IEC 60214-1:2003
(Main)Tap-changers - Part 1: Performance requirements and test methods
Tap-changers - Part 1: Performance requirements and test methods
Applies to on-load tap-changers of both resistor and reactor types, off-circuit tap-changers, and their motor drive mechanisms. Applies mainly to tap-changers immersed in transformer oil according to IEC 60296 but may also be used for tap-changers with gas insulation or immersed in other insulating liquids.
Changeurs de prises - Partie 1: Prescriptions de performances et méthodes d'essai
S'applique aux changeurs de prises en charge aussi bien de type à résistance qu'à bobine d'inductance, aux changeurs de prises hors circuit et à leurs mécanismes d'entraînement à moteur. S'applique essentiellement aux changeurs de prises immergés dans de l'huile pour transformateur selon la CEI 60296, mais peut également être utilisée pour des changeurs de prises à isolation gazeuse ou immergés dans d'autres liquides isolants.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL IEC
STANDARD
60214-1
First edition
2003-02
Tap-changers –
Part 1:
Performance requirements
and test methods
This English-language version is derived from the original
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pages. Missing page numbers correspond to the French-
language pages.
Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the
60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,
edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base
publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating
amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this
publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications
(see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda. Information on
the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical
committee which has prepared this publication, as well as the list of publications
issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees and
date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub) is
also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below)
for further information.
• Customer Service Centre
If you have any questions regarding this publication or need further assistance,
please contact the Customer Service Centre:
Email: custserv@iec.ch
Tel: +41 22 919 02 11
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INTERNATIONAL IEC
STANDARD
60214-1
First edition
2003-02
Tap-changers –
Part 1:
Performance requirements
and test methods
IEC 2003 Copyright - all rights reserved
No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
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International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
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60214-1 IEC:2003 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD .11
1 Scope .15
2 Normative references.15
3 Terms and definitions .17
4 Service conditions .29
4.1 Temperature of tap-changer environment .29
4.2 Temperature of motor-drive mechanism environment.29
4.3 Overload conditions .29
5 Requirements for on-load tap-changers .29
5.1 General requirements .29
5.1.1 Rating.29
5.1.2 Liquid filled compartments for diverter and selector switches .31
5.1.3 Liquid-level gauges.31
5.1.4 Safety requirements for protection against increase in pressure.31
5.1.5 Limiting devices for the protection against transient overvoltages .33
5.1.6 Change-over selector recovery voltages .33
5.1.7 Coarse fine regulation leakage inductance switching .33
5.2 Type tests.33
5.2.1 Temperature rise of contacts .35
5.2.2 Switching tests.35
5.2.3 Short-circuit current test.41
5.2.4 Transition impedance test .43
5.2.5 Mechanical tests .45
5.2.6 Dielectric tests .49
5.2.7 Type-test certificate .59
5.3 Routine tests .59
5.3.1 Mechanical tests .59
5.3.2 Sequence tests .59
5.3.3 Auxiliary circuits insulation test .59
5.3.4 Pressure and vacuum tests.61
5.4 Special tests.61
5.4.1 General.61
5.4.2 Dielectric discharge tests .61
6 Requirements for motor drive mechanisms for on-load tap-changers .61
6.1 General requirements .61
6.1.1 Compliance of component parts .61
6.1.2 Permissible variation of auxiliary supply.61
6.1.3 Step-by-step control.61
6.1.4 Tap position indicator.61
6.1.5 Tap-change in progress indication .61
6.1.6 Limiting devices .63
6.1.7 Parallel control devices.63
6.1.8 Direction of rotation protection .63
60214-1 IEC:2003 – 5 –
6.1.9 Overcurrent blocking device.63
6.1.10 Restarting device.63
6.1.11 Operation counter .63
6.1.12 Manual operation of the motor-drive mechanism .63
6.1.13 Motor-drive cubicle .63
6.1.14 Protective device against running-through .63
6.1.15 Protection against access to hazardous parts .65
6.2 Type tests.65
6.2.1 Mechanical load test .65
6.2.2 Overrun test.65
6.2.3 Degree of protection of motor-drive cubicle.65
6.3 Routine tests .65
6.3.1 Mechanical tests .65
6.3.2 Auxiliary circuits insulation test .67
7 Requirements for off-circuit tap-changers .67
7.1 General requirements .67
7.1.1 Rated characteristics .67
7.1.2 Types .67
7.1.3 Handles and drives .67
7.1.4 Glands .67
7.1.5 Interlocks.67
7.1.6 Mechanical end stops .69
7.2 Type tests.69
7.2.1 General.69
7.2.2 Temperature rise of contacts .69
7.2.3 Short-circuit current test.71
7.2.4 Mechanical tests .73
7.2.5 Dielectric tests .73
7.2.6 Type test certificate .77
7.3 Routine tests .77
7.3.1 Mechanical tests .77
7.3.2 Pressure and vacuum tests.77
8 Requirements for motor drive mechanisms for off-circuit tap-changers.79
8.1 General requirements .79
8.1.1 Compliance of component parts .79
8.1.2 Permissible variation of auxiliary supply.79
8.1.3 Tap position indicator.79
8.1.4 Limiting devices .79
8.1.5 Operation counter .79
8.1.6 Manual operation of the motor-drive mechanism .79
8.1.7 Motor-drive cubicle .81
8.1.8 Protection against access to hazardous parts .81
8.2 Type tests.81
8.2.1 Mechanical load test .81
8.2.2 Overrun test.81
8.2.3 Degree of protection of motor-drive cubicle.81
60214-1 IEC:2003 – 7 –
8.3 Routine tests .83
8.3.1 Mechanical tests .83
8.3.2 Auxiliary circuits insulation test .83
9 Nameplate .83
9.1 Tap-changers (on-load and off-circuit) .83
9.2 Motor-drive mechanisms.83
10 Off-circuit tap-changer warning label.85
11 Manufacturers operating instructions .85
Annex A (normative) Supplementary information on switching duty relating to
resistor type tap-changers.87
Annex B (normative) Supplementary information on switching duty relating
to reactor type tap-changers .93
Annex C (normative) Method for determining the equivalent temperature of the
transition resistor using power pulse current .115
Annex D (informative) Simulated circuits for service duty and breaking capacity tests.117
Figure 1 – Short-circuit test current as a multiple of the maximum rated through-current.43
Figure 2 – Time sequence for the application of test voltage .57
Figure 3 – Short-circuit test current as a multiple of the maximum rated through-current.71
Figure 4 – Warning label .85
Figure A.1 – Current and voltage vectors for resistor type tap-changers.87
Figure B.1 – Operating sequence of reactor type tap-changers with selector switch .95
Figure B.2 – Current and voltage vectors for reactor type tap-changers with
selector switch .97
Figure B.3 – Operating sequence of reactor type tap-changers with selector switch
and equalizer windings.99
Figure B.4 – Current and voltage vectors for reactor type tap-changers with
selector switch and equalizer windings.101
Figure B.5 – Operating sequence of a reactor type tap-changer with diverter switch
and tap selector .105
Figure B.6 – Current and voltage vectors for reactor type tap-changers with diverter
switch and tap selector.107
Figure B.7 – Operating sequence of a reactor type tap-changer with vacuum interrupter
and tap selector .111
Figure B.8 – Current and voltage vectors for reactor type tap-changers with vacuum
interrupter and tap selector .113
Figure D.1 – Simulated test circuit – transformer method .117
Figure D.2 – Simulated test circuit – resistance method .119
Table 1 – Temperature of tap-changer environment .29
Table 2 – Contact temperature-rise limits .35
Table 3 – Classes of on-load tap-changer .49
60214-1 IEC:2003 – 9 –
Table 4 – Rated withstand voltages – Series I based on European practice .51
Table 5 – Rated withstand voltages – Series II based on North American Practice.53
Table 6 – Contact temperature-rise limits for off-circuit tap-changers .69
Table 7 – Classes of off-circuit tap-changer .75
Table A.1 – Duty on main and transition contacts for resistor type tap-changers .89
Table A.2 – Effect of load power-factor on circuit-breaking duty
for resistor type tap-changers.91
Table B.1 – Duty on switching contacts for reactor type tap-changers with
selector switch – switching direction from P1 to P5 .95
Table B.2 – Duty on switching contacts for reactor type tap-changers with selector
switch and equalizer windings – switching direction from P1 to P5 .99
Table B.3 – Duty on switching contacts for reactor type tap-changers with
diverter switch and tap selector – switching direction from P1 to P7 .103
Table B.4 – Duty on switching contacts for reactor type tap-changers with vacuum
interrupter and tap selector – switching direction from P1 to P11 .109
60214-1 IEC:2003 – 11 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
TAP-CHANGERS –
Part 1: Performance requirements
and test methods
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60214-1 has been prepared by IEC technical committee 14: Power
transformers
This first edition of IEC 60214-1 cancels and replaces IEC 60214 published in 1989. This first
edition constitutes a technical revision.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
14/457/FDIS 14/462/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
IEC 60214 consists of the following parts, under the general title Tap-changers:
Part 1: Performance requirements and test methods
Part 2: Application guide (under consideration)
60214-1 IEC:2003 – 13 –
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged
until 2007. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
60214-1 IEC:2003 – 15 –
TAP-CHANGERS –
Part 1: Performance requirements
and test methods
1 Scope
This part of IEC 60214 applies to on-load tap-changers of both resistor and reactor types, off-
circuit tap-changers, and their motor drive mechanisms. It applies mainly to tap-changers
immersed in transformer oil according to IEC 60296 but may also be used for tap-changers with
gas insulation or immersed in other insulating liquids insofar as conditions are applicable.
