T∕CPSS 1003-2020 固态切换开关现场验收试验技术规范.pdf
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1、ICS 号 01.040.29中国标准文献分类号 K46 团 体 标 准 T/CPSS 10032020 固态切换开关现场验收试验技术规范 Technical specification for solid state transfer switch site acceptance test 2020-08-25发布 2020-09-01实施 中国电源学会 发布T/CPSS 10032020 I 目 次 前言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 现场验收试验前准备 . 4 5 现场验收试验电路及要求 . 5 6 现场验收试验内容及方法 . 6
2、附录 A(规范性附录) 固态切换开关拓扑结构 . 11 附录 B(资料性附录) 试验记录 . 14 图 1 切换时间定义 . 3 图 2 试验电路 . 5 图 A.1 主备式混合型固态切换开关拓扑结构 . 11 图 A.2 分裂母线式混合型固态切换开关拓扑结构 . 12 表 1 试验项目 . 6 表 2 装置额定电压 1 kV 及以下的电气间隙与爬电距离 . 7 表 3 装置工频耐受电压 . 9 表 B.1 外观和结构检查试验记录表 . 14 表 B.2 电气间隙和爬电距离试验记录表 . 14 表 B.3 绝缘电阻试验记录表 . 14 表 B.4 绝缘强度试验记录表 . 14 表 B.5 核相
3、试验记录表 . 15 表 B.6 显示功能试验记录 . 15 表 B.7 传动试验记录表 . 15 表 B.8 最小切换时间试验记录表 . 15 表 B.9 切换时间间隔试验记录表 . 17 表 B.10 旁路试验记录表 . 17 表 B.11 冲击性负荷试验记录表 . 18 表 B.12 通讯试验记录表 . 18 T/CPSS 10032020 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由中国电源学会提出并解释。 本标准起草单位:国网北京市电力公司电力科学研究院、西安爱科赛博电气股份有限公司、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、 山东鲁能智能技术有限公司、 国
4、网重庆市电力公司电力科学研究院、北京京电网能科技有限公司、西安交通大学、福州大学电气工程与自动化学院、云南电网有限责任公司电力科学研究院、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、亚洲电能质量产业联盟、安徽大学绿色产业创新研究院、国网山西省电力公司电力科学研究院。 本标准主要起草人:汪伟、白士贤、于希娟、丁凯、王瑞琪、杨爽、周作春、易皓、张逸、覃日升、林焱、王语洁、焦亚东、王金浩。 T/CPSS 10032020 1 固态切换开关现场验收试验技术规范 1 范围 本标准规定了固态切换开关装置(简称装置)现场验收试验的相关术语和定义、现场验收试验前准备、现场验收试验电路及要求、试验内容及方法等方面的内
5、容。 本标准适用于标称电压为1 000 V及以下,标称频率为50 Hz的三相交流低压配电系统,用户配电用固态切换开关以及主要元件和辅助设备。其它具有类似功能的装置也可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 155432008 电能质量 三相不平衡 GB/T 145491993 电能质量 公用电网谐波 GB/T 311.1 绝缘配合 第1部分:定义、原则和规则 GB/T 17626.342012 电磁兼容 试验和测量技术 主电源每相电
6、流大于16 A的设备的电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验 DL/T 12262013 固态切换开关技术规范 3 术语和定义 下列定义和术语适用于本标准。 3.1 半控型电力电子器件 semi-controlled electrical power device 通过控制信号可以控制其导通而无法控制其关断的电力电子器件。 注:半控型电力电子器件主要为晶闸管等。 3.2 全控型电力电子器件 full-controlled electrical power device 通过控制信号既可以控制其导通又可以控制器关断的电力电子器件。 注:全控型电力电子器件包括:IGBT、IGCT、MOSFET等。
7、 3.3 电力电子阀 semiconductor valve 由电力电子器件及其附件组成的电气和机械组件, 通过控制系统能够完成主电路电流通断控制的功率单元。 DL/T 12262013,定义3.1 T/CPSS 10032020 2 3.4 快速开关 high-speed switch 并联于电力电子阀组两端的具有快速分断能力的机械开关,与电力电子阀配合完成电流的转移。 DL/T 12262013,定义3.2 3.5 切换单元 switch unit 固态切换开关的基本组成单元,一般由电力电子阀、快速开关等单独或组合构成,完成分断或接通功能,分为纯固态切换单元和混合固态切换单元两种类型。 D
8、L/T 12262013,定义3.3 3.6 固态切换开关 solid state transfer switch (SSTS) 一种由切换单元、控制保护单元以及辅件构成的切换装置,主要为保证负荷不间断供电而设计,可快速完成负荷在双路(或多路)独立交流供电电源之间的切换。 DL/T 12262013,定义3.4 注:固态切换开关的拓扑结构见附录A。 3.7 半控型固态切换开关 semi-controlled solid state switch 一种切换单元电力电子阀,由半控型电力电子器件构成的固态切换开关。 3.8 全控型固态切换开关 full-controlled solid state
