《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn) ±800kV特高壓換流站金具試驗(yàn)方法 第2部分 溫升及熱循環(huán)試驗(yàn)》

ICS29.240,20

K51

備案號(hào)：

中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

T/CECXXXX-201X

±800kV特高壓換流站金具試驗(yàn)方法

第2部分：溫升及熱循環(huán)試驗(yàn)

Testmethodofelectricpowerfittingsof±800kVUHVDCconvertor

station—Part2:Heatcycletestsforelectricpowerfittings

（征求意見稿）

201×-××-××發(fā)布201×-××-××實(shí)施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布

DBXX/TXXXX-201X

I

DBXX/TXXXX-201X

±800kV特高壓換流站金具試驗(yàn)方法

第2部分溫升及熱循環(huán)試驗(yàn)

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了±800kV特高壓換流站金具的熱循環(huán)試驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于±800kV特高壓換流站閥廳側(cè)金具和直流場側(cè)金具的電阻、溫升及熱循環(huán)試驗(yàn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2314電力金具通用技術(shù)條件

GB/T2317.3電力金具試驗(yàn)方法第3部分：熱循環(huán)試驗(yàn)

GB/T2317.4電力金具試驗(yàn)方法第4部分：驗(yàn)收規(guī)則

GB/T3048.4電線電纜電性能試驗(yàn)方法第4部分：導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)

GB/T5585.1電工用銅、鋁及其合金母線第1部分：銅和銅合金母線

GB/T5585.2電工用銅、鋁及其合金母線第2部分：鋁和鋁合金母線

DL/T373電力復(fù)合脂技術(shù)條件

DL/T1288電力金具能耗測試與節(jié)能技術(shù)評(píng)價(jià)要求

3術(shù)語和定義

3.1

電阻resistance

導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。

3.2

電阻溫度系數(shù)temperaturecoefficientofresistance

電阻當(dāng)溫度改變1度時(shí)，電阻值的相對(duì)變化。

3.3

溫升temperaturerise

部件高出環(huán)境的溫度。

3.4

熱循環(huán)thermalcycle

系統(tǒng)從初始狀態(tài)出發(fā)經(jīng)歷了一系列過程之后又回到初始狀態(tài)的熱力學(xué)過程。

4試件

4.1試件數(shù)量

可參照GB/T2317.4的規(guī)定執(zhí)行，或由供需雙方協(xié)商確定。

1

DBXX/TXXXX-201X

4.2連接兩種及以上管形母線或端子板的金具

對(duì)于連接兩種及以上管形母線或端子板的金具，選擇在最小規(guī)格的管形母線或端子板上進(jìn)行試驗(yàn)。

4.3試件準(zhǔn)備

金具及管形母線或端子板上的接觸表面，應(yīng)去除附著物、污穢和油垢。導(dǎo)體接觸表面的氧化層應(yīng)盡

可能除盡。如用清潔劑處理后，必須擦拭干凈。

金具導(dǎo)體連接處應(yīng)涂敷電力復(fù)合脂，電力復(fù)合脂應(yīng)符合DL/T373標(biāo)準(zhǔn)要求。在涂敷時(shí)，涂抹場所

應(yīng)保證無飛揚(yáng)沙土，保持干燥，以保證涂抹質(zhì)量。首先涂抹一層0.2mm厚的電力復(fù)合脂，后將金屬表面

的復(fù)合脂刮平，確保復(fù)合脂均勻涂在金屬連接面內(nèi)，再將其安裝在管形母線或端子板上，并將螺栓擰緊

不得有松動(dòng)，螺栓緊固力矩由供需雙方協(xié)商確定。最后擦掉金屬接觸邊緣處溢出的復(fù)合脂。

5試驗(yàn)規(guī)則

5.1試驗(yàn)條件

試驗(yàn)應(yīng)在環(huán)境溫度20±5℃較為不通風(fēng)的條件下進(jìn)行。試驗(yàn)布置應(yīng)使金具之間或?yàn)楸阌谠囼?yàn)而引入

