ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ТРАНСФОРМАТОРЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ

Часть 5

Дополнительные требования к емкостным трансформаторам напряжения

(IEC 61869-5:2011, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2019

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 445 «Метрология учета энергоресурсов»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2019 г № 1074-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61869-5:2011 «Трансформаторы измерительные. Часть 5. Дополнительные требования к емкостным трансформаторам напряжения» (IEC 61869-5:2011 «Instrument transformers — Part 5: Additional requirements for capacitor voltage transformers», IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. оформление. 2019

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

	Относительная скорость утечки
с,	Высоковольтный конденсатор (верхнее плечо емкостного делителя)
с2	Конденсатор промежуточного напряжения (нижнее плечо емкостного делителя)
с.	Номинальная емкость конденсатора
F	Механическая нагрузка
	Номинальный коэффициент напряжения
*С	Коэффициент масштабного преобразования емкостного делителя
L	Компенсационная индуктивность
tg 6	Тангенс угла диэлектрических потерь конденсатора
тс	Температурный коэффициент емкости
ис	Промежуточное напряжение емкостного делителя
Up(t)	Действительное значение первичного напряжения
Upr	Номинальное значение первичного напряжения
UsO)	Действительное значение вторичного напряжения
Us,	Номинальное значение вторичного напряжения
еи	Погрешность коэффициента масштабного преобразования

5 Номинальные значения

В настоящем стандарте применяют требования раздела 5 МЭК 61869-1 со следующими изменениями.

Примечание 501 — Следует отметить, что дополнительные номиналы напряжения должны быть рассмотрены вместе с подразделом 5 2 высокое напряжение для оборудования, данное в 5 501; нормированные значения номинальных напряжений При пересмотре МЭК 61869 в будущем расположение этого подраздела будет изменено

5.3    Номинальные уровни прочности изоляции

5.3.3    Дополнительные требования к изоляции выводов первичной обмотки

5.3.3.1    Частичные разряды

В настоящем стандарте применяют требования 5.3.3.1 МЭК 61869-1 со следующим дополнением: таблица 3 применима также к емкостным трансформаторам напряжения.

5.3.3.2    Срезанный грозовой импульс

В настоящем стандарте применяют требования 5.3.3.2 МЭК 61869-1 со следующим дополнением: в случае ЕТН. емкостных делителей и конденсаторов связи это испытание является обязательным типовым испытанием с целью проверки конструкции внутренних последовательных подключений емкостных элементов.

5.3.3.3    Емкость и угол диэлектрических потерь

В настоящем стандарте применяют требования 5.3.3.3 МЭК 61869-1 со следующими изменениями:

5.3.3.3.501    Емкость на промышленной частоте

Емкость С модуля, сборки и емкостного делителя напряжения, измеренная при U_Pr и при окружающей температуре, не должна отличаться от номинальной емкости более чем на значение от минус 5 % до плюс 10 %. Отношение емкостей любых двух модулей, являющихся частью емкостной сборки, не должно отличаться более чем на 5 % от взаимного отношения номинальных напряжений модулей.

5.3.3.3.502    Угол диэлектрических потерь конденсатора на промышленной частоте Допустимые значения угла диэлектрических потерь, выраженного как tg б и измеренного при U_Pr

следующие:

- бумажный — <5 х 10"³;

-    смешанный — пленка-бумага-пленка и бумага-пленка-бумага 52 * 10^-3;

-    пленочный—£1 * 10^-3.

Примечание 501 — Значения tg 6 для диэлектриков, которые пропитаны минеральным или синтетическим маслом при температуре 20 'С (293 К).

5.3.3.501    Вывод низкого напряжения емкостного делителя напряжения

Емкостные делители напряжения с выводом низкого напряжения должны быть испытаны в течение 1 мин напряжением между клеммами вывода низкого напряжения и заземления. Испытательное напряжение должно быть 4 кВ (среднеквадратическое),

5.3.3.502    Вывод низкого напряжения, находящийся под воздействием атмосферных влияний

Если вывод низкого напряжения будет подвергаться атмосферным влияниям, то он должен быть

испытан напряжением 10 кВ. действующим в течение 1 мин между клеммами вывода низкого напряжения и заземления.

Во время этого испытания электромагнитное устройство не отключается.

Примечание 501 — Испытательные напряжения можно подавать на ЕТН как с установленным вспомогательным частотным оборудованием, так и без него, и с защитой от перенапряжения

Если защитный разрядник между выводом низкого напряжения и землей является встроенным, то следует предотвратить его срабатывание во время испытания. Вспомогательное частотное оборудование должно быть отключено во время испытаний.

Если испытательное напряжение слишком мало для проверки изоляции вспомогательного частотного оборудования совместно с выводом низкого напряжения, то может быть согласовано более высокое значение по запросу покупателя.

5.3.5 Требования к изоляции выводов вторичной обмотки

В настоящем стандарте применяют требования 5.3.5 МЭК 61869-1 со следующими изменениями.

5.3.501 Требования к изоляции электромагнитного устройства

a)    Номинальный прикладываемый грозовой импульс напряжения для электромагнитного устройства:

^С1

испытательное напряжение импульса ЕТН    (пиковое).

Ч ⁺°2

b)    Номинальное кратковременное повышенное напряжение промышленной частоты электромагнитного устройства:

^ci

С/ру.3,3-    ¹    (среднеквадратическое).

