DL∕T 1805-2018 電力變壓器用有載分接開關(guān)選用導(dǎo)則

2018-04-03發(fā)布2018-07-01實施國家能源局發(fā)布I 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4有載分接開關(guān)的結(jié)構(gòu)型式、分類及型號表示方法 3 77試驗 8標(biāo)志、包裝、運輸和貯存 附錄A(資料性附錄)變壓器用有載分接開關(guān)的結(jié)構(gòu)型式及分類 附錄B(資料性附錄)變壓器用有載分接開關(guān)型號表示方法 附錄C(資料性附錄)電力變壓器用有載分接開關(guān)訂貨信息 附錄D(資料性附錄)有載分接開關(guān)的選型示例 附錄E(資料性附錄)有載分接開關(guān)內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu) 2ⅡGB/T1094.1電力變壓器第1部分：總則GB/T1094.3電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗GB/T1094.5電力變壓器第5部分：承受短路的能力GB/T1094.7電力變壓器第7部分：油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則GB/T7354高電壓試驗技術(shù)局部放電測量GB/T10230.1—2007分接開關(guān)第1部分：性能要求和試驗方法GB/T10230.2分接開關(guān)第2部分：應(yīng)用導(dǎo)則JB/T8314分接開關(guān)試驗導(dǎo)則[GB/T10230.1—2007,定義3.1]2與分接選擇器或選擇開關(guān)配合使用，能承載電流但不能接通和開斷電流的一種裝置。當(dāng)從一個終端位置轉(zhuǎn)移到另一終端位置時，能使分接選擇器或選擇開關(guān)的觸頭和接于其上的分接頭不止一次地被[GB/T10230.1—2007,定義3.6]粗調(diào)選擇器coarsechange-overselector把分接繞組的一端或另一端接到主繞組上的一種轉(zhuǎn)換選擇器。它與分接選擇器有公共觸頭，極性選擇位置數(shù)為2個，分別連接分接繞組的2個終端。電阻式有載分接開關(guān)在分接變換中，當(dāng)相鄰兩個分接頭被暫時橋接時，由分接頭之間的電壓降產(chǎn)恢復(fù)電壓recoveryvoltage選擇開關(guān)或組合式有載分接開關(guān)的切換開關(guān)的每個主通斷觸頭組或過渡觸頭組在開斷電流被切斷還有一種情況，在轉(zhuǎn)換選擇器觸頭動作時，分接繞組與主繞組在電氣上瞬間脫離處于懸浮狀態(tài)，3相關(guān)額定級電壓relevantratedstepvoltage[GB/T10230.1—2007,定義3.29]由一個或幾個元件組成的電阻器，用以把使用中的分接頭和將要使用的分接頭橋接起來，使負(fù)載從一個分接轉(zhuǎn)移到另一個分接而不切斷負(fù)載電流或不使負(fù)載電流有明顯的變化。