的其他連接件之間保持一定的距離，要足以保證忽略掉熱擾動(dòng)的影響。試件的支撐方式，應(yīng)使空氣可以

繞試件自由環(huán)流而自然冷卻。如采用加速冷卻，則應(yīng)在整個(gè)試驗(yàn)布置區(qū)進(jìn)行均勻冷卻。

試驗(yàn)應(yīng)使用新管形母線或新端子板。

5.2連接管形母線（端子板）

為測量電阻和溫度，試驗(yàn)回路應(yīng)包括具有一定長度的管形母線或端子板，作為測量金具電阻和溫度

的參照體。如布置中一個(gè)金具要連接兩種規(guī)格的管形母線或端子板，則應(yīng)將較小的管形母線或端子板作

為參照。參照管形母線的長度不應(yīng)小于母線直徑的10倍，最長不超過4m。參照端子板的長度不應(yīng)小于

端子板搭接長度的3倍，最長不超過3m。

5.3試驗(yàn)回路的安裝

試驗(yàn)回路的典型布置見附錄A和附錄B。

5.4電位測定

測量電阻時(shí)的測點(diǎn)位置應(yīng)位于距離各金具端部25mm處的管形母線或端子板上。對(duì)于參照管形母線

或端子板的電位測點(diǎn)可采用附錄C的示意圖方式。

注1：電位測試點(diǎn)不必焊接。附錄C中電位測點(diǎn)的實(shí)用操作方法可以得到滿意的性能。

5.5測量方法

5.5.1電阻測量方法

各試驗(yàn)金具及參照管形母線或端子板，其電阻測量應(yīng)在5.4規(guī)定的電位測點(diǎn)之間進(jìn)行。

測量電阻時(shí)應(yīng)讀出參照管形母線或端子板的溫度和試驗(yàn)金具的溫度，并按下式求出20℃時(shí)的電阻

值。

R

R20

120(20)

式中：

Rθ——測得的電阻值，Ω；

θ——測量電阻時(shí)的金具或參照管形母線或端子板的溫度，；

α——電阻溫度系數(shù)，取值為：

℃

2

DBXX/TXXXX-201X

-3

對(duì)于鋁和鋼芯鋁絞線，20=410/；

-3

對(duì)于鋁合金，20=3.610/；

-3α×℃

對(duì)于銅，20=3.9310/。

α×℃

測量電阻應(yīng)在205之間的穩(wěn)定環(huán)境溫度下進(jìn)行，測量的電流為直流1000A。電流引入點(diǎn)應(yīng)與管

α×℃

形母線或端子板有效連接，與電位測點(diǎn)之間應(yīng)相距一定距離。

±℃

測量電阻用的儀表誤差不大于1。

注2：當(dāng)采用附錄E中的統(tǒng)計(jì)法這一判定方法時(shí)，測量電阻的誤差會(huì)增加試件不能通過試驗(yàn)的可能性。

%

為此，要考慮以下情況：

——熱電勢會(huì)影響低電阻的測量精度（約10μΩ），作為補(bǔ)償應(yīng)改變引線電流方向，取兩次測量電

阻的平均值作為試件實(shí)際電阻值。

——測量電阻時(shí)要有一段時(shí)間的恒溫或冷卻，恒溫或冷卻時(shí)間的長短會(huì)影響到測量值，因此，切斷

電源后需要足夠長的時(shí)間。為了縮短試驗(yàn)時(shí)間，允許對(duì)試件作強(qiáng)迫冷卻。

5.5.2溫度測量方法

金具、參照管形母線或端子板以及環(huán)境溫度應(yīng)使用熱電偶或其他合適儀器進(jìn)行測量。測量誤差不大

于2。

記錄的金具溫度應(yīng)是其表面最熱部分的溫度。測溫探頭應(yīng)緊固于試件表面，固定測溫探頭時(shí)，宜采

℃

用聚四氟乙烯自粘帶包覆。對(duì)于參照管形母線或端子板，測溫探頭應(yīng)置于管形母線或端子板長度中央，

且可靠固定。

整個(gè)試驗(yàn)中都要測量環(huán)境溫度，測溫探頭應(yīng)設(shè)置在不受電氣回路發(fā)熱影響的地方。

6電阻試驗(yàn)

按5.3規(guī)定確定電位測點(diǎn)，按5.5.1規(guī)定的測量方法，測試出試件的直流電阻，并算出平均值作為

實(shí)際電阻值。

7溫升試驗(yàn)

