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1、目次前言II1范围-1-2规范性引用文件-1-3术语和定义-1-4使用条件-1-5技术要求-2-6分接开关选型流程-3-7试验项目-4-8型式试验-5-9例行试验-5-10特殊试验-5-11连同换流变的出厂试验-5-12标志、包装、运输和贮存-6-1刖百为全面规范南方电网公司换流变压器用真空有载分接开关的技术要求及选型要求,本规范结合历次直流工程中换流变压器有载分接开关选型、运行情况等，规范了换流变压器用真空有载分接开关使用条件、技术要求、试验项目及试验要求等。本标准由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口管理并负责解释。本标准主编单位：南方电网科学研究院有限责任公司、中国南方电网有限责
2、任公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司。本标准主要起草人：XX、XX、XX、XX、XXX,其中第1-3章节由XXX主要编写，第4章节由XXX主要编写，第5章节由XXX主要编写，第6章节由XXX主要编写，编写说明由XXX主要编写。本标准为首次发布。换流变压器用真空有载分接开关技术规范1范围本标准规定了换流变压器用真空有载分接开关的使用条件、技术要求、试验项目及试验要求等。本标准适用于80OkV及以下高压直流输电或直流背靠背工程用油浸式换流变压器/柔直变压器用电阻式真空有载分接开关。本标准不适用于电抗器真空有载分接开关。2规范性引用文件下列文件对于本规定的应用是必不可少的。凡是注日期的引用
3、文件，仅注明日期的版本适用于本规定；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规定。GB/T10230.1分接开关第一部分：性能要求和试验方法GB/T10230.2分接开关第二部分：应用导则DL/T1805电力变压器用有载分接开关选用导则DLZT574-2010变压器有载分接开关运行维修导则DLfT2003-2019换流变压器用有载分接开关使用导则DLfT596电力设备预防性试验规程JB/T8314有载分接开关试验导则3术语和定义GB/T10230.1和GB10230.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1真空灭弧室用一对密封在真空中的电极（触头）的真空器件，在电
4、极开断负载电流瞬间能迅速熄弧，也称为“真空泡”或“真空管”。3.2真空型有载分接开关触头通断负载与环流的电弧发生在真空灭弧式（真空泡）中的有载分接开关，且自身放置在绝缘油中，绝缘油起到绝缘、冷却、润滑的作用。3. 3切换开关与分接选择器配合使用，在已选电路中承载、接通和开断电路中电流的一种开关装置。3.4分接选择器能承载电流但不能接通或开断电流的一种装置，它与切换开关配合使用，以选择分接连接位置。3.5极性选择器把分接绕组的一端或另一端接到主绕组上的一种转换选择器。3.6调档间隔时间直流控制系统发出本次分接开关档位调节命令与发出上一个档位调节命令之间的时间间隔。4使用条件3.7 分接开关外部环
5、境温度换流变压器用真空有载分接开关使用的外部环境温度应在GB/T10230.1表1规定的范围内。除用户规定更严酷的条件外，真空有载分接开关电动机构应适于在-25C40C的环境温度下运行。4. 2分接开关油室温度除用户规定更严酷的条件外，换流变压器真空有载分接开关油室内顶层油温不应超高125。5. 3分接开关调档间隔分接开关制造单位应提供符合所用换流变压器运行需要的分接开关最大连续调档次数与对应的温升变化曲线和最高温度下允许的最小调档间隔时间，供运行单位参考。真空有载分接开关调档间隔时间建议不少于5s,必要时可设置适当延长。4. 4影响设计和应用的因素分接开关制造单位应根据换流变压器用户提供的不
