Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
Приложение
Приложение 4. Допустимое повышение напряжения промышленной частоты оборудования при оперативных переключениях и в аварийных режимах
Таблица П.4.1. Допустимое повышение напряжения промышленной частоты оборудования в электросетях напряжением 110 кВ, о.е. ¶
Допустимое повышение напряжения при длительности воздействия, с
Силовые трансформаторы и автотрансформаторы*
Шунтирующие реакторы и электромагнитные трансформаторы напряжения
Коммутационные аппараты***, трансформаторы тока, конденсаторы связи и шинные опоры
Вентильные разрядники всех типов
Ограничители перенапряжений нелинейные
* Независимо от значений, указанных в таблице, по условию нагрева магнитопровода повышение напряжения в долях номинального напряжения установленного ответвления обмотки должно быть ограничено при 1200 с до 1,15, при 20 с — до 1,3. ¶
** В числителях даны значения для изоляции фаза-земля в долях амплитуды наибольшего рабочего фазного напряжения, в знаменателях — для изоляции фаза-фаза в долях амплитуды наибольшего рабочего междуфазного напряжения. ¶
*** Независимо от значений, указанных в таблице, собственное восстанавливающееся напряжение на контактах выключателя должно быть ограничено по условию отключения неповрежденной фазы линии при нессиметричном КЗ до 2,4 или 2,8 в зависимости от типа применяемого выключателя. ¶
Значения для изоляции фаза-фаза относятся только к трехфазным силовым трансформаторам, шунтирующим реакторам и электромагнитным трансформаторам напряжения, а также к аппаратам в трехполюсном исполнении при расположении трех полюсов в одном баке или на одной раме, при этом значения 1,6; 1,7 и 1,8 относятся только к внешней междуфазной изоляции аппаратов напряжением 110 кВ. ¶
При длительности повышения напряжения, промежуточной между двумя значениями, приведенными в табл.2.1, допустимое повышение напряжения принимается по наибольшему из этих двух значений. При (0,1
Источник
Импульсы напряжения промышленной частоты
ГОСТ Р 51179-98
(МЭК 870-2-1-95)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Часть 2. Условия эксплуатации
Раздел 1.
Источники питания и электромагнитная совместимость
Telecontrol equipment and systems.
Part 2. Operating conditions.
Section 1. Power supply and electromagnetic compatibility
ОКС 33.200
ОКП 42 3200
Дата введения 1999-01-01
1 РАЗРАБОТАН АО «Научно-исследовательский институт электроэнергетики (ВНИИЭ)»
ВНЕСЕН Российским акционерным обществом энергетики и электрификации «ЕЭС РОССИИ»
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 26 июня 1998 г. N 263
Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта МЭК 870-2-1-95 «Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость» с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны
3 ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 870-2-1-93
ВВЕДЕНИЕ
Системы телемеханики применяют для контроля и управления территориально распределенными процессами в широком диапазоне условий окружающей среды. Чтобы гарантировать оптимальные характеристики аппаратуры телемеханики, необходимо установить требования для устройств и систем при различных условиях окружающей среды.
Настоящий стандарт рассматривает все аспекты электрических внешних влияний, т.е. требования к источникам питания и электромагнитной совместимости.
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ОБЪЕКТ
Настоящий стандарт распространяется на устройства и системы телемеханики с передачей информации кодированной последовательностью битов для контроля и управления территориально распределенными процессами.
Стандарт также относится к устройствам и системам высокочастотной (ВЧ) защиты; к аппаратуре, входящей в состав системы ВЧ связи по распределительным сетям, и к автоматизированным системам распределительных сетей.
Настоящий стандарт определяет для различных составных частей систем, упомянутых выше, следующее:
1) характеристики источника питания, к которому подсоединены эти составные части при нормальной работе;
2) минимальные требования по электромагнитной совместимости (ЭМС) — уровни помехоустойчивости и помехоэмиссии.
