智能变压器技术条件和参数要求

智能变压器技术条件和参数要求
目次
前言 (Ⅱ)
1范围 (1)
2引用标准 (1)
3定义 (1)
4使用条件 (2)
5产品型号及分类 (2)
6基本参数 (3)
7技术要求 (4)
8试验方法 (8)
9检验规则 (9)
10标志、起吊、包装、运输和储存 (10)
智能变压器技术条件和参数要求
1范围
本标准规定了智能变压器的定义、使用条件、产品分类及型号、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则及标志、起吊、包装、运输和储存等方面的要求。

本标准适用于电压等级为35kV及以下，额定容量30～2500kVA，额定频率50Hz的智能变压器。

对于电压等级大于35kV级和额定容量大于2500kVA或额定频率为60Hz等其它型式的智能变压器可参照使用本标准。

2引用标准
下列标准中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些标准的最新版本。

凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。

GB 191 包装储运图示标志
GB 311.1 高压输变电设备的绝缘配合
GB 1094.1 电力变压器第1部分总则
GB 1094.2 电力变压器第2部分温升
GB 1094.3 电力变压器第3部分绝缘水平和绝缘试验
GB 1094.5 电力变压器第5部分承受短路的能力
GB/T 2900.1 电工术语基本术语
GB/T 2900.15 电工术语变压器互感器调压器和电抗器
GB/T 2900.20 电工术语高压开关设备
GB 3804 3～63kV交流高压负荷开关
GB 4208 外壳防护等级（IP代码）
GB/T 6451 三相油浸式电力变压器技术参数和要求
GB 7251.1 低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备GB/T 7328 变压器电抗器的声级测定
GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求
GB/T 16927.1 高电压试验技术第1部分：一般试验要求
GB/T 16927.2 高电压试验技术第2部分：测量系统
GB/T 16935.1 低压系统内设备的绝缘配合第一部分：原理、要求和试验
JB/T 501 电力变压器试验导则
JB/T 3837 变压器类产品型号编制方法
JB/T 10217 智能变压器
3定义
本标准中的名词术语采用下列定义。

其它术语的定义按GB/T 2900.1、GB/T 2900.15和GB/T 2900.20的规定。

3.1智能变压器
由变压器器身、分接开关、智能断路器及电量传感器等辅助设备组合在一个封闭充油箱体内，并与外置的控制模块构成的具有自我监测、控制、计量、保护、通讯功能的紧凑型变配电装置。

3.2油箱
用于放置器身和高压开关等其它元器件及绝缘液的密封容器。

它包含组成密封容器的元器件。

3.3智能断路器
由电流传感器、电压传感器、真空灭弧室、操动机构等组成，接受智能控制器的指令，实现额定电流和故障电流的开断及相控重合闸等功能。

3.4智能控制器
智能控制器将变压器、智能断路器等为主要控制管理对象，对相关的信息进行监测，实现对变压器工况状态监控，对智能断路器进行分断及相控合闸，对相关供电线路电力设备的综合供用电监测、控制和管理，具有远程抄表、用电异常信息报警、负荷管理与控制等功能。

智能控制器通讯方式支持采用GPRS/CDMA 数据通讯、现场RS485总线、RS232通讯、红外线、小无线（WIFI），和以太网接口等。

其中以太网可以通过电力线宽带（PLC）、光纤等方式灵活组网。

3.5主回路
智能变压器包含的用于传送电能的全部导电部件的回路。

3.6高压电器元件的额定电流
高压电器元件（如智能断路器、分接开关、高压套管插座、高压套管、电缆插头等）在规定的试验条件及温升不超过规定的限值条件下该电器元件能连续通过的最大电流值（有效值）。

3.7 5倍安全系数
指原材料的最大应力与其正常工作应力的比值为5（工作应力是指起吊装置吊起整台变压器的最大合力的设计值）。

4使用条件
4.1正常使用条件
a. 海拔高度：不超过2000m。

b. 环境温度：
最高气温：＋45℃；
最低气温：－25℃
最高月平均温度：＋30℃
最高年平均温度：＋20℃
c. 安装环境：
安装场所无火灾及爆炸性、腐蚀性液体、气体和粉尘，无剧烈振动冲击。

d. 地震引发的地面加速度a g：水平方向低于3m/s2；垂直方向低于1.5m/s2。

e. 电源电压的波形：近似于正弦波。

f. 三相电源对称性：对于三相智能变压器，其三相电源电压应大致对称。

4.2特殊使用条件
4.2.1安装场所海拔高于2000m，而试验场地低于2000m时，绕组平均温升限值应按海拔每增加400m 降低1K来计算；
4.2.2除上述海拔高度外其它特殊使用条件按GB 1094.1、GB/T 11022的规定。

