NB∕T 10327-2019 低压有源三相不平衡调节装置(能源).pdf
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1、ICS 29.240.99 K 44 NB 中华人民共和国能源行业标准中华人民共和国能源行业标准 NB/T 103272019 低压有源三相不平衡调节装置 Low-voltage active three-phase unbalanced load regulator 2019 - 12 - 30 发布 2020 - 07 - 01 实施 国家能源局国家能源局 发布发布 NB/T 103272019 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 . 2 4 型号命名 . 4 5 使用条件 . 4 5.1 正常使用条件 . 4 5.2 特殊使用条件
2、. 5 6 基本电路及组成设备技术要求 . 5 6.1 基本电路 . 5 6.2 组成设备技术要求 . 6 7 技术要求 . 8 7.1 外观与结构 . 8 7.2 元器件及辅件的选择与安装 . 8 7.3 安全与防护 . 8 7.4 电气间隙与爬电距离 . 9 7.5 装置的绝缘水平 . 10 7.6 保护及告警功能 . 11 7.7 运行模式要求 . 11 7.8 运行性能要求 . 12 7.9 运行环境 . 13 7.10 电磁兼容性能 . 13 8 试验 . 14 8.1 试验条件 . 14 8.2 试验项目 . 14 9 检验规则 . 18 9.1 概述 . 18 9.2 例行试验
3、. 18 9.3 型式试验 . 18 9.4 现场试验 . 18 10 标志、铭牌 . 20 10.1 标志和标签 . 20 10.2 铭牌 . 20 11 包装、运输与贮存 . 20 11.1 包装 . 20 11.2 运输 . 21 11.3 贮存 . 21 NB/T 103272019 II 11.4 随装置供应的文件 . 21 11.5 随装置提供的配套件 . 21 附 录 A (资料性附录) 装置工作原理 . 22 A.1 概述 . 22 A.2 装置工作原理和典型电路 . 22 附 录 B (资料性附录) 电网连接点电气条件 . 24 B.1 概述 . 24 B.2 装置接入点 .
4、 24 B.3 装置补偿电流计算公式 . 24 附 录 C (资料性附录) 装置滤波单元和直流电容器参数选择 . 25 C.1 概述 . 25 C.2 滤波单元参数选择 . 25 C.3 直流侧电容器组参数选择 . 25 NB/T 103272019 III 前 言 本标准编制依据GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写给出的规则编写。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由能源行业无功补偿和谐波治理装置标准化技术委员会(NEA/TC 9)归口。 本标准由能源行业无功补偿和谐波治理装置标准化技术委员会负责解释。 本标准负责起草单位:深圳市三和电力科技有限公司、西安
5、高压电器研究院有限责任公司、合肥华威自动化有限公司、西安爱科赛博电气股份有限公司、上海南自科技股份有限公司、江苏华冠电器集团有限公司、合容电气股份有限公司、杭州伊洛电气工程有限公司、上海思源电力电容器有限公司、桂林电力电容器有限责任公司、 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院、西安西电电力电容器有限责任公司、国网浙江杭州市萧山区供电公司、国网陕西省电力公司电力科学研究院、埃特罗斯(北京)电气有限公司、国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司、青岛海洋电气设备检测有限公司、合肥工业大学、武汉理工大学、合肥瀚度电力科技有限公司、安徽省金屹电源科技有限公司、江苏雷特
6、电机股份有限公司、河北旭辉电气股份有限公司、西安西电电气研究院有限责任公司、深圳市力量科技有限公司、浙江时通电气制造有限公司、思源清能电气电子有限公司。 本标准主要起草人:吕韬、元复兴、贾一凡、任海库、陆瑶、李斌、华闻达、王耀、王崇祜、田恩文、胡治龙、俞立天、李电、许钒、江钧祥、刘菁、彭杨涵、杨为、陶梅、金涌涛、贾华、梁琮、邓军锋、叶剑、张秀娟、孙梅、张剑呼、琚泽立、刘雪飞、蒋晓刚、许崇福、蒋震华、马凡、黄海宏、张晨晨、葛绍志、吴细秀、韩劲松、王启华、张建平、林川、李俊、高山、叶树新、高华荣。 本标准是首次制定。 NB/T 103272019 1 低压有源三相不平衡调节装置 1 范围 本标准规
