ГОСТ 1516.3-96
Коротко: межгосударственный стандарт устанавливает нормированные испытательные напряжения для проверки электрической прочности изоляции высоковольтного электрооборудования переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ — силовых трансформаторов, реакторов, выключателей, разъединителей, изоляторов и другой аппаратуры — при типовых, периодических и приёмосдаточных испытаниях. Это стандарт для изготовителей и испытательных лабораторий электрооборудования; персонал, который эксплуатирует и обслуживает уже смонтированные электроустановки, руководствуется главой 1.7 ПУЭ «Заземление и защитные меры электробезопасности» и проходит обучение по электробезопасности с присвоением группы допуска по приказу Минтруда № 903н.
О чём документ
Стандарт распространяется на электрооборудование трёхфазного переменного тока частоты 50 Гц на напряжения от 1 до 750 кВ: силовые трансформаторы (в т. ч. автотрансформаторы), трансформаторы напряжения и тока, шунтирующие и токоограничивающие реакторы, выключатели, разъединители, короткозамыкатели, заземлители, предохранители, КРУ, КРУН, КТП, экранированные токопроводы, конденсаторы связи, герметичные КРУЭ и изоляторы (разд. 1). Не распространяется на специальное электрооборудование испытательных, медицинских и радиотехнических установок, вакуумные выключатели, детали трансформаторов и электрооборудование, находящееся в эксплуатации (для него — отдельные правила профилактических испытаний). Документ устанавливает нормированные испытательные напряжения четырёх видов: грозовые импульсы, коммутационные импульсы, кратковременное (одноминутное) переменное и длительное переменное напряжение — а также требования к стойкости изоляции в отношении теплового пробоя, частичных разрядов, видимой короны и длины пути утечки внешней изоляции (разд. 4), сведённые в 11 основных таблиц по классам напряжения и видам электрооборудования, с детализацией для каждого вида оборудования в разделах 5–13.
Ключевые положения и сроки
- Классы напряжения электрооборудования (таблица 1) — от 1 кВ (наибольшее рабочее напряжение 1,1 кВ) до 750 кВ (наибольшее рабочее напряжение 787 кВ); для классов 1–35 кВ сеть может быть как с заземлённой, так и с изолированной нейтралью (коэффициент замыкания на землю не выше 1,73), для классов 110–750 кВ нейтраль должна быть заземлена (коэффициент не выше 1,4) — п. 4.2.
- Испытательные напряжения полного грозового импульса относительно земли (таблица 2–4) — например, для класса 10 кВ — 75 кВ (уровень изоляции а) или 42 кВ (уровень б); для класса 110 кВ — 450–480 кВ в зависимости от вида оборудования; для класса 750 кВ — 1800–2100 кВ.
- Испытательное одноминутное переменное напряжение (таблицы 2–5) — например, класс 10 кВ — 28 кВ, класс 110 кВ — 200 кВ, класс 750 кВ — 750–950 кВ.
- Поправочные коэффициенты на высоту установки (п. 4.3.2) — K1 = 1/(1,1 − H/10000), где Н — высота над уровнем моря в метрах, применяется для высот от 1000 до 3500 м.
- Нормальные атмосферные условия при испытании внешней изоляции (п. 4.4.1) — давление 101 300 Па, температура воздуха 20 °C, абсолютная влажность 11 г/м³.
- Испытание на тепловой пробой (п. 4.9) — переменное напряжение 110% наибольшего рабочего напряжения (для классов 3–35 кВ) или 110% наибольшего рабочего напряжения, делённого на √3 (для классов 110 кВ и выше).
- Испытание на отсутствие частичных разрядов (п. 4.10.2) — предварительное напряжение 1,3Uн.р (классы 3–35 кВ) или 1,05Uн.р (110 кВ и выше) в течение 10 с, затем снижение до 1,1Uн.р/√3 с выдержкой не менее 1 мин.
- Допустимая интенсивность частичных разрядов — для силовых трансформаторов и реакторов при испытании длительным напряжением 1,4Uн.р/√3 — не более 3×10⁻¹⁰ Кл (п. 5.7.2); для трансформаторов напряжения и тока с твёрдой изоляцией — не более 5×10⁻¹¹ Кл, с масляной — не более 10⁻¹¹ Кл (п. 5.8.2, 7.5); для изоляции конденсаторов связи и вводов силовых трансформаторов 110 кВ и выше — не более 10⁻¹¹ Кл (п. 12.3.2).
- Испытательное напряжение цепей управления и вспомогательных цепей (п. 4.14.1) — 2 кВ (2,2 кВ для исполнений Т, ТС) для электрооборудования 500 кВ и ниже, 3 кВ — для класса 750 кВ, выдержка 1 мин.
- Снижение испытательного напряжения при повторных испытаниях у изготовителя (п. 4.16.1) — 100% для классов 3–15 кВ и керамических изоляторов всех классов, 90% для остального электрооборудования классов 20–750 кВ; при испытании у потребителя — не более 90% (керамические изоляторы — 100%), длительность не более 1 мин.
- Допустимые кратковременные повышения рабочего напряжения (приложение Б, таблицы Б.1–Б.2) — например, для силовых трансформаторов 110–330 кВ при длительности 20 мин — не более 1,10 относительно наибольшего рабочего напряжения (не более 50 повышений в год), при 1 с — 1,50–1,90 в зависимости от направления (между фазами / относительно земли).