It applies to power and distribution transformers of all types and also to reactors.
It does not apply to transformers and reactors mounted on railway rolling stock.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60060, High voltage test techniques
IEC 60076-1:2000, Power transformers – Part 1: General
IEC 60076-3:2000, Power transformers – Part 3: Insulation levels, dielectric tests and external
clearances in air
IEC 60137, Insulated Bushings for alternating voltages above 1 000 volts
IEC 60214-2, Tap-changers – Part 2: Application guide
IEC 60270, High voltage test techniques – Partial discharge measurements
IEC 60296, Specification for unused mineral insulating oils for transformers and switchgear
IEC 60354, Loading guide for oil-immersed transformers
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)
___________
To be published.
At present under revision, document currently IEC 60542.
60214-1 IEC:2003 – 17 –
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
on-load tap-changer
device for changing the tap of a winding, suitable for operation whilst the transformer is
energized or on load
3.2
tap selector
device designed to carry, but not to make or break, current, used in conjunction with a
diverter switch to select tap connections
3.3
diverter switch
switching device used in conjunction with a tap selector to carry, make or break currents in
circuits which have already been selected
NOTE Diverter switches are sometimes called arcing switches.
3.4
selector switch
switching device capable of making, carrying and breaking current, combining the duties of
a tap selector and a diverter switch
NOTE Selector switches are sometimes called arcing tap switches.
3.5
off-circuit tap-changer
device for changing the tap of a winding, suitable for operation only when the transformer is
de-energized
3.6
change-over selector
device designed to carry, but not to make or break, current, used in conjunction with the tap
selector or selector switch to enable its contacts and the connection taps to be used more
than once when moving from one extreme position to the other
3.7
coarse change-over selector
change-over selector connecting the tapped winding to either the coarse winding or the main
winding or parts thereof
3.8
reversing change-over selector
change-over selector connecting either end of the tapped winding to the main winding
3.9
transition impedance
resistor or reactor consisting of one or more units bridging the tap in use and the tap next to
be used, for the purpose of transferring load from one tap to the other without interruption or
appreciable change in the load current, at the same time limiting the circulating current for the
period that both taps are used
NOTE For reactor type tap-changers, the transition impedance (reactor) is commonly called a preventive auto
transformer. Reactor type tap-changers normally use the bridging position as a service position (mid-point or
centre tapped reactor tap-changers) and, therefore the reactor is designed for continuous operation.
60214-1 IEC:2003 – 19 –
3.10
preventive auto transformer
auto transformer (or centre tapped reactor) used in on-load tap-changing and regulating
transformers, or step voltage regulators to limit the circulating current when operating on a
position in which two adjacent taps are bridged, or during the change of tap between adjacent
positions
3.11
equalizer winding
winding on the same magnetic circuit (core) as the excitation and tapped winding of a reactor
type regulating transformer with approximately half the number of turns of each tap section
3.12
drive mechanism
means by which the drive to the tap-changer is actuated
NOTE The mechanism may include an independent means of storing energy to control the operation.
3.13
set of contacts
pair of individual fixed and moving contacts or a combination of such pairs operating
substantially simultaneously
3.14
diverter switch and selector switch main contacts (resistor type tap-changer)
set of through-current-carrying contacts which has no transition impedance between the
transformer winding and the contacts and does not switch any current
3.15
diverter switch and selector switch main switching contacts (resistor type tap-changer)
set of contacts which has no transition impedance between the transformer winding and the
contacts and makes and breaks current
3.16
diverter switch and selector switch transition contacts (resistor type tap-changer)
set of contacts which is connected in series with a transition impedance and makes or breaks
current
3.17
transfer contacts (reactor type tap-changer)
set of contacts that makes or breaks current
NOTE Where by-pass contacts are not provided, the transfer contact is a continuous current-carrying contact.
3.18
by-pass contacts (reactor type tap-changer)
set of through-current-carrying contacts that commutates the current to the transfer contacts
without any arc
3.19
bridging contacts
moveable current-carrying contacts that bridge between two fixed contacts when on-position
60214-1 IEC:2003 – 21 –
3.20
circulating current
that part of the current that flows through the transition impedance at the time when two taps
are momentarily bridged during a tap-change operation for a resistor type tap-changer or
when bridged in an operating position for a reactor type tap-changer. The circulating current
is due to the voltage difference between the taps.
3.21
switched current
prospective current to be broken during switching operation by each set of main switching or
transition contacts (resistor type tap-changer) or transfer contacts (reactor type tap-changer)
incorporated in the diverter switch or the selector switch
3.22
recovery voltage
power-frequency voltage which appears across each set of main switching or transition
contacts (resistor type tap-changer) or transfer contacts (reactor type tap-changer) of the
diverter switch or selector switch after these contacts have broken the switched current
3.23
tap-change operation
complete sequence of events from the initiation to the completion of a tap change from one
service tap position to an adjacent position
3.24
cycle of operation
movement of the tap-changer from one end of its range to the other end and the return to its
original position
3.25
rated insulation level
withstand values of the impulse and separate source AC withstand voltages to earth, and
where appropriate between phases, and between those parts where insulation is required
3.26
rated through-current (I )
u
current flowing through an on-load tap-changer towards the external circuit, which the
apparatus is capable of transferring from one tap to the other at the relevant rated step
voltage and which can be carried continuously while meeting the requirements of this
standard
3.27
maximum rated through-current (I )
um
highest rated through-current for which the tap-changer is designed for and which forms the
basis for all current related tests
3.28
rated step voltage (U )
i
for each value of rated through-current, highest permissible voltage between terminals which
are intended to be connected to successive taps of the transformer
3.29
relevant rated step voltage
highest step voltage allowable in connection with a given rated through-current
60214-1 IEC:2003 – 23 –
3.30
maximum rated step voltage (U )
im
highest value of the rated step voltage for which the tap-changer is designed
3.31
rated frequency
frequency of the alternating current for which the tap-changer is designed
3.32
number of inherent tap positions
highest number of tap positions for half a cycle of operation for which a tap-changer can be
used according to its design
NOTE The term “tap positions” is generally given as the ± value of the relevant number, for example, ±11
positions. They are in principle also valid for the motor-driven mechanism. When using a “number of tap positions”
in connection with a transformer, this always refers to the number of service tap positions of the transformer.
3.33
number of service tap positions
number of tap positions for half a cycle of operation for which a tap-changer is used in the
transformer
NOTE The term “tap position” is generally given as the ± values of the relevant number, for example, ±11
positions. They are in principle also valid for the motor-driven mechanism. When using the term ‘number of tap
positions’ in connection with a transformer, this always refers to the number of service tap positions of the
transformer.
3.34
type test
test made on a tap-changer or the components of a tap-changer or a range of tap-changers or
components all based on the same design, to prove compliance with this standard
NOTE A range of tap-changers is a number of tap-changers based on the same design and having the same
characteristics, with the exception of the insulation levels to earth and possibly between phases, the number of
steps and the value of the transition impedance.
3.35
routine test
test made on each completed tap-changer, the design of which has been verified by type test,
to establish that the tap-changer is without manufacturing defects
3.36
motor drive mechanism
driving mechanism which incorporates an electric motor and a control circuit
3.37
step-by-step control of a motor-drive mechanism
device for stopping the motor-drive mechanism after completion of a tap-change,
independently of the operating sequence of the control switch
3.38
tap position indicator
device for indicating the tap position of the tap-changer
3.39
tap-change in progress indicator
device for indicating that the motor-drive mechanism is running
60214-1 IEC:2003 – 25 –
3.40
limit switches
devices for preventing operation of the tap-changer beyond either end position, but allowing
operation in the opposite direction
3.41
mechanical end stop
device which physically prevents operation of the tap-changer beyond either end position, but
allows operation in the opposite direction
3.42
parallel control devices
control devices to move, in the case of parallel operation of several transformers with taps, all
tap-changers to the required position and to avoid divergence of the respective motor-drive
mechanisms
NOTE Such devices would be necessary also in the case of single-phase transformers forming a three-phase
bank when each single-phase tap-changer is fitted with its own motor-drive mechanisms.
3.43
emergency tripping device
device for stopping the motor-drive mechanism at any time in such a way that a special action
has to be performed before the next tap-change operation can be started
3.44
overcurrent blocking device
device for preventing or interrupting operation of the motor-drive mechanism for the period in
which an overcurrent exceeding a pre-set value is flowing in the transformer winding
NOTE Where diverter switches are actuated by spring energy systems, interruption of the operation of the motor-
drive mechanism will not prevent operation of the diverter switch if the spring release has been actuated.
3.45
restarting device
device designed to restart the motor-drive mechanism after an interruption of the supply
voltage to complete a tap-change operation already initiated
3.46
operation counter
device for indicating the number of tap-changes accomplished
3.47
manual operation of a motor-drive mechanism
operation of the tap-changer manually by a mechanical device, blocking at the same time
operation by the electric motor
3.48
motor-drive cubicle
cubicle that houses the motor-drive mechanism
3.49
protective device against running-through
device that stops the motor-drive mechanism in case of a failure of the step-by-step control
circuit which would cause the motor drive mechanism to run through several tap positions
60214-1 IEC:2003 – 27 –
3.50
flag cycle
method of performing a tap-change operation in which the through-current is diverted from the
main switching contacts before the circulating current starts to flow
NOTE This cycle requires that the through-current connection is at the midpoint of the transition impedance when
this is carrying the circulating current.
3.51
symmetrical pennant cycle
method of performing a tap-change operation in which the circulating current starts to flow
before the through-current is diverted from the main switching contacts
NOTE This cycle requires that the through-current connection is at the midpoint of the transition impedance when
this is carrying the circulating current.
