| 标准编号 | GB 20840.1-2010 (GB20840.1-2010) | | 中文名称 | 互感器 第1部分:通用技术要求 | | 英文名称 | [GB/T 20840.1-2010] Instrument transformers -- Part 1: General requirements | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | K41 | | 国际标准分类 | 29.180 | | 字数估计 | 53,530 | | 发布日期 | 2010-09-02 | | 实施日期 | 2011-08-01 | | 引用标准 | GB 311.1; GB/T 2421.1; GB/T 2423.23; GB/T 2423.55; GB 4208-2008; GB/T 4798.3; GB/T 4798.4; GB/T 5169.2; GB/T 5169.9; GB/T 5169.18; GB/T 5465.2; GB/T 7354; GB 7674; GB/T 8905; GB/T 11021; GB/T 11022; GB/T 11604; GB/T 15022.1; GB/T 15022.2; GB/T 15022.4; GB/T 16927.1; GB/T 1762 | | 采用标准 | IEC 61869-1-2007, MOD | | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2010年第4号(总第159号) | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB 20840的本部分适用于供电气测量仪表或电气保护装置使用、额定频率为15 Hz～100 Hz、新制造的模拟量或数字量输出互感器。本部分仅包含通用技术要求。对于每一类互感器, 其产品标准由本部分和有关的专用技术要求部分组成。 | GB 20840.1-2010
Instrument transformers.Part 1: General requirements
ICS 29.180
K41
中华人民共和国国家标准
互感器 第1部分:通用技术要求
(IEC 61869-1:2007,MOD)
2010-09-02发布
2011-08-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
3.1 通用定义 2
3.2 有关电气绝缘额定值的定义 3
3.3 有关电流或电压额定值的定义 4
3.4 有关准确度的定义 4
3.5 有关其他额定值的定义 4
3.6 有关气体绝缘的定义 5
3.7 符号与名称 6
4 正常和特殊使用条件 6
4.1 一般要求 6
4.2 正常使用条件 6
4.3 特殊使用条件 7
4.4 系统接地 8
5 额定值 8
5.1 一般要求 8
5.2 设备最高电压 8
5.3 额定绝缘水平 9
5.4 额定频率 11
5.5 额定输出 11
5.6 额定准确级 11
6 设计和结构 11
6.1 设备所用液体的要求 11
6.2 设备所用气体的要求 11
6.3 设备所用固体材料的要求 12
6.4 对零件和部件的温升要求 12
6.5 设备的接地要求 14
6.6 外绝缘要求 14
6.7 机械强度要求 14
6.8 一次端多次截断冲击 15
6.9 内部电弧故障防护要求 15
6.10 外壳的防护等级 16
6.11 电磁兼容(EMC) 16
6.12 腐蚀 18
6.13 标志 18
6.14 着火危险 18
7 试验 19
7.1 一般要求 19
7.2 型式试验 20
7.3 例行试验 24
7.4 特殊试验 27
7.5 抽样试验 31
8 运输、储存、安装、运行和维修规则 31
9 安全性 32
10 产品对自然环境的影响 32
附录A(资料性附录) 本部分章条编号与IEC 61869-1:2007章条编号对照 33
附录B(资料性附录) 本部分与IEC 61869-1:2007技术性差异及其原因 34
附录C(资料性附录) IEC 61869-1:2007标准的一次端额定绝缘水平和海拔 36
C.1 设备最高电压 36
C.2 一次端额定绝缘水平 36
C.3 截断雷电冲击电压 37
C.4 额定频率 37
C.5 海拔 37
C.6 机械强度要求 38
附录D(资料性附录) 着火危险 40
D.1 着火危险 40
D.2 着火危险试验 40
附录E(规范性附录) 试品的确认 41
E.1 资料 41
E.2 图样 41
附录F(资料性附录) 抽样试验 42
F.1 抽样试验定义 42
F.2 抽样试验 42
附录G(资料性附录) 运输、储存、安装、运行和维修规则 43
G.1 一般要求 43