^С1 ^+С2

Примечание 501 — Испытания а) могут быть выполнены на ЕТН в сборе (смонтированном в том виде, как он будет установлен при эксплуатации)

Примечание 502 — При испытания Ь) электромагнитное устройство может быть отключено от емкостного делителя

Примечание 503 — Коэффициент 3,3 установлен для всех значений U_m и покрывает худшие случаи

^    /г 140 кВ V3 275 кВ

(Коэффициент 3,3 = V3--в- — корреляционный коэффициент между испытательным перемен-

72;5кВ    145кВ

ным напряжением промышленной частоты и U_m )

5.4 Номинальная частота

В настоящем стандарте применяют требования 5.4 МЭК 61869-1 со следующими изменениями.

Для измерительных классов точности номинальный частотный диапазон от 99 % до 101 % номинальной частоты.

Для защитных классов точности номинальный частотный диапазон от 96 % до 102 % номинальной частоты.

5.5    Номинальная мощность

5.5.501    Нормированные значения номинальной выходной мощности

Рекомендуемые значения номинальной выходной мощности при коэффициенте мощности 1. выраженные в вольт-амперах:

1,0—2,5—5.0—10 ВА (ряд I).

При этом точность нормируется от 0 % до 100 % номинальной нагрузки.

Рекомендуемые значения номинальной выходной мощности при коэффициенте мощности 0.8. выраженные в вольт-амперах:

10—25—50—100 ВА (ряд II).

При этом точность нормируется от 25 % до 100 % номинальной нагрузки.

Примечание 501 — Трансформатор с одним из значений номинальной выходной мощности, из приведенных выше, является стандартным, и он ассоциируется с нормированным классом точности Декларирование других значений номинальных мощностей, которые могут быть нестандартными и ассоциироваться с другими стандартизованными классами точности, не исключается

5.5.502    Нормированные номинальные значения предельной тепловой мощности

Нормированные номинальные значения предельной тепловой мощности должны быть определены в вольт-амперах; рекомендуемые номинальные значения:

25—50—100 ВА

и их десятикратные произведения в соотношении с номинальным вторичным напряжением и с коэффициентом мощности 1.

Примечание 501 — При этих условиях пределы погрешности могут быть превышены.

Примечание 502 — В случае нескольких вторичных обмоток значения предельной тепловой мощности должны быть указаны отдельно для каждой обмотки

Примечание 503 — Нормированные номинальные значения предельной тепловой мощности определяют и проверяют на одной обмотке, при этом другие обмотки разомкнуты, поэтому если планируется одновременно нагружать номинальной предельной тепловой мощностью несколько обмоток, то это должно быть согласовано или/и рассмотрено с изготовителем (см также 7.2 2 501).

5.5.503    Нормированные значения номинальной мощности вторичных обмоток напряжения нулевой последовательности

Нормированные значения номинальной мощности обмоток, предназначенных для подключения в схеме с разомкнутым треугольником к типовым обмоткам, для подачи напряжения нулевой последовательности. должны быть нормированы в вольт-амперах, и значение должно быть выбрано из значений, указанных в 5.5.501.

5.5.504    Нормированные номинальные значения предельной тепловой мощности вторичных обмоток напряжения нулевой последовательности

Для вторичных обмоток напряжения нулевой последовательности предпочтительное значение продолжительности номинальной предельной тепловой мощности составляет 8 ч с номинальным коэффициентом напряжения.

Примечание 501 — Так как напряжение нулевой последовательности возникает в схеме с разомкнутым треугольником дополнительных обмоток только в условиях неисправности (при коротком замыкании), то эти обмотки нагружены только во время неисправности (короткого замыкания).

5.6    Нормированные классы точности

5.6.501 Измерительные емкостные трансформаторы напряжения

5.6.501.1 Обозначение класса точности измерительных емкостных трансформаторов напряжения

5.6.502 Требования к точности защитных емкостных трансформаторов напряжения

5.6.502.1    Обозначение класса точности защитных емкостных трансформаторов напряжения

Класс точности для защитного ЕТН определен самой высокой допустимой погрешностью напряжения, выраженной в процентах, для заданного класса точности в диапазоне от 5 % номинального напряжения до напряжения, соответствующего номинальному коэффициенту напряжения (см. 5.3.503). К числу прибавляется буква «Р» (см. таблицу 502).

В 6.503.3 введены три дополнительных класса для переходной характеристики: Т1, Т2 и ТЗ. Это обозначение должно следовать за обозначением класса точности. Класс ЗРТ1. например, включает исполнение класса точности ЗР и класса переходной характеристики Т1 (см. таблицу 507).

5.6.502.2    Нормированные классы точности защитных емкостных трансформаторов напряжения

Нормированные классы точности для защитных ЕТН — ЗР и 6Р.

5.6.502.3    Пределы погрешности напряжения и угол фазового сдвига защитных емкостных трансформаторов напряжения

Погрешность напряжения и угла фазового сдвига не должна превышать значений, приведенных в таблице 502 для соответствующего класса точности при 2 % и 5 % номинального напряжения и при номинальном напряжении, умноженном на номинальный коэффициент напряжения (1.2; 1.5 или 1,9), и при любом значении температуры и частоты в пределах области нормальных значений с нагрузками от 0 % до 100 % номинального значения (для ряда I) или с нагрузкой от 25 % до 100 % номинального значения (для ряда II).

Примечание 501 — Коэффициент мощности номинальной нагрузки в соответствии с 5.5.