6、同触发角下的电流变化率,核算由电流变化率导致的恢复电压、循环电流、切换容量等对有载分接开关的影响。分接开关制造单位应根据换流变压器用户提供的电网背景谐波电流水平和直流偏磁电流水平,核算对分接开关切换能力的影响。5技术要求5. 1额定通过电流分接开关额定通过电流应不小于换流变压器额定容量下1.2倍的分接最大电流值，此额定电流是指连续负载下的。5. 2绝缘水平对换流变压器用真空有载分接开关（网侧丫接绕组用分接开关），主绝缘即为对地绝缘。主绝缘水平取决于换流变压器的网侧中性点绝缘水平。分接开关内部绝缘水平取决于换流变压器调压绕组的纵绝缘要求，由换流变压器制造单位和分接开关制造单位提供。5. 3谐波耐
7、受能力有载分接开关应满足在GB1094.1规定的不同负荷率下5%含量的谐波电压、5%含量（基于换流变压器网侧额定电流）的谐波电流下正常安全运行和操作的能力。5. 4触头温升在1.2倍额定通过电流下分接开关长期载流的触头对周围绝缘油的稳定温升不超过20Ko5. 5短路耐受能力分接开关承受的短路电流应不小于所连接绕组过电流限值，所有承受连续电流的各种结构触头，短路电流试验持续时间应不小于3s。在最严重工况短路电流下，触头不熔焊、烧伤、无机械变形，保证可继续运行。6. 6极性转换产气限值要求有载分接开关在额定电压和电流下极性转换20次后，变压器本体产生的气体不超过表1中数据。表1分接开关极性转换产气
8、限值单位：ppmCOCO2H2CH4C2H6C2H4C2H251020.10.10.10.1分接开关制造单位应提供有载分接开关正常极性转换过程中换流变压器本体油中溶解气体的限值产气特性报告。7. 7电动机构及控制箱每台有载分接开关装置应配备一个用于驱动电机及其附件的防风雨的驱动控制箱,驱动控制箱应布置在有载分接开关附近，且能够站在地面上进行手动操作。整个电动机构应装有电气的和机械的限位装置。电气限位装置的接点应接入控制线路和电动机线路中。宜安装防止三相电动机旋转方向错误的保护装置。结合运行状况，安装过电流闭锁装置。电动机构应装有防止逐级控制线路发生故障时出现非正常“越级”（滑档）操作的装置。应
9、设置“滑档保护”和“操作未完成保护”，避免如果升降档操作中出现卡涩或故障时，导致不同相（同一组的三台换流变压器）分接头档位差距不受限制，进而导致零序电流保护动作跳闸。5. 8分接开关附件6. 8.1压力释放阀有载分接开关应装配压力释放装置，压力释放阀设置告警或跳闸节点，告警应提供两套独立触点，跳闸应提供三副独立触点。7. 8.2油流继电器有载分接开关应配备油流继电器或瓦斯继电器（带油流动作功能）用于变压器跳闸。每个油流继电器出口的管路有1-3度（或左右）的向储油柜方向的上升倾斜角，禁止管路水平安装，以保证气体可以顺利通过继电器挡板，管路远端应采取支撑措施。应保证油流继电器在正常档位切换过程中不
10、应发生误动作，当分接开关故障时正确动作，动作（带动作记忆）必须通过手动才能恢复。分接开关制造单位应提供应根据工程设计要求，选择合适的油流继电器动作的整定值，并提供油流继电器整定值和压力释放阀的匹配关系曲线。8. 8.3压力继电器有载分接开关可根据需要配置压力继电器，分接开关压力继电器（若有）不应作为单一保护设置。9. 8.3在线滤油装置真空有载分接开关可不配置在线滤油装置。若配置在线滤油装置，其安装位置应考虑维护方便。滤油装置启动不应引起非电量保护误动作，分接开关制造单位应提供启动策略方案。在线滤油装置应具备充、排油及排气阀门。滤油机进油管应装设三通阀，以便于取油。在线滤油装置应具备过滤杂质和
11、水分功能（一个复合滤芯或两个单体滤芯），并便于更换滤芯；要求流量宜小于15L/分钟，流速小于0.6米/秒，具备多种控制方式和延时、闭锁功能。若采用启动后24小时不间断运行方式，流量为100L-200L/小时。10. 8.4储油柜真空有载分接开关应设有独立的储油柜、保护继电器（附跳闸触点及隔离阀）、吸湿器和油位计等。11. 8.5管道要求真空有载分接开关管道应采用经脱氢工艺处理的316L不锈钢管，不锈钢管道内壁不应喷漆。管道直径不小于25mm,管道向储油柜方向的上升倾斜角度1-3度（或左右）。12. 9寿命要求真空有载分接开关电气寿命应不少于60万次（30万次内不需要检修），其机械寿命不小于15
