《消弧線圈并聯(lián)注入式可控電源成套裝置技術(shù)條件》

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T/CEC

中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準

T/CECXXXXX—XXXX

消弧線圈并聯(lián)注入式可控電源成套裝置

技術(shù)條件

Specificationofcompletesetofequipmentforparallelinjectioncontrollablepower

supplyofarcsuppressioncoil

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布

T/CECXXXXX—202X

消弧線圈并聯(lián)注入式可控電源成套裝置

1范圍

本文件規(guī)定了消弧線圈并聯(lián)注入式可控電源成套裝置（以下簡稱成套裝置）的術(shù)語和定義、基本功

能和構(gòu)成、使用條件、技術(shù)要求、試驗項目、試驗方法及要求、標志、隨行文件、包裝、運輸及貯存等。

本文件適用于6kV~66kV電壓等級的中性點非有效接地方式下的成套裝置。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；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/T1094.1電力變壓器第1部分：總則

GB/T1094.2電力變壓器第2部分：溫升

GB/T1094.3電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙

GB/T1094.6電力變壓器第6部分：電抗器

GB2536電工流體變壓器和開關(guān)用的未使用過的礦物絕緣油

GB/T12747自愈式低電壓并聯(lián)電容器

GB/T14048低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備

GB/T20840.1互感器第1部分：通用技術(shù)要求

GB/T20840.2互感器第2部分：電流互感器的補充技術(shù)要求

GB/T20840.3互感器第3部分：電磁式電壓互感器的補充技術(shù)要求

GB/T191包裝儲運圖示標志

DL/T1057自動跟蹤補償消弧線圈成套裝置技術(shù)條件

JB/T6319電阻器基本技術(shù)要求

IEC60831Shuntpowercapacitorsoftheself-healingtypefora.c.systemshavingarated

voltageuptoandincluding1000V

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1消弧線圈并聯(lián)注入式可控電源成套裝置completesetofcontrollablepowersupplyfor

parallelinjectionofarcsuppressioncoil

由消弧線圈、接地變壓器、注入變壓器、可控電源和控制柜等設(shè)備構(gòu)成的接地中性點補償設(shè)備。當

系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，能消除由故障引起的電弧，減小故障殘余電流，故障消失后能自動退出補償狀態(tài)。

3.2注入變壓器injectiontransformer

1

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低壓側(cè)與可控電源的輸出端相連，可以將可控電源輸出功率注入系統(tǒng)中性點。

3.3可控電源controllablepowersupply

幅值、相角可控的電壓/電流源。

3.4控制柜controlcabinet

向配電網(wǎng)注入零序電壓/電流，控制零序電壓/電流的控制裝置。

3.5殘流residualcurrent

配電網(wǎng)單相接地故障時，經(jīng)成套裝置補償后流過接地點的電流。

4基本功能和結(jié)構(gòu)

4.1基本功能

配電網(wǎng)正常運行時，成套設(shè)備檢測系統(tǒng)電容電流，調(diào)節(jié)消弧線圈檔位至接地故障殘流最小檔位；當

控制柜檢測到系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后，控制器控制注入可控電源向配電網(wǎng)中性點注入可控零序電壓/