7.1試驗(yàn)程序

在試驗(yàn)回路中通入試驗(yàn)電流，試驗(yàn)電流按照額定電流1.2倍執(zhí)行，或由供需雙方協(xié)商確定。按5.5.2

規(guī)定的測量方法，在恒溫30min的后15min內(nèi)，測量試件與參照管形母線或端子板的溫度。應(yīng)重復(fù)3

次~5次溫升試驗(yàn)，并計(jì)算其溫升值。取試驗(yàn)結(jié)果的平均值作為測試結(jié)果。

表1試驗(yàn)電流

交流電流（A）

額定電壓（kV）額定輸送容量（MW）

額定電流試驗(yàn)電流

800050006000

±800kV

1000062507500

7.2判定準(zhǔn)則

試件的溫升不大于60K，或由供需雙方協(xié)商確定。

8熱循環(huán)試驗(yàn)

3

DBXX/TXXXX-201X

8.1總結(jié)

熱循環(huán)試驗(yàn)包括100次載流循環(huán)，試驗(yàn)電流按照表1執(zhí)行。

每次熱循環(huán)包括對(duì)試驗(yàn)回路的一次通電加熱過程和切斷電流后的冷卻過程。熱循環(huán)試驗(yàn)應(yīng)使用交流

電進(jìn)行。

8.2試驗(yàn)程序

a）按4.3要求準(zhǔn)備好試件。試驗(yàn)前應(yīng)按5.5.1的要求，測量各試件的初始電阻；

b）讓電流通過試驗(yàn)回路，待試驗(yàn)電流升至規(guī)定值后，保持30min；

c）加熱過程結(jié)束，切斷電流，讓試件冷卻至環(huán)境溫度，為縮短冷卻時(shí)間，允許強(qiáng)迫冷卻；

d）重復(fù)操作，進(jìn)行10次循環(huán)；

e）在10次熱循環(huán)中，應(yīng)在后5次循環(huán)中的某一次，恒溫30min的后15min內(nèi)，測量試件及管形母

線或端子板的溫度；

f）然后將試件溫度冷卻至環(huán)境溫度，測量試件的電阻；

g）繼續(xù)進(jìn)行熱循環(huán)，在每10次熱循環(huán)末測量溫度和電阻，直至完成50次循環(huán)；

h）在后50次循環(huán)中，每5次循環(huán)要測量電阻，每個(gè)10次循環(huán)要測量溫度。

試驗(yàn)過程中不得對(duì)試件進(jìn)行緊固和調(diào)整。上述試驗(yàn)程序以圖表形式示于附錄D中。

8.3判定準(zhǔn)則

如果試驗(yàn)滿足下列要求，則試驗(yàn)通過：

a）試件的平均電阻不大于初始電阻值的1.5倍。

b）試件的溫升不大于60K；

c）電阻與熱循環(huán)關(guān)系曲線圖應(yīng)表明有一合理概率，即后50次熱循環(huán)中電阻的增加不得超過同期電

阻平均值的15％。確定此概率的方法應(yīng)符合附錄E的要求。

4

DBXX/TXXXX-201X

A

附錄A

（規(guī)范性附錄）

閥廳側(cè)金具（A類）的典型試驗(yàn)回路

A.1

注：1─管母2─電源3─電流互感器

圖A.1d側(cè)套管接單管母金具

A.2

注：1─電源2─電流互感器3─管母

圖A.2d側(cè)套管接雙管母金具

A.3

5

DBXX/TXXXX-201X

注：1─管母2─電源3─電流互感器

圖A.3y側(cè)套管接管母金具

A.4

注：1─導(dǎo)線2─管母3─電流互感器4─電源

圖A.4y側(cè)套管接導(dǎo)線金具

A.5

6

DBXX/TXXXX-201X

注：1─管母2─電源3─電流互感器

圖A.5套管側(cè)支柱絕緣子管母轉(zhuǎn)角金具

A.6

注：1─管母2─電源3─電流互感器

圖A.6穿墻套管接管母金具

A.7

7

DBXX/TXXXX-201X

注：1─電源2─管母3─電流互感器

圖A.7懸吊管母轉(zhuǎn)角金具

8

DBXX/TXXXX-201X

B

附錄B

（規(guī)范性附錄）

直流場側(cè)金具（B類）的典型試驗(yàn)回路

B.1

注：1─導(dǎo)線2─電源3─電流互感器4─管母

圖B.1穿墻套管接六分裂導(dǎo)線金具

B.2

注：1─導(dǎo)線2─端子板3─電源4─電流互感器