7、定了低压有源三相不平衡调节装置的术语和定义、型号命名、使用条件、基本电路及组成设备技术要求、技术要求、试验、检验规则以及标志、包装、运输、贮存要求。 本标准适用于标称电压1 000 V及以下交流电力系统,采用变流技术以平衡三相负荷电流的自动调节装置(以下简称装置),装置的工作原理见附录A。 注:用于1140 V交流电力系统的装置可参照本标准。 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, 仅所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 1094.6 电力变压器 第 6 部分:电抗器 GB/T 2
8、423.12008 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 A:低温 GB/T 2423.22008 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 B:高温 GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Cab:恒定湿热试验 GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Db 交变湿热(12h12h 循环) GB 28942008 安全标志及其使用导则 GB/T 2900.332004 电工术语 电力电子技术 GB 3096 声环境质量标准 GB/T 3859.1 半导体变流器 通用要求和电网换相变流器 第 1-1
9、部分:基本要求规范 GB/T 4025 人机界面标志标识的基本和安全规则 指示器和操作器的编码规则 GB/T 42082017 外壳防护等级(IP代码) GB 4824 工业、科学和医疗(ISM)射频设备 骚扰特性 限值和测量方法 GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法 GB/T 7947 人机界面标志标识的基本和安全规则 导体颜色或字母数字标识 GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则 GB/T 102332005 低压成套开关设备和电控设备基本试验方法 GB/T 11032 交流无间隙金属氧化物避雷器 GB/T 13539.1 低压熔断器 第1部分:基本要求 GB/T
10、14048.2 低压开关设备和控制设备 第2部分:断路器 GB/T 14048.3 低压开关设备和控制设备 第3部分:开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器 GB/T 14048.4 低压开关设备和控制设备 第4-1部分: 接触器和电动机起动器 机电式接触器和电动机起动器(含电动机保护器) GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波 GB/T 14860.1 电子和通信设备用变压器和电感器 第1部分:通用规范 GB/T 155762008 低压成套无功功率补偿装置 NB/T 103272019 2 GB/T 16935.12008 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分:原理、要求和试验 GB/
11、T 17626.22006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.32016 电磁兼容 试验和测量技术 射频磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.42008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.52008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 GB/T 17626.122013 电磁兼容 试验和测量技术 振铃波抗扰度试验 GB/T 17702 电力电子电容器 GB/T 20840.1 互感器 第1部分:通用技术要求 GB/T 20840.2 互感器 第2部分:电流互感器的补充技术要求 GB/T 20840.3
12、 互感器 第3部分:电压互感器的补充技术要求 JB/T 6319 电阻器基本技术要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 供电台区 power supply region (一台)变压器的供电范围或区域。 3.2 三相电流不平衡率 three-phase current unbalance rate 三相交流回路中,取三相电流有效值与其算术平均值之差的绝对值最大值,与平均值之比,以百分数表示。以下公式适用于三相三线和三相四线。三相四线中,不用计算中线电流。 maxminmax|()|100%aveaveIIICURI 式中: Imax(Imin)三相电流有效值的最大值(最小值
