中华人民共和国国家标淮GB410988高压套管技术条件代替GB410983Technicalspecificationofhighvoltagebushings中华人民共和国机械电子工业部1998-08-10批准1989-07-01实施本
标准
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等效采用国际电工委员会(IEC)出版物137交流电压高于1000V的套管(1984年版)1主题内容与适用范围本标准规定了套管的分类方法技术要求以及测试这些技术要求的试验方法和检验规则标志包装运输和贮存方法本标准适用于额定电压高于1000V频率为1560Hz的三相交流系统用输变电设备和电气装置中单独供应的电容式套管液体和气体绝缘套管以及浇铸树脂绝缘套管(以下简称套管)套管用于非三相系统时应由供需双方协议商定本标准不适用于汞弧整流器旋转电机试验变压器及电力电缆终端用的套管也不适用于35kV及以下的纯瓷套管和其他特殊场合使用的套管2引用标准GB2900.8电工名词术语绝缘子GB775.1绝缘子试验方法第1部分一般试验方法GB775.2绝缘子试验方法第2部分电气试验方法GB775.3绝缘子试验方法第3部分机械试验方法GB772高压绝缘子瓷件技术条件GB763交流高压电器在长期工作时的发热GB507电气用油绝缘强度测定法GB7354局部放电测量GB5582高压电力设备外绝缘污秽等级GB311.1高压输变电设备的绝缘配合3术语本标准所用术语的定义按GB290O.8的规定4分类及规格4.1套管的分类套管的分类列于表1表1套管的分类序号分类特征类别胶粘纸胶浸纸电容式油浸纸浇铸树脂1主绝缘结构气体或其他绝缘液体气体非电容式液体浇铸树脂变压器电抗器全封闭组合电器2用途多油断路器变压器-全封闭组合电器穿墙(或楼板)户外一般地区3安装地点户外-户内污秽地区户内4安装方式垂直倾斜水平4.2套管的规格4.2.1套管的额定电压UN套管的额定电压UN应从下列标准值中选取610203563110220330500kV4.2.2套管的额定电流IN套管的额定电流IN应从下列标准值中选取100250315400500630800100012501600200025O031504000500063O0800010000125001600020000250003150040O00A5技术要求5.1套管的使用条件5.1.1海拔一端或两端处于环境空气中的套管适用于在海拔1000m及以下运行当套管使用于海拔超过10O0m时其外绝缘试验电压应按GB311.1的规定进行校正套管浸入介质中的部分不需作海拔校正注由于受套管浸入介质部分的介质击穿强度和闪络电压的限制使在高海拔使用的套管无法在比运行地点低的海拔下用试验的方法来检验所增加的绝缘距离是否足够时供方可用其他方法来说明绝缘距离是否合适5.1.2环境空气和浸入介质的温度套管在环境温度和浸入介质中运行的极限温度如下a.环境空气最高40最高日平均30最低-40b.封闭母线中的空气最高80c.变压器中油最高100最高日平均90d.油断路器中油最高日平均80e.其他介质按使用该套管的电器标准规定注浸入介质的曰平均温度取24h连续读数的算术平均值5.1.3周围空气的湿度使用于户内环境的套管其周围空气相对湿度应不大于80%并应注意避免在绝缘伴表面产尘凝露5.1.4安装角度对
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