電流，使故障點殘流快速降低至mA級。此外，成套裝置可瞬時消除電纜單相接地故障期間的間歇性燃

弧，配合故障選線裝置在不影響供電可靠性情況下對故障線路選線。

4.2分類

成套裝置按消弧控制目標不同可分為電壓源型和電流源型，其中電壓源型又可分為有源逆變型和故

障相電源饋入型，如圖1所示。

目前電壓源型成套裝置運用較多，電壓源型成套設(shè)備根據(jù)電源型式不同可分為：

（1）有源逆變型：包含接地變、消弧線圈、控制柜、可控電源、輔助設(shè)備等組成

（2）故障相電源饋入型：包含接地變、消弧線圈、控制柜、相電源饋入型可控電源、輔助設(shè)備等

組成。

（a）有源逆變型

2

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（b）故障相電源饋入型

圖1成套裝置構(gòu)成示意圖

5使用條件

5.1消弧線圈、接地變壓器等一次設(shè)備及其附件

按照GB/T1094.6的規(guī)定執(zhí)行。

5.2控制器環(huán)境條件要求

控制器使用條件應(yīng)符合DL/T1057中5.2的要求。

6成套裝置技術(shù)要求

6.1一般要求

系統(tǒng)正常運行時裝置除應(yīng)滿足DL/T1057的要求外，還應(yīng)滿足如下要求。

6.2殘流、殘壓要求

6.2.1電流源控制型成套裝置

10kV及以下電壓等級系統(tǒng)故障點一次殘流應(yīng)滿足以下要求：

a）接地過渡電阻10Ω≤≤100Ω時，殘流不應(yīng)大于5A；

b）接地過渡電阻100Ω＜≤500Ω時，殘流不應(yīng)大于1A；

c）接地過渡電阻500Ω＜≤1kΩ時，殘流不應(yīng)大于0.6A；

3

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d）接地過渡電阻＞1kΩ時，殘流不應(yīng)大于0.3A。

其它電壓等級系統(tǒng)故障點一次殘流由用戶與制造商協(xié)商確定。

6.2.2電壓源控制型成套裝置

10kV及以下電壓等級系統(tǒng)故障相母線一次殘壓應(yīng)滿足以下要求：≤300V。其它電壓等級系統(tǒng)故

障相母線一次殘壓由用戶與制造商協(xié)商確定。

6.3電容電流測量功能要求

a）當系統(tǒng)電容電流Ic不大于30A時，測量誤差應(yīng)不大于1A；

b）當系統(tǒng)電容電流Ic大于30A時,測量誤差應(yīng)不大于3%Ic。

6.4自動跟蹤功能要求

正常運行時，自動測量脫諧度、中性點電壓等參數(shù)，當系統(tǒng)運行方式改變時，立即跟蹤間歇測量，

控制消弧線圈手動/自動模式切換控制或升降擋，達到自動調(diào)諧至諧振檔位的目的，且保證成套裝置不

會對消弧線圈的調(diào)檔過程產(chǎn)生影響。

6.5.響應(yīng)時間要求

系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，響應(yīng)時間應(yīng)滿足：

a）接地故障發(fā)生后，成套裝置通過注入零序電流或零序電壓使接地點故障殘流或殘壓達到穩(wěn)定的

時間：小于等于600ms。

b）接地故障解除后，裝置自動退出補償用時：不大于30s。

6.6識別功能要求

自動識別系統(tǒng)中永久接地故障和瞬時接地故障，并快速啟動和退出電源輸出。當系統(tǒng)非單相接地引

起中性點電壓升高時，應(yīng)避免對系統(tǒng)正常運行構(gòu)成不利影響。接地故障解除后（自動消失/人工解除），

成套裝置應(yīng)能自動退出補償恢復(fù)到準備調(diào)諧狀態(tài)，并不產(chǎn)生超過15%系統(tǒng)標稱相電壓的中性點位移電

壓。

6.7自動退出功能

當接地故障解除后，裝置應(yīng)能自動退出補償狀態(tài)，使電網(wǎng)三相電壓恢復(fù)正常。

6.8聯(lián)機運行功能

自動識別系統(tǒng)運行方式，實現(xiàn)兩臺及以上成套裝置并聯(lián)運行。

6.9報警功能

發(fā)生成套裝置啟動/退出失敗或單相接地故障消弧線圈補償失敗時，裝置應(yīng)提供報警或跳閘信號。

7主要部件技術(shù)要求

7.1消弧線圈

消弧線圈額定參數(shù)、技術(shù)要求應(yīng)滿足GB/T1094.6和DL/T1057的規(guī)定。20kV電壓等級系統(tǒng)的消弧線

圈額定容量可參照35kV電壓等級系統(tǒng)。

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7.2接地變壓器

（1）接地變壓器額定參數(shù)、技術(shù)要求應(yīng)滿足GB/T1094.6和DL/T1057的規(guī)定。

（2）接地變壓器額定短時中性點電流INSTr可由下式確定：

INSTr=In*k/1.4

In為接地變壓器額定電流，k為變壓器允許過載系數(shù)，如下表所示。

表1接地變壓器運行過載系數(shù)