Частые вопросы
Кому нужен этот стандарт — эксплуатационному персоналу или заводу-изготовителю?
В первую очередь заводам-изготовителям высоковольтного электрооборудования и испытательным лабораториям: стандарт задаёт нормированные испытательные напряжения для типовых, периодических и приёмосдаточных испытаний изоляции при производстве. Эксплуатационному персоналу, который обслуживает уже смонтированные электроустановки, актуальнее глава 1.7 ПУЭ и группы допуска по электробезопасности.
Что означают «уровень изоляции а» и «уровень изоляции б» в таблицах?
Уровень а — для электрооборудования с бумажно-масляной и литой изоляцией, разработанного с проверкой на отсутствие частичных разрядов (более высокие испытательные напряжения); уровень б — для электрооборудования без такой проверки. Для классов напряжения 330–750 кВ уровень а/б определяется типом применяемой защиты от перенапряжений — ограничителями перенапряжений (ОПН) или вентильными разрядниками (таблица 4, примечание 1).
Как учитывается высота установки электрооборудования над уровнем моря?
Для электрооборудования, работающего на высоте от 1000 до 3500 м, испытательные напряжения грозовых и коммутационных импульсов и кратковременное переменное для внешней изоляции умножаются на поправочный коэффициент K1 = 1/(1,1 − H/10000), где Н — высота в метрах (п. 4.3.2); отдельные поправки предусмотрены для категории размещения 1 (коэффициент K2) и для повышенной температуры окружающего воздуха (коэффициент K3).
Связь с другими НПА
- ГОСТ 12.1.030-81 — защитное заземление, зануление — требования к заземлению электроустановок, для которых это оборудование предназначено.
- Глава 1.7 ПУЭ «Заземление и защитные меры электробезопасности» — действующие требования к заземлению электроустановок при проектировании и эксплуатации.
- Приказ Минтруда № 903н — группы по электробезопасности — персонал, обслуживающий электроустановки, для которых сертифицировано это оборудование.
- ГОСТ 1516.2-97 «Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции» — методы проведения испытаний, на которые ссылается этот стандарт.
- Электробезопасность — другие документы раздела.
Связки с базой знаний
- Электробезопасность — обучение и присвоение групп допуска.
- Организация электрохозяйства: ответственный, персонал, группы, наряды.
Полный текст документа
Приведён по тексту официальной публикации, разделы и основные таблицы — целиком; в разделах 5–13 (требования к изоляции конкретных видов электрооборудования) многочисленные перекрёстные ссылки на графы таблиц 2–10 переданы в сжатом виде без потери значений — сама норма (какое испытательное напряжение к какому узлу прикладывается) сохранена везде, где несёт самостоятельную числовую информацию.
Разделы 1–3. Область применения, нормативные ссылки, термины и определения
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на электрооборудование трёхфазного переменного тока частоты 50 Гц трёхфазного (трёхполюсного) и однофазного (однополюсного) исполнений на напряжения от 1 до 750 кВ, климатических исполнений У, УХЛ, ХЛ, Т, ТС, категорий размещения 1, 2, 3 и 4 по ГОСТ 15150: силовые трансформаторы (в т. ч. автотрансформаторы); трансформаторы напряжения (электромагнитные и ёмкостные); трансформаторы тока; реакторы (шунтирующие, токоограничивающие классов напряжения от 1 до 220 кВ, заземляющие дугогасящие классов напряжения от 1 до 35 кВ); аппараты (выключатели, разъединители, короткозамыкатели, заземлители, комплексы аппаратов, предохранители классов напряжения от 1 до 220 кВ, КРУ и КРУН в металлической негерметичной оболочке классов напряжения от 1 до 35 кВ, экранированные токопроводы классов напряжения от 1 до 35 кВ, КТП классов напряжения от 1 до 110 кВ); конденсаторы связи классов напряжения от 35 до 750 кВ; герметичные КРУЭ; изоляторы (армированные, шинные опоры, армированные вводы, вводы, собираемые из частей на баке).
Стандарт не распространяется на: электрооборудование испытательных, медицинских, рентгеновских, радиотехнических, автономных подвижных и других специальных установок; вентильные обмотки преобразовательных трансформаторов и преобразовательные реакторы; вакуумные выключатели; детали трансформаторов, реакторов и аппаратов; изоляцию присоединения кабеля к обмотке масляного силового трансформатора; последовательные и линейные регулировочные трансформаторы; изоляцию нейтрали, заземляемую через последовательный регулировочный трансформатор; изоляцию между токоведущими частями многозажимных вводов; электрооборудование, находящееся в эксплуатации (в части профилактических испытаний); внешнюю изоляцию и внутреннюю изоляцию сухих трансформаторов и реакторов, подвергающуюся вредным воздействиям газов, испарений и химических отложений. Требования стандарта обязательны.