Примечание 502 — Когда трансформаторы имеют различные пределы погрешностей при 5 % номинального напряжения и при верхнем пределе напряжения (например, напряжение, соответствующее номинальному коэффициенту напряжения 1.2; 1,5; 1,9), то это должно быть согласовано между изготовителем и покупателем

Таблица 502 — Пределы погрешности напряжения и угла фазового сдвига для защитных емкостных трансформаторов напряжения

Классы защиты % от номинального напряжения 2 5 100 X 2 5 100 X 2 5 100 X Погрешность напряжения (коэффициента масштабного преобразования) е„. ± % Угол фазового сдвига Д<р £ мин УГол фазового сдвига Дф ± срад ЗР 6,0 3.0 3.0 3.0 240 120 120 120 7.0 3.5 3.5 3.5 6Р 12,0 6.0 6.0 6.0 480 240 240 240 14,0 7.0 7.0 7.0

Примечание — Х = Fv 100 (номинальный коэффициент напряжения, умноженный на 100).

5.6.502.4 Обозначение класса точности для вторичной обмотки защитного ЕТН. предназначенного для подачи напряжения нулевой последовательности

Класс точности для обмотки напряжения нулевой последовательности должен быть ЗР или 6Р согласно 5.6.502.3.

5.501 Нормированные номинальные значения напряжений

5.501.1 Нормированные номинальные значения напряжений первичной обмотки U_Pr

Нормированные номинальные значения напряжений первичной обмотки ЕТН, включенного мехщу одной из линий трехфазной системы и землей или нейтральной точкой сети и землей, должны быть в 1/V3 раза менее значения номинального линейного напряжения.

Рекомендуемые нормированные значения приведены в МЭК 60038.

Примечание 501 — Тип исполнения ЕТН (измерительный или защитный) основан на номинальном первичном напряжении Up,, тогда как номинальный уровень изоляции основан на одном из самых высоких напряжений для оборудования U_m в соответствии с МЭК 60071-1.

5.501.2    Нормированные номинальные значения напряжений вторичной обмотки U_Sr

Номинальное напряжение вторичной обмотки U_Sr должно быть выбрано согласно местной практике применения трансформатора. Значения, приведенные ниже, считают стандартными значениями для ЕТН. включенных между одной из фаз и землей в трехфазной системе:

100 100

¹¹ £ ^Ви^^В;

2) в некоторых странах— 1!^ В.

V3

5.501.3    Нормированные номинальные значения напряжений вторичных обмоток нулевой последовательности

Номинальные вторичные напряжения обмоток, предназначенных для подключения в схему с разомкнутым треугольником для однотипных обмоток и используемых для получения напряжения нулевой последовательности, приведены в таблице 503.

Таблица 503 — Номинальные вторичные напряжения нулевой последовательности для емкостных трансформаторов напряжения

Рекомендуемые значения, В Альтернативные значения (непредлочтительные), В 100 110 200 100 100 200 £ S 100 110 200 3 3 3 Примечание — Если состояние системы не позволяет использовать рекомендуемые значения номи- нальных вторичных напряжений нулевой последовательности, так как они малы, то могут быть использованы нелредпочтительные значения, но следует обратить внимание на необходимость принятия мер предосторожности для обеспечения безопасности

5.501.4 Нормированные номинальные значения коэффициента напряжения

Коэффициент напряжения определен максимальным рабочим напряжением, которое, в свою очередь. определяет схему заземления сети.

Нормированные номинальные значения коэффициентов напряжения, соответствующие различным схемам заземления, приведены в таблице 504. Также в этой таблице представлены требования к допустимой продолжительности прикладывания максимального рабочего напряжения (т. е. номинальное допустимое время).

Таблица 504 — Нормированные номинальные значения коэффициентов напряжения для определения требований к точности и для требований по нагреву

Номинальный коэффициент напряжения Fv Номинальное время Метод подключения первичных клемм и схема заземления сети 1.2 Продолжительное Между фазой и землей в системах с эффективно заземленной нейтралью (см 3 2.7а МЭК 61869-1) 1.5 30 с 1.2 Продолжительное Между фазой и землей в системах с неэффективно заземлен-ной нейтралью (см 3 2 7Ь МЭК 61869-1) с автоматическим отключением при обрыве проводника 1.9 30 с

Продолжение таблицы 504

Номинальный коэффициент напряжения Fv Номинальное время Метод подключения первичных клемм и схема заземления сети 1.2 Продолжительное Между фазой и землей в системах с изолированной нейтралью (см 3 2 4 МЭК 61869-1) без автоматического отключения при обрыве проводника или в сети с заземлением нейтрали через дугогасящий реактор (см 3 2 5 МЭК 61869-1) без автоматического отключения при обрыве проводника 1.9 8ч

6 Требования к конструкции

В настоящем стандарте применяют требования раздела 6 МЭК 61869-1 со следующими изменениями.

6.1 Требования к жидким диэлектрикам, применяемым для электрооборудования

6.1.4 Герметизация жидкого диэлектрика

6.1.4.501    Герметичность емкостного делителя напряжения

Емкостной модуль или сборка емкостного делителя напряжения должны быть герметичными во всем диапазоне температур для выбранной температурной категории.

6.1.4.502    Герметичность электромагнитного устройства

Электромагнитное устройство должно быть герметичным во всем диапазоне температур для выбранной температурной категории.

6.7    Требования к механической прочности

В настоящем стандарте применяют требования раздела 6.7 МЭК 61869-1 со следующими изменениями.

Примечание 501 — Это требование не относится к подвесным ЕТН

Примечание 502 — Система подвески ЕТН или емкостного делителя должна быть так разработана, чтобы противостоять силе растяжения по крайней мере с запасом прочности 2.5. умноженным на 9,81 в зависимости от массы (в килограммах) ЕТН или емкостного делителя для того, чтобы получить соответствующую силу, выраженную в Ньютонах

Примечание 503 — Если ЕТН еще используется для поддержания высокочастотного заградителя, то должны быть согласованы другие испытательные нагрузки между изготовителем и заказчиком

6.8    Требования к стойкости к многократным срезанным грозовым импульсам напряжения на выводах первичной обмотки

Требования подраздела 6.8 не применяют для ЕТН.

