| 标准编号 | GB/T 20840.14-2022 (GB/T20840.14-2022) | | 中文名称 | 互感器 第14部分：直流电流互感器的补充技术要求 | | 英文名称 | Instrument transformers - Part 14: Additional requirements for current transformers for DC applications | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K41 | | 国际标准分类 | 29.180 | | 字数估计 | 46,413 | | 发布日期 | 2022-10-14 | | 实施日期 | 2023-05-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 20840.14-2022
Instrument transformers -- Part 14: Additional requirements for current transformers for DC applications
ICS 29.180
CCSK41
中华人民共和国国家标准
互感器 第14部分:
直流电流互感器的补充技术要求
(IEC 61869-14:2018,MOD)
2022-10-12发布
2023-05-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
5 额定值 5
6 设计和结构 9
7 试验 14
附录14A(资料性) 本文件与IEC 61869-14:2018结构编号对照情况 25
附录14B(资料性) 本文件与IEC 61869-14:2018技术差异及其原因 26
附录14C(资料性) 直流电流互感器的额定绝缘水平推荐值 29
附录14D(资料性) 直流电流互感器的等效热电流 30
参考文献 33
图1401 LCC方案示例 Ⅵ
图1402 VSC典型方案示例---对称单极 Ⅶ
图1403 VSC典型方案示例---不对称单极或双极 Ⅷ
图1404 系统的典型阶跃响应 3
图1405 DCCT的误差限值 8
图1406 极性反转试验示意图 18
图1407 阶跃响应时间测量 20
图14D.1 LCC应用中一次导体通过电流的典型波形图 30
图14D.2 一次导体总损耗的两个组成部分 31
图14D.3 由典型电流谐波分量引起的一次导体附加损耗与直流损耗比较 32
图14D.4 一次导体工频损耗与直流损耗比较 32
表1401 LCC应用中电流互感器的电流和电压 Ⅵ
表1402 VSC应用中电流互感器的电流和电压 Ⅷ
表3 局部放电测量电压和允许水平 6
表1403 DCCT的比值差限值(0.1级~1.0级) 7
表6A.3 低带宽直流电流互感器的扩展准确级 8
表6A.4 高带宽直流电流互感器的扩展准确级 9
表8 静态承受试验载荷 10
表9 电弧故障持续时间和特征判据 10
表1404 端子标志 11
表1405 通用铭牌标志 12
表1406 每个二次转换器的铭牌标志 13
表1407 辅助电源的铭牌标志 13
表11 试验项目 14
表1408 谐波准确度试验电流 19
表14A.1 本文件与IEC 61869-14:2018结构编号对照情况 25
表14B.1 本文件与IEC 61869-14:2018技术差异及其原因 26
表14C.1 直流电流互感器的额定绝缘水平推荐值 29
表14D.1 典型的谐波电流值(800kVLCC) 30
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 20840《互感器》的第14部分。GB/T 20840已经发布了以下部分:
---第1部分:通用技术要求;
---第2部分:电流互感器的补充技术要求;
---第3部分:电磁式电压互感器的补充技术要求;
---第4部分:组合互感器的补充技术要求;
---第5部分:电容式电压互感器的补充技术要求;
---第6部分:低功率互感器的补充通用技术要求;
---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:互感器的数字接口;
---第14部分:直流电流互感器的补充技术要求;
---第15部分:直流电压互感器的补充技术要求;
---第102部分:带有电磁式电压互感器的变电站中的铁磁谐振;
---第103部分:互感器在电能质量测量中的应用。
本文件修改采用IEC 61869-14:2018《互感器 第14部分:直流电流互感器的补充技术要求》。
本文件与IEC 61869-14:2018相比,在结构上有较多调整。两个文件之间的结构变化对照一览表