3.52
asymmetrical pennant cycle
method of performing a tap-change operation in which, in one direction of movement of
the switch, the circulating current starts to flow before the through-current is diverted from the
main switching contacts, while in the other direction of movement the through-current is
diverted before the circulating current starts to flow
NOTE 1 This cycle requires that the through-current connection is at one end of the transition impedance when
this is carrying circulating current.
NOTE 2 Tap-changers employing the asymmetrical pennant cycle are normally used with load flow in one
direction only.
3.53
class I tap-changer
tap-changer only suitable for use at the neutral point of windings
3.54
class II tap-changer
a tap-changer suitable for use at a position other than the neutral point of windings
NOTE Classes I and II tap-changers have no relation with classes I and II transformers described in IEC 60076-3.
3.55
liquid environment tap-changer
tap-changer mounted inside the main transformer tank and immersed in the insulating liquid of
the transformer
3.56
air environment tap-changer
tap-changer mounted in a container outside the main transformer tank and immersed in its
own insulating liquid
3.57
highest voltage for equipment, U
m
highest r.m.s. phase-to-phase voltage in a three-phase system for which a tap-changer is
designed with respect to its insulation
___________
The derivation of the designations ‘flag cycle’ and ‘pennant cycle’ arises from the appearance of the vector
diagrams showing the change in output voltage of the transformer in moving from one tapping to the adjacent
one. In the ‘flag cycle’ the change of voltage comprises four steps, while in the ‘pennant cycle’ only two steps
occur, see Figure A.1.
60214-1 IEC:2003 – 29 –
4 Service conditions
4.1 Temperature of tap-changer environment
Unless more onerous conditions are specified by the purchaser, tap-changers shall be
regarded as suitable for operation over the ranges of temperature given in Table 1.
Table 1 – Temperature of tap-changer environment
Temperature
Tap-changer environment
Minimum Maximum
Air –25 °C 40 °C
Liquid –25 °C 100 °C
NOTE 1 For the definitions of the tap-changer environments, see 3.55 and 3.56.
NOTE 2 The value of 100 °C quoted above is based on normal rated load and a maximum
ambient temperature of 40 °C as specified in IEC 60076-1.
4.2 Temperature of motor-drive mechanism environment
Unless more onerous conditions are specified by the purchaser, motor drive mechanisms
shall be regarded as suitable for operation in any ambient temperature between –25 °C and
40 °C.
NOTE For more onerous conditions for tap-changer or motor-drive mechanism environments, reference should be
made to IEC 60214-2.
4.3 Overload conditions
Tap-changers which comply with this standard and are selected and installed in accordance
with IEC 60214-2 shall not restrict emergency loading of the transformer according to
IEC 60354, which could result in top oil temperatures as high as 115 °C.
5 Requirements for on-load tap-changers
5.1 General requirements
5.1.1 Rating
5.1.1.1 Rated characteristics
The rated characteristics of an on-load tap-changer are:
– rated through-current;
– maximum rated through current;
– rated step voltage;
– maximum rated step voltage;
– rated frequency;
– rated insulation level.
60214-1 IEC:2003 – 31 –
5.1.1.2 Interrelation between rated through-current and rated step voltage
Up to the maximum rated through-current of the on-load tap-changer there may be different
assigned combinations of values of rated through-current and corresponding rated step
voltage. When a value of rated step voltage is referred to a specific value of rated through-
current it is called the ‘relevant rated step voltage’.
5.1.2 Liquid filled compartments for diverter and selector switches
The liquid filled compartments for diverter and selector switches shall be liquid-tight. Where
appropriate, pressure and vacuum withstand values shall be declared by the manufacturer.
NOTE If the transformer oil is to be supervised by gas-in-oil analysis, the liquid filled compartment of the diverter
or selector switch should be provided with a liquid conservator which has no connection to the conservator of the
transformer .
5.1.3 Liquid-level gauges
Liquid compartments for diverter or selector switches with integral expansion volume or
separate conservators for these compartments, when fitted, shall be provided with liquid-level
gauges.
5.1.4 Safety requirements for protection against increase in pressure
In order to minimize the risk of fire or explosion resulting from an internal failure within the
diverter or selector switch compartment, one or more of the following protective devices shall
be fitted.
NOTE 1 The tap selector compartments of air environment on-load tap-changers are usually piped to the main
transformer buchholz relay. Consideration should also be given to fitting a separate buchholz relay between the
tap-selector compartment and the conservator.
NOTE 2 For those types of on-load tap-changers that do not create an arc and are installed in sealed
compartments, other protective devices may be used.
5.1.4.1 Liquid-flow controlled relay
The liquid-flow controlled relay, installed in the pipe between the top of the diverter or selector
switch and the liquid conservator, shall respond at a predetermined liquid flow and enable the
transformer to be tripped.
5.1.4.2 Overpressure relay
The overpressure relay shall respond in the event of the pressure in the diverter or selector
switch liquid compartment exceeding a predetermined value, and enable the transformer
to be tripped.
5.1.4.3 Pressure relief device
The pressure relief device shall open when a predetermined pressure is exceeded and its
opening shall protect the diverter or selector switch liquid compartment.
Where a pressure relief device is the sole protection, it shall also be arranged with contacts to
enable the transformer to be tripped.
60214-1 IEC:2003 – 33 –
NOTE If a pressure relief device is fitted, the use of a self-sealing diaphragm type is possible. Consideration
should also be given to fitting an outlet such as ducting or trunking from the pressure relief device to protect
personnel from the displaced liquid. The use of such devices should be subject to agreement between the
manufacturer and the purchaser.
5.1.5 Limiting devices for the protection against transient overvoltages
For on-load tap-changers which incorporate limiting devices for transient overvoltages, the
manufacturer of the on-load tap-changer shall give full details of the protective characteristics,
together with any limitations which might be imposed during tests on the completed
transformer.
When spark gaps are used, care shall be taken to ensure that, after spark-over, the discharge
is quenched automatically.
5.1.6 Change-over selector recovery voltages
When coarse or reversing change-over selectors operate they momentarily disconnect the tap
winding. This can cause high recovery voltages across the change-over selector contacts
during contact separation due to capacitive coupling between the tap winding and adjacent
winding(s). The on-load tap-changer manufacturer shall declare any limiting switching
parameters for change-over selectors incorporated in an on-load tap-changer.
NOTE See IEC 60214-2 for further details of selection, control circuits and devices and transformer testing
recommendations.
5.1.7 Coarse fine regulation leakage inductance switching
When changing from the end of the fine winding to the end of the coarse winding with resistor
type tap-changers, a high leakage inductance can be set up with the two windings in series
opposition. This can cause a phase shift between the switched current and recovery voltage
of the diverter or selector switch. This may result in extended arcing of the switch.
The on-load tap-changer manufacturer shall declare any switching limitations.
NOTE See IEC 60214-2 for further details of selection and winding configurations regarding leakage inductance.
5.2 Type tests
The following type tests shall be performed on samples of the relevant on-load tap-changers
after their final development or on equivalent components provided that the manufacturer can
demonstrate that the relevant test conditions and results are not influenced by testing only
components instead of the complete tap-changer.
– Temperature rise of contacts (5.2.1);
– Switching tests (5.2.2);
– Short-circuit c
...