6.9    Требования к защите от электрической дуги при внутреннем коротком замыкании

Требования подраздела 6.9 не применяют для ЕТН.

6.13 Маркировка

В настоящем стандарте применяют требования подраздела 6.13 МЭК 61869-1 со следующими изменениями.

Следующая информация должна быть представлена в табличке с паспортными данными каждого емкостного модуля:

1)    изготовитель;

2)    серийный номер и год изготовления;

3)    номинальная емкость С_г выраженная в пикофарадах.

6.13.501 Маркировка вводов и выводов

Маркировка вводов и выводов должна соответствовать рисункам 502. 503, 504 и 505.

6.13.502 Маркировка таблички с паспортными данными

Маркировка таблички с паспортными данными приведена в таблице 505.

Таблица 505 — Маркировка таблички с паспортными данными

№ Параметры Сокращение М—ЕТН (М * Р): ЕТН Разделподрзздел 1 Наименование изготовителя или товарный знак X X 6 13 (а) МЭК 61869-1 2 Обьект ЕТН X X 6 13(b) МЭК 61869-1 3 Тип, обозначение X X 6 13(b) МЭК 61869-1 4 Год изготовления X X 6 13(b) МЭК 61869-1 5 Серийный номер X X 6 13(b) МЭК 61869-1 6 Максимальное напряжение для оборудования ит. *в X X 6 13(d) МЭК 61869-1

Продолжение таблицы 505

N8 Параметры Сокращение М—ЕТН (М ♦ Р): ЕТН Раздел/подраздел 7 Номинальный уровень изоляции, основанный HaUm SIL/BIL/AC и т д Um < 300 кВ Um > 300 кВ X X 6 13(e) МЭК 61869-1 8 Номинальная частота '*гч X X 5.4 9 Номинальный коэффициент напряжения, длительное время работы. короткое время работы X X X X 53503 10 Номинальная емкость емкостного делителя С,. пФ X X 3.1.518 11 Номинальная емкость верхнего высоковольтного конденсатора Cv пФ X X 3.1.518 12 Номинальная емкость нижнего конденсатора С2. пФ X X 3.1.518 13 Число емкостных модулей X X 3.1.515 14 Серийный номер емкостных модулей X X 6 13(b) МЭК 61869-1 15 Климатическое исполнение (категория окружающей температуры) X X 6 13(f) МЭК 61869-1 16 Емкостной делитель: изоляционное масло (минеральное или синтетическое) Тип Масса, кг X X 17 Электромагнитное устройство: изоляционное масло (минеральное или синтетическое) Тип Масса, кг X X 18 Масса ЕТН в сборе кг X X 6 13(g) МЭК 61869-1 19 Редакция стандарта (год) МЭК 61869-5 (200Х) X X — 20 Ток/: подключение А,—А2 /, А а,-а2 X X 3.1.511 21 Номинальное напряжение первичной обмотки и обозначение выводов A—N U Г, В X X 3.2 501.6 13 501

Окончание таблицы 505

№ Параметры Сокращение А*—ЕТН (М ♦ Р): ЕТН Разделподраздел 22 Обозначение выводов 1а—1л X X 6 13 501 каждой вторичной об- 2а—2л мотки За—Зл 23 Напряжение каждой вторичной обмотки и*, в X X 535022 24 Значение номинальной нагрузки ВА X X 5.5.501 25 Класс точности М X 56 501.2 26 Класс точности М 5.6 501.2 Р X X 565022 27 Наибольшая одновре- ВА 5.6 501.2 менная нагрузка для обмоток ЕТН в сборе М X в соответствии с классом ТОЧНОСТИ ВА Р X 565022 ВА X 5.6 501.2 М ВА Р X 565022 28 Предельная мощность ВА X X 5 5 502 29 Класс переходной характеристики X 6 503 3 30 Вспомогательное частотное оборудова- ние: отводная катушка (фильтр присоединения) устройство ограничения перенапряжений мГн X X 6 504 2 BIL 1,2/50 мкс кВ X X 6.504.3 Примечание! — Значение сокращений: М— измерительный, Р — защитный. W*P) - измерительный и защитный. BIL — уровень изоляции основного импульса (ссылка на 5 2 таблицы 2. графа 3 МЭК 61869-1) SIL — уровень коммутационного импульса (ссылка на 5.2 таблицы 2, графа 4 МЭК 61869-1). Примечание2 — Все, что касается вспомогательного частотного оборудования может быть отображено на дополнительной табличке.

Для трансформаторов напряжения, относящихся к диапазону нагрузок /. эти параметры должны быть отображены прямо перед обозначением нагрузки (например. 0—10 ВА класс 0.2).

Пример типовой таблички с паспортными данными представлен на рисунке 506.

6.501 Устойчивость к короткому замыканию

ЕТН должен быть спроектирован и сконструирован таким образом, чтобы выдерживать без повреждений механические, электрические и тепловые влияния при номинальном напряжении от внешнего короткого замыкания вторичной(ых) обмотки(ок) в течение 1 с.

