電力系統(tǒng)用串聯(lián)電容器 第3部分：內(nèi)部熔絲

GB/T6115.3—XXXX電力系統(tǒng)用串聯(lián)電容器第3部分：內(nèi)部熔絲本文件規(guī)定了串聯(lián)電容器用內(nèi)部熔絲的性能、試驗(yàn)并提供內(nèi)部熔絲和電容器組的保護(hù)配合導(dǎo)則。本文件適用于用來斷開故障電容器元件的內(nèi)部熔絲，從而允許該電容器單元的其余部分以及該電容器單元所在的電容器組繼續(xù)運(yùn)行。這種熔絲不作為諸如斷路器之類的開關(guān)設(shè)備的代替件或者電容器組或其中任一部分的外部保護(hù)的代替件。本文件的目的是：——闡述有關(guān)性能和試驗(yàn)的要求；——提供內(nèi)部熔絲和電容器組保護(hù)的配合導(dǎo)則。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(duì)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/T6115.1—XXXX電力系統(tǒng)用串聯(lián)電容器第1部分：總則（IEC60143-1：2015,MOD）GB/T6115.2—2017電力系統(tǒng)用串聯(lián)電容器第2部分：串聯(lián)電容器組用保護(hù)設(shè)備（IEC60143-2：2012,MOD）3術(shù)語和定義GB/T6115.1—XXXX和GB/T6115.2—2017界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1電容器元件的額定電壓ratedvoltageofacapacitorelementUNe設(shè)計(jì)電容器元件時(shí)所規(guī)定的交流電壓方均根值。4性能要求4.1通則熔絲與元件串聯(lián)連接，一旦元件發(fā)生故障，則用此熔絲來斷開故障元件。因此熔絲的電流與電壓的范圍取決于電容器的設(shè)計(jì)，在某些情況下也取決于熔絲接入的電容器組的設(shè)計(jì)。通常，內(nèi)部熔絲的動(dòng)作取決于下列兩因素或其中之一：——與故障元件或單元并聯(lián)的元件或單元的放電能量；GB/T6115.3—XXXX——工頻故障電流。4.2隔離要求u1和u2分別為故障瞬間單元端子間電壓的最低與最高瞬時(shí)值。u1和u2的推薦值如下： J2u1＝0.52UN,u2=J2Ulim對(duì)于u1值，制造方與購買方協(xié)商一致時(shí)可采用其他值。u2值為瞬時(shí)值。上述的u1和u2值是根據(jù)在元件電擊穿瞬間電容器單元端子上通?？赡艹霈F(xiàn)的電壓確定的。如果u1和u2值與所述之值不相同，則購買方應(yīng)予以說明，此時(shí)5.2.3所述之值應(yīng)作相應(yīng)改變。因?yàn)橛羞^電壓保護(hù)，u2值不可能被超過。低于u1值的電壓有可能在運(yùn)行中出現(xiàn)，但在這些情況下不太可能發(fā)生擊穿。4.3承受要求4.3.1動(dòng)作后，熔斷的熔絲間隙應(yīng)能耐受全元件電壓，加上由于熔絲動(dòng)作導(dǎo)致的任何不平衡電壓以及在電容器壽命期間內(nèi)正常受到的任何短時(shí)瞬態(tài)過電壓。4.3.2在電容器壽命期間，熔絲應(yīng)能連續(xù)承受等于或大于電容器單元最大允許電流（包括諧波，如適用）除以并聯(lián)熔絲數(shù)的電流。另外，熔絲應(yīng)能承受GB/T6115.1—XXXX中7.1和10.3規(guī)定的工作電流。4.3.3在電容器的預(yù)期壽命期間，熔絲應(yīng)能承受由于過電壓保護(hù)器和/或旁路開關(guān)的動(dòng)作而產(chǎn)生的高幅值、高頻率的放電電流。4.3.4連接在未損壞元件上的熔絲應(yīng)能承受由于元件擊穿引起的放電電流。4.3.5熔絲應(yīng)能承受在4.2規(guī)定的電壓范圍內(nèi)發(fā)生在單元所在的電容器組短路故障引起的對(duì)應(yīng)電流。