特高壓變壓器用分接開關(guān)技術(shù)要求與試驗方法 編制說明

1《特高壓變壓器用分接開關(guān)技術(shù)要求與試驗方法》編制說明高壓變壓器核心組件，2021年以前，長期被國外公司壟斷，是制約我國特高壓產(chǎn)品安裝在特高壓變壓器的調(diào)壓補償變中，采用中性點變磁通調(diào)壓（主絕緣126kV）、額定通過電流大（2400A），為同等絕緣水平下主流產(chǎn)品的3倍。近2技術(shù)歸口單位為全國特高壓交流輸電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC569），計劃2024年4月，編寫組采用現(xiàn)場會議形式，召開了本標(biāo)準(zhǔn)初稿的技術(shù)研討會3準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的有關(guān)規(guī)定編寫。由于本產(chǎn)品尚無對應(yīng)的IEC標(biāo)可操作和實用性，根據(jù)我國該產(chǎn)品的實際技術(shù)水本標(biāo)準(zhǔn)共引用了6個現(xiàn)行有效的國家標(biāo)準(zhǔn)、2個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。GB/T4797.4環(huán)境條件分GB/T248431000kV單4國內(nèi)外特高壓工程用變壓器網(wǎng)側(cè)級間電壓電流范圍及變壓器所使用的分接開關(guān)照現(xiàn)有工程使用的無勵磁分接開關(guān)最大額定通過電流2400A計算，單層觸頭通過電流800A，通流回路中共有三處接觸點串聯(lián)，考慮允許電流長期過載1.2倍μΩ（2）根據(jù)分接開關(guān)制造廠、特高壓變壓器廠、特高壓工程變電站管理單位5特高壓變壓器用無勵磁分接開關(guān)的試驗項目與常規(guī)電壓等級的無勵磁分接次機械操作，本標(biāo)準(zhǔn)補充需要在-40℃油溫下完成100次操作，且試驗前后分接阻的理論計算值。（2）短路電流試驗每次短路沖擊持續(xù)時間提高到3s；同時，路電流起始峰值為25Im、短路電流的方均根值為10Im，特高壓等級無勵磁分接（1）區(qū)別于低電壓等級的有載分接開關(guān)，本標(biāo)準(zhǔn)在一般技術(shù)要求中規(guī)定特（2）機械性能方面規(guī)定真空型有載分接開關(guān)應(yīng)能在100kPa油室內(nèi)部靜壓6（3）電氣性能方面規(guī)定：①有載分接開關(guān)所有承載連續(xù)電流的各類型觸頭繁，特高壓交流變壓器（1000kV電力變壓器）用有載分的油溫度較高，可能會在觸頭上形成熱解碳，基于這個原因，規(guī)定溫升不超過接開關(guān)型式試驗報告確定。③有載分接開關(guān)在直流偏磁電流下應(yīng)能承受不低于20次切換，切換起始時刻直流電流大于20A，切換前后分接開關(guān)無明顯異常；首次規(guī)定了特高壓變壓器用有載分接開關(guān)觸頭最大最小分接之間、切換開關(guān)級間、相鄰分接間的絕緣要求：觸頭最大最小分接間絕緣要求能耐受145kV工頻（6）安全保護裝置方面：①規(guī)定有載分接開關(guān)同時安裝油流控制繼電器和接開關(guān)應(yīng)裝有壓力釋放閥并投報警，開啟壓力一般不小于125kPa。依據(jù)國內(nèi)外7標(biāo)準(zhǔn)編制工作組收集了國內(nèi)外主要的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和各廠家技術(shù)文件/數(shù)據(jù)，并相關(guān)單位的意見。根據(jù)國內(nèi)外分接開關(guān)生產(chǎn)廠家積累的檢測數(shù)據(jù)和實際應(yīng)用情關(guān)-40℃低溫機械操作試驗、無勵磁分接開關(guān)壓力及真空試驗、有載分接開關(guān)壓力及真空試驗、有載分接開關(guān)-25℃低溫帶電切換試驗、有載分接開關(guān)直流偏磁8試驗驗證的內(nèi)容，由分接開關(guān)生產(chǎn)廠家提供本標(biāo)準(zhǔn)無勵磁分接開關(guān)產(chǎn)品WDL圖1國產(chǎn)特高壓變壓器用無勵磁分接開關(guān)試品（a）切換開關(guān)（b）分接選擇器圖2國產(chǎn)特高壓變壓器用有載分接開關(guān)試品9本試驗在變壓器油中對試品開關(guān)I相的觸頭(三層并聯(lián)）進行3次短路電流表1無勵磁分接開關(guān)短路電流試驗結(jié)果試驗要求規(guī)定值試驗值第2次供試驗用開路電壓（V)≥50211212215電流有效值(kA)3030.330.130.5電流峰值（kA)7577.576.877.6試驗時間(s)33.013.023.01(I2t)值(×106A2s)≥2700280027802840示波圖編號20X4069-S-T00120X4069-S-T00220X4069-S-T002短路前回路電阻(μΩ)47.1短路后回路電阻(μΩ)50.2短路前后回路電阻偏差（%）6.6試后觸頭未損壞，其他承載電流零部件未變形。表2無勵磁分接開關(guān)短路電流試驗結(jié)果試驗名稱施壓部位試驗值絕緣試驗外施耐壓試驗(kV/min)對地325全波雷電沖擊試驗（1.2/50μs）750截波試驗(3-6μs)825操作沖擊試驗(峰值kV)620外施耐壓試驗(kV/min)觸頭首末端間全波雷電沖擊試驗（1.2/50μs）417截波試驗(3-6μs)462操作沖擊試驗(峰值kV)/外施耐壓試驗(kV/min)級間全波雷電沖擊試驗（1.2/50μs）300截波試驗(3-6μs)330操作沖擊試驗(峰值kV)/擊電壓。試驗試品為國產(chǎn)特高壓變壓器無勵磁分接開關(guān)，但國外圖3-40℃低溫機械操作試驗圖進行了100次機械運轉(zhuǎn)操作，試品開關(guān)在-40℃低溫下每次均可靠地完成每次分將試品開關(guān)頭蓋及法蘭部分安裝在一密封的試驗箱內(nèi)，試驗箱與真空泵相圖4壓力及真空試驗示意圖空至小于133Pa壓力后持續(xù)1h，真空表指接開關(guān)連接在電抗器L支路，陪試分接開關(guān)連接在電容器C支路。主試分接開關(guān)做要求，當(dāng)主試分接開關(guān)達到-25℃時，在試驗負(fù)載點下（推薦運行負(fù)載點圖5低溫電氣切換試驗原理示意圖以國產(chǎn)特高壓變壓器用真空有載分接開關(guān)為例，在運行負(fù)載點（級電壓4000V，負(fù)載電流720A）下的低溫工作負(fù)載試驗示波圖波形如圖6所示，真空接開關(guān)應(yīng)能在-25℃油溫下帶電切換，切換過程中不能出現(xiàn)快速機構(gòu)脫扣或者其（a）偶數(shù)側(cè)到奇數(shù)側(cè)（b）奇數(shù)側(cè)到偶數(shù)側(cè)圖6極限低溫工作負(fù)載試驗波形圖7主真空斷流器燃弧時間圖8奇數(shù)與偶數(shù)側(cè)同時