13、),单位为安(A)。 Iave 三相电流有效值的算术平均值,单位为安(A)。 3.3 电力电子变流 (electronics)(power)conversion 换流 借助电子阀器件使电力系统的一个或多个特性变化,且基本没有可观的损耗。 注:例如,特性有电压、相数和频率(包括零频率)。 GB/T 2900.332004,定义551-11-02 3.4 电力电子变流器 (electronics)(power)converter 换流器 由一个或多个阀器件连同变压器/滤波器(如有必要)和辅助装置(如有)所组成的运行单元。 注:英文“变流器”一词,有“converter”和“convertor”两种
14、拼写,两者都正确,本标准使用“converter”。 GB/T 2900.332004,定义551-12-01 3.5 NB/T 103272019 3 额定电压 rated voltage UN 装置拟接入电网的标称电压。 3.6 额定电流 rated current IN 在额定条件下,装置长期连续工作时的允许工频电流有效值。 注:改写DL/T 12162013,定义3.7。 3.7 额定容量 rated capacity QN 在额定条件下,装置运行在额定电流时输出的无功功率,单位为千乏(kvar)。 3.8 空载运行状态 no-load operation state 经预充电及脉宽调
15、制后,直流母线电压维持在给定值,同时装置不输出补偿电流的状态。 3.9 额定损耗 rated loss 在额定电压下,装置输出为额定电流时,在其输入端测得的有功功率。 3.10 控制范围 control range 在装置与交流系统的连接点处由装置提供的可控输出电气量的最大变化范围。 DL/T 11932012,定义3.5.2 3.11 阶跃响应时间 step response time 当输入阶跃控制信号后,装置输出电气量从0目标值达到90目标值所用的时间,且期间没有产生过冲。见图1。 DL/T 11932012,定义3.5.14 NB/T 103272019 4 图1 阶跃响应时间定义 4
16、 型号命名 装置的型号由类别代号、设计序号、额定容量、额定电压、特征代码共五部分组成。其具体命名方法如图2所示。 图2 装置型号命名方法 类别代号用三个字母AUR组成,表示为有源三相不平衡调节装置。 设计序号由两位数字代码组成,由标准归口单位统一发布。 额定容量以千乏(kvar)为单位,额定电压以千伏(kV)为单位。 特征代号:配备无线通讯功能标注W,无不标注。 5 使用条件 5.1 正常使用条件 5.1.1 周围空气温度 周围空气温度应不超过40 ,而且在24 h内其平均温度不超过35 ; 周围空气温度的下限为25 。 特征代码额定电压额定容量设计序号类别代号NB/T 103272019 5
17、 5.1.2 相对湿度 周围空气温度为+30 ,相对湿度不大于93。 5.1.3 污秽度等级 污秽度等级不超过c级。 5.1.4 海拔 海拔2000 m及以下。 5.1.5 抗震水平 水平加速度不大于2 m/s2;垂直加速度不大于1 m/s2。 5.1.6 风速 距地10 m处最大风速不超过35 m/s。 5.1.7 安装场所条件 安装场所应无剧烈机械振动和冲击,应无引起火灾、爆炸危险的介质,周围介质中应无腐蚀、破坏绝缘和表面涂覆层的气体及导电介质,应无有害气体及蒸汽,不允许有严重的霉菌存在。 装置不应暴露在强电场和强磁场中。 电网连接点电气条件见附录B。 5.2 特殊使用条件 如在与5.1不
18、符合的特殊条件下使用时,制造方与购货方之间应签订专门的协议。 6 基本电路及组成设备技术要求 6.1 基本电路 装置主要由并网开关、避雷器、充电电阻、旁路开关、滤波单元(连接电感)、换流桥、直流电容器、散热风机、控制与监测系统及其它设备组成。基本电路图见图3。 NB/T 103272019 6 图3 装置的基本电路 注:虚线框内为换流器单元。 6.2 组成设备技术要求 6.2.1 并网开关(断路器) 技术要求包括: a) 应满足 GB/T 14048.2 的要求; b) 应具有投切装置最大输出电流和开断短路电流的能力; 6.2.2 避雷器 技术要求包括: a) 进线避雷器宜选用无间隙金属氧化物