NORME CEI
INTERNATIONALE
60214-1
Première édition
2003-02
Changeurs de prises –
Partie 1:
Prescriptions de performances
et méthodes d'essai
Cette version française découle de la publication d’origine
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60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les
amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2
indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2
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ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
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NORME CEI
INTERNATIONALE
60214-1
Première édition
2003-02
Changeurs de prises –
Partie 1:
Prescriptions de performances
et méthodes d'essai
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– 2 – 60214-1 CEI:2003
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .10
1 Domaine d’application.14
2 Références normatives .14
3 Termes et définitions .16
4 Conditions de service .28
4.1 Température de l’environnement du changeur de prises .28
4.2 Température de l’environnement du mécanisme d’entraînement à moteur .28
4.3 Conditions de surcharge .28
5 Prescriptions pour les changeurs de prises en charge .28
5.1 Prescriptions générales .28
5.1.1 Caractéristiques.28
5.1.2 Compartiments d’huile pour commutateurs et sélecteurs en charge .30
5.1.3 Indicateurs de niveau de liquide.30
5.1.4 Prescriptions de sécurité pour la protection contre l’augmentation
de la pression .30
5.1.5 Dispositifs de limitation pour la protection contre les surtensions
transitoires.32
5.1.6 Tensions de rétablissement des présélecteurs.32
5.1.7 Commutation d’inductance de fuite dans le cas des enroulements
grossier/fin.32
5.2 Essais de type .32
5.2.1 Echauffement des contacts .34
5.2.2 Essais de coupure .34
5.2.3 Essai au courant de court-circuit.40
5.2.4 Essai d’impédance de passage.42
5.2.5 Essais mécaniques .44
5.2.6 Essais diélectriques .48
5.2.7 Certificat d’essai de type.58
5.3 Essais individuels de série.58
5.3.1 Essais mécaniques .58
5.3.2 Essai de succession des opérations.58
5.3.3 Essai diélectrique des circuits auxiliaires .58
5.3.4 Essais sous pression et sous vide.60
5.4 Essais spécifiques .60
5.4.1 Généralités .60
5.4.2 Essais diélectriques de décharge.60
6 Prescriptions pour les mécanismes d’entraînement à moteur des changeurs
de prises en charge .60
6.1 Prescriptions générales .60
6.1.1 Conformité des composants.60
6.1.2 Variation admissible de l’alimentation des auxiliaires .60
6.1.3 Contrôle pas à pas.60
6.1.4 Indicateur de position de charge .60
6.1.5 Indication du changement de prises en cours.60
6.1.6 Dispositifs de fin de course .62
6.1.7 Dispositifs de contrôle de marche en parallèle .62
6.1.8 Protection du sens de rotation .62
– 4 – 60214-1 CEI:2003
6.1.9 Dispositif de blocage en présence de surintensité.62
6.1.10 Dispositif de redémarrage .62
6.1.11 Compteur de manœuvres.62
6.1.12 Fonctionnement manuel du mécanisme d’entraînement à moteur .62
6.1.13 Armoire du mécanisme d’entraînement à moteur .62
6.1.14 Dispositif de protection contre le passage de plusieurs positions .62
6.1.15 Protection contre l’accès aux parties dangereuses.64
6.2 Essais de type .64
6.2.1 Essai de tenue mécanique .64
6.2.2 Essai de dépassement des positions extrêmes .64
6.2.3 Degré de protection de l’armoire de l’entraînement à moteur .64
6.3 Essais individuels de série.64
6.3.1 Essais mécaniques .64
6.3.2 Essai diélectrique des circuits auxiliaires .66
7 Prescriptions pour les changeurs de prises hors circuit.66
7.1 Prescriptions générales .66
7.1.1 Caractéristiques assignées .66
7.1.2 Types .66
7.1.3 Manettes et entraînements.66
7.1.4 Presse étoupes.66
7.1.5 Verrouillages .66
7.1.6 Fins de course mécaniques .68
7.2 Essais de type .68
7.2.1 Généralités .68
7.2.2 Echauffement des contacts .68
7.2.3 Essai au courant de court-circuit.70
7.2.4 Essais mécaniques .72
7.2.5 Essais diélectriques .72
7.2.6 Certificat d’essai de type.76
7.3 Essais individuels de série.76
7.3.1 Essais mécaniques .76
7.3.2 Essais sous pression et sous vide.76
8 Prescriptions pour les mécanismes d’entraînement à moteur des changeurs de
prises hors circuit .78
8.1 Prescriptions générales .78
8.1.1 Conformité des composants.78
8.1.2 Variation admissible de l’alimentation des auxiliaires .78
8.1.3 Indicateur de position de charge .78
8.1.4 Dispositifs de fin de course .78
8.1.5 Compteur de manœuvres.78
8.1.6 Fonctionnement manuel du mécanisme d’entraînement à moteur .78
8.1.7 Armoire du mécanisme d’entraînement à moteur .80
8.1.8 Protection contre l’accès aux parties dangereuses.80
8.2 Essais de type .80
8.2.1 Essai de tenue mécanique .80
8.2.2 Essai de dépassement des positions extrêmes .80
8.2.3 Degré de protection de l’armoire de l’entraînement à moteur .80
– 6 – 60214-1 CEI:2003
8.3 Essais individuels de série.82
8.3.1 Essais mécaniques .82
8.3.2 Essai diélectrique des circuits auxiliaires .82
9 Plaque signalétique .82
9.1 Changeurs de prises (en charge et hors circuit).82
9.2 Mécanismes d’entraînement à moteur.82
10 Etiquette de mise en garde pour changeur de prises hors circuit.84
11 Instructions de fonctionnement des constructeurs.84
Annexe A (normative) Informations supplémentaires sur les conditions de
fonctionnement concernant les changeurs de prises de type résistance .86
Annexe B (normative) Conditions de fonctionnement concernant les changeurs de
prises de type à bobine d'inductance.92
Annexe C (normative) Méthode de détermination de la température équivalente d’une
résistance de passage en utilisant une puissance transmise sous forme d’impulsions
de courant.114
Annexe D (informative) Circuits équivalents pour les essais d’endurance et
de pouvoir de coupure.116
Figure 1 – Courant d’essai de court-circuit donné en multiple du courant traversant
assigné maximal .42
Figure 2 – Séquence d’application de la tension d’essai.56
Figure 3 – Courant d’essai de court-circuit donné en multiple du courant traversant
assigné maximal .70
Figure 4 – Etiquette d’avertissement .84
Figure A.1 – Vecteurs de courant et de tension pour les changeurs de prises
de type résistance.86
Figure B.1 – Séquence de fonctionnement pour les changeurs de prises de type
à bobine d’inductance avec sélecteur en charge .94
Figure B.2 – Vecteurs de courant et de tension pour changeurs de prises
de type à bobine d’inductance avec sélecteur en charge .96
Figure B.3 – Séquence de fonctionnement pour les changeurs de prises de type
à bobine d’inductance avec sélecteur en charge et liaison équipotentielle.98
Figure B.4 – Vecteurs de courant et de tension pour changeurs de prises de type
à bobine d’inductance avec sélecteur en charge et connexion équipotentielle .100
Figure B.5 – Séquence de fonctionnement d’un changeur de prise de type à bobine
d'inductance avec commutateur et sélecteur de prise.104
Figure B.6 – Vecteurs de courant et de tension pour changeurs de prises de type
à bobine d’inductance avec commutateur et sélecteur de prise .106
Figure B.7 – Séquence de fonctionnement d’un changeur de prise de type à bobine
d'inductance avec interrupteur à vide et sélecteur de prise.110
Figure B.8 – Vecteurs de courant et de tension pour changeurs de prises de type
à bobine d’inductance avec interrupteur à vide et sélecteur de prise .112
Figure D.1 – Circuit d’essai équivalent – Méthode avec transformateur.116
Figure D.2 – Circuit d’essai équivalent – Méthode avec résistances.118
Tableau 1 – Température de l’environnement du changeur de prises .28
Tableau 2 – Limites d’échauffement des contacts .34
Tableau 3 – Classes des changeurs de prises en charge .48
– 8 – 60214-1 CEI:2003
Tableau 4 – Tensions de tenue assignées – Série I sur la base de la pratique en Europe .50
Tableau 5 – Tensions de tenue assignées – Série II sur la base de la pratique en
Amérique du Nord .52
Tableau 6 – Limites d’échauffement de contact pour les changeurs de prises hors circuit .68
Tableau 7 – Classes des changeurs de prises hors circuit.74
Tableau A.1 – Conditions de fonctionnement des contacts principaux et des contacts
de passage pour les changeurs de prises de type résistance .88
Tableau A.2 – Effet du facteur de puissance de la charge sur les conditions de fonction-
nement des circuits de coupure pour les changeurs de prises de type résistance.90
Tableau B.1 – Conditions de fonctionnement des contacts de commutation pour les
changeurs de prises de type à bobine d’inductance avec sélecteur en charge – sens
de commutation de P1 à P5 .94
Tableau B.2 – Conditions de fonctionnement des contacts de commutation pour
les changeurs de prises de type à bobine d’inductance avec enroulements de sélecteur
en charge et de connexion équipotentielle – sens de commutation de P1 à P5.98
Tableau B.3 – Conditions de fonctionnement des contacts de commutation pour changeurs
de prises de type à bobine d’inductance – sens de commutation de P1 à P7.102
Tableau B.4 – Conditions de fonctionnement des contacts de commutation pour
changeurs de prises en charge de type à bobine d’inductance avec interrupteur à vide
et sélecteur de prise – sens de commutation de P1 à P11.108
– 10 – 60214-1 CEI:2003
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
CHANGEURS DE PRISES –
Partie 1: Prescriptions de performances
et méthodes d’essai
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est un organisme de normalisation international qui
regroupe l’ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités Nationaux de la CEI). La CEI a pour
but de promouvoir la coopération internationale sur tous les problèmes de normalisation dans les domaines
électriques et électrotechniques. À cette fin, outre d’autres activités, la CEI publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités techniques – tous les comités nationaux de la CEI qui sont
intéressés par le sujet traité peuvent participer à ces travaux d’élaboration. Des organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales peuvent également participer à ces travaux en liaison avec la CEI.
La CEI collabore étroitement avec l’Organisation internationale de normalisation (ISO) sur la base de termes
convenus par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou les conventions formelles de la CEI sur des points d’ordre technique expriment, dans la
mesure du possible, un consensus international sur les sujets correspondants, puisque chaque comité
technique regroupe des participants issus de l’ensemble des Comités nationaux intéressés.
3) Les documents produits ont la forme de recommandations à usage international; ils sont publiés sous forme de
normes, spécifications techniques, rapports techniques ou directives et acceptés par les Comités nationaux
dans cet esprit.
4) Afin d’encourager l’unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s’engagent à appliquer les
Normes internationales de la CEI de manière transparente, dans toute la mesure du possible, au sein de leurs
normes nationales et régionales. Toute divergence entre la norme CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante devra être clairement soulignée ultérieurement.
5) La CEI n’applique pas de procédure d’estampillage pour indiquer son approbation, et ne peut être tenue pour
responsable au regard des équipements déclarés en conformité avec l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains éléments de la présente Norme internationale peuvent être soumis
à des droits de propriété intellectuelle. La CEI ne pourra être tenue responsable de l’identification de ces droits
de propriété intellectuelle.
La Norme internationale CEI 60214-1 a été établie par le comité d’études 14 de la CEI:
Transformateurs de puissance.
Cette première édition de la CEI 60214-1 annule et remplace la CEI 60214 publiée en 1989.
Cette édition constitue une révision technique.