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения..............................................................2

3.1    Общие определения.............................................................2

3.2    Определения, относящиеся к электрическим параметрам и напряжениям.................5

3.4    Определения, относящиеся к точности..............................................6

3.5    Определения, относящиеся к другим параметрам ....................................6

3.7 Список сокращений и обозначений.................................................6

5    Номинальные значения...............................................................7

5.3    Номинальные уровни прочности изоляции...........................................7

5.4    Номинальная частота.............................................................8

5.5    Номинальная мощность...........................................................9

5.6    Нормированные классы точности...................................................9

5.501 Нормированные номинальные значения напряжений................................11

6    Требования к конструкции ............................................................13

6.1    Требования к жидким диэлектрикам, применяемым для электрооборудования.............13

6.7    Требования к механической прочности...............................................13

6.8    Требования к стойкости к многократным срезанным грозовым импульсам напряжения

на выводах первичной обмотки.....................................................13

6.9    Требования к защите от электрической дуги при    внутреннем коротком замыкании..........13

6.13 Маркировка....................................................................14

6.501    Устойчивость к короткому замыканию.........................................16

6.502    Феррорезонанс...........................................................18

6.503    Требования к переходной характеристике.....................................19

6.504    Требования к вспомогательному частотно-передающему оборудованию............20

7    Испытания.........................................................................20

7.1    Общие положения...............................................................20

7.2    Типовые испытания .............................................................22

7.3    Приемо-сдаточные испытания.....................................................32

7.4    Специальные испытания..........................................................37

Приложение 5А (обязательное) Типовая диаграмма емкостного трансформатора напряжения.....38

Приложение 5В (справочное) Переходная характеристика емкостного трансформатора напряжения

в условиях неисправности...............................................39

Приложение 5С (обязательное) Высокочастотные характеристики емкостного трансформатора

напряжения............................................................40

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

межгосударственным стандартам.........................................41

Библиография........................................................................42

Введение

Перечень серии стандартов МЭК 61869 под общим названием «Трансформаторы измерительные». разрабатываемых Техническим комитетом ТК МЭК 38. находится на электронном сайте МЭК: www.iec.cti. Обзор разрабатываемых/разработанных стандартов на дату публикации настоящего стандарта представлен ниже.

Серия, объединяющая стандарты МЭК		Разрабатываемый/ разработанный стандарт МЭК	Наименование стандарта	Перерабатываемый стандарт МЭК
		61869-2	Дополнительные требования к трансформаторам тока	60044-1 60044-6
		61869-3	Дополнительные требования к индуктивным трансформаторам напряжения	60044-2
		61869-4	Дополнительные требования к комбинированным трансформаторам	60044-3
		61869-5	Дополнительные требования к емкостным трансформаторам напряжения	60044-5
61869-1	61869-6		Дополнительные требования
Общие требования к измерительным трансформаторам	Дополнительные общие требования к	61869-7	к электронным трансформаторам напряжения	60044-7
	измерительным преобразователям (трансформаторам) малой мощности	61869-8	Дополнительные требования к электронным трансформаторам тока
		61869-9	Цифровой интерфейс для измерительных трансформаторов	60044-8
		61869-10	Дополнительные требования к маломощным пассивным трансформаторам (преобразователям) тока
		61869-11	Дополнительные требования к маломощным пассивным трансформаторам (преобразователям) напряжения	60044-7
		61869-12	Дополнительные требования к комбинированным электронным измерительным трансформаторам или комбинированным отдельно стоящим датчикам
		61869-13	Требования к отдельно стоящему устройству сопряжения с шиной (сумматору сигналов)

В тексте настоящего стандарта ссылочные международные стандарты актуализированы. Требования настоящего стандарта распространяются на емкостные трансформаторы напряжения для экспортных поставок.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТРАНСФОРМАТОРЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ Часть 5

Дополнительные требования к емкостным трансформаторам напряжения

Instrument transformers Part 5 Additional requirements for capacitor voltage transformers

Дата введения — 2020—08—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на однофазные емкостные трансформаторы напряжения, устанавливаемые между фазой и землей для линий электропередачи с номинальными напряжениями U_m> 72,5 кВ в диапазоне частот от 15 до 100 Гц. Трансформаторы предназначены для преобразования высокого напряжения в низкое напряжение для его подачи на оборудование с измерительными, контролирующими и защитными функциями.

Емкостные трансформаторы напряжения могут быть укомплектованы дополнительными приспособлениями для передачи высокочастотного сигнала на частотах от 30 до 500 кГц для применения на линиях электропередач с несущей частотой (PLC).

Основные требования для конденсаторов связи и емкостных делителей определены в МЭК 60358. Требования к передаче данных через устройства связи по линиям электропередач (PLC) определены в МЭК 60481.

Применение данных трансформаторов в целях измерения включает в себя как отображение измерений. так и коммерческий учет.

Примечание 501 — Диаграммы емкостного трансформатора напряжения, к которому применяется данный стандарт, представлены на рисунках 5А 1 и 5А2.