2 Нормативные ссылки
ГОСТ 687-78 «Выключатели переменного тока на напряжение свыше 1000 В»; ГОСТ 1516.1-76 «Электрооборудование переменного тока на напряжения от 3 до 500 кВ. Требования к электрической прочности изоляции»; ГОСТ 1516.2-97 «Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции»; ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия»; ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия»; ГОСТ 9920-89 «Электроустановки переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Длина пути утечки внешней изоляции»; ГОСТ 11677-85 «Трансформаторы силовые. Общие технические условия»; ГОСТ 12450-82 «Выключатели переменного тока на номинальные напряжения от 110 до 750 кВ. Технические требования к отключению ненагруженных воздушных линий и методы испытаний»; ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов»; ГОСТ 15543.1-89 «Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к климатическим внешним воздействующим факторам»; ГОСТ 15963-79 «Изделия электротехнические для районов с тропическим климатом»; ГОСТ 16110-82 «Трансформаторы силовые. Термины и определения»; ГОСТ 16357-83 «Разрядники вентильные переменного тока на номинальные напряжения от 3,8 до 600 кВ»; ГОСТ 16504-81 «Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения»; ГОСТ 16772-77 «Трансформаторы и реакторы преобразовательные»; ГОСТ 20074-83 «Электрооборудование и электроустановки. Метод измерения характеристик частичных разрядов»; ГОСТ 20690-75 «Электрооборудование переменного тока на напряжение 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции»; ГОСТ 21023-75 «Трансформаторы силовые. Методы измерений характеристик частичных разрядов»; ГОСТ 22756-77 «Трансформаторы (силовые и напряжения) и реакторы. Методы испытаний электрической прочности изоляции».
3 Определения
3.1 Класс напряжения электрооборудования — номинальное междуфазное напряжение электрической сети, для работы в которой предназначено электрооборудование.
3.2 Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования — наибольшее напряжение частоты 50 Гц, неограниченно длительное приложение которого к зажимам разных фаз (полюсов) электрооборудования допустимо по условиям работы его изоляции; не охватывает кратковременные (до 20 с) повышения напряжения в аварийных условиях и повышения частотой 50 Гц (до 8 ч) при оперативных коммутациях (приложение Б).
3.3 Электрооборудование с нормальной изоляцией — предназначенное для применения в электроустановках, подверженных грозовым перенапряжениям при обычных мерах грозозащиты.
3.4 Электрооборудование с облегчённой изоляцией — предназначенное только для электроустановок, не подверженных грозовым перенапряжениям, или где грозовые перенапряжения не превышают амплитуды испытательного одноминутного переменного напряжения.
3.5–3.6 Внутренняя и внешняя изоляция — по ГОСТ 1516.2.
3.7 Уровень изоляции электрооборудования — совокупность нормированных испытательных напряжений для внутренней и внешней изоляции данного электрооборудования.
3.9 Электрическая сеть с изолированной нейтралью — сеть, нейтраль которой не соединена с землёй (кроме приборов сигнализации/измерения/защиты с весьма высоким сопротивлением) или соединена через дугогасящий реактор, компенсирующий ёмкостную составляющую тока замыкания на землю.
3.10 Электрическая сеть с заземлённой нейтралью — сеть, нейтраль которой соединена с землёй наглухо или через резистор/реактор малого сопротивления.
3.11 Коэффициент замыкания на землю — отношение напряжения на неповреждённой фазе при замыкании на землю одной или двух других фаз к фазному напряжению рабочей частоты в отсутствие замыкания (принимается наибольшее возможное значение для схемы сети).
3.12 Типовые испытания изоляции — испытания электрооборудования данного типа на соответствие изоляции всем требованиям, проводимые после освоения технологии производства или после изменений конструкции/материалов/технологии, способных снизить электрическую прочность изоляции.
3.13–3.14 Периодические и приёмосдаточные испытания изоляции — по ГОСТ 16504.
3.15–3.16 Обмотка с полной / неполной изоляцией нейтрали — обмотка, у которой уровень изоляции нейтрали равен уровню изоляции линейного конца обмотки (полная) или ниже него (неполная).
Раздел 4. Общие требования, таблицы 1–8 испытательных напряжений
4.1 Виды испытательных напряжений
Устанавливаются нормированные испытательные напряжения изоляции: грозовых импульсов (п. 4.5); коммутационных импульсов (п. 4.6); кратковременные переменные — одноминутное (п. 4.7.2а) и при плавном подъёме (п. 4.7.2б); длительное переменное (п. 4.8); а также требования к стойкости в отношении теплового пробоя (п. 4.9), к отсутствию частичных разрядов (п. 4.10), к отсутствию видимой короны внешней изоляции (п. 4.11), к длине пути утечки внешней изоляции (п. 4.12), дополнительные требования для климатических исполнений Т, ТС и других (п. 4.13). Изоляция обмоток НН ниже 3 кВ силовых трансформаторов, вторичных обмоток трансформаторов напряжения и тока, сигнальных обмоток дугогасящих реакторов, нейтрали обмоток (не допускающей разземление), а также цепей управления, блокировки и сигнализации испытывается только одноминутным переменным напряжением (п. 4.1.2).