4.3.6熔絲應(yīng)能承受由于對(duì)平臺(tái)閃絡(luò)或可變電阻器故障而產(chǎn)生的高幅值、高頻率的放電電流。5試驗(yàn)5.1例行試驗(yàn)5.1.1通則熔絲應(yīng)能承受符合GB/T6115.1—XXXX的電容器單元的全部例行試驗(yàn)。5.1.2內(nèi)部熔絲的放電試驗(yàn)帶有內(nèi)部熔絲的電容器應(yīng)能耐受一次短路放電試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓為直流1.7UN（=1.2× J2 通過一個(gè)盡可能靠近電容器的間隙放電，且電路中不應(yīng)有任何外加阻抗。放電試驗(yàn)前后應(yīng)測(cè)量電容，兩次測(cè)得值之差應(yīng)小于相當(dāng)于一根內(nèi)部熔絲熔斷所引起的變化量。放電試驗(yàn)可在端子間電壓試驗(yàn)（見GB/T6115.1—XXXX中5.5）之前或之后進(jìn)行。但是，如果在端子間電壓試驗(yàn)之后進(jìn)行，隨后應(yīng)進(jìn)行額定電壓下的電容測(cè)量，以檢查熔絲的動(dòng)作情況?？捎梅逯禐?.7GB/T6115.3—XXXXUN的交流電壓先充電并在電流過零時(shí)斷開來產(chǎn)生直流充電電壓，然后電容器從該峰值電壓下立即放電。或者，放電可延遲到當(dāng)放電電阻將電壓降到1.7UN時(shí)，如電容器在稍高于1.7UN的電壓下斷開電源。5.2型式試驗(yàn)5.2.1通則熔絲應(yīng)能承受符合GB/T6115.1—XXXX的電容器單元的全部型式試驗(yàn)。單元應(yīng)通過了GB/T6115.1—XXXX所述的全部例行試驗(yàn)。熔絲的隔離試驗(yàn)（見5.2.3）在一臺(tái)完整的電容器單元上或在兩臺(tái)單元上進(jìn)行，由制造方選擇。用兩臺(tái)做試驗(yàn)時(shí)應(yīng)按照5.2.3.1的規(guī)定，一臺(tái)在下限電壓下試驗(yàn)，另一臺(tái)在上限電壓下試驗(yàn)。如果型式試驗(yàn)是在與供貨電容器相同設(shè)計(jì)的電容器上進(jìn)行的，或者是在與型式試驗(yàn)所要檢驗(yàn)的設(shè)計(jì)特性上沒有差異的電容器上進(jìn)行的，則應(yīng)認(rèn)為型式試驗(yàn)有效。5.2.2內(nèi)部熔絲的放電試驗(yàn)熔絲應(yīng)承受GB/T6115.1—XXXX中5.13所述的放電試驗(yàn)。為了證明熔絲沒有動(dòng)作，應(yīng)在試驗(yàn)前后測(cè)量電容。所采用的測(cè)量方法應(yīng)具有足夠的靈敏度，足以檢測(cè)出由一根熔絲斷開所引起的電容變化。5.2.3內(nèi)部熔絲的隔離試驗(yàn)5.2.3.1試驗(yàn)方法熔絲的隔離試驗(yàn)應(yīng)在0.5UN的下限交流試驗(yàn)電壓和1.1Ulim的上限交流試驗(yàn)電壓下進(jìn)行，其中1.1是試驗(yàn)系數(shù)。試驗(yàn)可在兩臺(tái)不同的單元上進(jìn)行，一臺(tái)對(duì)應(yīng)一個(gè)試驗(yàn)電壓。在附錄A中給出了某些試驗(yàn)方法。如果試驗(yàn)用直流進(jìn)行，則試驗(yàn)電壓應(yīng)為相應(yīng)交流試驗(yàn)電壓的倍。注2：通常電介質(zhì)只能在極其有限的一段時(shí)間內(nèi)承受2.5U的交流試驗(yàn)電壓，因此在大多數(shù)情況下優(yōu)先選擇直流電5.2.3.2電容測(cè)量試驗(yàn)后應(yīng)測(cè)量電容，以證明熔絲已經(jīng)斷開。所采用的測(cè)量方法應(yīng)具有足夠的靈敏度，足以檢測(cè)出由一根熔絲斷開所引起的電容變化。5.2.3.3對(duì)單元的檢查外殼應(yīng)無顯著的變形。打開外殼之后應(yīng)進(jìn)行檢查以確定：a)完好的熔絲沒有顯著的變形；b）沒有超過一根（或接有熔絲的直接并聯(lián)的元件的十分之一）以上的另外的熔絲損壞（參見A.1）。