9、switch 一种切换单元电力电子阀,由全控型电力电子器件构成的固态切换开关。 3.9 电源电压异常 supply voltage abnormality 电源出现电压暂升、暂降、中断、电压波动等超出负荷允许范围的状态。 DL/T 12262013,定义3.5 3.10 检测时间 detection time 从电源电压发生异常至装置控制系统检测到该异常的时间。 DL/T 12262013,定义3.6 3.11 整定时间 setting time 根据负荷电压异常允许能力和系统运行要求设定的时间, 即从装置控制系统检测到电压异常到发出切换命令之间的时间。 DL/T 12262013,定义3.7
10、 T/CPSS 10032020 3 3.12 转移时间 transfer time 从装置控制系统发出切换命令到负荷转移到备用电源所用的时间。 DL/T 12262013,定义3.8 3.13 切换时间 action time 从电源电压发生异常到负荷转移到备用电源的时间,即检测时间、整定时间和转移时间之和(见图1)。整定时间为零时的切换时间为最小切换时间。 检测时间整定时间转移时间切换时间 图1 切换时间定义 DL/T 12262013,定义3.9 3.14 主电源 preferred source 在正常情况下,向负荷持续供电的电源。 DL/T 12262013,定义3.11 3.15
11、备用电源 alternate source 当主电源异常时替代主电源向负荷供电的电源。 DL/T 12262013,定义3.12 3.16 切换时间间隔 time interval of action 本次切换过程完成到允许下一次切换过程开始之间的时间间隔。 装置可承受的连续切换的最短切换时间间隔称为最小切换时间间隔。 DL/T 12262013,定义3.15 3.17 额定值 rated value 用于规范目的的量值,为部件、器件、装置、设备或系统规定的运行条件而建立。 GB/T 2900.832008,定义151-16-08 注1:量可描述电、热、机械的或环境的性能。 注2:对于半导体变
12、流器额定值通常是指半导体阀器件、阀器件组件或变流器,用以规范其运行的量值。 注3:系统的标称值(例如“标称电压”,见 GB/T 2900.502008,定义 601-01-21)通常等于设备中对应的额定值。二者的值都在量的允差带内。 T/CPSS 10032020 4 注4:半导体器件与许多其他电气部件不同,即使超过其最大额定值时间极短,也可能不可恢复地损坏。 注5:应规定额定值的变化范围,该范围边界值为限值。限值可是最大值或最小值。 4 现场验收试验前准备 4.1 验收试验人员要求 试验人员应具有电气设备试验测试从业资格, 熟悉固态切换开关相关技术标准规范以及试验操作方法。 4.2 验收试验
13、环境要求与安全防护 4.2.1 试验场地要求 试验场地应满足下述要求: 试验场地应该干净、宽敞; 试验场地的温度、湿度、海拔应符合测试装置运行环境对温湿度以及海拔的要求; 试验场地应无损坏绝缘及腐蚀金属的有害气体及蒸汽; 试验场地应无导电性及爆炸性尘埃; 试验场地应有遮挡,避免雨、雪、风暴等对试验场地的影响。 4.2.2 试验安全标识要求 试验安全标示应满足下述要求: 试验场地应有安全警示标识,禁止非试验人员进入场地; 试验设备对外输入/输出带电接线端,应有防护安全标识。 4.2.3 试验安全防护要求 试验安全防护要求如下: 应对试验测试设备进行围挡防护,并且应配置安全警示报警; 试验人员应穿
14、戴用于安全防护的绝缘鞋、绝缘手套; 在试验操作区域地面应铺设绝缘垫; 所用绝缘防护设备应满足试验测试要求的安规绝缘等级; 试验场地应配置灭火装置或灭火系统; 被测试设备应可靠接地; 被测试设备对外输入/输出带电接线端,不应直接裸露,应用绝缘安全防护,避免测试人员身体触碰。 4.3 验收试验操作规程 4.3.1 条件准备 应做好如下准备工作: 验收试验所需测试仪器仪表,确保在计量有效期内; 验收试验过程所需的数据记录表格、文件、以及需要数据存储的存储介质; 测试设备就绪、场地就绪、安全防护准备就绪。 T/CPSS 10032020 5 4.3.2 试验操作流程 宜采用如下试验操作流程: 结构外观
15、测试项目; 安规保护试验项目; 通讯及无需主电测试项目; 功率运行条件下的测试项目。 4.3.3 试验后整理 试验后做好如下整理工作: 试验仪器仪表整理; 试验场地整理、恢复; 试验数据整理,编制验收试验报告。 5 现场验收试验电路及要求 5.1 试验电路 装置现场试验宜采用图2所示的试验电路, 对其进行试验测试。 图2中标识了试验电路中监测点以及监测信号,作为有关性能指标判断依据。 被测试SSTS负载电压暂降发生器交流备用电源交流主电源监测点1 电压监测点2 电压监测点3 电压、电流开关1 开关2 注:开关1、开关2为具有分断保护作用的开关器件(空气开关、负荷开关等)。 图2 试验电路 5.
16、2 电源要求 现场试验电源应满足: a) 测试交流主备用电源功率大于待测试装置的额定功率。电压不平衡度应满足 GB/T 155432008 中 4.1 条的规定;谐波畸变率应满足 GB/T 145491993 中第 4 节的限值要求。 注:该装置不适用于主电源或备用电源为孤网运行的微电网的工况。 b) 电压暂降发生器: 电压暂降发生器用以产生满足各类电源特性的测试电压, 其性能和特征应满足 GB/T 17626.342012 中第 6 章对测试设备的要求。 T/CPSS 10032020 6 用于三相设备电压测试时,电压暂降发生器还应满足以下要求: 具有星型和三角形两种接线方式; 满足附录 A
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