Le texte de la présente norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
14/457/FDIS 14/462/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l’approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La CEI 60214 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Changeurs de
prises:
Partie 1: Prescriptions de performances et méthodes d’essai
Partie 2: Guide d’application (à l’étude)
– 12 – 60214-1 CEI:2003
Le comité a décidé que le contenu de cette publication reste inchangé jusqu'en 2007. A cette
date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
– 14 – 60214-1 CEI:2003
CHANGEURS DE PRISES –
Partie 1: Prescriptions de performances
et méthodes d’essai
1 Domaine d’application
Cette norme s’applique aux changeurs de prises en charge aussi bien de type à résistance
qu’à bobine d’inductance, aux changeurs de prises hors circuit et à leurs mécanismes
d’entraînement à moteur. Elle s’applique essentiellement aux changeurs de prises immergés
dans de l’huile pour transformateur selon la CEI 60296, mais elle peut également être utilisée
pour des changeurs de prises à isolation gazeuse ou immergés dans d’autres liquides
isolants dans la mesure où les conditions sont applicables.
Elle s’applique aux transformateurs pour applications de puissance et de distribution et aux
bobines d’inductance.
Elle ne s’applique pas aux transformateurs et bobines d’inductance pour applications de
traction.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60060, Techniques des essais à haute tension
CEI 60076-1:2000, Transformateurs de puissance – Partie 1: Généralités
CEI 60076-3:2000, Transformateurs de puissance – Partie 3: Niveaux d’isolement, essais
diélectriques et distances d’isolement dans l’air
CEI 60137, Traversées isolées pour tensions alternatives supérieures à 1 000 volts
CEI 60214-2, Changeurs de prises – Partie 2: Guide d’application
CEI 60270, Techniques des essais à haute tension – Mesures des décharges partielles
CEI 60296, Spécification des huiles minérales isolantes neuves pour transformateurs et
appareillage de connexion
CEI 60354, Guide de charge pour transformateurs immergés dans l’huile
CEI 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP)
___________
A publier.
Document en cours de révision, actuellement sous référence CEI 60542.
– 16 – 60214-1 CEI:2003
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
changeur de prises en charge
dispositif destiné à changer de prise sur un enroulement, pouvant être manœuvré lorsque le
transformateur est sous tension ou en charge
3.2
sélecteur de prises
dispositif destiné à être parcouru par le courant, mais non à l’établir ou à le couper, utilisé
avec un commutateur pour choisir les connexions aux prises
3.3
commutateur
dispositif de coupure utilisé avec un sélecteur de prises pour conduire, établir ou couper les
courants dans les circuits qui ont été établis à l’avance
NOTE Les commutateurs sont parfois appelés commutateurs d’arc.
3.4
sélecteur en charge
dispositif de coupure pouvant établir, conduire et couper le courant, combinant les fonctions
d’un sélecteur de prises et d’un commutateur
NOTE Les sélecteurs en charge sont parfois appelés commutateurs d’arc de prises.
3.5
changeur de prises hors circuit
dispositif destiné à changer de prise sur un enroulement, pouvant être manœuvré uniquement
lorsque le transformateur n’est pas sous tension
3.6
présélecteur
dispositif destiné à conduire le courant, mais non à l'établir ou à le couper, utilisé avec
un sélecteur de prises ou un sélecteur en charge pour permettre d’utiliser ses contacts et
les prises qui lui sont reliées plus d’une fois au cours du déplacement d’une position extrême
à l’autre
3.7
présélecteur à réglage grossier
présélecteur mettant en contact l’enroulement de réglage soit avec l’enroulement grossier
soit avec l’enroulement principal ou des parties de ceux-ci
3.8
présélecteur inverseur
présélecteur mettant en contact une des extrémités de l’enroulement de réglage avec
l’enroulement principal
3.9
impédance de passage
résistance ou bobine d’inductance comprenant un ou plusieurs éléments reliant la prise en
service à celle à mettre en service ensuite, pour transférer la charge d’une prise à l’autre
sans interrompre le courant de charge ou le modifier de manière sensible, tout en limitant le
courant de circulation pendant le temps où les deux prises sont reliées.
NOTE Pour les changeurs de prises de type à bobine d’inductance, l’impédance de passage (bobine d’induc-
tance) est habituellement appelée autotransformateur préventif. Les changeurs de prises de type à bobine
d’inductance utilisent normalement la position de liaison comme position de service (changeurs de prises en
charge à bobine d’inductance à connexion au point milieu), et c’est pourquoi la bobine d’inductance est conçue
pour le fonctionnement continu.
– 18 – 60214-1 CEI:2003
3.10
autotransformateur préventif
autotransformateur (ou bobine d’inductance à connexion au point milieu) utilisé dans des
transformateurs de changement de prises en charge et des transformateurs régulateurs ou
des régulateurs de tension d’échelon pour limiter le courant de circulation lorsqu’ils
fonctionnent dans une position où deux prises adjacentes sont reliées, ou pendant le
changement de prise entre positions adjacentes
3.11
enroulement d’équilibrage
enroulement sur le même circuit magnétique (noyau) que l’enroulement d’excitation et
l’enroulement de réglage d’un transformateur régulateur de type à bobine d’inductance avec
environ la moitié du nombre de spires de chaque section de prise
3.12
mécanisme d’entraînement
dispositif qui assure le mouvement du changeur de prises
NOTE Ce mécanisme peut comprendre un dispositif d’accumulation d’énergie indépendant pour contrôler
l’opération.
3.13
jeu de contacts
paire ou combinaison de paires de contacts individuels fixes et mobiles fonctionnant prati-
quement en même temps
3.14
contacts principaux du commutateur et du sélecteur en charge (changeur de prises de
type à résistance)
jeu de contacts conduisant le courant traversant pour lequel il n’y a pas d’impédance de
passage entre l’enroulement du transformateur et les contacts et qui ne commute aucun
courant
3.15
contacts principaux de coupure du commutateur et du sélecteur en charge (changeur
de prises de type à résistance)
jeu de contacts pour lequel il n’y a pas d’impédance de passage entre l’enroulement du trans-
formateur et les contacts et qui établit et coupe le courant
3.16
contacts de passage du commutateur et du sélecteur en charge (changeur de prises de
type à résistance)
jeu de contacts qui est connecté en série à une impédance de passage et qui établit ou coupe
le courant
3.17
contacts de transfert (changeurs de prises de type à bobine d’inductance)
jeu de contacts qui établit ou coupe le courant
NOTE En l’absence de contacts de pontage, le contact de transfert est un contact parcouru par un courant
continu.
3.18
contacts de shuntage (changeur de prises de type à bobine d’inductance)
jeu de contacts parcouru par le courant traversant qui commute le courant vers les contacts
de transfert sans aucun arc
– 20 – 60214-1 CEI:2003
3.19
contacts de pontage
contacts parcourus par un courant mobile qui forment un pontage entre deux contacts fixes
lorsqu’ils sont en position
3.20
courant de circulation
part du courant circulant dans l’impédance de passage au moment où deux prises sont reliées
temporairement au cours d’un changement de prises pour un changeur de prises de type à
résistance ou en position de fonctionnement pour un changeur de prises de type à bobine
d’inductance. Le courant de circulation est dû à la différence de tension entre les prises.
3.21
courant commuté
courant qu’il est prévu de couper pendant la commutation par chaque jeu de contacts
principaux de coupure ou de passage (changeur de prises de types à résistance) ou contacts
de transfert (changeur de prises de type à bobine d’inductance) incorporés dans le commuta-
teur ou le sélecteur en charge
3.22
tension de rétablissement
tension à fréquence industrielle qui apparaît à travers chaque jeu de contacts principaux de
coupure ou de passage (changeur de prises de type à résistance) ou contacts de transfert
(changeur de prises de type à bobine d’inductance) du commutateur ou du sélecteur en
charge après coupure du courant commuté par ces contacts
3.23
opération de changement de prises
succession complète de manœuvres du commencement à la fin d’un changement de prises
d’une position de prise en service à une position adjacente
3.24
cycle de fonctionnement
succession des opérations du changeur de prises d’une extrémité de son étendue de réglage
à l’autre et retour à sa position initiale
3.25
niveau d’isolement assigné
valeurs des tensions de tenue au choc et source séparée en courant alternatif à la terre et le
cas échéant entre phases et entre les parties pour lesquelles l’isolation est nécessaire
3.26
courant traversant assigné (I )
u
courant passant à travers le changeur de prises en charge vers le circuit extérieur, que
l’appareil est capable de transférer d’une prise vers une autre à la tension d’échelon assignée
correspondante et qu’il peut conduire en service continu en respectant les prescriptions de la
présente norme
3.27
courant traversant assigné maximal (I )
um
courant traversant assigné le plus élevé pour lequel le changeur de prises est conçu et qui
est le courant de base pour tous les essais liés au courant
3.28
tension d’échelon assignée (U )
i
pour chaque valeur de courant traversant assigné, tension maximale admissible entre bornes
destinées à être reliées à des prises successives du transformateur
– 22 – 60214-1 CEI:2003
3.29
tension d’échelon assignée applicable
tension d’échelon la plus élevée autorisée avec un courant traversant assigné donné
3.30
tension d’échelon assignée maximale (U
im)
valeur la plus élevée de la tension d’échelon assignée pour laquelle le changeur de prises est
conçu
3.31
fréquence assignée
fréquence du courant alternatif pour laquelle le changeur de prises est conçu
3.32
nombre de positions de prise disponibles
plus grand nombre de positions de prise pendant un demi cycle de fonctionnement pour
lequel un changeur de prises peut être utilisé en fonction de sa conception
NOTE Le terme «position de prise» est généralement exprimé en valeurs ± du nombre considéré, par exemple
±11 positions. Elles sont en principe aussi valables pour le mécanisme d’entraînement à moteur. Lorsqu’on utilise
le terme ‘nombre de positions de prise’ concernant un transformateur, il fait toujours référence au nombre de
positions de prise de service du transformateur considéré.