12、0万次。13. 10防火防爆要求切换开关油室可承受压力不应小于800kPa,同时配备压力释放阀。有载分接开关头盖应采用钢制材料，提高其耐受压力。有载分接开关储油柜与换流变压器本体储油柜的安装高度差小于3m,开关储油柜到开关油室顶盖的距离小于5m,避免分接开关油室承受过大的静力差。6分接开关选型流程13.1 定直流系统和换流变压器参数真空有载分接开关的参数及选型应与直流系统和换流变压器参数相匹配,换流变压器制造单位和使用单位应提供包括但不限于以下信息：a）换流变压器类型（单相或三相、双绕组或三绕组）、绕组并联柱数及每柱容量、单台额定容量P;b）调压绕组的电气连接方式，换流变压器一般为网侧中性点调
13、压，三相系统Y接；c）被调节绕组额定电压Un（三相系统中的线电压），一般为525kV；d）调压范围X、调压级数加；e）最大级电压、最大工作电流、网侧电流变化率（didt）,谐波频谱；f）分接绕组接线图、绕组排列尺寸图（或必要的分接绕组部分对地及其他绕组间的电容）；g）换流变压器中性点绝缘水平。14. 2确定分接开关的技术参数a）最大级电压4：ULl*X%b）变压器最大额定通过电流/-JP5Utj*（l-X%）c）有载分接开关额定通过电流/：d）有载分接开关额定级容量Pv乙=4*4,e）分接开关绝缘水平根据换流变压器中性点绝缘水平，确定有载分接开关的设备最高工作电压U111O根据换流变压器制造单
14、位提供的换流变压器调压绕组纵绝缘水平，确定分接选择器的绝缘水平。f）过渡电阻分接开关制造单位结合切换开关通过电流、级电压以及主触头和过渡触头的工作范围等确定过渡电阻的值，使其达到最佳电热应力。g）电位电阻换流变压器通常采用正反调，在极性选择器的切换过程中，会产生恢复电压和开断电流。分接开关制造单位需根据换流变压器接线原理图、线圈排列简图计算恢复电压和开断电流，并确定电位电阻的阻值及布置。由换流变压器制造单位和分接开关制造单位共同确定合理的电位电阻的连接方式。对于采用线性调压方式的换流变压器无需配置电位电阻。15. 3分接开关选型原则a）分接开关的最大额定通过电流21.2倍的换流变压器最大分接通
15、过电流；b）分接开关的最大额定通过电流相关级电压2换流变压器额定级电压；c）分接开关的额定级容量2换流变压器的计算切换级容量。d）分接开关储油柜应在油枕处设置注油管，单台真空有载分接开关的储油柜（油枕）容积应不少于100L。7试验项目7.1 型式试验真空有载分接开关的型式试验项目应按照GB/T10230.1、JBZT8314、DL/T596的相关规定执行。7.1.1 切换开关型式试验项目分接开关干燥后的功能试验（按JB“8314）触头温升试验（按GBZT10230.1）；切换试验（按8.1）；一短路电流试验（按8.2）；过渡阻抗试验（按GBZT10230.1）；一机械试验（按GBZT10230
16、.1）；绝缘试验（按GB/T10230.1）o密封试验（按GB/T10230.1）o712分接选择器型式试验项目触头温升试验（按GB/T10230.1）；一短路电流试验（按8.2）;机械试验（按GB/T10230.1）;绝缘试验（按GB/T10230.1）.7.1.3电动操动机构和控制器型式试验项目电动操动机构和控制器型式试验项目及要求按照GB/TI0230.1和JB/T8314的相关规定执行。7.2例行试验 机械试验（按9.1）； 顺序试验（按GB/T10230.1）; 绝缘试验（按GBzTIO230.1）; 压力及真空试验（按GB/T10230.1）。7. 3特殊试验模拟真空泡失效的切换试
17、验（按10.1）：8型式试验8.1切换试验切换试验包括工作负载试验和开断容量试验，试验方法按照GB/T10230.1执行。切换试验应模拟分接开关在换流变压器应用条件下的最严酷的工作条件。8.1.1 工作负载试验工作负载试验负载点：最大额定通过电流/相关额定级电压，进行N次分接变换操作，N为分接开关制造商使用说明书规定的在维修间隔内1.2倍的分接变换操作次数，N2360000次。试验过程中过渡电阻产生的热量由外部冷却装置来释放,确保工作负荷切换试验过程中操作频率2350次/小时，并尽量缩短操作间隔。8.1.2 开断容量试验开断容量试验负载点1：两倍最大额定通过电流/相关额定级电压，进行40次分接