为垂直安装的套管一般允许安装与垂直线的夹角不超过30对设计为水平安装的套管一般允许安装与水平线的夹角不超过15当需在超过以上规定的角度情况下安装时应经供需双方协议商定5.2套管的制造套管应符合本标准的要求并按照规定程序批准的图样及文件制造套管所有外露的金属附件应无毛刺尖角开裂并应有防护层(或镀层)套管与变压器油接触的金属零件表面应涂耐油性绝缘清漆胶纸电容芯子表面涂防潮耐油绝缘漆漆层应光滑无开裂5.3套管的瓷套套管的瓷套应符合GB772的规定5.4套管的爬电比距套管户外端最小公称爬电距离与最高工作电压Um的比值(爬电比距)应符合GB5582的规定即污秽等级爬电比距mm/kV014.816202531注根据目前生产情况对于电站设备允许生产最小公称爬电比距为22mm/kV级的产品5.5套管的试验电压套管的试验电压应符合表2的规定工频及操作冲击的湿耐受电压仅户外套管有此要求雷电截波冲击耐受电压仅变压器套管有此要求且在需方提出要求时才进行此项试验表2套管的试验电压kV额定电压最高工1min工频耐受电压(有效值)雷电冲击耐受电压(峰值)操作作电压耐受(峰值Um内绝缘外绝缘(干全波截波或湿)或湿)变压器及电其他套管变压器及电其他套管抗器的套管抗器的套管66.9262323606065—1011.5373030757585—2023.0585050125125l403540.59080802001852206369.0147140140325325360110126.0220185l85480450530220252.03953603608508509354353953959509501050330363.04854604601050105011758553551051011751175130095500550.066063063014251425155010715680680155015501675117407401675电力变压器中性点绝缘套管试验电压110126105952502503303632552305505505.6套管的介质损耗角正切tan和电容量5.6.1套管在1.05Um/3电压下的tan的最大值应符合表3的规定表3套管的tan的最大值序号套管主绝缘类型tan最大值1油浸纸0.0072胶粘纸或胶浸纸0.010(63kV及以下套管为0.015)电容式3浇铸树脂0.0104气体0.0105非电容式浇铸树脂0.0206其他套管由供需双方商定5.6.2电容式套管的tan增值(tan)应不大于下列规定电压从0.5Um/3升高到1.05Um/3时为0.001电压从0.5Um/3升高到1.50Um/3时为0.0035.6.3套管的电容量在电压为1.05Um/3下测量在高压试验以前和以后所测得的电容量的增大值应小于一层电容击穿后套管总电容量的增大值5.7套管的局部放电量套管的局部放电量应符合表4规定表4套管的局部放电量放电量C不大于套管主绝缘类型在1.05Um/3下在1.50Um/3下油浸纸或胶浸纸1010胶粘纸100250浇铸绝缘10气体1010注在1.50Um/3电压下的局部放电量测量仅适用于变压器和电抗器套管低于35kV的变压器套管的局部放电量数值以及是否需要进行试验均由供需双方协议商定注如用户有要求时无线电干扰电压数值由供需双方协议商定5.8套管抽头绝缘的工频耐受电压试验试验抽头2kV对地电压试验持续时间为1min电压抽头为抽头额定电压的两倍但不得低于2kV试验持续时间为1min5.9套管的热稳定性能试验额定电压为220kV及以上的胶粘纸变压器套管和额定电压为330kV及以上的油浸纸或胶浸纸变压器套管应在室温不低于10下进行热稳定性能试验试验时将套管下部浸少902的变压器油中并向套管施加0.7Um电压套管的tan应稳定若能以比较试验的结果来确保油浸纸套管的热稳定性能时则额定电压为330kV及以上的油浸纸套管的热稳定件能试验可免试5.10套管各部位的发热温度和温升套管在长期施加额定电流IN2%至稳定后其各部位的发热温度和温升应不大于表5的规定如果通过以对比试验为基础的计算能证明符合规定的最高发热温度