4.2 Классы напряжения электрооборудования
Таблица 1 — Классы напряжения электрооборудования (в киловольтах):
| Класс напряжения | Наибольшее рабочее напряжение | Номинальное напряжение сети | Наибольшее длительно допускаемое рабочее напряжение |
|---|---|---|---|
| 1 | 1,1 | 1,0 | 1,1 |
| 3 / 3,15 / 3,3 | 3,6 | 3,0 | 3,5–3,6 |
| 6 / 6,6 | 7,2 | 6,0 | 6,9–7,2 |
| 10 / 11,0 | 12,0 | 10,0 | 11,5–12,0 |
| 15 / 15,0 / 15,75 | 17,5 | 13,8 | 15,2–17,5 |
| 20 / 20,0 / 22,0 | 24,0 | 18,0 | 19,8–24,0 |
| 24 | 26,5 | 24,0 | 26,5 |
| 27 | 30,0 | 27,0 | 30,0 |
| 35 | 40,5 | 35,0 | 40,5 |
| 110 | 126,0 | 110,0 | 126,0 |
| 150 | 172,0 | 150,0 | 172,0 |
| 220 | 252,0 | 220,0 | 252,0 |
| 330 | 363,0 | 330,0 | 363,0 |
| 500 | 525,0 | 500,0 | 525,0 |
| 750 | 787,0 | 750,0 | 787,0 |
Требования к электрической прочности изоляции классов 1–35 кВ установлены исходя из работы в сети с заземлённой или изолированной нейтралью (коэффициент замыкания на землю не выше 1,73); для классов 110–750 кВ нейтраль должна быть заземлена (коэффициент не выше 1,4) — п. 4.2.2.
4.3 Учёт высоты установки и температуры воздуха
Испытательные напряжения внешней изоляции установлены для высоты над уровнем моря не более 1000 м и верхней рабочей температуры воздуха не выше 45 °C (для категорий размещения 3, 4 и категории 2 внутри оболочки КРУ/КТП). Для электрооборудования на высоте 1000–3500 м испытательные напряжения грозовых и коммутационных импульсов и кратковременное переменное для внешней изоляции в сухом состоянии умножаются на коэффициент K1 = 1/(1,1 − H/10000), где Н — высота в метрах (п. 4.3.2). Для категории размещения 1 на той же высоте применяется коэффициент K2 = 1 + 0,5(K1 − 1) для испытаний под дождём (п. 4.3.3). Для категорий размещения 3, 4 при верхней рабочей температуре выше 45 °C применяется коэффициент K3 = 1 + (T − 45)/300 (п. 4.3.4).
4.4 Учёт атмосферных условий при испытании внешней изоляции
Испытательные напряжения указаны для нормальных условий: атмосферное давление 101 300 Па (760 мм рт. ст.), температура воздуха 20 °C, абсолютная влажность 11 г/м³ (п. 4.4.1). При отклонении условий вводится коэффициент приведения К по ГОСТ 1516.2 с ограничениями: при испытаниях импульсами К не должен превышать 1,05; при испытаниях кратковременным переменным напряжением в сухом состоянии К принимается в пределах 0,95–1,05.
4.5 Испытательные напряжения грозовых импульсов
Максимальные значения — по таблицам 2–6, 9, 10 и п. 5.1.3. Применяются импульсы положительной и отрицательной полярности для внешней изоляции и внутренней изоляции трансформаторов тока/аппаратов; только отрицательной — для внутренней изоляции силовых трансформаторов, трансформаторов напряжения, реакторов и конденсаторов связи (п. 4.5.2). Методы: 3-ударный — для внутренней изоляции (кроме газонаполненного оборудования); 15-ударный — для внешней изоляции и внутренней изоляции газонаполненного оборудования (п. 4.5.3).
Таблица 2 — Нормированные испытательные напряжения электрооборудования классов напряжения от 3 до 35 кВ с нормальной изоляцией (в киловольтах, извлечение основных граф):
| Класс напряжения | Уровень | Грозовой импульс, полный (относительно земли) | Грозовой импульс, срезанный | Одноминутное переменное (относительно земли, сухое) | Одноминутное переменное под дождём |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 | а / б | 40 / 24 | 46 | 10 | 10 |
| 6 | а / б | 60 / 32 | 70 | 20/28* | 20 |
| 10 | а / б | 75 / 42 | 85 | 28/38* | 28 |
| 15 | а / б | 95 / 55 | 110 | 38/50* | 38 |
| 20 | а / б | 125 / 65 | 145 | 50 | 50 |
| 24 | а / б | 150 / 75 | 165 | 60 | 60 |
| 27 | а / б | 170 / 80 | 190 | 65 | 65 |
| 35 | а / б | 190 / 95 | 220 | 80 | 80 |
* В знаменателе — для опорных изоляторов категорий размещения 2–4, в числителе — для остального электрооборудования. Полная таблица включает также отдельные графы для испытаний между контактами разъединителей и предохранителей, трансформаторов и реакторов относительно земли и между фазами — значения выше по каждой позиции близки к указанным, с поправками по типу электрооборудования (см. официальный источник для полной таблицы из 10 граф).
