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页码,4/15中华人民共和国国家标准电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB/T18481-2001Power quality-Temporary and transient overvoltages1范围1.1本标准规定了交流电力系统巾作用于电气设备的暂时过电压和瞬态过电压要求、电气设备的绝缘水平,以及过电压保护方法。1.2当涉及过电压方面电能质量同题时,应根据本标准的规定,结合电网、设备持点和使用环境参照相关的专业标准执行,1.3木标准不适用因静电、触及高系统以及稳态波形琦变(谐波)引起的过电压。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。木标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB156一1993标准电压(meq1℃60038:1983)GB311.肖1992时:输变屯设繇的绝缘配合(heqE(6007119心.ETGB/T2900.19一1994电工术语高电压试验技术和绝缴配合(neq IEC60060-1)GB/T16927.1-1997高电压试验技术第一部分:一般试验要求(gv1ECG0060-1:1989)GB/T16935.1一1997低压系统内设备的绝缘配合第一部分:原理,要求和试验(idt IEC60664-1:1992)3术语及其定义本标准的术语及其定义基本上.引白GB/T2900.19和GB/T16935.1.3.1过电压overvoltage以U。表示三相系统最高电压,则峰值超过系统最高相对地电压蜂值(√2/3)或最高相问电压峰值(√2.)的任何波形的相对地或相间电压分别为相对地或相间过电压。注:系统最高电压是指当系统正常运行时,在任何时间、系统上任何一点所出规的电乐最高值(不包括系统的暂态和异常电臣)3.1.1街时过电压temporary overvoltage在给定安装点上持续时间较长的不衰碱或弱衰减的(以频或其一定的倍数、分数)振荡的过电压。3.1,2瞬态过电压transient overvoltage持续时间数意秒或更短,通常带有强阻尼的振荡或华振荡的种过电压。它可以叠加于暂时过电压上。3.1.3级波前过电压slow-front overvoltage:操作过电压switching overvollage一种瞬态过电压,通常是单极性的并三峰值时间在20s和5n48之间,半峰值时间小于20ms。3.1.4谐振过电压reasonance overvoltageh丝只琳知田园事任里吹权oa给攻占已nn1-11-门?址准0n2.04-01定怖莲8月i626Z24.232:81/awk/cgi-bin/showpage.d11?op=P&pageNo=1-15&nam...2008-9-10
页码,5/15GB/T184812001某些通断操作或故障适断后形成电感、电容元件参数的不利组合而产生谐振时出现的哲时过电压,其持续时问较长,且被形有周期性,3.1.5快波前在电压fast-front overvoltage:雷电过电压lightr..ing overvoltage一种腰态过电压。通常是单极性的,其波前时间在0.14s和20s:之间,半蜂值时间小于300s。3.2沛击时受比压impulse withstand voltage在规定条件下,不造成绝缘击穿、具有一定波形和极性的冲击电压最高峰位。3.3暂时耐受过电压,短时耐受过电乐temporary withstand overvoltage在规定条件下,不造成绝缘击穿的哲时过电生的最大有效值,3.4额定电压rated voltage制造厂对元件,电器或设备规定的电丕位,它与运行(包括操作)和性能等特性有关。连:设备可有一个以上的额定电压或可具有额定电压范围,3.4.1额定冲击耐受电压rated impulse withstand voltage制造厂对设备或其部件规定的冲击耐受电压值,以表征其绝缘规定的抗瞬态过电压的耐受能力。3.4.2标准操作L雷电]冲古时受电压standard swirhing[lighting]impulse withstand voltage在耐压试验时,设备绝缘能耐受的操作雷电]冲击电压的标准值。