则可免做本试验表5套管各部位允许的发热温度及温升最高允许发热温度最高允许温升K在油中序号套管部位名称封闭母在环境空在空气中在油中绒用套变压器套油断路器气中管管套管铝或铜851051525455端子1镀银10510515256525表面镀锡9510515255515与油接触的零2105l525部件不与油接触的31107030零部件胶纸与油浸纸4105绝缘当套管在环境温度不同于+40下使用时套管的额定电流按附录A规定套管中导体的最热点温度可由以下公式计算确定导体的最高温度QM由式(1)和式(2)关系式推导出(1)(2)式中QM导体最高温度(下同)RA导体两端间在QA稳定温度时的电阻RC导体载流In在温度稳定时的电阻测量导体电阻RA时的电阻温度系数QA导体的稳定基准温度Q1导体较冷端测量出的温度(下同)Q2导体较热端测量出的温度(下同)若式(2)算得的M是正值则导体的最高温度是QM且它位于导体两端中任何点若M足负值或零则导体的最高温度是Q2导体的最高温度点距较冷端之距离LM按式(3)计算(3)式中L导体长度cmLM最高温度点距导体较冷端的距离cm5.11套管的密封性能5.11.1充气体或气体绝缘的套管和充液体或液体绝缘的套管都应进行密封试验前者应在周围环境温度下充以最大运行压力的气体若在规定的时间内观察到的泄漏压力符合供需双方商定的额定值则认为套管通过了本试验试验后者时套管应施加比运行压力高0.10.01MPa的压力维持1h不应有任何渗漏现象5.11.2作为电器设备(例如开关或变压器)一个组成部分的套管应对其与整个密封有关的部分进行密封试验试验时在套管的中心导杆内施加比运行压力高0.10.01MPa的压力(充气体或液体)维持15min套管的顶部密封部位不应有任何渗漏现象5.12套管的弯曲耐受负荷套管应能耐受表6规定的弯曲试验负荷1min试验时套管内部应施加比运行压力高0.10.01MPa的压力试验过程中套管不得有任何渗漏或机械损伤表6套管的弯曲耐受负荷额定电流INA额定电压kV80010001600200025003l50弯曲试验负荷N35100012502000315063110100012502000400022012501600250040003302500250031505000注套管在正常运行时允许最大持久使用的弯曲负荷值为表6规定试验值的50%5.13套管的热短时电流Ith套管应能耐受热短时电流Ith为额定电流IN的25倍持续时间为1s(变压器套管的持续时间通常为2s)的试验当套管的热短时电流持续时间为t时其热短时电流值为(4)式中Ith标准规定的热短时电流kAtth标准规定的热短时电流的持续时间sIt在持续时间为t时的热短时电流kAt持续时间s套管耐受Ith的能力亦可由式(5)计算证明(5)式中Qf导体的最终温度Q0在环境温度40下载IN连续运行时的导体温度铜为0.8(K/s)/(kA/cm2)2铝为1.8(K/s)/(kA/cm2)2Ith标准规定的热短时电流kAtth标准规定的热短时电沉的持续时间s2St与IN相适应的总截面积cm2Se用于计算集肤效应的等效截面积cm如计算的温度Qf不超过180则认为套管能耐受Ith的标准值试验可以免做若Qf超过此限度则须用试验来证明套管是否能耐受此标准值6试验方法6.1试验方法套管的试验方法除应符合本标准规定外还应符合GB775.1GB775.2GB763GB772和GB507的规定6.2试验的一般要求在进行套管的工频冲击操作波和热试验时必须完整地具备固定法兰或其他固定装置以及在使用时所需的全部附件试验抽头应接地或者接近于地电位(热稳定试验时试验抽头接电桥)充液体和液{本绝缘的套管须用规定质量的绝缘液体充至正常液面充气和气体绝缘的套管须用规定类型的气体充至绝缘气体的最小运行密度该密度可用20下的压力来表