Уровни помехоустойчивости и помехоэмиссии выбирают применительно к классам, установленным базовыми публикациями МЭК в области ЭМС, принимая во внимание конкретные условия окружающей среды, в которых работают различные типы аппаратуры, рассматриваемые в настоящем стандарте.
Процедуры, схемы испытаний и условия (критерии) приемки в стандарте описаны кратко.
Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, выделены по тексту стандарта курсивом.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем стандарте используют следующие термины с соответствующими определениями:
Электромагнитная помеха — по ГОСТ Р 50397 .
Влияние помехи — по ГОСТ Р 50397 .
Электромагнитная совместимость; ЭМС — по ГОСТ Р 50397 .
Эмиссия — по ГОСТ Р 50397 .
Уровень совместимости — установленный максимальный уровень электромагнитных помех, который, возможно, будет воздействовать на аппаратуру, устройства или системы, работающие в данных конкретных условиях.
Устойчивость (к помехе) — по ГОСТ Р 50397 .
Уровень эмиссии — по ГОСТ Р 50397 .
Норма на эмиссию — по ГОСТ Р 50397 .
Уровень помехоустойчивости — максимальный уровень электромагнитной помехи, воздействующий на аппарат, устройство или систему, при котором они остаются работоспособными с заданным качеством.
Линии питания — линии, идущие от источника питания (переменного или постоянного напряжения).
Линии управления — все линии, используемые для целей управления, сигнализации и измерения.
Напряжение общего вида — напряжение, между каждым из проводов и установленным эталоном, обычно землей или корпусом.
Напряжение дифференциального вида — напряжение между любыми двумя из заданной группы активных проводов.
Интергармоники — составляющие спектра Фурье, расположенные между гармониками промышленной частоты (50 Гц).
4 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
4.1 Общие условия
Этот пункт устанавливает характеристики источников питания устройств и систем, рассматриваемых в настоящем стандарте.
Электрическая энергия для работы систем может быть получена:
— непосредственным присоединением к источнику питания;
— от блока питания, включенного между источником питания и системой или ее частью;
— от вспомогательного резервного источника питания (с перерывом или без перерыва питания), предусмотренного для системы или ее части в случае ремонта или повреждения основного источника питания.
4.2 Источники питания переменного тока
В настоящем стандарте рассмотрено только питание от источников переменного тока с основными характеристиками, соответствующими сети общего назначения переменного тока 50 Гц. Источники питания переменного тока с более высокими частотами, например 400 Гц, не рассматриваются.
В таблице 1 приведены наиболее часто используемые номинальные значения напряжения переменного тока частоты 50 Гц.
Таблица 1 — Номинальные значения напряжения переменного тока (средние квадратические значения напряжения переменного тока частоты 50 Гц)
Источник
Импульсы напряжения промышленной частоты
Испытания изоляции повышенным напряжением позволяют выявить локальные дефекты, не обнаруживаемые иными методами; кроме того, такой метод испытаний является прямым способом контроля способности изоляции выдерживать воздействия перенапряжений и дает определенную уверенность в качестве изоляции. К изоляции прикладывается испытательное напряжение, превышающее рабочее напряжение, и нормальная изоляция выдерживает испытания, а дефектная пробивается.
При испытаниях повышенным напряжением используются три основных вида испытательных напряжений: повышенное напряжение промышленной частоты, выпрямленное постоянное напряжение и импульсное испытательное напряжение (стандартные грозовые импульсы).
Основным видом испытательного напряжения является напряжение промышленной частоты. Время приложения такого напряжения – 1 мин, и изоляция считается выдержавшей испытания, если за это время не наблюдалось пробоя или частичных повреждений изоляции. В некоторых случаях проводят испытания напряжением повышенной частоты (обычно 100 или 250 Гц).