Таблица 3 — Нормированные испытательные напряжения электрооборудования классов напряжения от 110 до 220 кВ (в киловольтах, ключевые графы):
| Класс напряжения | Грозовой импульс, силовые трансформаторы/реакторы | Грозовой импульс, трансформаторы напряжения/конденсаторы связи | Грозовой импульс, изоляторы | Одноминутное переменное, силовые трансформаторы | Одноминутное переменное, аппараты |
|---|---|---|---|---|---|
| 110 | 480 | 450 | 450/550 | 200 | 200/230 |
| 150 | 550 | 650 | 750 | 230 | 275/300 |
| 220 | 750 | 950 | 950 | 325 | 395/440 |
Таблица 4 — Нормированные испытательные напряжения электрооборудования классов напряжения от 330 до 750 кВ (в киловольтах, уровень изоляции а / уровень б, ключевые графы):
| Класс напряжения | Уровень | Грозовой импульс, силовые трансформаторы | Коммутационный импульс относительно земли | Одноминутное переменное, силовые трансформаторы |
|---|---|---|---|---|
| 330 | а / б | 950 / 1050 | 850 / 950 | 395 / 460 |
| 500 | а / б | 1300 / 1550 | 1050 / 1230 | 570 / 630 |
| 750 | а / б | 1800 / 2100 | 1425 / 1550–1675 | 750 / 800–900 |
Таблица 5 — Нормированные испытательные напряжения электрооборудования с облегчённой изоляцией (в киловольтах):
| Класс напряжения | Полный грозовой импульс (относительно земли) | Одноминутное переменное в сухом состоянии |
|---|---|---|
| 3 | 20 | 10 |
| 6 | 40 | 20 |
| 10 | 60 | 28 |
| 15 | 75 | 38 |
| 20 | 95 | 50 |
Таблица 6 — Нормированные испытательные напряжения изоляции нейтрали обмотки ВН силовых трансформаторов классов напряжения 110, 150 и 220 кВ с неполной изоляцией нейтрали (в киловольтах):
| Класс напряжения трансформатора | Одноминутное переменное, нейтраль | Одноминутное переменное, ввод нейтрали | Полный грозовой импульс |
|---|---|---|---|
| 110 | 100 | 110 | 200 |
| 150 | 130 | 145 | 275 |
| 220 | 200 | 230 | 400 |
4.6 Испытательные напряжения коммутационных импульсов
Максимальные значения — по таблицам 4 и 7. Апериодический импульс 250/2500 — для внешней изоляции и внутренней изоляции трансформаторов напряжения/тока, аппаратов, конденсаторов связи, изоляторов и КРУЭ; колебательный импульс 20/500 — для внутренней изоляции силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов; колебательный импульс 4000/7500 — для внутренней изоляции газонаполненного оборудования и линейной изоляции (п. 4.6.1).
Таблица 7 — Нормированные испытательные напряжения для воздушных промежутков электрооборудования классов напряжения от 3 до 750 кВ (в киловольтах, извлечение):
| Класс напряжения | Переменное при плавном подъёме, относительно земли | Коммутационный импульс, относительно земли | Коммутационный импульс, между фазами |
|---|---|---|---|
| 35 | 105 | — | — |
| 110 | 280 | — | — |
| 220 | 465 | — | — |
| 330 (а/б) | — | 850 / 950 | 1275 / 1300 |
| 500 (а/б) | — | 1050 / 1230 | 1575 / 1800 |
| 750 (а/б) | — | 1425 / 1550 | 2400 / 2550 |
4.7 Испытательные кратковременные переменные напряжения
Частота 50 Гц (или до 400 Гц при индуктировании в испытываемом трансформаторе/реакторе). Одноминутное напряжение — с выдержкой 1 мин (или менее); напряжение при плавном подъёме — без выдержки (п. 4.7.1–4.7.2). Метод: однократное приложение одноминутного напряжения для изоляции относительно земли; трёхкратное приложение при плавном подъёме — для внешней изоляции силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов, электрическая прочность которой определяется чисто воздушным промежутком (п. 4.7.3).
4.8 Испытательное длительное переменное напряжение
Таблица 8 — Нормированные испытательные длительные переменные напряжения внутренней изоляции силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов (в киловольтах):
| Класс напряжения | Трансформатор | Реактор |
|---|---|---|
| 220 | 220 | — |
| 330 | 295 | — |
| 500 | 425 | 425/350* |
| 750 | 635 | 635/500* |
* Значения в знаменателе устанавливаются по соглашению между изготовителем и потребителем. При испытании длительным переменным напряжением обязательно измерение интенсивности частичных разрядов по ГОСТ 20074 (п. 4.8.2).
4.9 Требования к изоляции на стойкость в отношении теплового пробоя
Электрооборудование с возможным тепловым пробоем изоляции (например, при основной органической изоляции) должно выдерживать переменное напряжение, равное 110% наибольшего рабочего напряжения (классы 3–35 кВ) или 110% наибольшего рабочего напряжения, делённого на √3 (классы 110 кВ и выше). Допускается не проводить испытание при подтверждённом расчётом или экспериментом отсутствии опасности теплового пробоя.
4.10 Требования в отношении отсутствия частичных разрядов
Для литой изоляции или изоляции, заполненной компаундом, — предварительное напряжение 10 с длительностью, равное 1,3Uн.р (классы 3–35 кВ) или 1,05Uн.р (110 кВ и выше), затем снижение до 1,1Uн.р/√3 с выдержкой не менее 1 мин и измерением интенсивности частичных разрядов (п. 4.10.1–4.10.2).
4.11 Требования к внешней изоляции в отношении отсутствия короны
Для трансформаторов напряжения и тока, аппаратов, конденсаторов связи и изоляторов классов 330, 500 и 750 кВ — переменное напряжение 110% (уровень б) или 130% (уровень а) наибольшего рабочего напряжения, делённого на √3, при испытании в закрытых помещениях; допускается регистрация короны измерением уровня радиопомех.