示如试验开始时温度不是20则压力应调到所需相应的密度对浸入式套管应浸到尽可能与正常运行相似的介质中当介质为变压器油时油的击穿电压值应符合表7的规定对介质为气体(如六氟化硫)时经供需双方协议可用油来代替表7试验用变压器油的击穿电压值kV油的击穿电压不小于套管额定电压出厂试验用油型式试验用油22045503305055注变压器油的击穿电压试验按GB507要求进行电压等级为110kV及以下的浸入介质部分长度较长的套管其试验用油的击穿电压值可不低于35kV对穿墙套管应按使用状态(水平或直立)安装在模拟的假墙上假墙及油箱的安装尺寸应保证套管使用时高压引线不致对它们放电变压器套管试验时应垂直安装要求安装成其他状态时应由供需双方协议商定试验时的室温不得低于10试验用介质的温度应在1040之间套管与周围接地部件要有足够的距离(一般不小于1.5倍试品外绝缘距离)以避免经环境空气或浸渍介质对接地部件发生直接闪络注某些地区当试验条件受到限制时允许试验环境温度的下限为5进行外绝缘试验时若环境条件与标准大气条件不同则应按GB775.2进行空气密度和湿度校正在雷电冲击试验情况下当修正导致试验电压值低于规定值时除对外绝缘耐受电压最严格的极性施加修正后的电压外还应对其相反的极性施加不修正的全电压值当校正系数大于1时对正负性都应作修止如修正系数大于1.05时试验是否继续进行由供需双方商定6.3套管的瓷套检查(第5.3条)套管的瓷套应按GB772的规定进行检查6.4雷电全波(或截波)冲击耐受电压试验(第5.5条)试验时先正极性后负极性各15次在任意极性下如内绝缘未发生击穿或外绝缘交络次数不超过两次(变压器套管在负极性下闪络不超过一次)则认为该套管通过本试验雷电冲击耐受电压试验的详细规定见GB775.26.5操作冲击耐受电压试验(第5.5条)试验时先正极性后负极性各15次在任意极性下如内绝缘未发生击穿或外绝缘闪络次数不超过两次(变压器套管在负极性下闪络不超过一次)则认为该套管通过本试验操作冲击耐受电压试验的详细规定见GB775.26.6套管的tan测量(第5.6条)试验应在室温不低于10的条件下采用准确度与测量值相匹配的西林电桥或其他等效方法进行测量时高压接在套管的接线板上套管的试验抽头与电桥连接连接套筒接地试验时应注意选择直径足够大的高压导线和采取屏蔽措施以避免线路产生电晕而影响测量结果6.7套管的局部放电测量(第5.7条)试验时电压应先升高至最高工作电压Um维持5s然后降至1.05Um/3(变压器类套管为1.50Um/3)维持5min并测量视在放电量测量电路灵敏度应能
检测
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规定允许放电量的20%电路本身的背景噪声一般不应大于规定允许局部放电量的50%若产品的试验规定局部放电量不大于10pC时则背景噪声允许达到100%对已知由外部干扰引起的脉冲可利用平衡试验线路带阻滤波器调谐等办法来消除或用时间窗的方法从干扰中分离出真正局部放电信号当使用以pC直接表示的仪表进行读数时应以其重复出现的最高值为准试验时应注意选择直径足够大的高压导线和采取屏蔽措施以避免线路产生电晕而影响测量结果局部放电测量方法按GB7354的规定6.8套管抽头绝缘的1min耐受电压试验(第5.8条)试验时连接套筒接地抽头接高压引线施加规定电压6.9套管热稳定性能试验(第5.9条)试验时应按本标准第6.2条规定将套管安装在油箱上先加热油箱中的变压器油至本标准第5.9条规定的温度油温用浸在低于油面约3cm距套管约30cm处的温度计测量在油和套管之间达到热平衡后开始施加电压并定时测量tan每次测量时必须记录周围空气温度当tan相对于环境空气温度连续5h无明显上升趋势时则认为套管已达到热稳定(以每小时tan不大于0.0002作为稳定的标准由于周围空气温度变化引起tan的波动应予扣除)若套管已达到热稳定并能再次通过表8全部出厂介质试验且与先前试验结果无明显变化则认为套管通过了本试验tan的测定.