允許過載倍數(shù)過載時間

10.510s

4.760s

2.610min

1.930min

1.42h

7.3注入變壓器

7.3.1額定電壓

注入變壓器原邊繞組額定電壓不應(yīng)低于有源補償器額定輸出電壓，副邊繞組額定電壓為在正常運行

條件下額定頻率時作用于主繞組端部之間的電壓，其值應(yīng)等于系統(tǒng)標稱電壓除以3。

7.3.2額定容量

注入變壓器額定容量不應(yīng)小于注入可控電源的額定容量。

7.3.3溫升

溫升應(yīng)滿足以下要求：

干式注入變壓器溫升應(yīng)符合GB1094.11的規(guī)定。

7.3.4絕緣水平

絕緣水平應(yīng)符合GB/T1094.3-2017的規(guī)定。

7.3.5局部放電水平

局部放電水平應(yīng)符合GB1094.11-2022的規(guī)定。

7.3.6其它要求

其它技術(shù)要求應(yīng)符合GB1094.1-2013的規(guī)定。

7.4控制柜

除滿足DL/T1057技術(shù)要求外，還應(yīng)滿足以下要求：

（1）工作周期：可持續(xù)運行；

5

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（2）人機界面：液晶顯示屏等；

（3）主要功能：

a)消弧線圈控制功能：可實現(xiàn)消弧線圈的投/退及消弧線圈檔位控制；

b)電壓源注入控制功能；

c)系統(tǒng)電容電流測量功能；

d）人機對話功能：自動/手動控制方式的切換功能、時間參數(shù)、運行參數(shù)和控制參數(shù)的設(shè)置功能、

故障信息查詢功能等；

e）自檢功能：可自動、手動檢測內(nèi)部故障；

f）報警功能：當脫諧度、中性點電壓、系統(tǒng)阻尼率越限或單相接地故障時，均可發(fā)出聲、光報警，

并能顯示及遠傳；

g）記憶統(tǒng)計功能：具有掉電保持儲存信息的功能，可記錄不少于2000條控制器動作信息、接地信

息及故障信息的歷史數(shù)據(jù)，確?？刂破鞴ぷ麟娫磾嚯姾笏O(shè)參數(shù)不會丟失；

h）顯示功能：菜單式顯示功能，全中文界面，可顯示以下信息：系統(tǒng)電容電流、消弧線圈電感電

流、殘流、脫諧度、系統(tǒng)電壓，中性點電壓、中性點電流、電網(wǎng)阻尼率，不平衡度，單相接地故障記錄、

接地開始時間、接地消除時間等，接地期間注入電源屏柜注入電流大小，電網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)變化記錄等；

i）遠傳（網(wǎng)口）功能：具有遠動接口RS232、RS422/485，波特率1200～9600bps可選，裝置具備IEC61850

及104通信規(guī)約功能，與變電所微機監(jiān)控系統(tǒng)、后臺相連。

7.5可控電源

除了滿足GB7251-2013的規(guī)定，還應(yīng)滿足以下要求：

（1）工作周期：可持續(xù)運行；

（2）冷卻方式：強制風(fēng)冷；

（3）絕緣水平：根據(jù)額定電壓水平，滿足GB1094.3-2017標準要求；

（4）外觀尺寸：標準800mm*600mm*2260mm（長*寬*高）；具體尺寸需依據(jù)項目設(shè)計圖設(shè)計制造。

7.6二次阻容模塊

7.6.1二次阻尼電阻

二次阻尼電阻的額定參數(shù)、技術(shù)要求應(yīng)滿足實際配電網(wǎng)的系統(tǒng)參數(shù)。當電網(wǎng)正常運行時，成套裝置

的阻尼電阻投入運行；當電網(wǎng)發(fā)生接地故障，阻尼電阻能退出運行。

7.6.2二次阻尼電容

二次阻尼電容的額定參數(shù)、技術(shù)要求應(yīng)滿足GB/T12747和IEC60831的規(guī)定。

7.6.3阻容投切開關(guān)

