2024電力設(shè)備與材料著火危險(xiǎn)評(píng)定導(dǎo)則第5部分：油浸式電容器

5II目 次1范圍 1規(guī)性用件 1術(shù)和義 1油式容用體緣材著危試方法 2油式容用體料閃測(cè)方法 2油式容電試方法 2電器失試方法 6油式容用料產(chǎn)品火險(xiǎn)定 6油式容用料產(chǎn)品火險(xiǎn)級(jí) 7附錄 A100kvar浸式容產(chǎn)電試實(shí)例 9附錄 B油式容器品失試方實(shí)例 13圖1串?dāng)?shù)在3及的電器樣制示圖 3圖2串?dāng)?shù)在4及的電器樣制示圖 4圖3試電試接圖 5圖A.1浸電器樣 9圖A.2能容電放電壓放電的形圖 10圖A.3驗(yàn)試出面積包無(wú)裂漏現(xiàn)象 12表1油式容電驗(yàn)的火險(xiǎn)級(jí)準(zhǔn) 7表2油式容用著火險(xiǎn)級(jí) 7IIII——第1部分：總則；——第2部分：油浸式變壓器；——第3部分：干式電抗器；——第4部分：換流閥并聯(lián)電抗器。PAGEPAGE10電力設(shè)備與材料著火危險(xiǎn)評(píng)定導(dǎo)則第5部分：油浸式電容器范圍本文件適用于標(biāo)稱電壓1000V及以上電壓等級(jí)油浸式電容器用絕緣紙板、電纜紙、聚丙烯薄膜、硅橡膠、芐基甲苯絕緣油等材料和電容器產(chǎn)品的著火危險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定。（GB/T2900.1電工術(shù)語(yǔ)基本術(shù)語(yǔ)GB/T2900.5電工術(shù)語(yǔ)絕緣固體、液體和氣體GB/T2900.16電工術(shù)語(yǔ)電力電容器GB/T5169.1電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn)第1部分：著火試驗(yàn)術(shù)語(yǔ)GB/T5169.2電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn)第2部分：著火危險(xiǎn)評(píng)定導(dǎo)則總則GB/T5169.16-20171650W法GB/T5169.4949GB/T11024.1-2019標(biāo)稱電壓1000V以上交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器第DL/T1774-2017電力電容器外殼耐受爆破能量試驗(yàn)導(dǎo)則NB/T11307.1電力設(shè)備與材料著火危險(xiǎn)評(píng)定導(dǎo)則第1部分：總則NB/T11307.2-2024電力設(shè)備與材料著火危險(xiǎn)評(píng)定導(dǎo)則第2部分：油浸式變壓器ISO13943防火安全：詞匯FireSafety—VocabularyGB/T2900.1GB/T2900.5GB/T2900.16GB/T5169.1GB/T5169.2GB/T5169.49GB/T5169.16、DL/T1774、NB/T11307.1、NB/T11307.2-2024、ISO13943界定的下列術(shù)語(yǔ)和定義適應(yīng)于本文件。3.1油浸式電容器oil-immersedcapacitor電介質(zhì)的固體材料浸于絕緣油介質(zhì)中的電容器。3.2儲(chǔ)能電容器energystoragecapacitorDL/T1774-2017，3.23.3充電能量chargingenergy為進(jìn)行電容器電弧試驗(yàn)，預(yù)先存儲(chǔ)在儲(chǔ)能電容器的能量。[來(lái)源：DL/T1774-2017，3.3，修改]3.4注入能量implantedenergyWiDL/T1774-2017，3.53.5電弧耐受能量arcwithstandenergy電容器內(nèi)部發(fā)生極間或極對(duì)殼擊穿時(shí)，外部并聯(lián)電容器對(duì)故障電容器放電引起故障電容器外殼或套管破裂的最小能量。3.6額定電弧耐受能量ratedarcwithstandenergyDL/T1774:2017，3.8]3.7殘余能量residualenergyWrDL/T1774-2017，3.103.8熱失控thermalrunaway電容器內(nèi)部放熱反應(yīng)引起不可控溫升的現(xiàn)象。試驗(yàn)裝置應(yīng)符合GB/T5169.16—2017第6章的規(guī)定。試樣參考NB/T11307.2-2024的4.3要求。NB/T11307.2-20244.44.5試驗(yàn)方法按GB/T5169.49-2024的要求執(zhí)行。按NB/T11307.2-2024第5章要求執(zhí)行，進(jìn)行芐基甲苯絕緣油閃點(diǎn)的測(cè)定。1套管套管電容元件套管套管電容元件電容元件故障元件金屬絲內(nèi)熔絲內(nèi)熔絲電容元件電容元件故障元件電容元件電容元件故障元件圖1串聯(lián)數(shù)在3串及以下的電容器試樣的制備示意圖