G.2 运输、储存和安装时的条件 43
G.3 安装 43
G.4 运行 44
G.5 维修 44
G.6 故障报告 45
参考文献 47
前言
本部分第1章、第2章、第3章、第4章及7.4、7.5和第8章为推荐性的,其余为强制性的。
GB 20840《互感器》拟分为以下几个部分:
---第1部分:通用技术要求;
---第2部分:电流互感器;
---第3部分:电磁式电压互感器;
---第4部分:组合互感器;
---第5部分:电容式电压互感器;
---第6部分:电流互感器暂态特性;
---第7部分:电子式电压互感器;
---第8部分:电子式电流互感器;
---第9部分:电子式互感器补充要求及数字接口;
---第10部分:低功率独立式电流传感器。
本部分为GB 20840的第1部分。
本部分修改采用IEC 61869-1:2007《互感器 第1部分:通用技术要求》(英文版)。
本部分根据IEC 61869-1:2007起草。在附录A中列出了本部分章条编号与IEC 61869-1:2007章
条编号的对照一览表。
在采用IEC 61869-1:2007时,本部分做了一些修改。有关技术差异已编入正文中,并在它们所涉
及的条款的页边空白处用垂直单线标识。在附录B中给出了这些技术性差异及其原因的一览表以供
参考。
为了便于使用,本部分还对IEC 61869-1:2007做了下列编辑性修改:
a) “本标准”一词改为“本部分”;
b) 删除了IEC 61869-1:2007的前言和参考文献;
c) 第2章的引导语按GB/T 1.1-2000的要求作了修改;
d) 小数点由“,”改为“.”;
e) 部分电器图形符号按GB/T 4728.6-2000进行了调整。
本部分的附录E为规范性附录,附录A、附录B、附录C、附录D、附录F和附录G为资料性附录。
本部分由中国电器工业协会提出。
本部分由全国互感器标准化技术委员会(SAC/TC222)归口。
本部分起草单位:沈阳变压器研究院、国网电力科学研究院、传奇电气(沈阳)有限公司、阿塔其大一
互电气有限公司、中山市泰峰电气有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、日新电机(无锡)有限公司、北
京国电四维电力技术有限公司、特变电工沈阳康嘉互感器有限公司、江苏靖江互感器厂有限公司、大连
互感器有限公司、宁波华通互感器制造有限公司、国电南京自动化股份有限公司、南京新宁光电自动化
有限公司、宁波同禾互感器有限公司、西安同维科技发展有限责任公司、北京北益电工制品有限公司、江
苏思源赫兹互感器有限公司。
本部分主要起草人:高祖绵、魏朝晖、肖耀荣、章忠国、叶国雄、尹世安、李俊芳、吴植榛、张军、
安作平、徐世超、黄德祥、孙敏、苏术海、刘玉凤、曹晓娥、贺春安、陈应林、徐大可、董平、杨桂平、毛立新、
张少波。
引 言
由于IEC/TC38的标准体系已将以前的IEC 60044系列调整为现在的IEC 61869系列,为了更好
地采用国际标准,全国互感器标准化技术委员会(SAC/TC222)决定,将以前的各单项互感器国家标准
按与IEC 61869系列标准一一对应的关系进行重组,转换为通用技术要求部分和各专用技术要求部分,
并构成的一套新的互感器系列国家标准。
拟构成的新互感器系列国家标准总体情况如下:
通用部分标准号及名称
专用部分
标准号
专用部分标准名称
对应的
原标准号
GB 20840.1
互感器通用技术要求
GB 20840.9
电子式互感器补充要求及数字接口
GB 20840.2 电流互感器 GB 1208
GB 20840.3 电磁式电压互感器 GB 1207
GB 20840.4 组合互感器 GB 17201
GB 20840.5 电容式电压互感器 GB/T 4703
GB 20840.6 电流互感器暂态特性 GB 16847
GB 20840.7 电子式电压互感器 GB/T 20840.7
GB 20840.8 电子式电流互感器 GB/T 20840.8
GB 20840.10 低功率独立式电流传感器
本部分包含以前各单项互感器国家标准的全部通用技术要求内容,并补充下列新技术内容:
---气体绝缘互感器的要求;
---补充的特殊试验;
---内部电弧故障防护要求;
---外壳防护等级要求;
---耐腐蚀要求;
---考虑安全和环境的要求。
本部分作为新互感器系列国家标准的基础部分首次颁布。作为互感器的通用技术要求的本部分,
应与有关的互感器专用技术要求部分相结合方能使用。
互感器 第1部分:通用技术要求
1 范围
GB 20840的本部分适用于供电气测量仪表或电气保护装置使用、额定频率为15Hz~100Hz、新
制造的模拟量或数字量输出互感器。
本部分仅包含通用技术要求。对于每一类互感器,其产品标准由本部分和有关的专用技术要求部