阻容投切開關(guān)可為接觸器，應(yīng)滿足GB/T14048相關(guān)規(guī)定。

7.7電流互感器

a）消弧線圈、電源柜用電流互感器應(yīng)滿足GB/T20840.2的要求；

b）消弧線圈用電流互感器的測量精度應(yīng)不低于0.5級；

c）可控電源用電流互感器的測量誤差應(yīng)滿足繼電保護要求。

7.8電壓互感器

a）消弧線圈、電源柜用電壓互感器應(yīng)滿足GB/T20840.3的要求；

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b）消弧線圈用電壓互感器的測量精度應(yīng)不低于0.5級；

c）可控電源用電壓互感器的測量誤差應(yīng)滿足繼電保護要求。

7.9輔助設(shè)備

輔助設(shè)備應(yīng)滿足DL/T1057的相關(guān)規(guī)定。

8試驗項目

8.1出廠試驗

制造單位應(yīng)對每臺成套裝置及其主要部件進行出廠試驗，出廠試驗在正常大氣條件下進行。

8.2型式試驗

凡遇下列情況之一，應(yīng)進行型式試驗：

a）新產(chǎn)品定型或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時；

b）連續(xù)批量生產(chǎn)的成套裝置每五年一次；

c）正式投產(chǎn)后，如設(shè)計、工藝材料、主要元器件有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；

