交流高压电器动热稳定试验方法

来源：电力技术网作者：日期：07-12-19 19:39:56

中华人民共和国国家标准
GB2706—89
交流高压电器动热稳定试验方法
国家技术监督局1989-01-01批准1989-10-01实施
1适用范围
本标准适用于额定电压3～500kV，频率50Hz的交流高压断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、金属封闭开关设备、组合电器等。
其它产品的动、热稳定试验，可参照执行。
本标准等效采用IEC694—84《高压开关设备和控制设备标准的共用条款》。
2一般规定
2.1试验应在装配完整的产品上进行，对三相共底座或共箱的产品应做三相试验，当国内试验条件不具备时，可按下述方式进行试验：
2.1.1按4.3条的规定做单相试验。
2.1.2对某些单元结构相同的多断口产品，答应在单元上进行试验。
2.1.3对110kV以上的产品，在试验条件等价前提下，答应在降低支持绝缘高度下进行热稳定试验。
2.2受试产品用所配用的操动机构使其处于合闸状态：不答应把操动机构的脱扣装置人为地固定。
2.3试验可在任意适当电压下进行，频率应为受试产品额定频率，其偏差为±10。
2.4动、热稳定试验应联合进行，如因试验设备限制，也可以分开进行。
2.5动、热稳定试验联合进行时，其I2t值和动稳定电流峰值IY不得低于规定值。且与规定值之差，I2t值不得超出10、IY值不得超出5。当动、热稳定试验分开进行时，也应分别满足相应要求。
2.6动、热稳定试验可在任意温度下进行。
3受试产品
3.1受试产品应安装在其本身的支架或等效的支架上，并配有本身的操动机构。
3.2受试产品的触头接触压力应调到规定值的下限(对不可调的结构除外)。
3.3配人力操动机构的产品，以人力缓慢分、合闸各3次，机械传动部分应灵活可靠。
3.4配动力操动机构的产品，以规定的最低操作电(气、液)压分、合闸各3次，机械传动部分应灵活可靠。
3.5带有电流互感器的断路器，试验时应将电流互感器二次绕组短接并可靠接地。
3.6对金属封闭开关设备的主回路和接地回路进行试验时，应将对性能或短路电流有影响的所有附件都装于金属封闭开关设备内一起进行考核。如有电流互感器和脱扣器，应按正常使用条件安装，并将电流互感器二次绕组短路并可靠接地，且应保证脱扣器不动作。若接地装置具有可移件，则固定件和可移件之间的接地连接应在接地故障条件下进
行试验。故障电流应流经接地导体和可移件的框架。两可移件之间如有接地连接亦应试验。
3.7产品的主回路电阻应符合产品技术条件的规定。
4试验回路
4.1试验时，回路接线(如导电回路外形、母线尺寸、材料、支持绝缘子数量及配置等)应尽可能反映正常运行情况或处于不利情况，但不能因接线使试品承受不符合实际运行时的附加应力。实际运行中使用软母线的产品，试验时应接软母线；使用硬母线的产品，试验时应接硬母线，对软母线和硬母线都可采用的产品，则根据具体情况，选择对试品
考核较严的连接线。试验中的电动力应处于有助于试品分闸的不利条件。

图1三相动、热稳定试验接线方式原理图
y—相间中心距离，x—试品进线长度(x=3y)；u，
v—试品尾端连接线长度，u、v应尽可能短，但不得小于y，推荐u=v=y
4.235kV及以下的隔离开关、接地开关、负荷开关等产品的三相动热稳定试验的接线方式，如无非凡规定：推荐采用图1形式，并将试品开断侧接线端与尾端连接母线连接。当国内试验条件不具备或认为不需要考核试品垂直方向(与相间电动力垂直)受力
情况时，推荐采用：x=u=y,v=0的接线方式。
该接线方式原则上亦适用于单相试验。
4.3三相产品做单相动、热稳定试验时，对共底座或共箱产品应在相邻相上进行。若相间中心距离不固定，则应在制造厂规定的最小相间中心距离下进行试验。对分相式开关，也可用硬母线模拟相邻相进行试验。
35kV及以下隔离开关、接地开关、负荷开关等产品单相试验回路原则上应符合图1要求。
4.463kV及以上产品的动、热稳定试验的回路接线应符合产品标准，本标准不做具体规定。
4.5试品连接母线推荐采用铜母线或铝母线。铜母线电流密度推荐选用40～100A/mm2，铝母线电流密度推荐选用30～100A/mm2
5试验方法
5.1三相或单相动、热稳定联合试验时，应在额定短路持续时间内的一次试验中同时获得规定的动稳定电流峰值和热稳定电流有效值。若因试验设备条件限制不能满足要求时，可做如下处理：
5.1.1如不能在额定短路持续时间内达到规定的I2t值时，则答应相应增加流通时间，但不得大于5s。
5.1.2如不能获得规定的动稳定电流峰值时，则答应增大电流有效值，而相应地缩短通流时间。
5.2若动、热稳定试验联合进行有困难时，可分开进行，此时动、热稳定试验都应满足：动稳定试验时，其通流时间不得小于0.3s,且试验时的I2t值不得大于额定的I2t值。
热稳定试验时，通流时间可以相应延长，但不得超过5s。
5.3三相试验(包括单独进行动稳定试验)时，三相电流交流分流分量有效值应尽可能相等，任一相电流有效值与三相电流有效值的平均值之差，不得大于平均值的10。热稳定试验时，I2t值不得低于额定的I2t值。动稳定试验时的动稳定电流峰值至少应有一边相不低于规定值。