分组成。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB 20840的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文
件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成
协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本
部分。
GB 311.1 高压输变电设备的绝缘配合(GB 311.1-1997,neq IEC 60071-1:1993)
GB/T 2421.1 电工电子产品环境试验 概述和指南(GB/T 2421.1-2008,IEC 60068-1:1988,IDT)
GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾(GB/T 2423.17-
2008,IEC 60068-2-11:1981,IDT)
GB/T 2423.23 电工电子产品环境试验 试验Q:密封(GB/T 2423.23-1995,idtIEC 60068-2-
17:1994)
GB/T 2423.55 电工电子产品环境试验 第2部分:环境试验 试验Eh:锤击试验(GB/T 2423.55-
2006,IEC 60068-2-75:1997,IDT)
GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)(IEC 60529:2001,IDT)
GB/T 4798.3 电工电子产品应用环境条件 第3部分:有气候防护场所固定使用(GB/T 4798.3-
2007,IEC 60721-3-3:2003,MOD)
GB/T 4798.4 电工电子产品应用环境条件 第4部分:无气候防护场所固定使用(GB/T 4798.4-
2007,IEC 60721-3-4:1995,MOD)
GB/T 5169.2 电工电子产品着火危险试验 第2部分:着火危险评定导则 总则(GB/T 5169.2-
2002,idtIEC 60695-1-1:1999)
GB/T 5169.9 电工电子产品着火危险试验 第9部分:着火危险评定导则 预选试验规程的使
用(GB/T 5169.9-2006,IEC 60695-1-30:2002,IDT)
GB/T 5169.18 电工电子产品着火危险试验 第18部分:将电工电子产品的火灾中毒危险减至
最小的导则 总则(GB/T 5169.18-2005,IEC 60695-7-1:1993,IDT)
GB/T 5465.2 电气设备用图形符号 第2部分:图形符号(GB/T 5465.2-2008,IEC 60417DB:
2007,IDT)
GB/T 7354 局部放电测量(GB/T 7354-2003,IEC 60270:2000,IDT)
GB 7674 额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备(GB 7674-2008,IEC 62271-
203:2003,MOD)
GB/T 8905 六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则(GB/T 8905-1996,neq IEC 60480:1974)
GB/T 11021 电气绝缘 耐热性分级(GB/T 11021-2007,IEC 60085:2004,IDT)
GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求(GB/T 11022-1999,eqvIEC
60694:1996)
GB/T 11604 高压电器设备无线电干扰测试方法(GB/T 11604-1989,eqvCISPR18-1:1982,
CISPR18-2:1986)
GB/T 15022(所有部分) 电气绝缘用树脂基活性复合物(IEC 60455,MOD)
GB/T 16927.1 高电压试验技术 第1部分:一般试验要求(GB/T 16927.1-1997,eqvIEC
60060-1:1989)
GB/T 17623 绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法(GB/T 17623-1998,neq IEC 60567:
1992)
GB/T 20138-2006 电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级(IK代码)(IEC 62262:2002,IDT)
GB/T 21221 绝缘液体 以合成芳烃为基的未使用过的绝缘液体(GB/T 21221-2007,