d）產(chǎn)品停產(chǎn)一年以上又重新恢復(fù)生產(chǎn)時。

8.3特殊試驗

根據(jù)特殊項目和特殊要求進行。成套裝置的特殊試驗宜在現(xiàn)場進行。

8.4試驗項目

成套裝置及主要部件出廠試驗、型式試驗和特殊試驗項目見表2。輔助設(shè)備應(yīng)按照相應(yīng)國家標準試

驗。

表2成套裝置及其組部件的試驗項目、試驗類型要求

類試驗試驗出廠型式特殊

試驗項目

別判據(jù)方法試驗試驗試驗

系統(tǒng)電容電流測量及跟蹤功能試驗6.2、6.49.1.1√√－

單次單相接地故障真型試驗或模擬試驗6.3、6.59.1.2－√－

成

間歇性單相接地故障真型試驗或模擬試驗6.3、6.59.1.3－√－

套

裝

單相斷線故障真型試驗或模擬試驗DL/T10579.1.4.1－√-

置

并列運行真型試驗或模擬試驗6.109.1.4.2－-√

現(xiàn)場人工單相接地故障試驗6.3、6.59.1.4.2－√-

繞組電阻測量√√－

絕緣電阻測量設(shè)計值GB/T1094.1√√－

電壓比測量（有二次繞組時）√√－

DL/T1057中

電流測量9.2√a√－

6.7、6.8、9.2.1

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DL/T1057中

溫升試驗9.2－√－

7.1.4、6.7

外施工頻耐壓試驗√√－

感應(yīng)耐壓試驗（有二次繞組時）DL/T1057中7.19.2√√－

雷電沖擊試驗－√－

絕緣油試驗（油浸式）GB2536GB2536√√－

線性度測量7.1－√－

損耗測量GB/T1094.6√√－

GB/T1094.6

聲級測定－√－

繞組電阻測量設(shè)計值√√－

絕緣電阻測量設(shè)計值√√－

電壓比測量和聯(lián)結(jié)組標號檢定GB/T1094.1

√√－

(有二次繞組時)GB/T1094.1

接空載損耗和空載電流測量7.2√√－

地

短路阻抗、負載損耗測量

變7.2√√－

（有二次繞組時）

壓

器工頻耐壓試驗7.2√√－

及GB/T1094.6

注感應(yīng)耐壓試驗7.2√√－

入

雷電沖擊試驗7.2－√－

變

壓

零序阻抗測量7.2√√－

器

溫升試驗7.2、6.7GB/T1094.11－√－

絕緣油試驗（油浸式）GB2536GB2536√√－

聲級測量GB/T1094.10GB/T1094.10－√－

局部放電測量7.2GB/T1094.11√√－

DL/T1057

DL/T1057

功能及性能試驗7.3.1、7.3.2、√√－

10.4

7.3.7

控

DL/T1057DL/T1057

制低溫試驗－√－

柜7.3.1、7.3.210.4

DL/T1057DL/T1057

高溫試驗－√－

7.3.1、7.3.210.4

DL/T1057DL/T1057

濕熱試驗－√－

9.3.510.4

8

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DL/T1057DL/T1057

電源影響試驗－√－

7.3.1、7.3.210.4

DL/T1057DL/T1057

絕緣性能試驗√a√－

7.3.310.4

DL/T1057DL/T1057

電磁兼容試驗－√－

7.3.410.4

DL/T1057DL/T1057

機械性能試驗－√－

7.3.510.4

DL/T1057DL/T1057

連續(xù)通電試驗√√－

7.3.610.4

控制器事件記錄及故障錄波功能試驗7.49.5.1－√－

模擬單相接地故障時消弧線圈補償失敗試驗7.49.5.2－√－

模擬單相接地故障裝置投切異常試驗7.49.5.3－√－

a已在裝置中進行了電流調(diào)節(jié)試驗的消弧線圈，出廠試驗可不進行此項試驗；只做絕緣電阻及介質(zhì)強度試驗，不做沖

擊電壓試驗。

9試驗方法和要求

9.1成套裝置

9.1.1系統(tǒng)電容電流測量及跟蹤功能試驗

說明：

U——真型或模擬三相系統(tǒng)電源；

CTZZ——成套裝置；

Cf——調(diào)節(jié)系統(tǒng)中性點位移電壓的電容；

C01，C02——三相電容器組；

K——三相斷路器。

9

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圖1系統(tǒng)電容電流測量及跟蹤功能試驗三相試驗回路示意圖