图2动稳定电流峰值的确定
　Ik—试验电流；f—动稳定电流(峰值)；t—通流时间
6试验电流的确定
6.1动稳定电流峰值的确定
动稳定电流峰值为试验电流波形图第一周波内的电流最大峰值，见图2。
6.2热稳定电流有效值的确定
持续一定时间的短路电流有效值由电流示波图测定，见图3。

图3热稳定电流有效值的确定
做电流波形上下包络线AA′和BB′，电流波形的二等分线为CC′，将总的通流时
间OT十等分，由各分点0、1、2、3、…、10做OT的垂线分别交AA′和CC′于E0、E1、
E2、E3、…、E10和F0、F1、F2、F3、…、F10　，在各分点上测得电流交流分量有效值和峰值分别为Z0、Z1　、Z2、Z3、…、Z10　和X0、X1、X2、X3、…、X10。

式中EiFi——电流示波图上i时刻量得的电流半波最大偏转，mm；
m——由电流标准波确定的电流比例尺，kA/mm；
Zi——i时刻电流交流分量有效值，kA；
XI——i时刻电流交流分量幅值，kA。
7试验判据
试品在承受动稳定电流和热稳定电流的作用后，不得有下列情况之一：
a.影响产品正常工作的任何机械损伤，如瓷瓶破裂，主要零部件明显变形。局部绝缘损伤而引起的绝缘性能降低(如有争议可用相应绝缘性能试验结果判定)；
b.自动分闸及各种联锁失灵等；
c.触头熔焊或有影响正常工作的烧伤(如有争议，则以额定电流下的温升是否超过规定值来判定；接地装置触头答应稍微熔焊)；
d.配人力操动机构用人力分合各3次配电动操动机构用规定的最低电(气、液)压分、合各3次出现拒分、拒合；
e.机械特性超过技术条件规定范围。
8试验报告
8.1概述
一般应注明以下几项：
a.试验性质和依据；
b.产品(包括操动机构)型号、名称；
c.产品编号；
d.制造单位；
e.委托单位；
f.产品总装图纸编号；
g.试验日期。
8.2产品主要技术参数
a.额定电压,kV；
b.额定电流,kA；
c.额定动稳定电流峰值,kA；
d.额定热稳定电流有效值,kA；
e.额定短路持续时间,s；
f.回路电阻，μΩ；
g.触头接触压力,N。
8.3试验条件
a.试品的接线方式和接线原理图；
b.试验相数；
c.电源频率，Hz；
d.主回路电阻，μΩ；
e.触头接触压力,N；
f.环境温度，℃。
8.4试验测试数据
a.各相动稳定电流峰值，kA；
b.各相热稳定电流有效值，kA；
c.热稳定试验通流时间和动稳定试验通流时间，s；
d.动、热稳定试验的典型示波图。
8.5试品状况
记录试品在试验中和试验后的外观情况及试验后对试品的检查结果。
8.6结论
根据第7章的试验判据给出试品动、热稳定性能合格与否的结论。
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附加说明：
本标准由全国高压开关设备标准化技术委员会提出；
本标准由全国高压开关设备标准化技术委员会归口；
本标准由西安高压电器研究所负责起草；
本标准由西安高压电器研究所负责解释。