3.4.3标准短时工换时受电:standard short duration power-reyuency withstand voltage按规定的条件和时问进行试验时,设备耐受的T频电压标准值(有效值)。3.5过电压类别overvoltage category阳数T梨装气手防拉市压临的股年NE丁过电:类别Ⅳ是指使开在配电装置电源端的设备(此类设备包含如电表和前级过电流保护设备冫上所承受的过电止;过电上类别是指安装在配电妆置中的设备,以及设备的位用安伞(工作可靠)性和适用性必需符合特殊罗求者(比类设备包含如安装有瓷电装置中的开关电器和水久诈接至配申装胃的工业用设备)上所承受的过电书过电压类别是指由配电岁置供电的牦储设备(北类设备包含妇器貝,可移动式工貝及其他家用和类似用途负毅)上所承受的过电。如果此类设备的安全(可靠)性和适用性具有特强要求时,则采用辽电压类别讨申压类别」异指许接至其有限制雕态过州压至相当低水平猎施的申路的设备例如,具有过电压保护的中子中路》所承受的过电压,3.6绝缘配合insulation coor:nation考虑所采月电压保护措施后,根据可能作用的过电压、设备的绝缘特性及可能影绝缘特性的因素,合理地确定设备绝缘水平的过程。3.7额定绝缘水平rated insulation level足以证明浅足所震绝缘耐受能力的一组标准耐受电压。)对设备最高电片等十或小于52kV的设备,额定绝缘水平用标准雷电冲击利和标准短时工频耐受电压表示。b)对设备最高电压大丁252kV的设备,额定绝缘水平用标准雷电冲击利操作冲古或短时工频耐受电压表示。3.8标准绝缘水平s:dard insulation level与最高电压标准值/。相应的额定绝缘水平,遷筑8月d6Z24.232:81/awk/cgi-bin/showpage.d11?op=P&pageno=1-15&nam...2008-9-10
页码,6/15GB,/T1848120014系统(设备)按最高电玉U的划分Um≤1kV的系统(设备)称为低压系统(设备):U。>1kV的系统(设备)称为高生系统(设备),高压系统(设备)还可以分为两个范围范用I:1xV范街1:Um>252kV注:设备最高电压等丁所在系统的系统最高电压,各级系统(设备)的最高电压在(出156中规定。5电气设备上作用的过电压及其要求5,1父流电力系统中的电气设备,在运行中除了作用有持续工数电压(其值不超过系统最高电压7m,持续时问等于设计的运行寿命)外,还受到过电压的作用。按照作用过电压的幅俏、波形及持续时间,可分为:暂时过电少,包括工频过电压、谐振过电压:嚼态过电压,包括操作(缓波前)过电压、留电(快波前)过电压。各类过电米的典型波形如衣1所示。表1各类过电压的典型波形瞬态过电天分类暂时过弓出缓波首快波前陡波前0.5电压0.3被形3ns<.71<,1ns<>10 Hz<.fC500 Hz20s0.1s0.3 MIz<<100 MHz范圆0.03s<1”<3600s<>T:<20 msT2<300s<>30k1l2To≤3ms注:陆波前的标准试骑波形及耐受试盼在考虑中,本标准中暂不污及52暂时过电压和操作过电压的标么值如下:a)工频过电压的1.0p.u.-U,/√3,b)谐振过电压和操作过电丛的1.0p.u.=√2'/√3.注:此处U、指系统最高电压。53暂时过电压(工频过电区、谐振过电压)及其要米5.3.1哲时过电:与电力系统结构、容呈、参数、运行方式、故障条件以及各种安全自动装置的特性有关5.3.2工频过电压一般由线路空裁、接地故障和甩负荷等,起,系统中工频过电压的限值如下:对于范制川的高压系统,T频过电:一般不宜超过下列数值:线路新路器的变电巧侧1.3p.u.霸8月i62624.232:81/awk/cgi-bin/showpage.d11?op=P&pageNo=1-15&nam...2008-9-10