套管套管套管套管電容元件電容元件故障元件金屬絲內(nèi)熔絲內(nèi)熔絲電容元件電容元件故障元件電容元件電容元件故障元件電容元件電容元件電容元件試樣數(shù)量不應(yīng)少于4臺(tái)，其中試樣數(shù)量為3臺(tái)，1臺(tái)試樣用于放電參數(shù)調(diào)整。試驗(yàn)采用直流儲(chǔ)能、脈沖放電的方式，利用儲(chǔ)能電容器預(yù)先存儲(chǔ)電弧能量后對(duì)試樣進(jìn)行放電，用波形記錄儀實(shí)測(cè)注入電容器內(nèi)部的電弧能量。2率。將短接導(dǎo)體K2拆除，將試樣串入到試驗(yàn)回路，對(duì)儲(chǔ)能電容器存儲(chǔ)能量后，對(duì)試樣進(jìn)行放電，并使實(shí)際注入試樣的電弧能量達(dá)到要求。試驗(yàn)接線如圖3所示。R D K1T1 T2AC

CCxV F1 F2 K2R0H符號(hào)說(shuō)明：AC—交流電源；T1—調(diào)壓器；T2—試驗(yàn)變壓器；V—直流(交直流)分壓器，用于測(cè)量充電電壓；C—儲(chǔ)能電容器，電容量可調(diào)；R0—放電回路外部等效電阻（非實(shí)際電阻）；F1、F2—電容分壓器()K1—放電球隙；K2—短接導(dǎo)體；H—羅氏線圈或分流器，用于測(cè)量放電電流；Cx—試驗(yàn)樣品。圖3試樣電弧試驗(yàn)接線圖1.1×2注：考慮到并聯(lián)電容器組實(shí)際運(yùn)行方式及試驗(yàn)回路可調(diào)節(jié)性，儲(chǔ)能電容器電容量可以在該值的70%~100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。儲(chǔ)能電容器充電電壓范圍為（1.1~2.0）×2倍試樣額定電壓。儲(chǔ)能電容器的充電能量范圍為（1.0~2.0）倍試樣額定電弧耐受能量?；鶞?zhǔn)放電波形參數(shù)應(yīng)滿足下列要求：a）基準(zhǔn)放電波形電流相鄰峰值之比大于等于0.8；b）基準(zhǔn)放電波形振蕩頻率大于等于4.0kHz。（試驗(yàn)過(guò)程應(yīng)采用采樣率在1MS/s、分辨率12位及以上的瞬態(tài)數(shù)字記錄儀記錄試樣放電電流、試樣兩端電壓及儲(chǔ)能電容器殘余電壓波形。注入能量計(jì)算方法宜采用能量焦耳積分法。計(jì)算方法如下：Wc1，放電電流能量焦耳積分∫∞??2(??)????01阻R0，則：?? =??

×∫∞??2(??)dt （1）??1

0 01Wc2∫∞??2(??)????02阻Rx，儲(chǔ)能電容器電容量C，殘余電壓Ur，儲(chǔ)能電容器殘余電荷能量Wr，則：1 2=2??????（2）∞?? =(??+??)×∫??2(??)????+??（3）??2