3.33
nombre de positions de prise de service
nombre de positions de prise pendant un demi cycle de fonctionnement pour lequel un
changeur de prises est utilisé dans un transformateur
NOTE Le terme «positions de prise» est généralement exprimé en valeurs ± du nombre considéré, par exemple
±11 positions. Elles sont en principe aussi valables pour le mécanisme d’entraînement à moteur. Lorsqu’on utilise
le terme ‘nombre de positions de prise’ concernant un transformateur, il fait toujours référence au nombre de
positions de prise de service du transformateur considéré.
3.34
essai de type
essai réalisé sur un changeur de prises ou ses composants ou sur une série de changeurs de
prises ou leurs composants ayant tous la même conception pour prouver leur conformité à la
présente norme
NOTE Une série de changeurs de prises est un ensemble de changeurs de prises de même conception et
possédant les mêmes caractéristiques, à l’exception des niveaux d’isolement à la terre et éventuellement entre
phases, de nombre de positions et de valeur d’impédance de passage.
3.35
essai individuel de série
essai réalisé sur chaque changeur de prises terminé, dont la conception a été vérifiée par
l’essai de type, pour établir que le changeur de prises ne présente aucun défaut de
fabrication
3.36
mécanisme d’entraînement à moteur
mécanisme d’entraînement comprenant un moteur électrique et un circuit de commande
3.37
dispositif de contrôle pas à pas d’un mécanisme d’entraînement à moteur
dispositif destiné à stopper le mécanisme d’entraînement à moteur après un changement de
prises, indépendamment de la séquence de fonctionnement du dispositif de commande
3.38
indicateur de position de prise
dispositif destiné à indiquer sur quelle prise se trouve le changeur de prises
– 24 – 60214-1 CEI:2003
3.39
indicateur de changement de prises en cours
dispositif destiné à indiquer que le mécanisme d’entraînement à moteur est en marche
3.40
interrupteurs de fin de course
dispositifs destinés à empêcher le fonctionnement du changeur de prises au-delà des
positions extrêmes, mais permettant le fonctionnement dans le sens opposé
3.41
fin de course mécanique
dispositif qui empêche physiquement le fonctionnement du changeur de prises au-delà des
positions extrêmes, mais qui permet le fonctionnement dans le sens opposé
3.42
dispositifs de contrôle de marche en parallèle
dispositifs de commande destinés à faire manœuvrer, dans le cas du fonctionnement en
parallèle de plusieurs transformateurs avec des prises, tous les changeurs de prises vers la
position désirée et à éviter toute discordance des mécanismes d’entraînement à moteur
respectifs
NOTE De tels dispositifs seraient nécessaires également dans le cas de transformateurs monophasés constituant
un groupe triphasé lorsque chaque changeur de prises monophasé est équipé de ses propres mécanismes
d’entraînement à moteur.
3.43
dispositif de déclenchement d’urgence
dispositif destiné à stopper le mécanisme d’entraînement à moteur à tout moment de telle
manière qu’une action particulière doive intervenir avant que le changement de prises suivant
puisse commencer
3.44
dispositif de blocage en présence de surintensité
dispositif destiné à empêcher ou interrompre le fonctionnement du mécanisme à entraînement
à moteur tant qu’une surintensité dépassant une valeur préréglée circule dans l’enroulement
du transformateur
NOTE Quand les commutateurs sont actionnés par des systèmes à ressort, l’interruption du fonctionnement du
mécanisme à entraînement à moteur n’empêchera pas le fonctionnement du commutateur si le déclenchement à
ressort a été actionné.
3.45
dispositif de redémarrage
dispositif destiné à redémarrer le mécanisme à entraînement à moteur après une interruption
de la tension d’alimentation pour terminer une opération de changement de prises déjà
commencée
3.46
compteur de manœuvres
dispositif destiné à indiquer le nombre de changements de prises réalisé
3.47
commande manuelle du mécanisme d’entraînement à moteur
manœuvre manuelle du changeur de prises par un dispositif mécanique, bloquant en même
temps la manœuvre par le moteur électrique
3.48
armoire du mécanisme d’entraînement à moteur
armoire qui abrite le mécanisme d’entraînement à moteur
– 26 – 60214-1 CEI:2003
3.49
dispositif de protection contre le passage de plusieurs positions
dispositif qui stoppe le mécanisme d’entraînement à moteur en cas de défaillance du circuit
de contrôle pas à pas qui laisserait le mécanisme passer plusieurs positions de prises
3.50
cycle en drapeau
méthode d’exécution d’une manœuvre de changement de prises au cours de laquelle le
courant traversant est commuté des contacts principaux de commutation avant que le courant
de circulation ne s’établisse
NOTE Ce cycle implique que la connexion de courant traversant soit au point milieu de l’impédance de passage
lorsque celle-ci est parcourue par le courant de circulation.
3.51
cycle en fanion symétrique
méthode d’exécution d’une manœuvre de changement de prises au cours de laquelle le
courant de circulation s’établit avant que le courant traversant ne soit commuté des contacts
principaux de commutation
NOTE Ce cycle implique que la connexion de courant traversant soit au point milieu de l’impédance de passage
lorsqu’elle est parcourue par le courant de circulation.
3.52
cycle en fanion asymétrique
méthode d’exécution d’une manœuvre de changement de prises au cours de laquelle, pour un
sens du mouvement de commutateur, le courant de circulation s’établit avant que le courant
traversant ne soit commuté des contacts principaux de commutation, tandis que dans l’autre
sens, le courant traversant est commuté avant que la courant de circulation ne s’établisse
NOTE 1 Ce cycle implique que la connexion de courant traversant soit à une extrémité de l’impédance de
passage lorsqu’elle est parcourue par le courant de circulation.
NOTE 2 Les changeurs de prises qui utilisent le cycle en fanion asymétrique sont normalement utilisés pour une
circulation de charges dans un seul sens.
3.53
changeur de prises de classe I
changeur de prises pouvant être seulement utilisé au point neutre des enroulements
3.54
changeur de prises de classe II
changeur de prises pouvant être seulement utilisé à une position autre que le point neutre des
enroulements
NOTE Les changeurs de prises de classe I et II ne sont aucunement liés aux transformateurs de classe I et II
décrits dans la CEI 60076-3.
3.55
changeur de prises en environnement liquide
changeur de prises monté à l’intérieur du réservoir principal du transformateur et immergé
dans le liquide isolant du transformateur
3.56
changeur de prises dans un environnement d’air
changeur de prises monté dans un conteneur à l’extérieur du réservoir principal du
transformateur et immergé dans son propre liquide isolant
___________
Les désignations ‘cycle en drapeau’ et ‘cycle en fanion’ proviennent de l’aspect des schémas vectoriels
représentant le changement de tension de sortie du transformateur en se déplaçant d’une connexion à la
connexion adjacente. Dans le ‘cycle en drapeau’ le changement de tension comprend quatre étapes, tandis que
dans le ‘cycle en fanion’ il n’y en a que deux, voir la Figure A.1.
– 28 – 60214-1 CEI:2003
3.57
tension la plus élevée pour un matériel, U
m
tension entre phases la plus élevée en valeur efficace dans un réseau triphasé pour laquelle
un changeur de prises est prévu en fonction de son isolation
4 Conditions de service
4.1 Température de l’environnement du changeur de prises
A moins que des conditions plus sévères ne soient spécifiées par l’acheteur, les changeurs
de prises doivent être considérés comme pouvant être utilisés dans les plages de tempéra-
tures indiquées au Tableau 1.
Tableau 1 – Température de l’environnement du changeur de prises
Température
Environnement du changeur
de prises
Minimale Maximale
Air –25 °C 40 °C
Liquide –25 °C 100 °C
NOTE 1 Pour les définitions des environnements des changeurs de prises, voir 3.55 et 3.56.
NOTE 2 La valeur de 100 °C indiquée ci-dessus est fondée sur une charge assignée normale et
une température ambiante maximale de 40 °C, comme spécifié dans la CEI 60076-1.
4.2 Température de l’environnement du mécanisme d’entraînement à moteur
A moins que des conditions plus sévères ne soient spécifiées par l’acheteur, les mécanismes
d’entraînement à moteur doivent être considérés comme pouvant être utilisés à toute tempé-
rature comprise entre –25 °C et 40 °C.
NOTE Pour des conditions plus sévères d’environnements de changeurs de prises ou de mécanismes d’entraîne-
ment à moteur, il convient de se référer à la CEI 60214-2.
4.3 Conditions de surcharge
Les changeurs de prises qui sont conformes à cette norme et qui sont choisis et installés
conformément à la CEI 60214-2 ne doivent pas limiter le chargement d’urgence du
transformateur conformément à la CEI 60354, ce qui pourrait entraîner des températures
d’huile de l’ordre de 115 °C.
5 Prescriptions pour les changeurs de prises en charge
5.1 Prescriptions générales
5.1.1 Caractéristiques
5.1.1.1 Caractéristiques assignées
Les caractéristiques assignées d’un changeur de prises en charge sont les suivantes:
– courant traversant assigné;
– courant traversant assigné maximal;
– tension d’échelon assignée;
– tension d’échelon assignée maximale;
– fréquence assignée;
– niveau d’isolement assigné.
– 30 – 60214-1 CEI:2003
5.1.1.2 Corrélation entre le courant traversant assigné
et la tension d’échelon assignée
Dans la limite de la valeur du courant traversant assigné maximal d’un changeur de prises en
charge, il peut exister différentes combinaisons de valeurs du courant traversant assigné et
de la tension d’échelon assignée correspondante. Lorsqu’une valeur de la tension d’échelon
assignée se réfère à une valeur spécifique du courant traversant assigné, elle est appelée
«tension d’échelon assignée correspondante».