2 Нормативные ссылки

Раздел 2 МЭК 61869-1:2007 применяется со следующими дополнениями:

IEC 61869-1:2007, Instrument transformers — Pari 1: General requirements (Трансформаторы измерительные. Часть 1. Общие требования)

IEC 60038 ed7.0 (2009-06). IEC standard voltages (Напряжения, нормированные по IEC)

IEC 60060-1. High-voltage test techniques — Part 1: General definitions and test requirements (Методы испытаний высоким напряжением. Часть 1. Общие определения и требования к испытаниям)

IEC 60050-436, International electrotechnical vocabulary — Chapter 436: Power capacitors (Международный электротехнический словарь. Глава 436. Силовые конденсаторы)

IEC 60050-601, International Electrotechnical Vocabulary — Chapter 601: Generation, transmission and distribution of electricity — General (Международный электротехнический словарь. Глава 601. Производство. передача и распределение электроэнергии. Общие положения)

IEC 60050-604, International Electrotechnical Vocabulary —Chapter 604: Generation, transmission and distribution of electricity — Operation (Международный электротехнический словарь. Глава 604. Получение. передача и распределение электроэнергии. Эксплуатация)

Издание официальное

IEC 60358, Coupling capacitors and capacitor dividers (Конденсаторы раздепитепьные и емкостные депитепи)

IEC 60481. Coupling devices for power line carrier systems (Устройства подкпючения канапов высокочастотной связи по линиям электропередачи)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по МЭК 61869-1 со следующими дополнениями:

3.1 Общие определения

3.1.501    емкостный трансформатор напряжения; ETH (capacitor voltage transformer, CVT): Трансформатор напряжения, состоящий из емкостного депителя и электромагнитного устройства, так спроектированных и связанных между собой, что напряжение вторичной обмотки всего трансформатора пропорционально первичному и смещение угла фазового сдвига от него близко к нулю для соответствующего типа подключения.

(МЭК 60050-321:1986, 321-03-14, измененный]

3.1.502    измерительный трансформатор напряжения (measuring voltage transformer): Трансформатор напряжения, предназначенный для передачи информационного сигнала к измерительным приборам, интегрирующим измерителям и другим подобным приборам.

(МЭК 60050-321:1986, 321-03-04, измененный]

3.1.503    защитный трансформатор напряжения (protective voltage transformer): Трансформатор напряжения, предназначенный для передачи информационного сигнала устройствам электрической защиты и управления.

(МЭК 60050-321:1986, 321-03-05]

3.1.504    вторичная обмотка (secondary winding): Обмотка, которая обеспечивает напряжением схему измерительных приборов, счетчиков, устройств защиты или управления.

(МЭК 60050-321:1986 МЭК. 321-01-07, измененный]

3.1.505    обмотка нулевой последовательности (residual voltage winding): Обмотка однофазного емкостного трансформатора напряжения, предназначенного для работы в группе трех однофазных трансформаторов, подключенных по схеме разомкнутого треугольника таким образом, чтобы получить напряжение нулевой последовательности в условиях короткого замыкания на землю.

(МЭК 60050-321:1986, 321-03-11]

3.1.506    диапазон рабочих температур емкостного трансформатора напряжения (rated temperature category of a capacitor voltage transformer): Диапазон температур атмосферного воздуха или охлаждающей среды, для которых предназначен ЕТН.

3.1.507    линейный ввод (line terminal): Терминап, предназначенный для подключения к проводнику сети.

(МЭК 60050-436:1986, 436-03-01]

3.1.508    феррорезонанс (ferro-resonance): Длительный резонанс в схеме, состоящей из емкости, нелинейно насыщаемой магнитной индуктивности и источника напряжения переменного тока, возбуждающего схему.

Примечание 501 — Феррорезонанс может быть инициирован операциями переключений в первичной или вторичной цепях

3.1.509    переходная характеристика (transient response): Точность преобразования формы волны вторичного напряжения в сравнении с формой волны напряжения на клеммах высокого напряжения при переходных процессах в сети.

3.1.510    подключенный к напряжению емкостный трансформатор напряжения (voltage-connected CVT): Емкостный трансформатор напряжения, имеющий только одно высоковольтное соединение.

Примечание 501 — При нормальных условиях верхнее подключение передает только ток емкостного трансформатора напряжения

3.1.511    подключенный к току емкостный трансформатор напряжения (current-connected CVT): Емкостный трансформатор напряжения, который имеет два высоковольтных соединения.

Примечание 501 — Клеммы и верхнее подключение предназначены для протекания тока сети при нормальных условиях

3.1.512    емкостный трансформатор напряжения, подключенный через линейный фильтр

(line trap-connected CVT): Емкостный трансформатор напряжения с линейным фильтром вверху.

3.1.513    конденсатор (capacitor): Устройство, имеющее две клеммы, характеризуемое в основном по его емкости.

(МЭК 60050-151:2001,151-13-28)

3.1.514    (емкостный) элемент ((capacitor) element): Устройство, состоящее по существу из двух электродов, разделенных диэлектриком.

(МЭК 60050-436:1986, 436-01-03)

3.1.515    (емкостный) модуль ((capacitor) unit): Сборка одного емкостного элемента или более в одном корпусе с выведенными наружу клеммами.

(МЭК 60050-436:1986. 436-01-04)

Примечание 501 — Общий тип модулей для конденсаторов связи имеет цилиндрический корпус из изоляционного материала и металлические выводы, которые служат клеммами

3.1.516    (емкостная) сборка ((capacitor) stack): Последовательное подключение емкостных модулей.

(МЭК 60050-436:1986. 436-01-05)

Примечание 501 — Емкостные модули, как правило, устанавливают в вертикальной сборке

3.1.517    емкостный делитель напряжения (capacitor voltage divider): Емкостная сборка, образующая делитель напряжения переменного тока.

(МЭК 60050-436:1986. 436-02-10)

3.1.518    номинальная емкость конденсатора (rated capacitance of a capacitor) Значение емкости. на которую рассчитан конденсатор.

Примечание 501 — Это определение применяют:

-    для емкостного модуля — к емкости между клеммами модуля.

-    емкостной сборки — к емкости между клеммами высокого и низкого напряжения или между клеммами сети и земли:

-    емкостного делителя — к емкости, определяемой как С, = С, С₂/(С₁ ♦ С₂).