0 ?? 02 ??Wi為：∞∫??2(??)??????=?????×02 ???（4）?? ??2

??1

∫∞??2(??)???? ??0110%18k電壓等級(jí)、電容器組串并聯(lián)方式等情況協(xié)商確定。記錄單個(gè)試驗(yàn)的放電電壓、放電電流的暫態(tài)波形以及殘余電壓值，記錄試驗(yàn)過(guò)程中電容器外殼破裂、漏油或著火的情況。11.21.2倍（情況。附錄B總則（固體材料水平燃燒著火危險(xiǎn)分級(jí)按NB/T11307.2-2024的7.2要求執(zhí)行。固體材料垂直燃燒著火危險(xiǎn)分級(jí)按NB/T11307.2-2024的7.3要求執(zhí)行。固體材料電弧著火危險(xiǎn)分級(jí)按GB/T5169.49-2024的第11章的要求執(zhí)行。根據(jù)表1所示的評(píng)定要求，對(duì)試樣電弧試驗(yàn)的著火危險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)。表1油浸式電容器電弧試驗(yàn)的著火危險(xiǎn)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)著火危險(xiǎn)分級(jí)備注試樣外殼或套管未發(fā)生爆裂或漏油Ⅰ級(jí)電弧試驗(yàn)過(guò)程，在沖擊油壓下外殼和套管等僅僅發(fā)生變形，可有效將高溫的絕緣油和故障限制在電容器內(nèi)部，電容器著火危險(xiǎn)低試樣外殼或套管發(fā)生爆裂或漏油，但未發(fā)生燃燒Ⅱ級(jí)電弧試驗(yàn)過(guò)程，在沖擊油壓下外殼和套管等已發(fā)生破裂，試樣內(nèi)部的高溫絕緣油通過(guò)裂口已跟空氣接觸，但未發(fā)生燃燒，電容器存在著火危險(xiǎn)。試樣外殼或套管發(fā)生爆裂或漏油，試樣發(fā)生燃燒Ⅲ級(jí)電弧試驗(yàn)過(guò)程，在沖擊油壓下外殼和套管等已發(fā)生破裂，試樣內(nèi)部的高溫絕緣油通過(guò)裂口跟空氣接觸，同時(shí)發(fā)生燃燒，電容器著火危險(xiǎn)極高油浸式電容器用固體絕緣材料著火危險(xiǎn)等級(jí)應(yīng)符合表2規(guī)定。如果對(duì)油浸式電容器用材料著火危險(xiǎn)等級(jí)另有要求，則由供需雙方協(xié)商確定。表2油浸式電容器用材料著火危險(xiǎn)等級(jí)固體絕緣材料項(xiàng)目著火危險(xiǎn)等級(jí)絕緣紙板水平燃燒試驗(yàn)HB級(jí)電纜紙水平燃燒試驗(yàn)HB級(jí)聚丙烯薄膜水平燃燒試驗(yàn)HB級(jí)硅橡膠水平燃燒試驗(yàn)HB級(jí)垂直燃燒試驗(yàn)V-0級(jí)固體材料電弧著火危險(xiǎn)等級(jí)應(yīng)不低于Arc(HB)-4級(jí)。油浸式電容器用芐基甲苯絕緣油絕緣油的閃點(diǎn)應(yīng)不低于135℃。油浸式電容器電弧試驗(yàn)著火危險(xiǎn)等級(jí)應(yīng)為Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)。（待補(bǔ)充）附錄A100kvar油浸式電容器產(chǎn)品電弧試驗(yàn)實(shí)例（資料性）試樣是交流濾波器用的油浸式電容器，額定電壓為12/√3kV，技術(shù)參數(shù)如下表所示。表A.1技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值額定電壓12/√3kV額定電流14.43A額定容量100kvar額定頻率50Hz額定電容6.631uF介質(zhì)結(jié)構(gòu)3膜films串聯(lián)段數(shù)3每串并聯(lián)數(shù)4額定電弧耐受能量18kJ介質(zhì)允許最熱點(diǎn)溫度80℃304圖A.1油浸式電容器試樣試驗(yàn)過(guò)程電壓波形、電流波形如下圖所示，試驗(yàn)記錄如下表所示。表A.2試驗(yàn)記錄試驗(yàn)參數(shù)試樣1試樣2試樣3充電電壓（kV）11.9311.9411.83儲(chǔ)能電容量（μF）370370370儲(chǔ)能能量（計(jì)算值）Wc2（kJ）26.3326.3725.89放電電流第一峰值峰值（kA）113113113時(shí)間（us）48.048.053.3相鄰的放電電流第一峰值峰值（kA）58.058.061.0時(shí)間（us）288288283電流積分焦耳值（kJ/Ω）1374.361346.471386.55外回路消耗能量WR0（kJ）7.757.597.82儲(chǔ)能電容器殘壓（kV）0.470.300.09儲(chǔ)能電容器殘留能量Wr（kJ）0.040.020注入試樣能量Wi（kJ）18.5418.7618.07注入試樣能量超過(guò)額定電弧耐受能量，且小于額定電弧耐受能量1.2倍，滿足6.10的要求，試驗(yàn)結(jié)果有效。圖A.2儲(chǔ)能電容器電壓、放電電壓、放電電流的波形圖試樣