳态分量有效值短时电流第一个半波的非对称峰值应取为该有效值的倍紧急过载电流在一定时间内主线圈能够承受而不引起永久性损坏且不至于显著缩短使用寿命的电流第三篇要求一般要求主线圈主线圈的额定电感应从第章的推荐值中选择并不低于规定值的如对互换性有要求制造厂应与用户协商确定适当的上限注计算阻塞电阻或以阻塞电阻为基准的带宽时应采用下偏差自谐振频率该频率应高于但额定电感大于的阻波器除外这种阻波器主线圈由于实际结构的限制可能无法使该频率达到这一数值品质因数如对互换性有要求主线圈在的品质因数应不小于主线圈的实际结构会影响值电流额定值持续电流和短时电流的额定值应与第章及第章的推荐值一致调谐装置调谐装置应设计得在通过额定持续电流额定短时电流或紧急过载电流时主线圈的温升及磁场不会引起阻塞性能的显著变化也不会引起任何损坏调谐装置的布置应考虑到便于更换保护元件建议采用符合或规定的金属氧化物避雷器符合规定的碳化硅阀式避雷器也可采用避雷器的设计及安装应保证在主线圈通过额定持续电流额定短时电流紧急过载电流时温升和磁场不会使其功能发生显著变化也不会引起任何损坏不仅当额定短时电流通过阻波器时在阻波器两端间感应的工频电压不应使它动作或放电而且在它动作于某种冲击过电压后相继而来的短时电流感应的工频电压也不应使它维持放电或动作状态避雷器标称放电电流不应小于安装在阻波器后面的站用避雷器的数值且不允许低于避雷器的通流容量应足以释放各种操作过电压的能量避雷器杂散电容的分散性与不稳定性不应构成对阻波器阻塞特性的不良影响应保证阻波器在承载上述各种电流时阻塞特性频响曲线不会因避雷器杂散电容的变化受温升的影响而发生明显变化阻塞阻抗或阻塞电阻在此条件下不应低于规定值阻塞要求阻塞阻抗和分流损耗的要求由制造厂和用户协商确定为了明确频带的概念建议以作为分流损耗和以阻塞电阻为基础的分流损耗的最大值相当于阻塞电阻为输电线特性阻抗的倍一种典型情况是单导线输电线相对地阻抗为与它相连的阻波器的阻塞电阻为连续工作要求当海拔高度不超过环境空气温度在规定的范围以内时在通过额定持续电流的情况下阻波器任何部分的温升不应超过表列出的限值热点的温升应直接测定平均温升按规定的电阻法测算得出由于阻波器在工作寿命期内一般不是满载运行表给出的最高温升高于规定的数值表温升限值耐热等级参考温度最高温升直测法测得的热点温升电阻法测得的平均温升耐热等级参考温度最高温升直测法测得的热点温升电阻法测得的平均温升注对于上述等级以外的某些绝缘材料通过制造厂和用户协商可以采用此表所列以外的温升限值如果阻波器需要在环境空气温度超过所规定的最大值以内的情况下运行则阻波器允许的最高温升应减低如果超过的温度不大于如果超过的温度大于但小于或等于对于空气温度超过规定的上限值以上的情况允许温升由制造厂与用户协商确定当阻波器需要在海拔以上地区运行而试验在低海拔地区进行时海拔以上每增加温升限值下降阻波器的某些部件根据其位置可能需要或具有单独的要求裸露金属部件或绕组温升不应超过相邻绝缘材料的使用上限对于端子尺寸在参照时应注意主线圈磁场产生的涡流会使端子工作于较高的温度承受短时电流的能力机械强度阻波器承受额定短时电流的非对称峰值后短时电流所产生的电动力不应使阻波器出现机械结构以及电气特性的改变此性能按规定的试验进行验证热性能阻波器应能承受时间有效值的额定短时电流的热作用按规定的试验进行验证绝缘水平阻波器两端间的绝缘阻波器两端间的绝缘水平由保护元件的额定电压决定主线圈及调谐装置的绝缘应根据以下因素适当确定额定工频下额定短时电流通过主线圈时在两端间感应的工频电压式中电压额定工频主线圈的工频电感额定短时电流有效值保护元件的短时最高工作电压应高于保护元件的波前冲击放电电压陡波冲击电流残压或标称放电电流残压中取较高值系统电压绝缘阻波器系统电压绝缘通常由悬式或支柱式绝缘子承担阻波器的系统电压绝缘水平应与连接在高压电网中其他设备一致见用于高海拔地区的阻波器如果需要阻波器在海拔到的地区使用但在海拔以下试验空气绝缘产品中由空气距离形成的绝缘的试验电压应按规定的海拔校正系数予以修正无线电干扰电压阻波器上的电晕会产生无线电干扰电压建议电晕起始电压至少比阻波器所连接的电网的最高相电压高表给出了各级电力系统最高电压无线电干扰试验电压及最高无线电干扰电压的数值表电力系统电压无线电干扰电压及试验电压的关系系统电压额定电压系统最高电压无线电干扰试验电压最高无线电干扰电压系统电压额定电压系统最高电压无线电干扰试验电压最高无线电干扰电压注如阻波器运行在高海拔地区但在低海拔地区试验试验电压按规定的空气绝缘海拔校正系数予以修正工频损耗由于工频电流的流过和涡流的存在阻波器会产生功率损耗损耗的大小与阻波器的设计和主线圈使用的材料有关如果用户要求确定损耗制造厂应按协议提供损耗值应注意工频损耗的降低会影响阻波器的载波频率性能由于阻波器在设计和结构上差异很大为便于比较建议将损耗修正到温度为时的数值附录提示的附录中提出了按温度修正损耗的方法悬挂系统抗拉强度阻波器悬挂系统的抗拉强度至少应达到阻波器质量的倍乘以换算为再加配件防鸟栅防鸟栅不是必备的如配备直径的球体应不能进入阻波器端子端子的位置和型式由制造厂和用户协商应注意对端子尺寸的详细规定第四篇铭牌主线圈调谐装置保护元件应配有铭牌固定在明显易见的部位铭牌应采用耐气候影响的材料制作文字应难以消除铭牌应列出下列数据主线圈铭牌制造厂名和制造年月型号序号额定电感工频电感额定持续电流额定工频额定短时电流和持续时间质量标准号调谐装置铭牌制造厂名和制造年月型号序号频率或频带阻塞阻抗或阻塞电阻最低值额定冲击保护水平主线圈额定电感和序