需用准确度与测量值相匹配的西林电桥进行6.10套管温升试验(第5.10条)试验时套管的各部位应基本上处于地电位试验应在室温不低于10下进行对一端为浸入式的套管其下部应浸入比闹围空气温度高602的变压器油中(对变压器套管最高油温为902对油断路器套管最高油温为802)油面应接近安装法兰对两端置于非大气的气体绝缘介质中的套管通常应将试品置于最小运行密度的气体中对封闭母线用套管其空气端在封闭母线内温度为80以距套管接线端子轴向0.5m处在导杆与外管内壁中间的同一截面上在导杆周围均匀地测量四点温度取其平均值作为其周围空气温度中心导管穿有载流导体的套管应装配适当的导体其截面积应与套管承受的额定电流IN相适应试验时所用的临时接线端子
材料
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及其尺寸不应对所试套管的冷却或发热产生过分的影响(以从算管端部沿连线0.5m范围内温差不超过2K为准)要有适当数量的测量装置沿套管的底座(或均压球)导电管中心管连接套筒油枕接线端子布置好使能正确地测量到套管各部位的温度及与绝缘材料接触的金属部件的最热点然后施加额定电流IN2%一直到温升稳定(以2h温升变化不超过2K为准)套管金属部件的温度用热电偶或等效的装置测量之周围空气温度用滞后温度汁测量它放在容量约0.5L的充油容器中置于套管中部周围距套管12m处试验方法除有上述规定外其余按GB763的规定进行如套管经过试验各部位温升均未超过表5的规定值且无可见损伤迹象则认为套管通过了本试验6.11套管热短时电流耐受试验(第5.13条)试验时套管按图1规定安装导体的截面积应与额定电流IN的要求相适应试验前先对套管施加一定的电流使套管预热并使它保持一个稳定的温度这个温度应与套管在最高环境温度下额定电流所产生的温度一样然后迅速将电流升高至本标准第5.13条规定的热短时电流Ith维持规定时间用热电偶测量套管的发热温度并检查套管是否有明显的损坏如套管没有明显的损坏且能重复地耐受全部出厂的介质试验并与以前的试验结果无明显变化则认为套管通过了本试验图1热短时电流耐受试验的布置图H一套管长端的长度6.12密封试验(第5.11条)对充液体绝缘介质的套管进行密封试验时套管应按运行状态全部装配好然后用液压泵(或用氮气瓶经过滤器)经管道分别与套管油枕处的抽气孔或中心导管相连使套管及导管内压力均匀升至比运行压力高0.10.01MPa的压力维持规定时间并仔细检查各部位密封面若无渗漏现象则认为套管通过本试验6.13套管弯曲负荷耐受试验(第5.12条)试验时套管应完全装配好内部充以规定的绝缘介质垂直或水平地将套管法兰固定在一个合适的装置上先对套管内部施加比运行压力高0.10.01MPa的内压力然后均匀施加负荷至第5.12条规定值为止维持1min力施加于套管接线端子的中部通过套管的轴线且与其垂直通常只对引起最高应力的一端加力施加负荷的测量应用传感器直接在电子秤上读数传感器应尽量靠近套管接线端子并与套管的轴线相垂应试验过程中应用滤纸或白土等方法检查套管各部位若无渗漏或损坏则认为套管通过本试验注施加负荷的测量也可采用其他等效方法但要保证测量的精确度7检验规则7.1套管应由供方技术检验部门验收供方应保证全部交货的套管符合本标准要求需方有权按本标准视定对套管进行试验如果套管由于设计和使用的原因不能按本标准规定的条件单独试验时其试验程序应由供需双方协议商定7.2套管的试验分为出厂试验和型式试验两种7.2.1出厂试验出厂的每一尺套管应按表8顺序进行出厂试验试验时如套管有不符合表中规定的任何一项要求时则此套管不合格