5产品型号及分类
5.1产品型号
智能变压器产品型号的组成及表示方法如下:
5.2智能变压器产品型号字母排列顺序及涵义，按表1的规定。

表1 智能变压器产品型号字母排列顺序及涵义
6基本参数
6.1额定电压
高压侧 6、6.3、10、10.5、20、35 kV；
低压侧 0.23（单相）、0.4、0.69 kV。

6.2额定容量
30、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500 kVA。

6.3高压分接范围±2×2.5%。

注：根据要求，可提供±5%和＋３
－１
×2.5%或
＋１
－３
×2.5%等。

6.4联结组标号
Dyn11、Yyn0、Yzn11。

6.5高、低压电器元件额定电流
6.5.1高压电器元件的额定电流：
10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630A。

6.5.2低压电器元件的额定电流：
100、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150 、4000A。

6.5.3高压智能断路器额定短路开断电流：
20kA。

6.5.4开关设备额定短时耐受电流／额定短时持续时间以及额定峰值耐受电流：（见表2）
高压侧：高压开关额定短路关合电流是额定短路开断电流的2.5倍，对应为50kA。

低压侧：额定短路关合电流是额定短路开断电流的n倍，系数n按表3选定。

50Hz。

6.7绝缘水平
智能变压器绝缘水平应符合表4的规定。

所选的高压电器元件的绝缘水平应符合表5的规定。

表4 智能变压器绝缘水平 kV
在空载状态下：
电工钢片铁心智能变压器的声级水平（A计权声压级）不超过48 dB；
非晶合金铁心智能变压器的声级水平（A计权声压级）不超过55 dB。

6.9防护等级
变压器室不低于IP65，智能控制器室不低于IP33。

6.10温升限值
6.10.1变压器顶层油温升：不大于50K；绕组平均温升不大于60K。

6.10.2高压电器设备的温升限值按GB/T 11022规定。

7技术要求
7.1基本要求
按本标准制造的智能变压器，应符合GB 1094.1、GB 1094.2、GB 1094.3、GB 1094.5和JB/T 10217的规定，能够保证安全地进行正常使用、检查和维护。

7.2性能参数要求
7.2.1智能变压器的性能参数应符合表6～表9的规定。

表6 10kV级、9系列30～2500kVA双绕组无励磁调压配电用智能变压器性能参数
表7 10kV级、11系列30～2500kVA双绕组无励磁调压配电用智能变压器性能参数
表8 35kV、9系列50～2500kVA双绕组无励磁调压配电用智能变压器性能参数
智能变压器的性能参数的允许偏差应符合GB 1094.1的规定。

7.3箱体结构要求
7.3.1智能变压器是具有自我保护功能的全密封配电变压器，它有一个密封的油箱用于放置变压器器身和负荷开关、分接开关、熔断器等配电开关设备，电缆通过高低压室引出。