4.12–4.13 Длина пути утечки внешней изоляции категории размещения 1 — по ГОСТ 9920. Дополнительные требования для климатических исполнений Т, ТС (всех категорий размещения) — по ГОСТ 15963; для У, УХЛ, ХЛ категории размещения 2 — учёт конденсации влаги по стандартам на конкретные виды оборудования.
4.14 Требования к изоляции цепей управления и вспомогательных цепей
Испытательное переменное напряжение 2 кВ (2,2 кВ для исполнений Т, ТС) для электрооборудования 500 кВ и ниже, 3 кВ — для класса 750 кВ, прикладывается между токоведущими и заземлёнными частями, между частями разных цепей, между разомкнутыми контактами одной цепи; выдержка 1 мин.
4.15 Виды испытаний
Изоляция подвергается типовым, периодическим (если установлено стандартом) и приёмосдаточным испытаниям на полностью собранном электрооборудовании. Типовым испытаниям подвергается головной образец нового типа или образец первой партии (п. 4.15.1–4.15.2); повторное типовое испытание не требуется, если конструкция и технология изготовления идентичны уже испытанному электрооборудованию. Периодическим испытаниям подвергается каждый выпускаемый тип, если это установлено стандартом на данный вид, — с рядом исключений (изоляция обмоток силовых трансформаторов грозовыми/коммутационными импульсами, внешняя изоляция силовых трансформаторов и др., п. 4.15.4). Приёмосдаточным испытаниям подвергается каждый образец при выпуске: одноминутным напряжением — для внутренней изоляции большинства видов оборудования; напряжением полного грозового импульса — для линейного конца шунтирующих реакторов с неполной изоляцией нейтрали и обмоток ВН/СН трансформаторов 750 кВ; длительным переменным напряжением — для силовых трансформаторов и реакторов 220 кВ и выше; переменным напряжением с измерением частичных разрядов — для конденсаторов связи, вводов 110 кВ и выше, трансформаторов тока и напряжения с твёрдой изоляцией, главных цепей КРУЭ (п. 4.15.5).
4.16 Повторение испытаний на предприятии-изготовителе. Испытание у потребителя
При повторных испытаниях по программе приёмосдаточных на предприятии-изготовителе испытательное напряжение — 100% для электрооборудования классов 3–15 кВ и керамических изоляторов всех классов, 90% — для остального электрооборудования классов 20–750 кВ (п. 4.16.1). У потребителя допускается испытание одноминутным напряжением не введённого в эксплуатацию электрооборудования: не более 90% нормированного (керамические изоляторы — 100%); при классе напряжения выше 220 кВ (для силовых трансформаторов — выше 110 кВ) программа согласуется с изготовителем; длительность — не более 1 мин (п. 4.16.2).
Разделы 5–13. Требования к изоляции по видам электрооборудования
5 Требования к изоляции силовых трансформаторов, электромагнитных трансформаторов напряжения и реакторов. Внутренняя изоляция относительно земли и между фазами выдерживает напряжения полных и срезанных грозовых импульсов по таблицам 2–5 (п. 5.1); для обмоток с неполной изоляцией нейтрали — по таблице 6. Внешняя изоляция — аналогично по тем же таблицам (п. 5.2). Изоляция при коммутационных импульсах — по таблице 4 (внутренняя относительно земли — графа 10, между фазами — графа 11; внешняя в сухом состоянии — графа 5 таблицы 7) (п. 5.3). Внутренняя изоляция при одноминутном переменном напряжении — по таблицам 2, 3, 5 с детальными правилами для обмоток с полной/неполной изоляцией нейтрали и допустимым снижением напряжения (не более 8% для обмоток 110 кВ при определённых условиях, не более 15% для автотрансформаторов) (п. 5.4). Изоляция обмотки НН ниже 3 кВ — одноминутное напряжение 5 кВ (нормальная изоляция обмотки ВН) или 3 кВ (облегчённая); вторичная обмотка трансформатора напряжения и сигнальная обмотка заземляющего реактора — 2 кВ (п. 5.4.6–5.4.8). Внешняя изоляция (воздушные промежутки) — по таблице 7; для нейтрали обмотки ВН 110/150/220 кВ с неполной изоляцией — 135/195/280 кВ соответственно (п. 5.5). Внутренняя изоляция при длительном переменном напряжении для классов 220–750 кВ — по таблице 8, выдержка 1 ч (типовые испытания) или 0,5–1 ч (приёмосдаточные); допустимая интенсивность частичных разрядов — не более 3×10⁻¹⁰ Кл при 1,4Uн.р/√3 или 5×10⁻¹⁰ Кл при 1,5Uн.р/√3 (п. 5.7). Внутренняя изоляция электромагнитных трансформаторов напряжения при измерении частичных разрядов — интенсивность не более 5×10⁻¹¹ Кл (твёрдая изоляция) или 10⁻¹¹ Кл (масляная) (п. 5.8).
6 Требования к изоляции ёмкостных трансформаторов напряжения. Испытания проводятся отдельно для делителя напряжения (по нормам для конденсаторов связи) и для электромагнитного устройства (по нормам для электромагнитного трансформатора напряжения соответствующего класса первичной стороны делителя).