19、避雷器; b) 额定电压应为正常运行线电压的上限,并留有一定裕度; c) 应校验避雷器的通流容量以确保运行安全; d) 应满足 GB/T 11032 的要求。 6.2.3 充电电阻 技术要求包括: a) 应能将装置投入时直流电容器充电电流限制在设计值之下; b) 应能承受最大冲击功率而不产生任何热和/或机械的损伤; c) 应满足 JB/T 6319 的要求。 6.2.4 旁路开关 并网开关(断路器) 充电电阻 旁路开关 避雷器 滤波单元(连接电感) 换流桥 直流电容器 NB/T 103272019 7 技术要求包括: a) 应能承受装置最大运行电流; b) 应考虑谐波电流承受能力; c) 应满
20、足GB/T 14048.4和GB/T 7261的要求。 6.2.5 滤波单元(连接电感) 技术要求包括: a) 滤波单元应能将高频谐波电流限制在允许值之下; b) 滤波电容器所产生的基波无功功率不应超过允许值; c) 电抗器应满足GB/T 1094.6和GB/T 14860.1的要求; d) 电容器应满足GB/T 17702的要求。 滤波单元参数选择可参考附录C.2 6.2.6 换流桥 换流桥应根据系统运行条件及性能要求设计,包括: a) 换流桥应能承受系统故障和开关操作引起的过电压和过电流冲击; b) 换流桥设计时应充分考虑减小电力电子器件分布参数可能产生的不利影响, 并应考虑合适的裕度;
21、c) 换流桥应具备防止误触发或耐受误触发的能力; d) 应满足 GB/T 3859.1 的要求。 6.2.7 直流电容器 技术要求包括: a) 应能满足装置容量的要求; b) 应能将直流电压波动范围限制在允许值之内; c) 应满足GB/T 17702的要求。 直流电容器组参数选择可参考附录C.3 6.2.8 散热风机 散热风机应具备足够的散热能力,并应考虑装置防护等级、安装地点的影响,以及与换流器单元冷却方式的匹配。 6.2.9 控制及监测系统 技术要求包括: a) 控制功能可包括如下选项: 1) 补偿三相不平衡电流; 2) 补偿无功电流; 3) 补偿谐波电流; 4) 综合补偿。 b) 监控系
22、统应具备故障保护功能; c) 装置宜设置无线通讯模块,能与移动终端实现信息交互和远程控制; d) 装置应能保证断电后数据不丢失; e) 装置应具备必要的逻辑互锁功能,以防止误操作。 NB/T 103272019 8 6.2.10 其它设备要求 其它设备(如隔离开关、熔断器、电流互感器、电压互感器等) 参照相应国家标准要求,例如: a) 隔离开关参照 GB/T 14048.3; b) 熔断器参照 GB/T 13539.1; c) 电流互感器参照 GB/T 20840.1 和 GB/T 20840.2,宜采用户外开合式设备; d) 电压互感器参照 GB/T 20840.1 和 GB/T 20840
23、.3。 7 技术要求 7.1 外观与结构 装置结构及外形尺寸设计合理,适用于单杆或双杆固定,便于安装、巡视和检修。 装置外壳宜采用2 mm厚不锈钢板制作,应能承受装置发生短路时可能产生的电动力和热应力,同时满足搬运、安装、运行时机械强度要求。 装置应设置搬运吊耳,并具备锁具防淋雨,门轴防锈蚀和进出线防划割、防进水措施。 装置的焊接件应焊接牢固,焊缝应均匀美观、无焊穿、裂纹、咬边、残渣、气孔等现象。 装置的所有金属件表面不应有锈蚀及其它机械损伤,并应有可靠的防腐蚀层。 装置的门应能在不小于90的角度内灵活启闭。 铭牌参数标志清晰,数据正确。 7.2 元器件及辅件的选择与安装 装置内安装的所有独立
24、的电器元件及辅件应符合本标准6.2和元器件相关标准,并按照制造方的说明书进行安装。 电器元件的布置应整齐、端正、便于安装、接线、维修和更换。 需要在装置内部操作、调整和复位的元件应便于操作。 装置中所选用的指示灯和按钮的颜色应符合GB/T 4025的规定。 母线的相序排列从装置正面观察,相序标识及排列一般应符合表2的规定。 表1 相序标识与排列 相序 标识 垂直排列 水平排列 前后排列 L1相 L1或黄色 上 左 远 L2相 L2或绿色 中 中 中 L3相 L3或红色 下 右 近 中性线 N 最下 最右 最近 母线及绝缘导线的颜色应符合GB/T 7947的规定。 主电路母线的长期允许电流应不小
25、于1.5倍额定电流;母线的连接应牢固,不应自由晃动,布线应整齐、 美观; 母线的额定电压不得低于相应电路的额定工作电压; 辅助电路导线宜为截面积不小于1.5 mm2的铜芯多股绝缘导线;电流测量回路的导线截面积应不小于2.5 mm2,导线应采用冷压接端头连接。 装置内的母线及绝缘导线应具有与额定工作电压相适应的绝缘水平。 母线的材料、 连接和布置方式以及绝缘支撑件应具有承受装置内部短路时可能产生的电动力和热应力的能力。 7.3 安全与防护 NB/T 103272019 9 7.3.1 防护等级 装置外壳的防护等级应不低于IP43。 7.3.2 安全标识 装置应根据 GB 2894 及组成器件的要
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