5.1.2 Compartiments d’huile pour commutateurs et sélecteurs en charge
Les compartiments remplis d’huile pour les commutateurs et les sélecteurs en charge doivent
être étanches à l’huile. S’il y a lieu, des valeurs de tenue à la pression et au vide doivent être
fixée
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Changeurs de prises –
Partie 1:
Prescriptions de performances
et méthodes d'essai
Tap-changers –
Part 1:
Performance requirements
and test methods
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Changeurs de prises –
Partie 1:
Prescriptions de performances
et méthodes d'essai
Tap-changers –
Part 1:
Performance requirements
and test methods
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– 2 – 60214-1 © CEI:2003
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .10
1 Domaine d’application.14
2 Références normatives .14
3 Termes et définitions .16
4 Conditions de service .28
4.1 Température de l’environnement du changeur de prises .28
4.2 Température de l’environnement du mécanisme d’entraînement à moteur .28
4.3 Conditions de surcharge .28
5 Prescriptions pour les changeurs de prises en charge .28
5.1 Prescriptions générales .28
5.1.1 Caractéristiques.28
5.1.2 Compartiments d’huile pour commutateurs et sélecteurs en charge .30
5.1.3 Indicateurs de niveau de liquide.30
5.1.4 Prescriptions de sécurité pour la protection contre l’augmentation
de la pression .30
5.1.5 Dispositifs de limitation pour la protection contre les surtensions
transitoires.32
5.1.6 Tensions de rétablissement des présélecteurs.32
5.1.7 Commutation d’inductance de fuite dans le cas des enroulements
grossier/fin.32
5.2 Essais de type .32
5.2.1 Echauffement des contacts .34
5.2.2 Essais de coupure .34
5.2.3 Essai au courant de court-circuit.40
5.2.4 Essai d’impédance de passage.42
5.2.5 Essais mécaniques .44
5.2.6 Essais diélectriques .48
5.2.7 Certificat d’essai de type.58
5.3 Essais individuels de série.58
5.3.1 Essais mécaniques .58
5.3.2 Essai de succession des opérations.58
5.3.3 Essai diélectrique des circuits auxiliaires .58
5.3.4 Essais sous pression et sous vide.60
5.4 Essais spécifiques .60
5.4.1 Généralités .60
5.4.2 Essais diélectriques de décharge.60
6 Prescriptions pour les mécanismes d’entraînement à moteur des changeurs
de prises en charge .60
6.1 Prescriptions générales .60
6.1.1 Conformité des composants.60
6.1.2 Variation admissible de l’alimentation des auxiliaires .60
6.1.3 Contrôle pas à pas.60
6.1.4 Indicateur de position de charge .60
6.1.5 Indication du changement de prises en cours.60
6.1.6 Dispositifs de fin de course .62
6.1.7 Dispositifs de contrôle de marche en parallèle .62
6.1.8 Protection du sens de rotation .62
60214-1 © IEC:2003 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD .11
1 Scope .15
2 Normative references.15
3 Terms and definitions .17
4 Service conditions .29
4.1 Temperature of tap-changer environment .29
4.2 Temperature of motor-drive mechanism environment.29
4.3 Overload conditions .29
5 Requirements for on-load tap-changers .29
5.1 General requirements .29
5.1.1 Rating.29
5.1.2 Liquid filled compartments for diverter and selector switches .31
5.1.3 Liquid-level gauges.31
5.1.4 Safety requirements for protection against increase in pressure.31
5.1.5 Limiting devices for the protection against transient overvoltages .33
5.1.6 Change-over selector recovery voltages .33
5.1.7 Coarse fine regulation leakage inductance switching .33
5.2 Type tests.33
5.2.1 Temperature rise of contacts .35
5.2.2 Switching tests.35
5.2.3 Short-circuit current test.41
5.2.4 Transition impedance test .43
5.2.5 Mechanical tests .45
5.2.6 Dielectric tests .49
5.2.7 Type-test certificate .59
5.3 Routine tests .59
5.3.1 Mechanical tests .59
5.3.2 Sequence tests .59
5.3.3 Auxiliary circuits insulation test .59
5.3.4 Pressure and vacuum tests.61
5.4 Special tests.61
5.4.1 General.61
5.4.2 Dielectric discharge tests .61
6 Requirements for motor drive mechanisms for on-load tap-changers .61
6.1 General requirements .61
6.1.1 Compliance of component parts .61
6.1.2 Permissible variation of auxiliary supply.61
6.1.3 Step-by-step control.61
6.1.4 Tap position indicator.61
6.1.5 Tap-change in progress indication .61
6.1.6 Limiting devices .63
6.1.7 Parallel control devices.63
6.1.8 Direction of rotation protection .63
– 4 – 60214-1 © CEI:2003
6.1.9 Dispositif de blocage en présence de surintensité.62
6.1.10 Dispositif de redémarrage .62
6.1.11 Compteur de manœuvres.62
6.1.12 Fonctionnement manuel du mécanisme d’entraînement à moteur .62
6.1.13 Armoire du mécanisme d’entraînement à moteur .62
6.1.14 Dispositif de protection contre le passage de plusieurs positions .62
6.1.15 Protection contre l’accès aux parties dangereuses.64
6.2 Essais de type .64
6.2.1 Essai de tenue mécanique .64
6.2.2 Essai de dépassement des positions extrêmes .64
6.2.3 Degré de protection de l’armoire de l’entraînement à moteur .64
6.3 Essais individuels de série.64
6.3.1 Essais mécaniques .64
6.3.2 Essai diélectrique des circuits auxiliaires .66
7 Prescriptions pour les changeurs de prises hors circuit.66
7.1 Prescriptions générales .66
7.1.1 Caractéristiques assignées .66
7.1.2 Types .66
7.1.3 Manettes et entraînements.66
7.1.4 Presse étoupes.66
7.1.5 Verrouillages .66
7.1.6 Fins de course mécaniques .68
7.2 Essais de type .68
7.2.1 Généralités .68
7.2.2 Echauffement des contacts .68
7.2.3 Essai au courant de court-circuit.70
7.2.4 Essais mécaniques .72
7.2.5 Essais diélectriques .72
7.2.6 Certificat d’essai de type.76
7.3 Essais individuels de série.76
7.3.1 Essais mécaniques .76
7.3.2 Essais sous pression et sous vide.76
8 Prescriptions pour les mécanismes d’entraînement à moteur des changeurs de
prises hors circuit .78
8.1 Prescriptions générales .78
8.1.1 Conformité des composants.78
8.1.2 Variation admissible de l’alimentation des auxiliaires .78
8.1.3 Indicateur de position de charge .78
8.1.4 Dispositifs de fin de course .78
8.1.5 Compteur de manœuvres.78
8.1.6 Fonctionnement manuel du mécanisme d’entraînement à moteur .78
8.1.7 Armoire du mécanisme d’entraînement à moteur .80
8.1.8 Protection contre l’accès aux parties dangereuses.80
8.2 Essais de type .80
8.2.1 Essai de tenue mécanique .80
8.2.2 Essai de dépassement des positions extrêmes .80
8.2.3 Degré de protection de l’armoire de l’entraînement à moteur .80
60214-1 © IEC:2003 – 5 –
6.1.9 Overcurrent blocking device.63
6.1.10 Restarting device.63
6.1.11 Operation counter .63
6.1.12 Manual operation of the motor-drive mechanism .63
6.1.13 Motor-drive cubicle .63
6.1.14 Protective device against running-through .63
6.1.15 Protection against access to hazardous parts .65
6.2 Type tests.65
6.2.1 Mechanical load test .65
6.2.2 Overrun test.65
6.2.3 Degree of protection of motor-drive cubicle.65
6.3 Routine tests .65
6.3.1 Mechanical tests .65
6.3.2 Auxiliary circuits insulation test .67
7 Requirements for off-circuit tap-changers .67
7.1 General requirements .67
7.1.1 Rated characteristics .67
7.1.2 Types .67
7.1.3 Handles and drives .67
7.1.4 Glands .67
7.1.5 Interlocks.67
7.1.6 Mechanical end stops .69
7.2 Type tests.69
7.2.1 General.69
7.2.2 Temperature rise of contacts .69
7.2.3 Short-circuit current test.71
7.2.4 Mechanical tests .73
7.2.5 Dielectric tests .73
7.2.6 Type test certificate .77
7.3 Routine tests .77
7.3.1 Mechanical tests .77
7.3.2 Pressure and vacuum tests.77
8 Requirements for motor drive mechanisms for off-circuit tap-changers.79
8.1 General requirements .79
8.1.1 Compliance of component parts .79
8.1.2 Permissible variation of auxiliary supply.79
8.1.3 Tap position indicator.79
8.1.4 Limiting devices .79
8.1.5 Operation counter .79
8.1.6 Manual operation of the motor-drive mechanism .79
8.1.7 Motor-drive cubicle .81
8.1.8 Protection against access to hazardous parts .81
8.2 Type tests.81
8.2.1 Mechanical load test .81
8.2.2 Overrun test.81
8.2.3 Degree of protection of motor-drive cubicle.81
– 6 – 60214-1 © CEI:2003
8.3 Essais individuels de série.82
8.3.1 Essais mécaniques .82
8.3.2 Essai diélectrique des circuits auxiliaires .82
9 Plaque signalétique .82
9.1 Changeurs de prises (en charge et hors circuit).82
9.2 Mécanismes d’entraînement à moteur.82
10 Etiquette de mise en garde pour changeur de prises hors circuit.84
11 Instructions de fonctionnement des constructeurs.84
Annexe A (normative) Informations supplémentaires sur les conditions de
fonctionnement concernant les changeurs de prises de type résistance .86
Annexe B (normative) Conditions de fonctionnement concernant les changeurs de
prises de type à bobine d'inductance.92
Annexe C (normative) Méthode de détermination de la température équivalente d’une
résistance de passage en utilisant une puissance transmise sous forme d’impulsions
de courant.114
Annexe D (informative) Circuits équivalents pour les essais d’endurance et
de pouvoir de coupure.116
Figure 1 – Courant d’essai de court-circuit donné en multiple du courant traversant
assigné maximal .42
Figure 2 – Séquence d’application de la tension d’essai.56
Figure 3 – Courant d’essai de court-circuit donné en multiple du courant traversant
assigné maximal .70
Figure 4 – Etiquette d’avertissement .84
Figure A.1 – Vecteurs de courant et de tension pour les changeurs de prises
de type résistance.86
Figure B.1 – Séquence de fonctionnement pour les changeurs de prises de type
à bobine d’inductance avec sélecteur en charge .94
Figure B.2 – Vecteurs de courant et de tension pour changeurs de prises
de type à bobine d’inductance avec sélecteur en charge .96
Figure B.3 – Séquence de fonctionnement pour les changeurs de prises de type