7 Требования к изоляции трансформаторов тока. Внутренняя и внешняя изоляция — грозовые импульсы по таблицам 2–5, коммутационные импульсы по таблице 4 (графа 10), одноминутное напряжение по таблицам 2–5 (п. 7.1–7.4). Изоляция вторичных обмоток относительно земли — одноминутное напряжение 2 кВ (2,2 кВ для Т, ТС) (п. 7.3.2). Частичные разряды при сниженном напряжении — не более 5×10⁻¹¹ Кл (твёрдая изоляция) или 10⁻¹¹ Кл (масляная) (п. 7.5).
8 Требования к изоляции выключателей, разъединителей, короткозамыкателей, заземлителей и комплексов аппаратов. Изоляция относительно земли и между полюсами (для трёхполюсных) — грозовые импульсы по таблицам 2–5 при включённом и отключённом положении (п. 8.1.1). Изоляция между контактами одного полюса при отключённом положении — отдельные графы для выключателей (в т. ч. с повышенным уровнем изоляции для 110–220 кВ) и разъединителей (п. 8.1.2–8.1.3). Коммутационные импульсы — по таблице 4, графа 10 (внешняя/внутренняя относительно земли) и графа 12 (между контактами) (п. 8.2). Одноминутное переменное напряжение относительно земли и между полюсами — по таблицам 2–5; между контактами выключателей 330–750 кВ — по таблице 4, графа 16 (п. 8.3–8.4). Воздушный промежуток между контактом полюса разъединителя и заземляющим ножом — не менее 80% от напряжения относительно земли (п. 8.4.2).
9 Требования к изоляции предохранителей. Внешняя изоляция (с неперегоревшей плавкой вставкой) относительно земли и между контактами при вынутом патроне — грозовые импульсы по таблицам 2, 3, 5; одноминутное напряжение — по тем же таблицам с отдельными правилами для испытания под дождём и между соседними полюсами (п. 9.1–9.2).
10 Требования к изоляции конденсаторов связи. Грозовые импульсы — по таблицам 2–4; коммутационные — по таблице 4, графа 10; одноминутное переменное — по таблицам 2–4 (п. 10.1–10.4). Для конденсаторов связи, разработанных после 01.01.1998, — обязательное испытание с измерением частичных разрядов (типовое испытание — выдержка 1 ч при 1,1Uн.р/√3, измерение с интервалом не более 10 мин) (п. 10.5). Изоляция между выводом НН и заземляемым выводом — одноминутное напряжение 10 кВ (категория размещения 1) или 4 кВ (категории 2–4) (п. 10.6).
11 Требования к изоляции КРУ, экранированных токопроводов и КТП. Внешняя изоляция цепей первичных соединений КРУ (в т. ч. внутри оболочки) — грозовые импульсы по таблицам 2 и 5, при разных положениях выдвижного элемента (рабочее, разобщённое, ремонтное) (п. 11.1). Одноминутное напряжение — по тем же таблицам, включая испытание под дождём для КРУН (п. 11.2). Экранированные токопроводы — грозовой импульс по таблице 2 (графа 3), одноминутное напряжение по таблице 2 (графа 6) (п. 11.3). Изоляция КТП — как для КРУ, плюс требования раздела 5 для встроенных силовых трансформаторов (п. 11.4).
12 Требования к изоляции изоляторов, испытываемых отдельно. Внешняя изоляция — грозовые импульсы по таблицам 2–5 (для шинных опор — отдельные графы); коммутационные — по таблице 4 (графа 10); одноминутное напряжение — по таблицам 2–5 (п. 12.1–12.3.1). Внутренняя изоляция вводов в силовые трансформаторы и реакторы 110 кВ и выше — длительное переменное напряжение 1,5Uн.р/√3, выдержка 0,5 ч, частичные разряды не более 10⁻¹¹ Кл (п. 12.3.2).
13 Требования к изоляции герметичных КРУЭ классов напряжения от 110 до 750 кВ. Изоляция главных цепей — грозовые импульсы по таблицам 9–10, коммутационные импульсы (для классов 330–750 кВ) — по таблице 10, одноминутное переменное — по таблицам 9–10 (п. 13.1).
Таблица 9 — Нормированные испытательные напряжения КРУЭ классов напряжения от 110 до 220 кВ (в киловольтах):
| Класс напряжения | Полный грозовой импульс, относительно земли | Между контактами разъединителей | Одноминутное переменное, относительно земли | Между контактами разъединителей |
|---|---|---|---|---|
| 110 | 550 | 630 | 230 | 265 |
| 150 | 750 | 860 | 325 | 375 |
| 220 | 950 | 1050 | 395 | 460 |
Таблица 10 — Нормированные испытательные напряжения КРУЭ классов напряжения от 330 до 750 кВ (в киловольтах):
| Класс напряжения | Полный грозовой импульс, относительно земли | Коммутационный импульс, относительно земли | Одноминутное переменное, относительно земли |
|---|---|---|---|
| 330 | 1175 | 950 | 450 |
| 500 | 1425 | 1175 | 620 |
| 750 | 2100 | 1425 | 830 |
Изоляция главных цепей КРУЭ проверяется также переменным напряжением с измерением частичных разрядов при 1,1Uн.р/√3 — интенсивность не более 10⁻¹¹ Кл (п. 13.1.10). Междувитковая изоляция обмоток электромагнитов в цепях управления КРУЭ — испытательное напряжение 3,5Uн (цепи переменного тока) или 2,5Uн (постоянного тока), выдержка 1 мин (п. 13.2.3). После монтажа на месте установки КРУЭ 110–220 кВ испытывают одноминутным напряжением 80% от нормированного, КРУЭ 330–750 кВ — 100% одноминутного или 80% коммутационного импульса (п. 13.3.4).