见附录14A。
本文件与IEC 61869-14:2018相比,存在较多技术差异,在所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂
直单线(|)进行了标示。这些技术差异及其原因一览表见附录14B。
本文件做了下列编辑性改动:
---对引言内容进行了调整;
---对第1章的第1段和第4段内容进行了改写,并将第3段的内容和第4段最后一句话由正文
调整为注;
---将3.1.1402、3.3.1401、3.3.1403、3.4.1401、3.5.1402、3.5.1403中的“注1”调整为“注”;
---对3.5.1401的图1404中Tsr和Ts的脚注形式和符号说明形式进行了调整;
---对3.7中的符号顺序进行了调整;
---修改了5.5.602、5.5.1401、5.6.1402和5.6.1403中数值之间的标点符号;
---对5.5.1401注的内容进行了调整;
---对5.6.1404.1和5.6.1404.2中的两个注分别增加了编号;
---对6.6.1中注的内容进行了调整;
---对IEC 61869-14:2018的表7的表头格式进行了调整;
---对6.13.1401和6.13.1403的条标题进行了调整,并对表1404增加了表头;
---对6.13.1404中的项目序号进行了调整;
---对IEC 61869-14:2018的表10中的试验项目顺序进行了调整;
---将IEC 61869-14:2018的附录14A 中 “穿透深度”计算公式符号说明中电阻率的单位由
“Ω/m”更正为“Ω·m”;
---对全文的公式进行了统一编号,对公式符号大小写及公式书写形式进行了修正;
---对参考文献进行了调整。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电器工业协会提出。
本文件由全国互感器标准化技术委员会(SAC/TC222)归口。
本文件起草单位:中国电力科学研究院有限公司、沈阳变压器研究院有限公司、南京南瑞继保电气
有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、西安高压电器研究院有限责任公司、江苏科兴电器有限
公司、全球能源互联网研究院有限公司、大连第一互感器有限责任公司、浙江天际互感器有限公司、江苏
靖江互感器股份有限公司、重庆山城电器厂有限公司、大连北方互感器集团有限公司、国网陕西省电力
公司电力科学研究院。
本文件主要起草人:刘彬、刘玉风、叶国雄、吴士普、须雷、聂少雄、杨忠州、王晓周、罗苏南、杨峰、
董巍、李璿、赵森林、沙玉洲、唐福新、熊江咏、徐文、陈连友、冯建华、孙泽来、成林。
引 言
0.1 概述
互感器标准的制定,是为了给互感器建立一套最佳的评价准则,为互感器从原材料选择、设计、生
产、检验、选用、运行及维护等方面所需的注意事项提供指导。GB/T 20840旨在规定适用于互感器的
设计、制造、试验、运行及维护等方面的遵循原则和相关规则,拟由13个部分构成。
---第1部分:通用技术要求。目的在于规定适用于各类互感器设计制造和生产试验等所需要遵
循的通用技术要求。
---第2部分:电流互感器的补充技术要求。目的在于规定适用于各类电流互感器的补充技术
要求。
---第3部分:电磁式电压互感器的补充技术要求。目的在于规定适用于各类电磁式电压互感器
的补充技术要求。
---第4部分:组合式互感器的补充技术要求。目的在于规定适用于各类组合式互感器的补充技
术要求。
---第5部分:电容式电压互感器的补充技术要求。目的在于规定适用于各类电容式电压互感器
的补充技术要求。
---第6部分:低功率互感器的补充通用技术要求。目的在于规定适用于各类低功率互感器的补
充技术要求。
---第7部分:电子式电压互感器。目的在于规定适用于各类电子式电压互感器的补充技术要求。
---第8部分:电子式电流互感器。目的在于规定适用于各类电子式电流互感器的补充技术要求。
---第9部分:互感器的数字接口。目的在于规定适用于各类电子式互感器数字接口的技术要求。
---第14部分:直流电流互感器的补充技术要求。目的在于规定适用于各类直流电流互感器的补
充技术要求。
---第15部分:直流电压互感器的补充技术要求。目的在于规定适用于各类直流电压互感器的补
充技术要求。
---第102部分:带有电磁式电压互感器的变电站中的铁磁谐振。目的在于对各类带有电磁式电
压互感器的变电站有关铁磁谐振的产生机理和抑制等方面提供指导。
---第103部分:互感器在电能质量测量中的应用。目的在于对各类互感器在电能质量测量的应
用方面提供指导。
本文件与GB/T 20840.1-2010《互感器 第1部分:通用技术要求》和GB/T 20840.6-2017《互感