à bobine d’inductance avec sélecteur en charge et liaison équipotentielle.98
Figure B.4 – Vecteurs de courant et de tension pour changeurs de prises de type
à bobine d’inductance avec sélecteur en charge et connexion équipotentielle .100
Figure B.5 – Séquence de fonctionnement d’un changeur de prise de type à bobine
d'inductance avec commutateur et sélecteur de prise.104
Figure B.6 – Vecteurs de courant et de tension pour changeurs de prises de type
à bobine d’inductance avec commutateur et sélecteur de prise .106
Figure B.7 – Séquence de fonctionnement d’un changeur de prise de type à bobine
d'inductance avec interrupteur à vide et sélecteur de prise.110
Figure B.8 – Vecteurs de courant et de tension pour changeurs de prises de type
à bobine d’inductance avec interrupteur à vide et sélecteur de prise .112
Figure D.1 – Circuit d’essai équivalent – Méthode avec transformateur.116
Figure D.2 – Circuit d’essai équivalent – Méthode avec résistances.118
Tableau 1 – Température de l’environnement du changeur de prises .28
Tableau 2 – Limites d’échauffement des contacts .34
Tableau 3 – Classes des changeurs de prises en charge .48
60214-1 © IEC:2003 – 7 –
8.3 Routine tests .83
8.3.1 Mechanical tests .83
8.3.2 Auxiliary circuits insulation test .83
9 Nameplate .83
9.1 Tap-changers (on-load and off-circuit) .83
9.2 Motor-drive mechanisms.83
10 Off-circuit tap-changer warning label.85
11 Manufacturers operating instructions .85
Annex A (normative) Supplementary information on switching duty relating to
resistor type tap-changers.87
Annex B (normative) Supplementary information on switching duty relating
to reactor type tap-changers .93
Annex C (normative) Method for determining the equivalent temperature of the
transition resistor using power pulse current .115
Annex D (informative) Simulated circuits for service duty and breaking capacity tests.117
Figure 1 – Short-circuit test current as a multiple of the maximum rated through-current.43
Figure 2 – Time sequence for the application of test voltage .57
Figure 3 – Short-circuit test current as a multiple of the maximum rated through-current.71
Figure 4 – Warning label .85
Figure A.1 – Current and voltage vectors for resistor type tap-changers.87
Figure B.1 – Operating sequence of reactor type tap-changers with selector switch .95
Figure B.2 – Current and voltage vectors for reactor type tap-changers with
selector switch .97
Figure B.3 – Operating sequence of reactor type tap-changers with selector switch
and equalizer windings.99
Figure B.4 – Current and voltage vectors for reactor type tap-changers with
selector switch and equalizer windings.101
Figure B.5 – Operating sequence of a reactor type tap-changer with diverter switch
and tap selector .105
Figure B.6 – Current and voltage vectors for reactor type tap-changers with diverter
switch and tap selector.107
Figure B.7 – Operating sequence of a reactor type tap-changer with vacuum interrupter
and tap selector .111
Figure B.8 – Current and voltage vectors for reactor type tap-changers with vacuum
interrupter and tap selector .113
Figure D.1 – Simulated test circuit – transformer method .117
Figure D.2 – Simulated test circuit – resistance method .119
Table 1 – Temperature of tap-changer environment .29
Table 2 – Contact temperature-rise limits .35
Table 3 – Classes of on-load tap-changer .49
– 8 – 60214-1 © CEI:2003
Tableau 4 – Tensions de tenue assignées – Série I sur la base de la pratique en Europe .50
Tableau 5 – Tensions de tenue assignées – Série II sur la base de la pratique en
Amérique du Nord .52
Tableau 6 – Limites d’échauffement de contact pour les changeurs de prises hors circuit .68
Tableau 7 – Classes des changeurs de prises hors circuit.74
Tableau A.1 – Conditions de fonctionnement des contacts principaux et des contacts
de passage pour les changeurs de prises de type résistance .88
Tableau A.2 – Effet du facteur de puissance de la charge sur les conditions de fonction-
nement des circuits de coupure pour les changeurs de prises de type résistance.90
Tableau B.1 – Conditions de fonctionnement des contacts de commutation pour les
changeurs de prises de type à bobine d’inductance avec sélecteur en charge – sens
de commutation de P1 à P5 .94
Tableau B.2 – Conditions de fonctionnement des contacts de commutation pour
les changeurs de prises de type à bobine d’inductance avec enroulements de sélecteur
en charge et de connexion équipotentielle – sens de commutation de P1 à P5.98
Tableau B.3 – Conditions de fonctionnement des contacts de commutation pour changeurs
de prises de type à bobine d’inductance – sens de commutation de P1 à P7.102
Tableau B.4 – Conditions de fonctionnement des contacts de commutation pour
changeurs de prises en charge de type à bobine d’inductance avec interrupteur à vide
et sélecteur de prise – sens de commutation de P1 à P11.108
60214-1 © IEC:2003 – 9 –
Table 4 – Rated withstand voltages – Series I based on European practice .51
Table 5 – Rated withstand voltages – Series II based on North American Practice.53
Table 6 – Contact temperature-rise limits for off-circuit tap-changers .69
Table 7 – Classes of off-circuit tap-changer .75
Table A.1 – Duty on main and transition contacts for resistor type tap-changers .89
Table A.2 – Effect of load power-factor on circuit-breaking duty
for resistor type tap-changers.91
Table B.1 – Duty on switching contacts for reactor type tap-changers with
selector switch – switching direction from P1 to P5 .95
Table B.2 – Duty on switching contacts for reactor type tap-changers with selector
switch and equalizer windings – switching direction from P1 to P5 .99
Table B.3 – Duty on switching contacts for reactor type tap-changers with
diverter switch and tap selector – switching direction from P1 to P7 .103
Table B.4 – Duty on switching contacts for reactor type tap-changers with vacuum
interrupter and tap selector – switching direction from P1 to P11 .109
– 10 – 60214-1 © CEI:2003
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
CHANGEURS DE PRISES –
Partie 1: Prescriptions de performances
et méthodes d’essai
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est un organisme de normalisation international qui
regroupe l’ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités Nationaux de la CEI). La CEI a pour
but de promouvoir la coopération internationale sur tous les problèmes de normalisation dans les domaines
électriques et électrotechniques. À cette fin, outre d’autres activités, la CEI publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités techniques – tous les comités nationaux de la CEI qui sont
intéressés par le sujet traité peuvent participer à ces travaux d’élaboration. Des organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales peuvent également participer à ces travaux en liaison avec la CEI.
La CEI collabore étroitement avec l’Organisation internationale de normalisation (ISO) sur la base de termes
convenus par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou les conventions formelles de la CEI sur des points d’ordre technique expriment, dans la
mesure du possible, un consensus international sur les sujets correspondants, puisque chaque comité
technique regroupe des participants issus de l’ensemble des Comités nationaux intéressés.
3) Les documents produits ont la forme de recommandations à usage international; ils sont publiés sous forme de
normes, spécifications techniques, rapports techniques ou directives et acceptés par les Comités nationaux
dans cet esprit.
4) Afin d’encourager l’unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s’engagent à appliquer les
Normes internationales de la CEI de manière transparente, dans toute la mesure du possible, au sein de leurs
normes nationales et régionales. Toute divergence entre la norme CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante devra être clairement soulignée ultérieurement.
5) La CEI n’applique pas de procédure d’estampillage pour indiquer son approbation, et ne peut être tenue pour
responsable au regard des équipements déclarés en conformité avec l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains éléments de la présente Norme internationale peuvent être soumis
à des droits de propriété intellectuelle. La CEI ne pourra être tenue responsable de l’identification de ces droits
de propriété intellectuelle.
La Norme internationale CEI 60214-1 a été établie par le comité d’études 14 de la CEI:
Transformateurs de puissance.
Cette première édition de la CEI 60214-1 annule et remplace la CEI 60214 publiée en 1989.
Cette édition constitue une révision technique.
Le texte de la présente norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
14/457/FDIS 14/462/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l’approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La CEI 60214 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Changeurs de
prises:
Partie 1: Prescriptions de performances et méthodes d’essai
Partie 2: Guide d’application (à l’étude)
60214-1 © IEC:2003 – 11 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
TAP-CHANGERS –
Part 1: Performance requirements
and test methods
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60214-1 has been prepared by IEC technical committee 14: Power
transformers
This first edition of IEC 60214-1 cancels and replaces IEC 60214 published in 1989. This first
edition constitutes a technical revision.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
14/457/FDIS 14/
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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