18、变换操作。开断容量试验负载点2：两倍最大额定级电压/相关额定通过电流，进行40次分接变换操作。如有可能,则电阻式分接开关的开断容量试验应在带有与运行中使用的热容量和欧姆值相同的过渡电阻器情况下进行。如不可能，则应单独进行过渡阻抗试验，只用两倍最大额定通过电流进行一次分接变换操作。8. 2短路电流试验真空有载分接开关短路电流试验按照GB10230.1要求，进行三次试验，每次的起始峰值电流应为额定短路电流方均根值的2.5（5%）倍，短路电流试验持续时间应不小于3s。在各次试验之间，不应将触头移动。9例行试验8.1 机械试验装配完好的真空分接开关,应在触头不带电的情况下完成3000次以上机械操作来验
19、证装配的精度。10特殊试验10.1 模拟真空泡失效的切换试验为验证转换（隔离）触头的熄弧能力及其燃弧时间，真空切换开关可进行此项特殊试验。试验应模拟真空管完全失效，并在真空分接开关的正常使用状态下，装上气体继电器与压力释放装置后，在最大额定通过电流和相关级电压下进行切换操作，并记录每次变换操作示波图，其保护触头应能可靠熄弧（燃弧时间小于1.22f秒）。并记录试验终了时气体继电器（或气体监测器）的存气量。切换操作次数由换流变压器使用单位与分接开关制造单位协商确定。在切换操作试验过程中，油流继电器应可靠发出跳闸信号，且除开断触头外，分接开关应无损坏。11连同换流变的出厂试验111试验一般要求有载分
20、接开关需连同换流变开展全套的型式试验项目，在运行试验前、后及结束后24小时，应进行油的含气量分析。有载分接开关的操作试验应在所有的绝缘试验之前进行。112分接开关操作试验1）换流变压器不励磁，在分接开关电动机构的额定操作电压下完成8个操作循环（一个操作循环是从分接范围的一端到另一端，并返回到原始位置）；2）换流变压器不励磁，且分接开关电动机构的操作电压降到其额定值85%时，完成一个操作循环；113分接开关空载切换试验1）对每种类型的首台换流变压器：在换流变压器额定电压和50Hz的条件下，空载励磁时，进行20个操作循环的试验；2）对其他换流变压器：在换流变压器额定电压和50HZ的条件下，空载励磁
21、时，进行3个操作循环的试验；11.14分接开关负载切换试验1）对每种类型的首台换流变压器：在温升试验前或后，换流变压器额定电流的条件下进行20个操作循环的试验。2）对其他换流变压器：在温升试验前或后，换流变压器额定电流的条件下进行3个操作循环的试验。11.5切换时间测量每台换流变压器在完成装配后,进行有载分接开关切换时间的测量,并在试验报告中提供测试波形。12运行维护12.1 油中溶解气体分析换流变压器真空有我分接开关应每6个月对开关油室中的绝缘油进行油中溶解气体分析。12.2 吊芯检修分接开关制造单位应提供真空分接开关检修时间间隔，在达到厂家规定的年限或动作次数后，真空有载分接开关需开展吊芯
22、检修。13标志、包装、运输和贮存有载分接开关的标志、包装、运输和贮存应符合GB/T10230.1和GBfT10230.2相关标准的规定。换流变压器用真空有载分接开关技术规范编制说明1 任务来源与工作简要过程12 编制原则及主要内容13 标准编制目的14 借鉴国内、外先进标准的情况15 与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性26 贯彻标准的要求和措施建议27 代替或废止现行企业标准的建议28 重要内容的解释和其它应予说明的事项29 标准中强制性和影响面较大的内容说明210标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因21任务来源与工作简要过程1.1 任务来源根据南方电网公司关于下达2021年公司技术