同時，也在兩個分接電位電阻tie-inresistor為限制轉(zhuǎn)換選擇器觸頭動作時在觸頭之間所產(chǎn)生的恢復(fù)電壓，在分接繞組中部抽頭與電流輸出端變壓器用有載分接開關(guān)根據(jù)應(yīng)用條件和技術(shù)特點的不同，其結(jié)構(gòu)型式存在一定的差異，具體結(jié)構(gòu)有載分接開關(guān)的型號組成主要包括：調(diào)壓方式、基本接線、分接選擇器絕緣等級代號、電壓等級5.1.1電力變壓器設(shè)計時，分接開關(guān)的選擇應(yīng)以滿足變壓器實際運行和試驗條件為原則，優(yōu)先考慮選用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)型分接開關(guān)，其結(jié)構(gòu)功能、技術(shù)參數(shù)以及安裝方式等應(yīng)滿足變壓器安全運行的相關(guān)5.1.2有載分接開關(guān)的選用還應(yīng)考慮絕緣介質(zhì)、熄弧介質(zhì)、使用環(huán)境溫度、運行過載情況、調(diào)擋操作c)變壓器繞組連接方式(Y接中性點、△接、單相);4i)繞組布置圖。依據(jù)由5.1.3獲得的數(shù)據(jù)，可按下述步驟確定有載分接開關(guān)的基本參數(shù)和型號(有載分接開關(guān)選型示例參見附錄D)。1)變壓器最大通過電流計算；2)變壓器級電壓計算；3)級容量：變壓器的分接電流與相關(guān)級電壓乘積的最大值。1)有載分接開關(guān)的型號；2)相數(shù)；3)最大額定通過電流。c)確定有載分接開關(guān)的絕緣水平和分接選擇器(或選擇開關(guān))規(guī)格：1)有載分接開關(guān)的主絕緣水平；2)有載分接開關(guān)的內(nèi)部絕緣水平；3)基本接線原理圖。1)短時過負(fù)載；2)允許短路電流；3)切換開關(guān)(或選擇開關(guān))的觸頭壽命。5.3.1對于全絕緣變壓器，選用有載分接開關(guān)的主絕緣水平應(yīng)不低于與其配套的變壓器絕緣水平。對性點絕緣水平。用于中性點以外位置調(diào)壓時，有載分接開關(guān)的主絕緣水平應(yīng)不低于與分接繞組相連接繞組的絕緣水平。對使用三相有載分接開關(guān)的△接繞組，其主絕緣應(yīng)同時考慮對地絕緣和相間絕緣。主絕緣水平取決于設(shè)備最高電壓Um,Um所對應(yīng)的耐受值在GB/T1094.3中已明確規(guī)定。用于繞組中性點調(diào)壓的有載分接開關(guān)稱為1類；適用于繞組任何位置的有載分接開關(guān)稱為2類，電力變壓器常見的繞組調(diào)壓部位以及常用有載分接開關(guān)最高電壓選擇見表1。本表數(shù)據(jù)為基本數(shù)據(jù)，變壓器實際絕緣水平應(yīng)根據(jù)計算結(jié)果和GB/T1094.對于非中性點調(diào)壓變壓器選用油中熄弧有載分接開關(guān)時，其絕緣水平確定還需要校核分接開關(guān)切換部分的最高工作電壓，一般選取高一個電壓等級開關(guān)。220kV及以上電壓等級的自耦變壓器，有載分接開關(guān)選用時需考慮實際調(diào)壓位置絕緣水平。自耦變壓器采用公共繞組變磁通調(diào)壓方式時，應(yīng)考慮5電壓等級(有效值)電力變壓器調(diào)壓端的額定耐受電壓高工作電壓(方均根值)外施耐受電壓(方均根值)電壓(峰值)線端或中部線端或中部中性點中性點串聯(lián)繞組末端(自耦變壓器)中性點串聯(lián)繞組末端(自耦變壓器)中性點中壓線端表中數(shù)據(jù)為中壓電壓等級為110kV自耦變壓b表中數(shù)據(jù)為中壓電壓等級為220kV自耦變壓器。電路型式組合型8復(fù)合型6b)電壓等級為66kV～220kV變壓器，其有載調(diào)壓范圍宜選擇為±8×1.25%,正、負(fù)分接擋位可c)電壓等級為330kV和500kV的變壓器，其有載調(diào)壓范圍一般為±8×1.25%或按GB/T6451相5.5.1三相變壓器宜選用三相有載分接開關(guān)。