試驗時，在U為系統(tǒng)標稱電壓時，先斷開K，不投入成套設(shè)備，通過調(diào)整電容器組C01以及Cf容量，

使系統(tǒng)中性點位移電壓分別達到0.5%Ur、1%Ur（Ur為消弧線圈額定電壓），同時使模擬系統(tǒng)電容電流

分別等于30%Ir、50%Ir、100%Ir（Ir為消弧線圈額定電流），在每種情況下由成套裝置測量該系統(tǒng)電容

電流值，并由準確度不低于5‰的電容測量儀表分別測出每相電容量，計算標稱電壓下的電容電流理論

值。上述各種情況下，成套裝置的測量值與系統(tǒng)電容電流理論值的偏差均應(yīng)符合6.3要求。

在上述任一種情況下，當成套裝置測量出真型或模擬的系統(tǒng)電容電流并達到穩(wěn)定工作點后，閉合K

投入電容器組C02模擬系統(tǒng)電容電流變化（宜不小于10A），由成套裝置重新測量系統(tǒng)電容電流值并記錄

自動跟蹤時間。試驗重復(fù)5次，成套裝置的測量值與系統(tǒng)電容電流理論值的偏差均應(yīng)符合6.3要求。同時，

自動跟蹤時間應(yīng)取最大值作為試驗結(jié)果，應(yīng)滿足6.1要求。

在成套裝置測量系統(tǒng)電容電流值或跟蹤系統(tǒng)電容電流變化的過程中，記錄系統(tǒng)中性點位移電壓（即

消弧線圈兩端電壓），其值應(yīng)滿足6.9的要求。

當成套裝置測量出模擬的系統(tǒng)電容電流并達到穩(wěn)定工作點后，閉合K投入電容器C1，模擬系統(tǒng)電容

電流變化，同時由成套裝置重新測量系統(tǒng)電容電流值并記錄自動跟蹤時間。試驗重復(fù)5次，成套裝置的

測量值與電容電流理論值的偏差（宜不小于10A）均應(yīng)符合6.3要求。同時，自動跟蹤時間應(yīng)取最大值作

為試驗結(jié)果，應(yīng)滿足6.5要求。

9.1.2單次單相接地故障真型試驗或模擬試驗

說明：

U——真型或模擬三相系統(tǒng)電源；

CTZZ——成套裝置；

C——真型或模擬系統(tǒng)對地電容的三相電容器組（流過每相電容的電流由準確度不低于1級的電流表分別測出）；

Kjd——接地開關(guān)。

圖3單相接地故障真型試驗或模擬試驗回路示意圖

在U等于系統(tǒng)標稱電壓、系統(tǒng)電容電流為30%～90%額定電流Ir條件下利用投切Kjd進行單相接地試

驗（分別在金屬性接地、阻抗接地、電弧接地三種狀態(tài)下進行，各種接地狀態(tài)可用9.1.4.3中規(guī)定的方法

實現(xiàn)），并由成套裝置設(shè)定脫諧度（或補償狀態(tài)及最大殘流），記錄整個接地過程中中性點對地電壓（即

消弧線圈兩端電壓）、消弧線圈輸出電流和接地點電流等參數(shù)及其波形，每種狀態(tài)試驗重復(fù)5次。由記錄

數(shù)據(jù)統(tǒng)計確定殘流穩(wěn)定時間（殘流降至不大于0.5A）、殘流（取各次接地試驗中最大值）。

成套裝置應(yīng)能可靠動作，各項指標應(yīng)滿足成套裝置技術(shù)條件。

9.1.3間歇性單相接地故障真型試驗或模擬試驗

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按圖3接線，根據(jù)DL/T1057中9.1.4進行試驗。

9.1.4成套裝置真型試驗或模擬試驗

9.1.4.1并列運行真型試驗或模擬試驗

成套裝置有并列運行要求時，由用戶和制造商協(xié)商按約定的方案試驗，成套裝置電容電流偏差滿足

技術(shù)要求。

9.1.4.2現(xiàn)場人工單相接地試驗

成套裝置在現(xiàn)場進行母線或線路人工單相接地試驗（分別在金屬性接地、阻抗接地、電弧接地三種

狀態(tài)下進行）。試驗可將母線或線路某一相用不同的接地方式來進行。金屬性接地試驗可用足夠截面的

金屬線直接接地。阻抗接地試驗可用足夠容量的電阻（如大容積水阻等）接地，其阻值應(yīng)滿足：發(fā)生單

相接地故障時，系統(tǒng)中性點位移電壓盡量低，但不低于啟動電壓。電弧接地試驗可通過一對金屬電極接

地，金屬電極由具有足夠截面的金屬板、金屬棒組成。金屬電極兩端宜通過熔絲連接，熔絲的直徑應(yīng)滿

足：接地后熔絲能被融化。間隙的距離應(yīng)滿足：當間隙無熔絲時在正常運行中確保不放電并留有裕度，

當間隙有熔絲時且消弧線圈不投入運行的狀態(tài)下進行接地試驗時，能形成穩(wěn)定電弧。

記錄接地過程中系統(tǒng)三相對地電壓、中性點對地電壓（即消弧線圈兩端電壓）、消弧線圈輸出電流

和接地點電流等參數(shù)及其波形，由記錄的數(shù)據(jù)確定成套裝置動作時的殘流和殘流穩(wěn)定時間。

成套裝置應(yīng)可靠動作，各項指標應(yīng)滿足成套裝置技術(shù)要求。

9.1.5永久性接地故障試驗

按圖3接線，進行永久性接地試驗（分別在電纜弧光接地、斷線落地兩種狀態(tài)下進行）。

記錄試驗全過程中母線電壓、中性點電壓（即消弧線圈兩端電壓）、零序電流、裝置投入時刻及投

入持續(xù)時間等數(shù)據(jù)。由記錄的波形確定在永久性接地故障發(fā)生時裝置是否發(fā)出特殊脈沖，配電自動化終

端是否能正確采集到脈沖信號。

裝置應(yīng)可靠動作，各項指標滿足DL/T1057中6.4、6.6、6.12節(jié)。

9.1.6接地方式切換試驗

使用繼電保護試驗儀加量，驗證投接地電阻、切接地電阻、投失敗、切失敗出口功能，接觸器設(shè)備

動作準確，硬接點信號顯示正常。

9.2消弧線圈

按照GB1094.6-2011中的11和DL/T1057中的9.2進行相關(guān)試驗。

9.3接地變壓器

按照GB1