23、标准制修订计划的通知（办生技202075号）文件要求，组织制定换流变压器用真空有载分接开关技术规范。1.2 标准编制工作的简要过程2021年1月15日召开标准编写启动会，审查标准大纲；2021年7月26日召开编写组初稿编制讨论会。2021年7月30日召开编写组完成初稿编制。2021年8月27日召开编写组内审工作会议。2编制原则及主要内容2.1 标准编制原则本标准依据关于下达2021年公司技术标准制修订计划的通知（办生技202075号文）的要求编写。基于历年直流工程有载分接开关选型要求，并基于以下原则进行编制：（1）实用性原则：基于南方电网和业内换流变压器真空有载分接开关应用现状，从南方电网直流
24、输电工程换流变压器选型的实际需求出发，编制本标准。（2）规范性原则：在遵循国家标准、行业标准和南方电网相关技术要求的基础上，规定了换流变压器用真空有载分接开关选型、试验、运维等要求。2.2 标准的主要内容本标准主要包括范围、规范性引用文件、术语和定义、使用条件、技术要求、分接开关选型流程、试验项目、型式试验、例行试验、特殊试验、连同换流变的出厂试验、运行维护和检修、标志、包装、运输和贮存等内容。3标准编制目的有载分接开关是换流变压器中唯一动作部件，具有结构紧凑、技术含量高等特点。换流变压器用有载分接开关调压范围大、动作频繁，一旦发生故障后果严重，甚至弓I发变压器本体着火事故。2018年以来国内
25、直流工程相继发生了多起换流变压器有载分接开关故障,给电网主网架的安全运行带来了巨大的风险。相对于电力变压器用有载分接开关，换流变压器用有载分接开关调压范围大，可达30%40%,动作更频繁，达6000次/年，并且其开断的电流为电流变化率极大且严重畸变的正弦交流波形，因此切换条件更加严厉。鉴于真空有载分接开关的极强的开断能力，目前新建工程换流变压器均采用真空有载分接开关。但目前真空有载分接开关的相关标准均依据GB/T10230系列标准，对真空分接开关在换流变压器中的应用场景没有针对性考虑。国外换流变压器用真空有载分接开关的性能要求及试验要求均高于GB/T10230系列标准的要求。为了进一步规范换流
26、变压器用真空有载分接开关的技术、性能要求，提高分接开关产品入网可靠性，需要通过标准针对性的对换流变压器用真空有载分接开关的使用条件、技术要求、试验项目及试验要求进行明确和统一要求。4借鉴国内、外先进标准的情况无。5与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性符合现行法律、法规、政策及相关标准相关规定。6贯彻标准的要求和措施建议无。7代替或废止现行企业标准的建议无。8重要内容的解释和其它应予说明的事项8.1 使用条件目前相关标准和南网设备规范书中对对换流变压器用真空有载分接开关的使用条件不明确，另一方面，换流变压器用真空有载分接开关的使用条件要比电力变压器用有载分接开关更严苛。本次新制定标准根据历次
27、直流工程换流变压器设备规范书和运行使用经验,新增换流变压器用真空有载分接开关使用条件。8.2 技术要求运行经验表明真空有载分接开关在运行过程中，切换开关油室中有产气现象，并且产气情况可以在一定程度上标准分接开关的运行情况。本次新制定标准根据历次直流工程换流变压器设备规范书和运行使用经验,新增换流变压器用真空有载分接开关产气要求。8.3 试验项目及试验要求现有标准对分接开关的试验项目和试验要求均为有载分接开关通用性要求,未考虑换流变压器用真空有载分接开关的特殊要求。本次新制定的标准基于IEC标准，对标国内外相关真空分接开关制造商的产品型式试验报告，结合分接开关厂家的生产制造水平和试验能力，进一步规范和明确换流变压器用真空有载分接开关的试验项目和试验要求。8.4 连同换流变压器的例行试验运行经验表明，在首台换流变压器装配完成后，应进行更全面的试验，如增加操作循环数、有载分接开关波形特性测试等。本次新制定标准根据历次直流工程换流变压器设备规范书和运行使用经验,对有载分接开干连同换流变压器的试验进行了更为详细和明确的规定9标准中强制性和影响面较大的内容说明无。10标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因无。