3.1.519    конденсатор связи (coupling capacitor): Конденсатор, используемый для передачи сигналов в энергосистеме.

(IEV 60050-436:1986. 436-02-11)

3.1.520    верхнее плечо емкостного делителя (high voltage capacitor (of a capacitor divider)) С.,: Конденсатор, подключенный между клеммой высокого напряжения и промежуточной клеммой емкостного делителя.

(МЭК 60050-436:1986, 436-02-12)

3.1.521    нижнее плечо емкостного делителя (intermediate voltage capacitor (of a capacitor divider)) C₂: Конденсатор, подключенный между промежуточным выводом и клеммой низкого напряжения делителя.

(МЭК 60050-436:1986. 436-02-13)

3.1.522    промежуточная клемма подключения емкостного делителя напряжения (intermediate voltage terminal (of a capacitor divider)): Клемма, предназначенная для подключения к промежуточной схеме, например к электромагнитному устройству емкостного трансформатора напряжения.

(МЭК 60050-436:1986. 436-03-03]

3.1.523    клемма подключения нижнего плеча емкостного делителя напряжения (low voltage terminal of a capacitor divider): Клемма, предназначенная для подключения к контуру земли напрямую или через импеданс, значением которого можно пренебречь при частоте сети.

Примечание 501 — В конденсаторе связи эта клемма подключена к устройству, передающему сигнал

(МЭК 60050-436:1986, С 436-03-04]

3.1.524    допустимое отклонение емкости (capacitance tolerance): Допустимое различие между фактической емкостью и номинальной емкостью при нормированных условиях.

(МЭК 60050-436:1986. 436-04-01]

3.1.525    эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора (equivalent series resistance of a capacitor): Сопротивление, которое следует подключить последовательно с идеальным конденсатором, имеющим такую же емкость, как и реальный, который имел бы потери мощности, равные активной мощности рассеяния в реальном конденсаторе при нормированных условиях на высокой частоте.

3.1.526    высокочастотная емкость (конденсатора) (high frequency capacitance (of a capacitor): Эффективная емкость при заданной частоте в результате объединенного влияния внутренней емкости и индуктивности конденсатора.

[МЭК 60050-436:1986. 436-04-03]

3.1.527    промежуточное напряжение емкостного делителя напряжения (intermediate voltage of a capacitor divider) U_c: Напряжение между промежуточной клеммой емкостного делителя напряжения и клеммой подключения нижнего плеча емкостного делителя при подаче напряжения первичной обмотки между клеммами высокого и низкого напряжения или клеммами высокого напряжения и заземления.

3.1.528    коэффициент масштабного преобразования напряжения (емкостного делителя напряжения) (voltage ratio (of a capacitor divider) K_c: Отношение напряжения, приложенного к емкостному делителю, к напряжению на его промежуточной клемме, при разомкнутой вторичной цепи.

[МЭК 60050-436:1986, 436-04-05]

Примечание 501 — Это отношение соответствует сумме емкостей высокого напряжения и промежуточного напряжения, деленной на емкость конденсатора высокого напряжения: (С, + С₂УС, = Kq.

Примечание 502 — С, и С₂ включают паразитные емкости, которые как правило, незначительны

3.1.529    активные потери конденсатора (capacitor losses): Активная мощность, потребляемая конденсатором.

[МЭК 60050-436:1986, 436-04-10]

3.1.530    тангенс угла потерь конденсатора tg 6 [tangent of the loss angle (tg 6) of a capacitor]: Отношение между активной P_a и реактивной Р_г мощностями: tg 6 = PJP, ■

3.1.531    температурный коэффициент емкости (temperature coefficient of capacitance) T_c: Изменение значения емкости при указанном изменении температуры:

(3-1)

ДС — изменение емкости при изменении температуры на ДГ;

^С20*^— значение емкости, измеренное при температуре 20 °С.

Примечание 501 — Термин ДС/ДТ согласно этому определению можно применять, только если емкость является приблизительно линейной функцией от температуры в рассматриваемом диапазоне В противном случае температурную зависимость емкости следует изобразить на графике или в таблице

3.1.532    паразитная емкость клеммы вывода низкого напряжения (stray capacitance of the low

voltage terminal): Паразитная емкость между клеммой вывода низкого напряжения и клеммой заземления.

3.1.533    паразитная проводимость клеммы вывода низкого напряжения (stray conductance of the low voltage terminal): Паразитная проводимость между клеммой, предназначенной для подключения к выводу низкого напряжения, и клеммой, предназначенной для подключения к контуру земли.

Примечание 501 — В конденсаторе связи эта клемма подключена к устройству, передающему сигнал

3.1.534    диэлектрик конденсатора (dielectric of a capacitor): Изоляционный материал между электродами.

3.1.535    электромагнитное устройство (electromagnetic unit): Компонент емкостного трансформатора напряжения, подключаемый между клеммой промежуточного напряжения и клеммой заземления емкостного делителя напряжения [или возможно прямое подключение к заземлению при использовании устройств для передачи высокочастотного сигнала устройства связи несущей частоты (для передачи частотного сигнала)] и с которого выдается напряжение вторичной обмотки.

Примечание 501 — Электромагнитное устройство, как правило, представляет собой трансформатор для уменьшения промежуточного напряжения до значения, требуемого для напряжения вторичной обмотки, и компенсирующую индуктивность Реактивное сопротивление L{2nf_R) компенсирующей индуктивности должно быть приблизительно равным при номинальной частоте f_R емкостному реактивному сопротивлению М[2Jif_R (С, ♦ С₂)) двух частей делителя, подключенных параллельно Компенсирующая индуктивность может быть встроена полностью или частично в трансформатор

3.1.536    промежуточный трансформатор (intermediate transformer): Трансформатор напряжения. в котором напряжение вторичной обмотки при нормальных условиях эксплуатации пропорционально первичному напряжению.