GB/T6115.3—XXXX5.2.4打開外殼后的電壓試驗(yàn)應(yīng)在擊穿的元件與其熔絲熔斷后的間隙之間施加1.7Ulim的直流試驗(yàn)電壓，歷時(shí)10s。試驗(yàn)期間，間隙應(yīng)處于浸漬劑中。熔絲熔斷后的間隙、熔絲任何部分與單元任何其他部分都不應(yīng)擊穿。這一試驗(yàn)在單元打開之前能用交流試驗(yàn)來代替。端子間的試驗(yàn)電壓按電容比進(jìn)行計(jì)算，使得擊穿元件和其熔絲熔斷后的間隙之間的電壓為上述值除以·2。GB/T6115.3—XXXX內(nèi)部熔絲的隔離試驗(yàn)方法A.1通則試驗(yàn)方法采用A.2中描述的方法，或是采用由制造方和購買方協(xié)商一致的方法。如果沒有已達(dá)成的協(xié)議，則試驗(yàn)方法應(yīng)由制造方選擇：也參見5.2.1中的注。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將電容器的電壓和電流記錄下來，以證明熔絲確已斷開。為了檢驗(yàn)在上限電壓下試驗(yàn)時(shí)熔絲的限流性能，除瞬態(tài)過程外，熔絲熔斷后的兩端電壓降不應(yīng)超過如果電壓降超過30則應(yīng)采取措施來確認(rèn)并聯(lián)貯存的能量和電網(wǎng)提供的工頻故障電流與實(shí)際運(yùn)行情況相當(dāng)，然后再做試驗(yàn)來驗(yàn)證熔絲動(dòng)作是否滿足要求。在上限電壓下，允許有一根另外接在完好元件上的熔絲或與損壞熔絲直接并聯(lián)元件的十分之一）損擊穿后應(yīng)將試驗(yàn)電壓保持幾秒，以確保熔絲已斷開而不是電源斷開。在進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采取措施以防電容器單元可能爆炸和釘子爆炸性射出。A.2對(duì)于下限電壓的試驗(yàn)，熔絲不一定在交流峰值電壓時(shí)動(dòng)作隔離損壞元件。試驗(yàn)方法—元件的機(jī)械刺穿元件的機(jī)械刺穿用釘子進(jìn)行，將釘子通過預(yù)先在外殼上鉆好的洞打進(jìn)元件內(nèi)。試驗(yàn)電壓可以是直流或交流，由制造方選擇。如果采用交流電壓（在上限隔離電壓U2時(shí)則在試驗(yàn)過程中應(yīng)記錄電容器的電流并選擇刺穿的時(shí)間，使得在交流試驗(yàn)電壓峰值的瞬間或在非常接近交流試驗(yàn)電壓峰值的瞬間觸發(fā)擊穿。GB/T6115.3—XXXX熔絲保護(hù)配合導(dǎo)則B.1通則熔絲與元件串聯(lián)連接，一旦元件發(fā)生故障，則用此熔絲來斷開。在元件擊穿后，與其連接的熔絲將熔斷并使其與電容器的其余部分隔離開來，從而使單元得以繼續(xù)運(yùn)行。作用在熔絲上的應(yīng)力與電容器單元的額定值、并聯(lián)連接單元的數(shù)量、并聯(lián)單元間的連接件（如果有）等有關(guān)。一根或多根熔絲的熔斷將引起電容器組內(nèi)電壓分布和電流分布的變化。完好單元上的電壓不宜超過GB/T6115.1—XXXX中給出的值。一根或多根熔絲熔斷也可能引起單元內(nèi)部電壓變化，視單元的內(nèi)部連接而定。串聯(lián)組內(nèi)其余元件的工作電壓將升高，當(dāng)有要求時(shí)制造方宜提供由于熔絲熔斷所引起的電壓升高的詳情。B.2保護(hù)順序電容器組的保護(hù)應(yīng)有選擇性地動(dòng)作。第一級(jí)是元件內(nèi)部熔絲動(dòng)作。第二級(jí)是電容器組的繼電保護(hù)（例如過電流保護(hù)或不平衡保護(hù)）動(dòng)作。第三級(jí)是電網(wǎng)或電站的保護(hù)動(dòng)作。在大的電容器組中，還可采用報(bào)警一級(jí)。GB/T6115.3—XXXX[1]GB/T11024.4標(biāo)稱電壓1000V以上交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器第4部分：內(nèi)部熔絲（GB/T