При большой емкости испытуемой изоляции (при испытании кабелей, конденсаторов) требуется применение испытательной аппаратуры большой мощности, поэтому такие объекты чаще всего испытываются повышенным постоянным напряжением. Как правило, при постоянном напряжении диэлектрические потери в изоляции, приводящие к ее нагреву, на несколько порядков ниже, чем при переменном напряжении такого же эффективного значения; кроме того, и интенсивность частичных разрядов намного ниже. При таких испытаниях нагрузка на изоляцию существенно меньше, чем при испытаниях переменным напряжением, поэтому для пробоя дефектной изоляции требуется более высокое постоянное напряжение, чем испытательное переменное напряжение.
При испытаниях постоянным напряжением дополнительно контролируется ток утечки через изоляцию. Время приложения постоянного испытательного напряжения составляет от 5 до 15 мин. Изоляция считается выдержавшей испытания, если она не пробилась, а значение тока утечки к концу испытаний не изменилось или снизилось.
Третьим видом испытательного напряжения являются стандартные грозовые импульсы напряжения с фронтом 1,2 мкс и длительностью до полуспада 50 мкс. Испытания импульсным напряжением производят потому, что изоляция в процессе эксплуатации подвергается воздействию грозовых перенапряжений со схожими характеристиками. Воздействие грозовых импульсов на изоляцию отличается от воздействия напряжения частотой 50 Гц из-за гораздо большей скорости изменения напряжения, приводящей к другому распределению напряжения по сложной изоляции типа изоляции трансформаторов; кроме того, сам процесс пробоя при малых временах отличается от процесса пробоя на частоте 50 Гц, что описывается вольт-секундными характеристиками. По этим причинам испытаний напряжением промышленной частоты в ряде случаев оказывается недостаточно.
Воздействие грозовых перенапряжений на изоляцию часто сопровождается срабатыванием защитных разрядников, срезающих волну перенапряжения через несколько микросекунд после ее начала, поэтому при испытаниях используют импульсы срезанные через 2–3 мкс после начала импульса (срезанные стандартные грозовые импульсы). Амплитуда импульса выбирается исходя из возможностей оборудования, защищающего изоляцию от перенапряжений, с некоторыми запасами и исходя из возможности накопления скрытых дефектов при многократном воздействии импульсных напряжений. Конкретные величины испытательных импульсов определяются по ГОСТ 1516.1-76.
Испытания внутренней изоляции проводят трех ударным методом. На объект подается по три импульса положительной и отрицательной полярности, сначала полные, а затем срезанные. Интервал времени между импульсами – не менее 1 мин. Изоляция считается выдержавшей испытания, если во время испытания не произошло ее пробоев и не обнаружено повреждений. Методика обнаружения повреждений довольно сложна и обычно проводится осциллографическими методами.
Внешняя изоляция оборудования испытывается 15 ударным методом, когда к объекту с интервалом не менее одной минуты прикладывается по пятнадцать импульсов обеих полярностей, как полных, так и срезанных. Изоляция считается выдержавшей испытания, если в каждой серии из пятнадцати импульсов было не более двух полных разрядов (перекрытий).
Все виды испытаний можно разделить на три основные группы, различающиеся по назначению и соответственно по объему и нормам:
· испытания новых изделий на заводе-изготовителе;
· испытания после прокладки или монтажа нового оборудования, испытания после капитального ремонта;
· периодические профилактические испытания.
При профилактических или послеремонтных испытаниях проверяется способность изоляции проработать без отказа до следующих очередных испытаний. Контроль изоляции повышенным напряжением дает только косвенную оценку длительной электрической прочности изоляции, и основная его задача — проверка отсутствия грубых сосредоточенных дефектов.
Испытательные напряжения для нового оборудования на заводах-изготовителях определяются ГОСТ 1516.2-97, а при профилактических испытаниях величины испытательных напряжений принимаются на 10 –15% ниже заводских норм. Этим снижением учитывается старение изоляции и ослабляется опасность накопления дефектов, возникающих при испытаниях.
Контроль изоляции повышенным напряжением в условиях эксплуатации проводится для некоторых видов оборудования (вращающиеся машины, силовые кабели) с номинальным напряжением не выше 35 кВ, поскольку при более высоких напряжениях испытательные установки слишком громоздки.