圖B.2六分裂導(dǎo)線金具

B.3

9

DBXX/TXXXX-201X

注：1─導(dǎo)線2─管母3電源4─電流互感器

圖B.3Φ450管母T接六分裂導(dǎo)線金具

B.4

注：1─管母2─電源3─電流互感器

圖B.4450管母轉(zhuǎn)角連接金具

B.5

10

DBXX/TXXXX-201X

注：1─導(dǎo)線2─電源3─管母4─電流互感器

圖B.5300管母T接六分裂導(dǎo)線金具

B.6

注：1─電源2─電流互感器3─管母

圖B.6300管母轉(zhuǎn)角連接金具

B.7

11

DBXX/TXXXX-201X

注：1─管母2─端子板3─電源4─電流互感器

圖B.7平抗接450管母連接金具

B.8

注：1─端子板2─管母3─電源4─電流互感器

圖B.8平抗接300管母連接金具

12

DBXX/TXXXX-201X

C

附錄C

（規(guī)范性附錄）

電位測點(diǎn)

C.1

對(duì)于管形母線或端子板，用3圈直徑1mm1.5mm鍍錫銅線繞緊測點(diǎn)。應(yīng)注意，測點(diǎn)前必須保證銅

絲緊緊纏繞在測電處管形母線或端子板上，圖例見圖C.1

~

圖C.1電位測點(diǎn)

13

DBXX/TXXXX-201X

D

附錄D

（規(guī)范性附錄）

熱循環(huán)試驗(yàn)程序圖

D.1

圖D.1熱循環(huán)試驗(yàn)程序明細(xì)表（N=100）

D.2

圖D.20.1N或0.05N次熱循環(huán)程序明細(xì)表（N=100）

14

DBXX/TXXXX-201X

E

附錄E

（規(guī)范性附錄）

統(tǒng)計(jì)法

E.1概述

附錄提出的統(tǒng)計(jì)法，目的是對(duì)50~100次熱循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果提供一個(gè)客觀的評(píng)價(jià)方法，這是因?yàn)閷?duì)電

阻-熱循環(huán)次數(shù)關(guān)系曲線進(jìn)行直觀判斷不易作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。當(dāng)然，采用統(tǒng)計(jì)法并不是摒棄直觀判斷的方

法，因?yàn)樵趯?duì)一個(gè)試件的統(tǒng)計(jì)方法中，盡管要記錄11個(gè)數(shù)據(jù)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)，但是一個(gè)明顯偏離最佳

擬合直線的數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，對(duì)此數(shù)據(jù)應(yīng)該剔除。

判斷準(zhǔn)則有以下三步：

a）計(jì)算電阻變化量M。用最小二乘法對(duì)數(shù)據(jù)擬合最佳直線，以此為基準(zhǔn)線計(jì)算50~100次熱循環(huán)

中電阻的升降變化量。將此變化量表示成對(duì)50~100次熱循環(huán)中電阻平均讀數(shù)的比值，計(jì)作M。

注：電阻升降變化量M通常取為正值。

b）計(jì)算離散度S。計(jì)算對(duì)于最佳擬合直線的電阻離散度，將其表示成對(duì)50~100次熱循環(huán)中電阻

平均值的比值，計(jì)作S。

c）計(jì)算考慮了電阻變化量D=M+S。參數(shù)D實(shí)際上是50~100次熱循環(huán)的電阻變化量，將其表示成

為50~100次熱循環(huán)中的電阻平均值的比值。假如電阻對(duì)最佳擬合直線成正態(tài)分布，有95％的

置信度，則可接受的判定準(zhǔn)則是D不得超過0.15。

E.2測量電阻的表示方法

被測量的電阻值見表E.1。

表E.1被測量的電阻值

循環(huán)次數(shù)50556065707580859095100

測量電阻值R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11

E.3計(jì)算電阻平均值R

RRR

R1211…………（