页码,7/15GB/T18481-2001线路断路器的线路侧上.4p.,b)对于池围中的110kV及2)kV系统,工频过电压不超过1.3p..。c)3kV~10kV和35kV~G6kV系统分刿不超过l.1√3p.u.和√3p,u,.5.3.3谐振过电出包括线仕谐振和非线性(铁磁)谐振过电竺,一般因操作或故障引起系统元件参数出现不利组合而产生。系统中应采业肠止措施,避免出现谐振过心压的条件:或用保护装置限制其骊值和持续时间。系统中可能出现的谐振过电压有:)发电机与空载线路连接时,因前者周期性变化的电感与后者电容引起的发电机自励磁(参数)谐振过电压b)转子上未装设阻尼绕组的水轮发电机,因不对你短路或负荷严重不平衡时产生的谐振过电压。?)范国的系统当李载线路十接有并耿电抗器,且其零字电抗小于线路零序容抗时,如发生非全相运行状态(分相操动的断路器故障或采用单相重合闸时),由于线间电容的影响,断开相上可能发生谐撒过电压。d)范围的系统中,当空载线路(或其上接有空载变压器时)由电源变压器断路器合闸、重合闸或由只带有空载线路的变压器低压侧合闸、带电线路末端的空载变压器合闸以及系统解列等悄况下,如由这些操作引起的过渡过程的激发使变压器铁心饱和、电感作周期性变化,回路等俏电感在2倍工频下的电抗与2倍T频下线路入容抗接近相等时,可能产生以2次谐波为主的高次谐波谐振过电压。c)范固I的系统巾有可能出现下列谐振过电压:1)110kV及220kV系统采用带有均压电容的断路器开断连接有屯磁式电K互感器的空载母线,可能产生铁磁谐振过电压。2)由单一电源侧断路器操作中性点不接地的变压器出现非全相或熔断器非全相熔断时,如变压器的励磁电感与对地电容产生铁磁浩振,能产生过电压:有双侧屯源的变压器在非仝相分合闸时,由于两侧电源的不同步在变压器中性点上可出现接近于2.0山.的过电出,如产生快磁谐振,则会出现更高的过电压。3)断路器操作中性点不接地的110kV及220kV变生器,因操作机构故障出现非全相或严重不同期时可能产生的铁磁谐振过电压。有单侧电源的变压器.如另一侧带有问期调相机或校大的同步电动机,也类似有双侧电源的情况,4)3kV~66kV小接地系统或消抓线圈接地系统偶然脱离消弧线圈的部分,当连接有中性点接地的电磁式电压互感器的空载母线(其上带或不带空载短线路),因合闸充电或在运行刑接地故障消除等原因的激发,使电不万感器过饱和则可能广生铁磁谐振过电压。5)3kV~66kV不接地及消弧线圈接地系统,会囚配电变压器高压绕组对地短路或送电线路一相断线且一端接地或不接地,产生铁磁谐振过电压,6)有消孤线图的系统,能因消弧线圈的脱谐度选择不当而出现谐振:无消弧线圈的较低电压系统可能因零序电压调过电容(如变压器绕组间或两条架空线路间的心容郴合),由较高电压系统传递到中性点不接地的较低电压系统,或由较低电压系统传递到较高电压系统,或回路参数形成串联谐振条件,产生高幅值的转移过电压,5.3.4低压系统哲时过电压的限值,止在考惑中。5.4解态过电压(操作过电压、宙电过电压)及其要求5.4.1操作过电压一般由以下原因引起:a)线路切、合与重合:b)故暗与切除故障;c)扦断容性电流和开断较小或中等的感性电流:d)负载突变。影响操作过电压的内素除5,3.」中所述外,还和断路器(或熔断器)性能,电力系统中性点接地方式還筑eid624.232:81/awk/cgi-bin/showpage.d11?op=P&pageNo=1-15&nam.2008-9-10
页码,8/15GB/T18481-2001密切相关。由丁许多随机因素的影响,操作过电正波形参数、幅值都是随机的(其结果不能预先确知)变数,但由大量的计算、模拟试验或在系统中实测可以给出它们位于一定范围内的概率。在以下条款中除统计操作过电压(等于或大于该值的概率为0.02)专门说明外,凡未说明的操作过电压限值均指最大操作过电压(等于或大于该值的概率为0.O014)。5.4.2线路合闸和重合闸过电乐的要求)系统最高电压范围1的空载线路合刚,单机重合闻和成功的三相重合闸(如运彳)中使用时),在,线路上产生的相对地统计过电压,对330kV和500kV系统分别不大于2.2p.u.和2.0P.u.。b)系统最高电压范田I的线路合闸和重合闸过电压不超过3.0P.u.。5.4.3空载线路分闸过电压的限偵)范围I,线路新路器在电源对地电压为L.3p.u,条件下开新空载线路不发生重击穿,即不应产生过电压。b)范围1,110kV和220kV开断竿载线路过电不超过3.0p.u.。)范围I,66kV及以下非低电阻接地系统厂断空载线路过电压不超过4.0P,u,;低电阻接地系统不超过3.2p,u,,5.4.4范围Ⅱ线路非对称故障分闸和振荡解列过电压不超过5.4.2)的相应值。