高低压室必须用金属或绝缘材料板隔开，油箱和高低压室应安装在同一平台上。

高低压室应能防止水的进入(涌入的水除外)而影响变压器的正常运行。

7.3.2高、低压室各有一道门，高压室门用螺栓紧定；低压室门用隐藏的螺栓紧定，并能用锁具锁定螺栓，以防止随意开启隔室门。

结构上还应保证只有当低压室的门打开后才能打开高压室的门。

7.3.3油箱和隔室均不能有外露可拆卸的螺钉、螺栓、铰链或其它构件，不留任何缺口以防棍棒或线材等物体进入其内部触及带电部位。

7.3.4安装固定用的构件（或孔）应置于隔室内底部边缘。

变压器安装固定后，只有在高低压室内方能进行拆卸。

7.3.5变压器箱体应有永久的起吊装置，起吊时应保证整个变压器在垂直方向受力均衡。

设计时应保证5倍安全系数。

7.3.6防污垢物积聚：箱体要设计成无法积水的结构，并尽量减少腐蚀性材料积聚的区域（如散热器集油管的里面和周围）。

7.3.7负荷开关与插入式熔断器之间应有机械联锁结构，保证在变压器断开电源后才可拔出插入式熔断器内的熔丝。

7.3.8箱体的密封圈应能够耐酸碱化学腐蚀、耐油，并保证长时段的水浸而不发生渗漏。

7.3.9智能变压器油箱应安装压力释放保护装置，装置的释放压力为25～40 kPa。

7.3.10智能变压器油箱如需要可装有油位指示装置，以便随时监测油位。

7.3.11智能变压器油箱如需要可装有测量油温的温度表，以便随时监测油温。

7.3.12智能变压器油箱应装设注油阀和放油阀。

7.3.13出线接头
7.3.13.1.高压出线接头为可分离的绝缘接头，由套管座、套管和肘型电缆插头组成(或一体化套管和肘型电缆插头组成)。

肘型电缆插头使用带电操作工具来操作。

7.3.13.2.低压出线接头（包括中性点接头）为接线板形式，符合GB 5273标准的有关规定。

7.3.13.3.低压中性点接头是一个与箱体直接联系或完全绝缘的接线板。

若中性点接线板是完全绝缘的，则必须有一根或多根可拆卸的接地母线将中性点接线板和箱体连接起来。

7.3.13.4.高、低压出线接头均应有标号，并在铭牌上标明。

7.3.14油箱
智能变压器油箱的机械强度应满足在正常起吊和运输状态下无损伤与不允许的永久变形，并应能承受GB/T 6451所规定的机械强度正压试验。

7.4变压器油
智能变压器采用环烷基变压器油或难燃油。

7.5高压电器元件
7.5.1智能变压器选用的熔断器应符合GB 15166.2规定。

7.5.2智能变压器选用的负荷开关、分接开关、高压套管插座、高压套管、电缆插头等组件或部件，均应符合相应标准的规定。

7.6接地
7.6.1中性点接地：变压器的中性点端子引出油箱后，应用截面适当的不锈钢导体连接到油箱的不锈钢接地件上。

7.6.2油箱的接地装置：油箱的接地装置由直接焊接在油箱底部附近的不锈钢板构成。

这种接地装置应按以下要求在高、低压室内各装一个：
a.容量为500kVA及以下的变压器：接地装置带一个M12×18的螺孔。

b.容量为500kVA以上的变压器：接地装置带二个M12×18的螺孔，螺孔中心距为45mm。

8试验方法
8.1功能试验
包括：
−−一般检查，含：
a) 外观应整洁美观，标识清晰；
b) 接线应正确合理，符合图样要求；
c) 电缆头的连接应可靠、安全；
d) 熔断器熔丝的更换应可靠、安全；
e) 接地回路应可靠、安全。

−−开关设备和插入式熔断器的操作：以正常操作方式分别操作3次。

−−门及锁定机构的操作：以正常操作方式分别操作3次。

−−插入式熔断器熔丝的更换。

8.2机械试验
8.2.1机械操作试验
高压负荷开关、分接开关在不带电状态下连续正反操作各5个循环，应转动灵活。

注：对某些特殊结构的产品，其试验方法按相应的技术条件。

8.2.2机械寿命试验
对高压开关及其它可进行操作的元件、部件，均应按相应标准进行机械寿命试验。

8.3绝缘试验
8.3.1绝缘例行试验
智能变压器应进行绝缘例行试验，试验方法按GB/T 16927.1、GB/T 16927.2、GB 1094.3、GB/T 16935.1以及JB/T 501规定进行。