IEC 60867:1993,MOD)
GB/T 21429 户外和户内电气设备用空心复合绝缘子 定义、试验方法、接收准则和设计推荐
(GB/T 21429-2008,IEC 61462:1998,MOD)
JB/T 5895 污秽地区绝缘子 使用导则(JB/T 5895-1991,neq IEC 60815:1986)
IEC 60296 电工流体 变压器和开关的未使用的矿物绝缘油
IEC 60376 电气设备用六氟化硫(SF6)技术等级规范
IEC 61634 高压开关和控制设备 高压开关和控制设备中六氟化硫(SF6)的使用和管理
IEC 62155 额定电压超过1000V的电气设备用加压式和非加压式空心的瓷和玻璃绝缘子
IEC 62271-2 高压开关和控制设备 第2部分:额定电压72.5kV及以上的耐地震性评定
IEC 导则109 环境方面 电工产品标准中包含的内容
ISO 3231 油漆和清漆 对含有二氧化硫潮湿大气的抵抗能力测定
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。
3.1 通用定义
3.1.1
旨在向测量仪器、仪表和保护或控制装置或者类似电器传送信息信号的变压器。
3.1.2
外壳 enclosure
能提供适合于预期用途的防护类型及其等级的壳形件。
3.1.3
一次端子 primaryterminals
施加被变换电压或电流的端子。
3.1.4
二次端子 secondaryterminals
向测量仪器、仪表和保护或控制装置或者类似电器传送信息信号的端子。
3.1.5
二次电路 secondarycircuit
接收互感器二次端子所供给信息信号的外部电路。
3.1.6
线段 section
互感器的导电部件,它与其他类似件绝缘并装有端子。
3.2 有关电气绝缘额定值的定义
3.2.1
Usys
在正常运行条件下,系统中任意点在任何时间的相对相运行电压的最高值(方均根值)。
3.2.2
Um
相对相电压的最高方均根值,设备依据它设计其绝缘以及有关设备标准按此电压规定其他特性。
3.2.3
额定绝缘水平 ratedinsulationlevel
一组电压值,它表征互感器绝缘所能承受的耐压强度。
3.2.4
除了中性点经保护或测量用的高阻抗接地外,无中性点接地的系统。
3.2.5
一个或多个中性点通过电抗接地的系统,借以大体补偿单相对地故障电流的电容分量。
注:在谐振接地系统中,其剩余的故障电流被限制到能使空气中的故障电弧自行熄灭。
3.2.6
接地故障因数 earthfaultfactor
对于一定的系统布置,当系统任意点发生接地故障影响一相或多相时,在三相系统中某一给定位
置,其非故障相的相对地最高工频电压方均根值与无故障时该位置相对地工频电压方均根值之比。
3.2.7
中性点接地系统 earthedneutralsystem
中性点直接接地或通过小电阻或电抗接地的系统,该电阻或电抗值应小到能抑制暂态振荡,又能给
出足够的电流供选择接地故障保护用。
a) 给定位置的三相中性点有效接地系统,是指该点接地故障因数不超过1.4的系统。
注:如整个系统布置中的零序电抗与正序电抗之比小于3,且零序电阻与正序电抗之比小于1,则该条件一般均能
得到。
b) 给定位置的三相中性点非有效接地系统,是指该点接地故障因数超过1.4的系统。
3.2.8
中性点直接接地的系统。
3.2.9
中性点通过阻抗接地以限制接地故障电流的系统。
3.2.10
暴露安装 exposedinstalation
设备会遭受大气过电压的一种安装。
注:这种安装通常是直接或经过一段短电缆与架空输电线路连接。
3.2.11
非暴露安装 non-exposedinstalation
设备不会遭受大气过电压的一种安装。
注:这种安装通常是与地下电缆网络连接。
3.3 有关电流或电压额定值的定义
见各专用部分标准。
3.4 有关准确度的定义
3.4.1
实际一次电压或电流与实际二次电压或电流之比。
3.4.2
kr
额定一次电压或电流与额定二次电压或电流之比。
3.4.3
比值差 ratioerror
互感器在测量中由于实际变比与额定变比不相等所引入的误差。
3.4.4
相位差 phasedisplacement
Δφ
一次电压相量或电流相量与二次电压相量或电流相量的相位差,相量方向是按理想互感器的相位
差为零来选定的。
若二次电压相量或电流相量超前一次电压相量或电流相量,则相位差为正值。它通常用分或厘弧
表示。
注1:此定义仅在电压或电流为正弦波时正确。
注2:电子式互感器可能由于数字数据传输和数字信号处理而引入延迟时间。
3.4.5
准确级 accuracyclass
对互感器所给定的等级,表示它在规定使用条件下的比值差和相位差保持在规定的限值以内。
3.4.6
负荷 burden