Кабели. Испытательные напряжения для кабелей устанавливаются в соответствии с ожидаемым уровнем внутренних и грозовых перенапряжений.
На заводах-изготовителях маслонаполненные кабели и кабели с маловязкой пропиткой испытывают повышенным напряжением промышленной частоты (около 2,5 Uном). Кабели с вязкой пропиткой и газовые кабели для предотвращения повреждения изоляции испытывают выпрямленным напряжением порядка (3,5..4) Uном, где Uном – линейное напряжение при рабочих напряжениях 35 кВ и менее.
Кроме того, измеряют сопротивление изоляции, а при рабочих напряжениях 6 кВ и более измеряют сопротивление изоляции и tgδ.
После прокладки кабеля, после капитального ремонта и во время профилактических испытаний изоляцию кабелей испытывают повышенным выпрямленным напряжением. Время испытаний для кабелей напряжением 3–35 кВ составляет 10 мин для кабелей после прокладки и 5 мин после капитального ремонта и во время профилактических испытаний. Периодичность профилактических испытаний составляет от двух раз в год до одного раза в три года для разных кабелей. При испытаниях контролируется ток утечки, значения которого лежат в пределах от 150 до 800 мкА/км для нормальной изоляции. До и после испытаний измеряется сопротивление изоляции.
Силовые трансформаторы . На заводе-изготовителе внутренняя и внешняя изоляция испытывается полными и срезанными стандартными грозовыми импульсами, а также повышенным переменным напряжением промышленной частоты. Обнаружение повреждений продольной изоляции чаще всего проводят осциллографированием тока в нейтрали трансформатора и сравнением осциллограммы с типовой.
Если изоляция нейтрали и линейного вывода одинакова, то при испытаниях повышенным переменным напряжением оба конца испытуемой обмотки изолируются и на обмотку подается напряжение от постороннего источника. Если уровень изоляции нейтрали понижен, то испытания проводятся индуктированным напряжением повышенной частоты (до 400 Гц) с тем, чтобы можно было бы подавать напряжение порядка 2 Uном. Нейтраль при этом заземляется или на нее подается постороннее напряжение той же частоты. Поскольку ЭДС самоиндукции в обмотке пропорциональна частоте, то при той же максимальной индукции можно приложить повышенное, по сравнению с рабочим, испытательное напряжение.
При испытаниях изоляции должна быть испытана поочередно каждая электрически независимая цепь или параллельная ветвь (в последнем случае – при наличии полной изоляции между ветвями), а испытательное напряжение прикладывается между выводом и заземленным корпусом, все другие обмотки заземляются. Измерения сопротивления изоляции проводят до и после испытаний повышенным напряжением.
Перед первым включением вновь смонтированного трансформатора измеряют пробивное напряжение трансформаторного масла, сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции, отношение C2/C50, tgδ (значение которого сравнивают с результатами заводских испытаний).
Во время периодических профилактических испытаний проводят те же испытания, что и перед первым включением, но допустимые значения tgδ при этом увеличены. Испытания изоляции повышенным напряжением при профилактических испытаниях предполагаются для обмоток напряжением до 35 кВ, значения испытательных напряжений при этом снижаются до 0,85-0,9 значения заводского испытательного напряжения.
Периодичность профилактических испытаний для разных трансформаторов колеблются от одного раза в год до одного раза в четыре года.
Вводы высокого напряжения . Основной вид контроля — периодический осмотр (от одного раза в трое суток до одного раза в шесть месяцев), также измеряют сопротивление изоляции между специальной измерительной обкладкой ввода и соединительной втулкой. Периодичность таких испытаний для разных вводов разная, но не реже одного раза в 4 года.
5.1. Нормируемые величины [1]
Испытания электрооборудования повышенным напряжением проводятся перед приемкой в эксплуатацию в сроки, предусмотренные графиком планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования.
Нормы, условия испытаний и порядок их проведения представлены в таблице 1.
Таблица 1. Нормы, условия испытаний повышенным напряжением и указания их проведению
Источник