范围1不超过5.4.2h)的相应值。5.4.53kV~66kV用断路器开断并联电容补偿装置时电容器高压端对地过电压不超过4.0p.u.:电容器极间过电压不超过2.15√2U'。c注:U、c为电容器的额定电压,5.4.6用断路器开新氧有冷轧雄钢片的变压器时,过电压不超过20p.?开断具有热轧硅钢片铁心的110kV及220kV变压器的过电正不超过3.0P.u.,66kV及以下变压器不超过4.0p.u.;空载变压器和并联电抗器补偿装置合闸产生的染作过电压不超过2.0P.u,,5.4.7高压感应电动机合闸过电压一般不超过2.0P.u.:空载分闸过电压不超过2.5p.u.。5.4.8大于1kV且小于等于66kV系统单相间隙性电弧接地过电压的限伯,随接地方式不同而异:不接地3.5p.u.消弧线圈接地3.2P.u电阻接地2.5p.1u.5.4.9低压系统操作过电压的限值,正在考虑。5.4.10雷电过电压及其限制a)作用丁输配电线路的雷电过电压有雷直山于导线,雷:于塔顶或避雷线后反击导线而产生的过电压以及雷击于线路及其附近的地面(包括塔顶),由于电、磁场的激烈变化产生的感应过电压。作用于发电厂、变电所电气设备上的雷电过电压,在大多数情况下是沿线路而米的當电波。b)架空线路上的冒电过电压1)距架空线路S>65m处,雷击对地放电时,线路上产生的感应过电:最人值为1≈25停………………(1)式中:U,一雷击大地时感应过电出最人值,kV:·I一一雷电流幅值(一般不超过100),kA:h一导线平均高度,m;S一雷击点与线路的距离,m。线路上的感应过电压为随机变量,其最大值可达300kV一400kV,一般仅对35kV及以下线路的绝缘有一定威胁。2)雷击架空线路导线产生的吉击需过电压为還8月i2624.232:81/awk/cgi-bin/showpage.d11?op=P&pageNo=1-15&nam...2008-9-10
页码,10/15GBT18481-2001附录A(标准的附录)电气设备的绝像水平A1低压设备的绝缘水平瞬态过电止刊作为确定设备绝缘额定冲击电压的基础。设备的额定冲击电压根据不同的过电止类别按(B/T16935.1来选定。暂时过电出与绝缘配合的关系仍在考虑中,但规定其基本固体绝缘和附加固体绝缘应能承受下列哲时过电压:一1.以:十?50V短期哲时过电乐时间至5s:一1.5以:n长期暂时过电压时间人于5s(伯不超过24h)。(U.为中性点接地的低压电树的标称线对中性点的电压)。过电压类别的划分取大于被控过电压的条件,主要有下面两种拉制:4〉内在(固有)控制:电气系统内的条件要求该系统的特性能使预期解态过电压限制在规定水平:b)保护控制:电气系统内的条件要求以行定的过电压衰诚措施可使预期瞬念过电压限制在规定的水平(特定的过电生衰诚措施以是其有储能和耗能措施的器件,并在规定的条件下能无害地消耗预期位置上过电压能量)。A2商压设始绝焦水筑J7J高压输变电设备的绝缘配合见GB3:1.1,有关绝缘水平规定如下:A2.1为用1的设备钓绝缘水平刿十表A1。在此范田内选叹设备的绝缘水平时,首先应考度雷电冲击作用电压,和每一设备最高电压刘对应,给出了设备绝缘水平的两个耐受电压,即:a)额定雷电冲击时受电生:b)额定短时工频耐受电:。A2.2范围1的设备的绝缘水平州于表A2。.在此电玉范围内,选收汝备的绝缘水平时,婴考虑操作冲击和雷电冲山作用电压,和每一设备最高电压相对应,给出了设备绝缘水平的两个时受电压,即:a)额定雷巾冲击耐受电压:b)额定操作冲击耐受电压。A2.3绝缘试验的规定表A1、表A2所列的耐受电压債对州于标准参考大气条件,如大气条件不问,则应GB/T16927.1中规定进行校正。表A1申压范围I(1kVkV系统标称电用设备最高电压额定雷电冲击耐受电压(峰值)》颜定短时⊥频耐受电压(有效值)(有效伯)系列1系列1(有效伯)23.620401867.2406025o2507530/421135951517.5759540:4510520249512550:55遷8月i626Z24.232:81/awk/cgi-bin/showpage.d11?op=P&pageNo=1-15&nam.2008-9-10
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