器 第6部分:低功率互感器的补充通用技术要求》配套使用。本文件遵循GB/T 20840.1-2010和
GB/T 20840.6-2017的编写结构,是对其相应条款的增补和修改。当 GB/T 20840.1-2010或
GB/T 20840.6-2017的条款在本文件未被提及时,只要合理,则这些条款也同样适用于本文件。当本
文件中指明“增补”“修改”或“替代”时,则意味着GB/T 20840.1-2010或GB/T 20840.6-2017的相关
条款在本文件中被相应改编。
对于在GB/T 20840.1-2010和GB/T 20840.6-2017的基础上增补的章、条、图、表、注和附录,本
文件采用下列编号形式:
---章、条、图、表和注的编号从1401开始;
---附录的编号为14A、14B等。
GB/T 20840通过13个部分明确了各类互感器产品的技术规范,给出了具体的技术要求、试验项
目、试验程序、试验方法及运行指导等。通过确立各类产品明确的范围、术语、技术要求和试验要求
等,让从事相关产品设计、生产、试验及使用等方面的人员等能够更加清晰、准确地进行操作,从而为设
计、制造高质量的产品奠定基础,更好地促进贸易、交流和技术合作,并为我国电网的正常运行提供
保障。
本文件规范了直流电流互感器的补充技术要求,主要适用于至少具有以下一种功能的直流应用场
合的电流互感器:
---测量直流电流(含显著谐波);
---耐受直流电压。
根据在直流系统中的位置不同,电流互感器具有不同的应用需求,以下对此及其相关的电压或电流
波形作简要介绍。
注:本文件包括但不限于下面所述示例的应用场合。
0.2 电网换相换流器(LCC)
电网换相换流器(LCC)是基于晶闸管换流器(见图1401)的,以单向电流、电压极性可调为特点。
存在显著的电压和电流谐波,频率可达约3kHz~4kHz。
图1401 LCC方案示例
本示例区分了三种不同的电流测量功能:
---CT1:换流器交流侧电流的测量;
---CT2:换流器直流侧电流的测量;
---CT3:直流滤波器中电流的测量。
表1401概述了不同应用场合中电流互感器的电流和电压波形及其主要特征。
表1401 LCC应用中电流互感器的电流和电压
类别 电流波形 电压波形 特征
CT1
交流电流
交流+直流电压
大量电流谐波
主要用于保护
CT2
纯直流
高准确度测量
谐波测量
用于测量、控制和保护
CT3
含谐波的直流电压
直流电流=0A
谐波测量
主要用于保护
0.3 电压源型换流器(VSC)
电压源型换流器(VSC)是基于晶体管换流器的,以双向电流和单电压极性为特点。电压和电流谐
波的频率可达约20kHz。
VSC典型方案有两种形式:对称单极(使用一个换流器)和不对称单极或双极(每一极使用一个换
流器)。
两种方案如图1402和图1403所示。
图1402 VSC典型方案示例---对称单极
图1403 VSC典型方案示例---不对称单极或双极
本示例区分了三种不同的电流测量功能:
---CT4:换流器晶体管支路中电流的测量。电流互感器可置于晶体管支路之前(CT4a)或之后
(CT4b)。
---CT2:换流器直流侧电流的测量。
---CT3:直流滤波器中电流的测量(在本方案中并非总是存在)。
表1402概述了不同应用场合中电流互感器的电流和电压波形及其主要特征。
表1402 VSC应用中电流互感器的电流和电压
类别 电流 电压 特征
CT2
纯直流
高准确度测量
谐波测量
用于测量、控制和保护
阶跃响应时间短
CT3
直流电压
直流电流=0A
谐波测量
主要用于保护
表1402 VSC应用中电流互感器的电流和电压 (续)
类别 电流 电压 特征
CT4a
对称单极:
不对称单极/双极:
纯交流电压或
直流+交流电压
直流+交流电流
高准确度测量
阶跃响应时间短
CT4b
直流电压
直流+交流电流
高准确度测量
阶跃响应时间短
互感器 第14部分:
直流电流互感器的补充技术要求
1 范围
本文件规定了使用任何技术的输出信号可以为模拟量或数字量的直流电流互感器(DCCT)的术语
和定义、额定值、设计和结构、试验等所有补充技术要求。
本文件适用于额定电压大于1.5kV的直流电力系统中测量、保护和/或控制用的新制造的电流互
感器。
注1:GB/T 20840.6-2017的图601描述了单极低功率互感器的通用配置。
本文件不适用于用在 VSC阀晶体管支路上进行电流测量的 DCCT(图1403和表1402中称为
CT4a和CT4b)。
注2:这将在未来的修订中予以考虑。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的......
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