8.3.2雷电冲击试验
智能变压器应进行雷电冲击试验，试验方法按GB/T 16927.1、GB/T 16927.2、GB 1094.3规定进行。

8.4油箱机械强度试验和密封试验
8.4.1油箱机械强度试验
油箱应进行机械强度（正压）试验，历经5min应无损伤及不得出现不允许的永久变形。

其试验压力为50kPa（表压）。

8.4.2油箱密封试验
油箱应进行密封试验，历经12h（35kV级油箱为24h）应无渗漏和损伤。

其试验压力（表压）为40kPa （35kV级油箱为76kPa），其剩余压力（表压）不得少于初始值的70％。

8.5温升试验
8.5.1试验条件
应在装配完整的智能变压器上进行，试验回路应包括高压回路、变压器。

8.5.2试验方法
智能变压器温升试验方法按GB 1094.2规定进行。

8.6声级测定
试验方法按GB/T 7328规定进行。

8.7短路承受能力试验
应在装配完整的智能变压器上进行短路承受能力试验，试验方法按GB 1094.5规定进行，试验前，熔断器应予以短接。

8.8额定短时和峰值耐受电流能力试验
应在规定的安装和使用条件下，对高压主回路（包括负荷开关）进行规定的额定短时和峰值耐受电流能力试验。

试验方法分别按GB 3804和GB 7251.1规定进行。

注：试验时所施加的电流按相应的技术条件的规定。

8.9高压负荷开关额定短路关合能力试验和额定开断能力试验
智能变压器的高压负荷开关应在正常的安装条件下，分别进行额定短路关合能力试验和额定开断能力试验。

试验方法按GB 3804规定进行。

8.10淋雨试验
试验方法按GB/T 11022规定进行。

8.11防护等级验证
试验方法按GB 4208规定进行。

9检验规则
智能变压器产品试验分为例行试验、型式试验和特殊试验。

9.1例行试验
例行试验项目包括：
a）功能试验（按本标准之8.1）；
b）绝缘电阻测量（按GB/T 6451）；
c）绕组电阻测量（按GB 1094.1）；
d）电压比测量和联结组标号检定（按GB 1094.1）；
e）短路阻抗和负载损耗测量（按GB 1094.1）；
f）空载电流和空载损耗测量（按GB 1094.1）；
g）绝缘例行试验（按本标准之8.3.1）；
h）绝缘油试验（按GB 1094.1）；
i）油箱密封试验（按本标准之8.4.2）；
j）机械操作试验（按本标准之8.2.1）。

9.2型式试验
9.2.1智能变压器在下列情况之一时，必须进行型式试验：
a）新试制产品或转厂生产的老产品；
b）产品更改结构、原材料或工艺方法，可能影响产品性能时；
c）出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时。

9.2.2型式试验项目包括：
a）温升试验（按本标准之8.5）；
注：当试验电流小于已定型产品的高压电器元件及连结接头的额定电流时，可免测高压电器元件及连结接头的温升。

b）机械寿命试验（按本标准之8.2.2）；
注：若选用的设备和元件已属定型产品，而且没有改变原有的安装和使用条件时可以原单位出具的试验报告作为考核依据。

c）雷电冲击试验（按本标准之8.3.2）；
d）油箱机械强度试验（按本标准之8.4.1）；
e）高压负荷开关额定短路关合能力试验和额定开断能力试验（按本标准之8.9）；
注：如选用已定型的产品，且没有改变原有安装条件时可免试。

f）额定短时和峰值耐受电流能力试验（按本标准之8.8）。

注：1) 当智能变压器需进行短路承受能力试验时，同时考核了低压回路耐受短时电流的能力。

可不再重复低压主回路试验。

2) 对终端型智能变压器可免试高压主回路试验。

对环网型智能变压器，试验时负荷开关应处在环网供电、变压器
断电状态。

g）防护等级验证（按GB 4208）。

9.3特殊试验
特殊试验项目包括：
a）声级测定（按本标准之8.6）；
b）短路承受能力试验（按本标准之8.7）；
c）三相变压器零序阻抗测量（按GB 1094.1）；
d）空载电流谐波测量（按GB 1094.1）；
e）淋雨试验（按GB/T 11022）。

10标志、起吊、包装、运输和储存
10.1铭牌
智能变压器应设有铭牌。

铭牌应采用耐腐蚀的材料，并应安装在低压室内，并且在电缆安装就位后也能看清楚。

如果铭牌安装在一个可拆部件上，则必须在不可拆部件上标出制造厂名和出厂编号。

铭牌标志应清晰、耐久、美观，并标出下列各项内容：
a）产品名称、型号和产品代号；
b）本标准代号；
c）凯地电业商标和厂名；
d）出厂序号及制造年月；
e）绝缘水平；
f）相数；
g）变压器额定容量，kVA；
h）额定频率，Hz；
i）各绕组额定电压（V）和分接范围；
j）各绕组额定电流，A；
k）联结组标号；
l）短路阻抗实测值（以百分数表示）；
m）冷却方式；
n）绕组温升限值，K；
o）绝缘油重、器身重、总重，kg。

10.2智能变压器应在箱体四周的明显位置设置安全标志。

10.3智能变压器须具有承受总重的起吊装置。

10.4产品内部结构应在正常的铁路、公路及水路运输后相互位置不变，紧固件不松动。

10.5产品带包装运输时，包装箱外面应有“小心轻放”、“不准倒置”等标志和符号并应符合GB191的规定。

包装箱内应附有产品质量合格证书、安装使用说明书、装箱单、备件和附件清单。

10.6产品在运输和储存中不得受到带腐蚀性的气体、液体和固体的侵蚀。