表8套管出厂试验项目项号试验名称试验依据试验方法l外观及尺寸检查本标准第5.25.35.4条GB775.12介质损耗角正切及电本标准第5.6条本标准第6.6条容量测量3内绝缘1min工频耐受本标准第5.5条本标准第6.2条及GB775.2电压试验4局部故电测量本标准第5.7条本标准第6.7条5抽头绝缘1min耐受电本标准第5.8条本标准第6.8条压试验6密封试验本标准第5.11.1条本标准第6.12条在1min工频耐受电压试验以后应按表8第2项规定再次进行介质损耗角正切和电容量测量以便检验套管是否发生击穿或其他明显的损伤气体绝缘套管的1min工频耐压试验和局部放电测量仅在型式试验时进行爬也距离应按GB772规定的瓷件的抽样试验进行抽样检查7.2.2型式试验新产品定型或正常产品修改结构改变原材料及生产工艺时应根据改变的性质进行产品型式试验的全部项目或部分项目试验试验用的套管应与正常交货的套管相同型式试验应在通过出厂试验合格后的产品中随机抽取1只按表9顺序进行试验试验时如套管有不符合表中规定的任何一项要求时则型式试验不合格在型式试验后应按表8第2项规定进行介质损耗角正切和电容量测量以便检验套管是否发生出击穿或有无其他明显的损伤表9套管型式试验项目项号试验名称试验依据试验方法1外绝缘1min工频干耐受电压试本标准第5.5条GB775.2验2外绝缘1min工频湿耐受电压试本标准第5.5条本标准第6.2条及GB775.2验3雷电全波冲击耐受电压试验本标准第5.5条本标准第6.2条及GB775.24雷电截波冲击耐受电压试验本标准第5.5条本标准第6.2条及GB775.25操作冲击干耐受电压试验本标准第5.5条本标准第6.26.5条6操作冲击湿耐受电压试验本标准第5.5条本标准第6.26.5条7密封试验本标准第5.11.2条本标准第6.12条8温升试验本标准第5.10条本标准第6.26.11条及G9热短时电流耐受试验本标准第5.13条本标准第6.26.11条10热稳定性能试验本标准第5.9条本标准第6.9条11弯曲负荷耐受试验本标准第5.12条本标准第6.13条8标志包装运输贮存8.1出厂的每一只套管均应有铭牌铭牌的材料应能耐受大气侵蚀铭牌上应注明a.厂名b.套管名称型号及工厂代号c.套管额定电压额定电流爬电比距电容量总重量及油重d.套管出厂编号出厂年月e.绝缘气体的类型及最小运行密度f.变压器油标号注对较小的套管要包括上述铭牌内容有困难时可仅标上第abcd项其他标记可由供需双方协议商定8.2为防止胶纸套管电容芯子受潮套管尾部在贮存运输时应采取防潮措施8.3套管应采用专门的包装体进行包装包装体应牢固可靠必须保证在运输过程中不至因包装不良而损坏在包装体上应注明厂名套管代号小心轻放瓷件等字样或指示标记8.4每只出厂的套管应附有产品检验合格证此证应具有技术检查部门的印章并附有包装使用维护说明
书
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附录A当环境最高温度超过或低于+40时套管的使用(参考件)A1当套管实际达到的耐受电压能满足本标准规定要求时允许套管在环境温度t高于+40但不超过+60情况下使用但此时套管允许工作电流(It)应按下式予以降低(A1)式中It环境温度为t()时套管允许工作电流AIN套管额定电流A85套管接触连接部位的最高允许发热温度按本标准第5.10条规定为85t环境最高温度A2当套管在环境温度低于+40以及符合本标准第5.10条规定的最高允许发热温度情况下使用时允许其电流长期过负荷环境温度每降低1增加额定电流的0.5%但不应大于额定电流的20%附加说明本标准由全国绝缘子标准化技术委员会提出本标准由西安电瓷研究所归口及负责起草本标准主要起草人刘树横艾潮
浙公网安备 33021202002483