T/CES 064-2021
6 kV-20 kV电容分压式取电装置技术规范

Technical specification of capacitive high voltage energy harvesting power supply for rated voltages above 6 kV and up to and including 20 kV

标准号

T/CES 064-2021

发布

2021年

发布单位

中国团体标准

当前最新

T/CES 064-2021

 

 

适用范围

本标准主要内容如下： 1）范围 本标准规定了电容分压式取电装置的使用条件、技术要求、结构要求、试验项目和实验方法、检验规则、包装、运输、安装及运维的要求。 本标准适用于6 kV～20 kV 电容分压式取电装置。 标准除了对电容分压式取电装置在50 Hz 稳态下的电压比例变换准确度提出要求，满足对一次侧的交流电压下取能的需要外，还兼顾了6 kV~20 kV 配电网电力测控保护装置对一次侧发生的非正弦和非周期电压的过程信息采集的要求，并据此对电容分压式取电装置产品 提出了包括动态范围和暂态响应性能在内的交流信号变换特性要求。 2）使用条件 产品的使用条件包括环境温度和湿度、海拔高度、耐污秽等级、日照辐射、风力、地震、系统接地方式等。 电容分压式取电装置用于电网，其使用环境条件与传统互感器是一样的，因此应全部满足GB/T 20840.1－2010《互感器 第一部分 通用技术要求》的环境要求内容。 GB/T 20840.1 要求运行环境的上限温度都是40℃，在实际使用条件下，南方地区会超过这一温度，因此对于第一类环境条件的上限温度从40℃提高到55℃，与DL/T 1155－2012有相同的环境要求。 海拔高度增设了高原型1000m～4000m。因为我国西北部地区的海拔普遍超出1000m，如呼和浩特1023m，贵阳1071m，银川1112m，兰州1573m，西宁2261m，昆明1891m，拉萨3658m。 3）技术要求 技术要求包括额定参数、绝缘要求、温升限制、极性、功能要求与技术性能要求部分，其中，额定参数部分中额定一次电压选用相电压和线电压两种，额定二次电压选用交直流两种，额定电压因数参照传统电磁式电压互感器的相关参数，额定输出功率按照交直流进行约定；绝缘要求均参照一次电压的绝缘水平，电容分压式取电装置多采用固体绝缘，该部分规定了局部放电水平；温升和极性均参照传统电磁式电压互感器的标准GB/T 20840.1－2010 6.4 表6；功能要求中，根据装置运行的工况，规范了短路保护和过压保护两类。 作为高压电力设备来说，能正常承受的过电压是有限的，例如10kV 线路的雷电过电压只设定为75 kV，线路遭受雷击后，安装在线路上的避雷器应当在50 kV 左右动作，泄放雷电流。避雷器泄放雷击电流有一个特点，就是绝缘可以在数微秒内恢复，不会触发线路的过 电流保护动作。如果避雷器失效或雷电流超过避雷器的最大泄放电流，线路上会出现毫秒时间的过电压，按照设计要求，气隙应该击穿，使雷电流通过大气泄放，但闪络放电产生的电弧通常不能在一到二个周波内熄灭，这样会造成供电线路短路，产生工频过电流，线路保护动作，线路开关跳闸分断，造成短时停电。电力自动化系统会在线路跳闸后随即启动自动重合闸程序，如果只是简单的闪络事故，绝缘会自行恢复，重合闸成功，线路恢复正常供电。 4）结构要求 包括一般机械强度要求、结构材质要求、外观要求、防护等级、接线端子、铭牌及接口要求。电容式分压自取电装置的安装使用环境与接地型高压电压互感器相当，因此电容式分压自取电装置的绝缘爬距和弧闪距离宜参照接地型高压电流、电压互感器的技术要求选用，即参照GB 20840.1－2010《互感器 第1 部分：通用技术要求》。将电容分压式取电装置应用的环境、电压等级、输出容量等规定为铭牌内容，便于用户选择。为了降低电容分压式装置取电时产生的不平衡电流可能导致单相接地选线装置误动作的风险，建议三相取能，同时规定了A/B/C 三相电容分压式取能装置二次输出的接口。 5）试验项目和试验方法 包括试验分类、出厂试验和型式试验项目、试验方法等。 为便于标准的使用，表5 给出了出厂试验、型式试验项目及相应的要求和试验规范。在下文还对各个试验项目进行具体的程序和方法说明，其详细程度可以不必要检索相应的规范性标准。 电容分压式高压自取电装置用于配电网二次装置的供电，是一种新的器件，还没有很多经验，结构上也各种各样，特别是多采用电容电感元件，它们的组合会对频率特性产生影响，因此有必要进行暂态特性验证，但暂态试验对于互感器产品来说是新的试验，在没有成熟的经验之前不宜过于强调，制造企业在设计生产时要重点关注该指标，不断地优化完善产品的设计。 6）检验规则 本部分规范了出厂试验和型式试验的具体要求，型式试验中明确了新产品投产前及在产品的结构、工艺或主要原材料有所改变时，需重新开展型式试验，同时按照试验的分类情况以及相互影响，规范了试验项目分组。 7）包装、运输、安装与运维 规范了电容分压式取电装置的包装、运输、安装与运维，便于产品在包装、运输、贮存及运维时应注意的事项。 8）附录 附录部分包含分体模式4 芯航插结构规范资料性附录A、电容分压式取电装置原理图资料性附录B 与6 kV~20 kV 电容分压式取电装置可靠性试验资料性附录C。 资料性附录A 就分体模式4 芯航插结构规范进行描述，约束插针的数目、排列、固定尺寸及配合方式，旨在形成接口的统一规范，确保各组件间接口结构及电气信号的一致，实现装置级互换。 资料性附录B 详细介绍了电容分压式取电装置的原理图，分别为C-L 方式、C-CL 方式和CVT 方式，同时示意出整流与滤波、保护及稳压滤波的组成结构，便于用户理解与方案检测。 资料性附录C 介绍了电容分压式取电装置的可靠性试验。

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