三相有載分接開關(guān)分為Y接和△接兩種，三相Y接有載分接開關(guān)用于三相調(diào)壓繞組Y接中性點調(diào)壓；三相△接有載分接開關(guān)不僅可用于調(diào)壓側(cè)三相繞組△接調(diào)的最大額定通過電流或切換容量時，或者變壓器的分接繞組布置在非中性點而現(xiàn)有的△接有載分接開關(guān)不能滿足相間絕緣的情況下，可選用單相有載分接開關(guān)組成3×I三相組，同時應(yīng)考慮強制分流5.5.2單相變壓器宜選用一臺單相有載分接開關(guān)。若單臺單相有載分接開關(guān)最大額定通過電流不能滿足變壓器分接電流要求，可采用一臺三相有載分接開關(guān)三相并聯(lián)或多臺有載分接開關(guān)并聯(lián)使用，同時5.5.4電力系統(tǒng)中的自耦變壓器宜采用分接繞組布置在串聯(lián)繞組末端或公共繞組首端的方式，5.5.5在三相△接的繞組上，分接繞組的布置方式有線端調(diào)壓、繞組中部調(diào)壓、(I+Ⅱ)相有載分接開關(guān)線端調(diào)壓三種，可根據(jù)變壓器的最高設(shè)備電壓、阻抗、絕緣沖擊耐受電壓水平等參數(shù)，以及所需配置的有載分接開關(guān)本身的結(jié)構(gòu)來選擇。在較高的系統(tǒng)設(shè)備最高電壓下，宜采用分接線圈布置在繞組中部調(diào)壓的布置。(I+Ⅱ)相有載5.5.6在運輸條件對變壓器器身布置有特殊限制的情況下，分接繞組可能采取其他布置方式，如分體5.6.1粗細(xì)調(diào)繞組的漏電感。采用粗細(xì)調(diào)壓的變壓器，有載分接開關(guān)變換從細(xì)調(diào)繞組的末端變換到粗調(diào)繞組末端或相反的操作過程中，兩個繞組反向串接在切換回路中產(chǎn)生的漏電感可能會增加切換工作負(fù)荷。變壓器廠家應(yīng)提供此種情況下該漏電感值，有載分接開關(guān)生產(chǎn)廠家應(yīng)核算該漏電感值不超過有載分接開關(guān)切換參數(shù)，或在訂購有載分接開關(guān)時將上述條件下的漏電感值與分接開關(guān)生產(chǎn)廠家協(xié)商。5.6.2電位電阻。有載分接開關(guān)選型時，若計算所得轉(zhuǎn)換選擇器動作產(chǎn)生的恢復(fù)電壓值超出有載分接開關(guān)允許值，應(yīng)配置電位電阻，以降低轉(zhuǎn)換選擇器在操作期間產(chǎn)生的恢復(fù)電壓，同時應(yīng)對粗調(diào)或極性5.6.3強制分流。若有載分接開關(guān)特殊型式或特殊應(yīng)用上需要強制分流，則變壓器設(shè)計必須充分考慮兩路或多路并聯(lián)的繞組支路。并聯(lián)繞組間的阻抗值比切換開關(guān)的實際過渡電阻值應(yīng)高2倍以上，以確保即便是在切換開關(guān)操作中也能保證強制分流，限制循環(huán)電流。在并聯(lián)繞組支路之間的任何附加循環(huán)電流都不應(yīng)使最后操作的切換開關(guān)在超過其標(biāo)稱切換參數(shù)的狀態(tài)下進(jìn)行切換。當(dāng)面臨這種情況時，變78切換開關(guān)和選擇開關(guān)在承載電流至少相當(dāng)于最大額定通過電流和相關(guān)額定級電壓下，應(yīng)能承受不小于正常運行20萬次的分接變換操作次數(shù)。