二次电路的导纳(或阻抗),用西门子(或欧姆)及功率因数表示。
注:负荷通常以视在功率的伏安数表示,它是在规定功率因数及额定二次电压或电流下所汲取的。
3.4.7
额定负荷 ratedburden
本部分的准确级要求所依据的负荷值。
3.4.8
额定输出 ratedoutput
Sr
在额定二次电压或电流下及接有额定负荷时,互感器所供给二次电路的视在功率值(在规定功率因
数下的伏安数)。
3.5 有关其他额定值的定义
3.5.1
额定频率 ratedfrequency
fr
本部分的技术要求所依据的频率值。
3.5.2
机械载荷 mechanicalload
互感器各部分所受的力。主要作用力有下述4种:
---线路连接对端子的力;
---风力;
---地震力;
---短路电流产生的电动力。
3.5.3
互感器设计为对其内部电弧故障具有指定的防护水平。
3.6 有关气体绝缘的定义
3.6.1
压力释放装置 pressurereliefdevice
用于限制互感器内部危险过压力的一种装置。
3.6.2
安装在气体绝缘组合电器(GIS)壳内或壳外的金属封闭式互感器。
3.6.3
封闭压力系统 closedpressuresystem
由人工连接外部气源仅作周期性补气的容积系统。
3.6.4
额定充气压力 ratedfilingpressure
气体绝缘互感器在投运前或周期性补气的充气压力,为相对于标准大气条件(20℃和101.3kPa)
的压力。
3.6.5
气体绝缘互感器保持其额定绝缘和其他性能及需要补气的最低压力,为相对于标准大气条件(20°C
和101.3kPa)的压力。
3.6.6
用于确定外壳厚度的压力。它至少等于在最高温度下外壳的最大压力,温度为所用绝缘气体在最
严重使用条件下可能达到的数值。
3.6.7
在使用条件下外壳可能达到的最高温度。
3.6.8
绝对泄漏率 absoluteleakagerate
单位时间的气体逸出量,用Pa·m3/s表示。
3.6.9
相对泄漏率 relativeleakagerate
在额定充气压力(或密度)下,相对于互感器气体总量的绝对泄漏率。它以每年的百分数表示。
3.7 符号与名称
IT 互感器
CT 电流互感器
VT (电磁式)电压互感器
CVCT 组合互感器
CVT 电容式电压互感器
ECT 电子式电流互感器
EVT 电子式电压互感器
AIS 空气绝缘开关站
GIS 气体绝缘组合电器
k 实际变比
kr 额定变比
ε 比值差
Δφ 相位差
Sr 额定输出
Usys 系统最高电压
Um 设备最高电压
fr 额定频率
F 机械载荷
Frel 相对泄漏率
4 正常和特殊使用条件
4.1 一般要求
除非另有规定,互感器额定性能的使用条件是4.2所列的正常使用条件。
如果实际使用条件与正常使用条件不同,则互感器应依据用户要求的任何特殊使用条件设计,或者
须作适当调整(见4.3)。
有关环境条件分类的详细信息见GB/T 4798.3(户内)和GB/T 4798.4(户外)。
对于气体绝缘金属封闭式互感器见GB 7674。
4.2 正常使用条件
4.2.1 环境温度
环境温度分为3类,见表1。
表1 温度类别
类别
最低温度
最高温度
-5/40
-25/40
-40/40
-25
-40
注1:在选择温度类别时,储存和运输条件亦应考虑。
注2:如互感器组装在其他设备(例如GIS、断路器)中,互感器应按有关设备的温度条件作规定。
4.2.2 海拔
海拔不超过1000m。
4.2.3 振动或地颤
由外部原因引起的互感器振动或地颤可以忽略。
4.2.4 户内互感器的其他使用条件
所考虑的其他使用条件如下:
a) 太阳幅射影响可以忽略;
b) 环境空气无明显灰尘、烟、腐蚀性气体、蒸气或盐的污染;
c) 湿度条件如下:
1) 24h内测得的相对湿度平均值不超过95%;
2) 24h内的水蒸气压强平均值不超过2.2kPa;
3) 一个月内的相对湿度平均值不超过90%;
4) 一个月内的水蒸气压强平均值不超过1.8kPa。
在上述条件下,凝露可能会偶尔出现。
注1:在高湿度期间,凝露可能在温度突然变化时出现。
注2:为了能够承受高湿度和凝露的作用,防止绝缘击穿或金属件腐蚀,应采用按此条件设计的互感器。
注3:采用特殊设计的壳套,采取适当的通风和加热或者使用除湿设备,可以防止凝露。
4.2.5 户外互感器的其他使用条件
所考虑的其他使用条件如下:
a) 24h内测得的环境气温平均值不超过35℃;
b) 太阳幅射水平高达1000W/m2(晴天中午)时应予考虑;
c) 环境空气可能有灰尘、烟、腐蚀性气体、蒸气或盐的污染。其污染不超过JB/T 5895规定的污
秽等级;
d) 风压不超过0.7kPa(相当于风速为34m/s);
e......
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