3.1.537    компенсационная индуктивность (compensating inductance) L: Индуктивность, которая обычно подключается между промежуточной клеммой и клеммой высокого напряжения первичной обмотки промежуточного трансформатора или между клеммой заземления и клеммой заземления со стороны первичной обмотки промежуточного трансформатора или встроенной в первичную и вторичную обмотки промежуточного трансформатора.

Примечание 501 — Расчетное значение индуктивности L -- -.

(С, +C₂){2xf_R г

3.1.538    демпфирующее устройство (damping device): Устройство, встраиваемое в электромагнитное устройство с целью:

a)    ограничения перенапряжения, которое может возникнуть в одном компоненте или более;

b)    или/и предотвращения длительного феррорезонанса;

c)    или/и получения лучших переходных характеристик емкостного трансформатора напряжения.

3.1.539    частотно-передающее оборудование (устройства для передачи частотного сигнала) (carrier-frequency accessories): Элемент схемы, предназначенный для пропускания сигнала несущей частоты и подключенный между клеммами низкого напряжения емкостного депителя и землей. Образованный им импеданс несущественен на промышленной частоте, но существенен для несущей частоты (см. рисунок 5А.2).

3.1.540    отводная катушка (фильтр присоединения) (drain coil): Индуктивность, которая встроена между клеммой вывода емкостного делителя напряжения и землей и импеданс которой мал на промышленной частоте, но имеет большое значение на несущей частоте.

3.1.541    элемент, ограничивающий напряжение (voltage limitation element): Элемент, встраиваемый в цепь отводной катушки (фильтра присоединения) или между клеммой низкого напряжения емкостного делителя напряжения и землей, для того чтобы ограничить переходные перенапряжения, которые могут возникать в отводной катушке (фильтре присоединения).

Примечание 501 — Пример возможных причин перенапряжения

a)    короткое замыкание между проводником высокого напряжения и землей;

b)    если импульсное напряжение приложено между проводником высокого напряжения и землей;

c)    операция по размыканию сети

3.1.542    выключатель заземления (carrier earthing switch): Выключатель для заземления, при необходимости для клемм низкого напряжения.

3.2 Определения, относящиеся к электрическим параметрам и напряжениям

3.2.501    номинальное напряжение первичной обмотки (rated primary voltage) U_Pr: Значение напряжения первичной обмотки, которое есть в обозначении трансформатора напряжения и на котором основаны его характеристики.

(МЭК 60050-321:1986. С321-01-12]

3.2.502    номинальное напряжение вторичной обмотки (rated secondary voltage) U_Sr: Значение напряжения вторичной обмотки, на которое спроектирован трансформатор напряжения и на котором основаны его характеристики.

(МЭК 60050-321:1986. С321-01-16]

3.2.503    номинальный коэффициент напряжения F_v (rated voltage factor): Коэффициент, на который следует умножить номинальное напряжение первичной обмотки, для того чтобы определить максимальное напряжение, при котором трансформатор должен отвечать соответствующим требова-

ниям по температуре нагрева в течение установленного времени и соответствующим требованиям к точности.

(МЭК 60050-321:1986. С321-03-12)

3.4 Определения, относящиеся к точности

3 4.3 погрешность коэффициента масштабного преобразования (ratio error) t: Применяют определение согласно 3.4.3 МЭК 61869-1:2007 со следующим дополнительным примечанием:

Примечание 501 — Это определение верно только для установившегося режима и только для составляющих первичного и вторичного напряжений, обусловленных номинальной частотой, и не принимает во внимание составляющие, обусловленные постоянным напряжением и напряжением нулевой последовательности

Погрешность напряжения:

с_и    £-100%.

^Up    (3-2)

где к_г— номинальный коэффициент масштабного преобразования; и_р— фактическое напряжение первичной обмотки;

U_s — фактическое напряжение вторичной обмотки, когда напряжение первичной обмотки приложено условиях измерения.

3.5 Определения, относящиеся к другим параметрам

3.5.501    ограничение тепловой мощности (thermal limiting output): Значение полной мощности, выраженной в вольт-амперах при номинальном напряжении, которое может быть получено на вторичной обмотке, при номинальном первичном напряжении, без превышения пределов повышения температуры.

3.5.502    диапазон номинальной частоты (rated frequency range): Диапазон частоты, в котором определен номинальный класс точности.

3.7 Список сокращений и обозначений

Подраздел 3.7 МЭК 61869-1 заменен следующей таблицей:

IT	Измерительный трансформатор
СТ(ТТ)	Трансформатор тока
VT(TH)	Трансформатор напряжения
CVT (ЕТН)	Емкостный трансформатор напряжения
GIS	Комплектное распределительное устройство (коммутационная аппаратура) с газовой изоляцией (газовый выключатель) (Gas-Insulated Switchgear)
AIS	Воздушный выключатель (Air-Insulated Switchgear)
PLC	Канал линии электропередачи (ВЧ-тракт)
к	Действительный коэффициент масштабного преобразования
*г	Номинальный коэффициент масштабного преобразования
с	Погрешность коэффициента масштабного преобразования
Дф	Угол фазового сдвига
S,	Выходная мощность
	Максимальное напряжение сети
ит	Максимальное напряжение для оборудования
fR	Номинальная частота