通過所有出廠絕緣試驗后，有載分接開關(guān)在額定運行條件下的電氣絕緣壽命和熱壽命應(yīng)與變壓器運行中連續(xù)載流的各種類型觸頭通以1.2倍最大額定通過電流，溫度上升率不大于1K/h,即認(rèn)為達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，用熱電偶法測量觸頭對周圍環(huán)境的溫升不裸銅油浸式有載分接開關(guān)切換開關(guān)和選擇開關(guān)的油室應(yīng)獨立、防滲漏，應(yīng)能承受其所配套變壓器生產(chǎn)、運行與試驗過程中的壓力，有載分接開關(guān)(獨立油室)在此過程持續(xù)時間內(nèi)應(yīng)無滲漏、變形和油浸式有載分接開關(guān)的獨立油室宜安裝獨立儲油柜。獨立儲油柜應(yīng)裝設(shè)便于觀察的油位計和吸濕器，吸濕器應(yīng)引下至便于更換干燥劑的合適高度。如與變壓器共用一個儲油柜時，儲油柜內(nèi)部應(yīng)分隔為兩個不相通的部分，分別設(shè)置油位計和吸濕器。儲油柜的儲油量應(yīng)滿足有載分接開關(guān)運行溫度變化和定期采集油樣的要求，不少于獨立油室油量的20%,油面應(yīng)略低于變壓器的儲油柜油面。對于1類有載分接開關(guān)，外絕緣即為對地絕緣；對于2類有載分接開關(guān)，外絕緣為對地絕緣和相間絕緣。兩者都由有載分接開關(guān)的設(shè)備最高電壓Um和變壓器試驗及運行要求來決定，有絕緣水平如無特殊要求應(yīng)按表4選用。表4有載分接開關(guān)的對地(或2類相間)絕緣水平Um(方均根值)(方均根值)額定雷電沖擊電壓(峰值)電壓(峰值)注：用于Um=72.5kV且容量為10000kVA及以上和Um>72.5kV的變壓器產(chǎn)品的有載分接開關(guān)，如無其他協(xié)議，應(yīng)滿足變壓器局部放電試驗要求，并符合GB/T1094.3和GB/T7354的規(guī)定。91)防爆膜(或爆破蓋板)。防爆膜動作值的設(shè)定應(yīng)保證在正常負(fù)載條件下(包括允許的過負(fù) 額定級電壓：12電阻式(單電阻過渡、雙電阻過渡、四電阻過渡)電抗式3絕緣介質(zhì)和切換介質(zhì)干式(干式真空、干式SF?氣體)45單相三相67中部調(diào)壓中性點調(diào)壓8中部引入傳動平頂式(連箱蓋)(資料性附錄)變壓器用有載分接開關(guān)型號表示方法國內(nèi)有載分接開關(guān)產(chǎn)品型號表示方法主要有兩種，大部分有載分接開關(guān)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品型號表示方法基本一致，如圖B.1所示。個別廠家生產(chǎn)的有載分接開關(guān)型號編碼方式與表示方法如圖B.2所示。23456電位束縛措施轉(zhuǎn)換選擇器中間位置數(shù)最大工作位置數(shù)—分接選擇器觸頭數(shù)—分接選擇器絕緣等級一設(shè)備最高工作電壓-聯(lián)結(jié)方式一最大額定通過電流—產(chǎn)品型號說明： 圖B.1有載分接開關(guān)型號表示方法A2)E:單相；4)B:角接。圖B.2有載分接開關(guān)型號表示方法B1)變壓器的試驗電壓；(資料性附錄)d)級數(shù)：±8級，帶極性選擇器，分接繞組接線圖如圖D.1所示。圖D.1變壓器調(diào)壓繞組接線原理圖(一)e)額定絕緣水平：h.v.線路端子LI/AC480/200kV;h.v.中性點端子LI/AC325/140kV。D.1.2計算變壓器的實際分接參數(shù)b)級電壓Ust:c)級容量Pst:P=I.mU=291.6×793.9×10-3=2K×△UXUu=3.5×10%×480kV絕緣間距“a”和“b”上呈現(xiàn)的交流工作電壓負(fù)荷ΣU?=793.9V×8=6351V,則絕緣間距“a”和“b”的額定外施耐受電壓值應(yīng)為2倍～3倍的交流工作電壓負(fù)荷，即6351V×3=19053V。