Приложения А–Е
Приложение А (справочное). Защитные характеристики вентильных разрядников. Уровни изоляции электрооборудования с нормальной изоляцией установлены с учётом группы вентильных разрядников по ГОСТ 16357: группа IV — для классов 3, 6 и 10 кВ (всё оборудование); группа III — для классов 15–110 кВ (кроме КРУЭ) и для 150–220 кВ (кроме силовых трансформаторов, реакторов и КРУЭ); группа II — для КРУЭ 110 кВ, силовых трансформаторов и реакторов 150–220 кВ, а также для классов 330–500 кВ (кроме КРУЭ и уровня а); для класса 750 кВ — комбинированные разрядники (таблица А.1).
Приложение Б (справочное). Допустимые в условиях эксплуатации кратковременные повышения напряжения частотой 50 Гц для электрооборудования классов напряжения от 110 до 750 кВ. Значения — в относительных единицах к наибольшему рабочему напряжению (между фазами) или к наибольшему рабочему напряжению, делённому на √3 (относительно земли). Для классов 110–330 кВ (таблица Б.1): силовые трансформаторы — 1,10 при длительности 20 мин (не более 50 повышений в год), 1,25 при 20 с (не более 100 за срок службы или 25 лет, не более 15 в год и 2 в сутки), 1,50/1,90 при 1 с (между фазами/относительно земли), 1,58/2,00 при 0,1 с; шунтирующие реакторы и трансформаторы напряжения — до 1,35 при 20 с, 2,00–2,10 при 1 с; аппараты, ёмкостные трансформаторы напряжения, трансформаторы тока, конденсаторы связи, шинные опоры — до 1,60 при 20 с, 2,20–2,40 при 1 с. Для классов 500 и 750 кВ (таблица Б.2) — детализация по 9 значениям длительности от 8 ч до 0,1 с с ограничением количества повышений в год (например, для силовых трансформаторов 500 кВ при 20 мин — 1,10 не более 50 раз в год, при 1 мин — 1,20 не более 4 раз в год). Промежуток между двумя повышениями длительностью 20 с — 1, 5, 20 мин — не менее 1 ч; длительностью 1, 3, 8 ч — не менее 12 ч (Б.7). Значения, продолжительность и количество повышений длительностью 20 мин и более подлежат обязательной регистрации персоналом или автоматически (Б.9).
Приложение В (обязательное). Оценка результатов испытания длительным переменным напряжением. Для силовых трансформаторов: если интенсивность частичных разрядов при одноминутном испытании превышает нормированную 3×10⁻¹⁰ Кл более чем в 3 раза по сравнению с измерением при подъёме напряжения — рекомендуются технологические мероприятия (перезаливка/отстой масла, нагрев, повторная термовакуумная обработка) до испытания длительным напряжением (В.1.1). При превышении нормированной интенсивности, но не выше 3×10⁻⁹ Кл, — локация источника частичных разрядов электрическими или акустическими методами, устранение источника, повторное испытание; если интенсивность превысит 3×10⁻⁹ Кл, но не более 10⁻⁸ Кл — дополнительное испытание длительным напряжением не менее 2 ч; при превышении 10⁻⁸ Кл при всех испытаниях — источник частичных разрядов подлежит обязательному устранению (В.1.3–В.1.11). Для шунтирующих реакторов — аналогичная процедура с порогами 3×10⁻¹⁰, 10⁻⁹ и 10⁻⁸ Кл, включающая при необходимости хроматографический анализ растворённых газов (В.2.1–В.2.7).
Приложение Г (справочное). Таблицы испытательных напряжений электрооборудования. Содержит 10 таблиц (Г.1–Г.10), в которых для удобства пользования те же нормированные испытательные напряжения из таблиц 2–10 основного текста сведены по видам электрооборудования (силовые трансформаторы, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока, реакторы, выключатели, разъединители, короткозамыкатели/заземлители/предохранители/КРУ/КТП, конденсаторы связи, изоляторы) вместо группировки по классам напряжения. Значения совпадают с уже приведёнными в таблицах 2–10 — отдельно в карточке не воспроизводятся, см. официальный источник при необходимости выборки по конкретному виду оборудования.
Приложение Д (обязательное). Порядок введения стандарта в действие. Для вновь разрабатываемого (и модернизируемого) электрооборудования срок введения — с 1 января 1999 г. (Д.1). На электрооборудование, разработанное до этой даты, распространяется действие ГОСТ 1516.1-76 и ГОСТ 20690-75 (Д.2).
Приложение Е (справочное). Библиография. [1] ГОСТ 1516.3 «Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции». Пояснительная записка. Технический отчёт ВЭИ № 7025-3500, 1994.
Официальный источник
ГОСТ 1516.3-96 на сайте Росстандарта — карточка реквизитов и статус действия.