因此，選20kV?！?級，帶D.2示例2m.v.線路端子LI/AC480/200kV。圖D.3變壓器調(diào)壓繞組接線原理圖(二)圖D.4變壓器繞組布置圖(一)b)級電壓Ust:c)級容量Pst:P=ImU=700×1587.7×10-3kVA=11D.2.3根據(jù)上述基本數(shù)據(jù)確定有載分接開關(guān)基本型號D.2.4確定有載分接開關(guān)的絕緣水平和分接選擇器a)確定有載分接開關(guān)的對地絕緣水平。由圖D.3可知，該自耦變壓器為串聯(lián)繞組末端調(diào)壓方式，有載分接開關(guān)對地絕緣水平可選110kV電壓等級，但同時自耦變壓器中壓線端調(diào)壓時，油中熄弧有載分接開關(guān)的絕緣水平選擇還需要校核分接開關(guān)切換部分的最高工作電壓，一般取高一個電壓等級開關(guān)，即有載分接開關(guān)設(shè)備最高工作電壓Um=170kV,AC:325kV;LI:750kV。b)確定有載分接開關(guān)的內(nèi)部絕緣水平。分接繞組最大最小分接“a”上呈現(xiàn)最大沖擊電壓負(fù)荷可由電壓梯度K計算(應(yīng)根據(jù)有載分接開關(guān)處于繞組的具體位置，根據(jù)各變壓器廠的經(jīng)驗來確定K值),其中取K=4.5(本實例選取K=4.5),則Umax=K×△U×Uu=4.5×10%×950kV=額定外施耐受電壓值應(yīng)為2倍～3倍的交流工作電壓負(fù)荷，即12701.6V×3=38kV。因此，選50kV50Hz,1min。c)接線原理圖。由調(diào)壓級數(shù)要求±8級，可知分接選擇器應(yīng)為：10193W。D.2.5恢復(fù)電壓(偏移電壓)驗算經(jīng)核算，恢復(fù)電壓U+(U-)小于35kV(此處以上海華明CMD型開關(guān)極性選擇器為例),未超出經(jīng)進(jìn)一步核實，可選定分接開關(guān)的規(guī)格如圖D.5所示。圖D.5分接開關(guān)的規(guī)格(二)c)調(diào)壓方式：三相有載調(diào)壓電力變壓器，中性點調(diào)壓，繞組接線圖及繞組布置圖分別如圖D.6、d)額定電壓：230kV(1±8×1.25%)/115kV/1h.v.中性點端子：LI/AC400kV/200kV。圖D.6變壓器調(diào)壓繞組接線原理圖(三)圖D.7變壓器繞組布置圖(二)D.3.2計算變壓器的實際分接參數(shù)b)級電壓Ust:c)級容量Pst:P=I.mU.=669.4×1660×10-3kVA=11D.3.3確定有載分接開關(guān)型號c)最大額定通過電流：1000A。D.3.4確定有載分接開關(guān)的絕緣水平和分接選擇器a)確定有載分接開關(guān)的對地絕緣水平。由圖D.6可知，該變壓器為中性點水平為110kV,可選分接開關(guān)為110kV電壓等級，即分接開關(guān)設(shè)備最高工作電壓Um=126kV,AC:230kV50Hz,1minb)確定有載分接開關(guān)的內(nèi)部絕緣水平。分接繞組最大最小分接“a”上呈現(xiàn)最大沖擊電壓負(fù)荷可由電壓梯度K計算(應(yīng)根據(jù)有載分接開關(guān)處于繞組的具體位置，根據(jù)各變壓器廠的經(jīng)驗來確定K值),其中取K=4.5(本實例選取K=5),則Umax=K×△UXUu=4.5×10%×950kV=絕緣間距“a”上呈現(xiàn)的交流工作電壓負(fù)荷ΣU?=1660V×8=13280V,則絕緣間距“a”的額定外施耐受電壓值應(yīng)為2～3倍的