新设备新技术的应用文档格式.docx

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铝合金绞线的型号很多，标准也很多，各国的标准有所差异，国内根本上都可以生产，主要是用于出口。

铝合金绞线的代表型号有：

铝合金绞线〔AAAC〕对应国内的LHJ；

铝合金芯铝绞线〔ACAR〕对应国内型号JL/LHA1；

钢芯铝合金线绞线〔AACSR〕对应国内型号JLHA1等。

铜、铝矩形导线：

目前大量采用的是铜导体，铝导体已经很少采用，其主要原因是铜的储量大、电阻小、导电性能好、强度大。

在作为母线使用时，在特殊场合也做为接地线使用。

以前采用保护网保护的裸铜、铝母线，由于运行不平安、运行维护不方便、占有空间大等原因，现在已经很少采用。

管形母线与软导相比，其在风偏和电动力作用下的弧垂摇摆现象很微小，因此布置时可按最小带电平安距离来决定；

占地面积较小，常用于110kV及以上电压等级或户内受尺寸限制的地方使用。

它也便于截流大的封闭母线内，或设备之间的连接。

它的布置简单清晰、构架简单、静电干扰小。

管形母线的材质一般选用铝锰合金和铝镁合金两种，由于铝锰合金截流量大，易于焊接，虽强度较铝镁合金低，但可以采用其它措施来解决，所以应用更为广泛一些。

管形母线的固定方式可采用支持式或悬挂式两种。

在220kV以上的电压等级由于受支柱绝缘子强度、隔离开关高度等的限制，一般采用悬挂式，即每相采用两个悬垂绝缘子串悬挂管型母线。

在地震烈度大于9度时，为了保证地震时母线的平安，常采用悬挂式。

使用管形母线的设计计算较为复杂，需要考虑机械强度、短路电动力、弯矩和应力、母线扰度〔包括微风振动〕、端部效应等问题。

管型母线使用工程，如怀化蟒塘溪水电站、大源渡航电枢纽、汝城庐阳变电站等。

2、封闭母线

2.1分类

封闭母线

气体绝缘封闭母线

离相封闭母线

电缆母线

绝缘母线

共箱封闭母线，共箱隔相封闭母线

目前，在中小型水电站应用最广的是共箱封闭母线和电缆母线，共箱隔相封闭母线和绝缘母线也有使用。

2.2共箱封闭母线

共箱封闭母线的特点是结构紧凑、安装方便、运行维护工作量小、防护等级可达IP54。

可根本消除外界潮气、灰尘以及外物引起的短路故障。

其导体材料一般采用铜或铝，导体型式根据电流的大小可采用矩形、槽形和管形母线，一般适合于35kV及以下，电流为6300A以下的回路。

当电流大于2500A时，一般采用铝合金外壳，其防腐性能良好，并且防止了钢制外壳所引起的附加涡流损耗。

一般在长度超过20m的直线段、不同根底连接段及设备连接处等部位，设置伸缩补偿装置。

在环境比拟潮湿，长度较长时还应设置防结露装置。

安装方式采用支撑式或悬挂式。

防结露装置常采用微正压装置、热风保养装置、电加热装置和空气循环枯燥装置。

共箱封闭母线图纸及在工程中应用。

2.3离相封闭母线

采用纯铝外壳将导体分相封闭，导体一般采用纯铝圆形导体，大容量可以选用多边形导体，每相导体在同一断面上允许用一个或多个绝缘子支撑，支持跨距应避开振区。

广泛应用于100MW及以上的发电机机组，国外也有50MW的机组应用离相母线。

离相封闭母线特点：

减少接地故障，防止相间短路；

采用外壳屏蔽可消除钢构发热；

由于外壳的屏蔽作用使相间导体所受的短路电动力大为降低；

母线封闭后有可能采用微正压运行方式防止绝缘子结露，提高运行可靠性；

封闭母线由工厂成套生产，质量有保证，运行维护工作量小。

2.4绝缘管形母线

绝缘管形母线有全绝缘和半绝缘之分，它是利用铜管作导体，外敷绝缘的一种母线产品，国外称之为“管形电缆〞。

它具有载流量大、机械强度高、绝缘性能好、适应范围广等特点。

可结合土建结构设计和地形，利用相关附件可随时转弯，母线支撑跨度最大可达8mkV~35kV电压等级产品，随着产品的不断成熟，应用会越来越广泛。

从设计和使用者的角度看，虽然厂家承诺使用寿命在30年以上，但随着时间的推移，环境的交叉变化，长期运行时的发热等影响，必将对绝缘材料的使用寿命有一定的影响，特别是在连接和接头处，还必须经过时间的考验。

目前对绝缘管形母线还没有国家标准，各厂家的命名方式和规格型号都不同。

可根据工程实际情况进行选用。

目前三相每米的价格已经降到低于共箱封闭母线。

看绝缘管形母线应用图片。

2.5气体绝缘金属封闭母线〔GIL〕

主要应用在330kV及以上超高压系统中，内部结构和外部设计比拟复杂，安装要求较高。

主要特点有：

电容电流小，电能损耗小，无电磁干扰维护工作量小，安装快捷、不受转弯半径和高差的影响，工厂标准化生产，能保证质量和精度要求，价格为高压交联电缆的75%左右等优点。

在技术经济比拟合理时，一般使用在以下场所：

1）出现场地特别狭窄的地方；

2）和其他电压等级的出线回路交叉时；

3）对可靠性要求特别高的地方；

4）输送容量大的回路；

5）长距离、大落差的地方，采用其他方法无法解决的工程中。

气体绝缘金属封闭母线〔GIL〕外壳可以是钢板焊接、铝合金板焊接。

导体材质为电解铜或铝合金。

接地方式一般采用多点互联接地。

安装方式有地面安装、隧道和竖井安装、直埋安装等方式。

利用电力电缆作为母线来连接设备之间传输电流的导体，由于电缆的柔性特点，连接比拟方便，绝缘性能好，多用于电流不大，其他母线型式不易安装处。

在小水电站应用比封闭母线要廉价。

但当采用单芯多根电缆母线时，应考虑温度修正、敷设修正及排列对电缆载流量及发热的影响。

电缆母线金属护套的接地在传输容量不大或利用率低时可采用二端接地；

对电缆线路不长，且金属护套上任一点的正常感应电压不超过规定值时，应采用一端连接接地方式。

二、高压断路器

1、高压断路器分类

多油断路器：

淘汰产品，已不使用；

少油断路器：

局部在使用，新设计的电站均不再使用；

空气断路器：

已不使用；

真空断路器：

目前大量采用；

SF6断路器：

发电机专用断路器：

主要用于发电机主回路。

由于油断路器不环保、不节能、绝缘性差、维护工作量等缺点，因此、目前多油断路器、少油断路器已根本淘汰，仅在一些老电站、无经济能力更换进行改造和更换设备的电站还在使用，配件在市场上已难购到。

空气断路器也就是压缩空气断路器，由于需要一套压缩空气系统、操作时噪音大、运行中不平安、维护工作量大、体积大等缺点，目前在市场上很少有，也不再采用，属于国家第15批淘汰产品。

2、真空断路器

10kV使用的断路器大都为真空断路器，只有在10kV以上或回路电流特别大的机组中采用SF6断路器，如LN20等。

普通配电型真空断路器型号比拟多，性能根本相同，个厂家的产品在结构上有所区别，总体是向着小型化方向在开展。

断路器所配操作机构有弹簧操作机构，电磁操作机构和永磁操作机构。

弹簧操作机构跳闸电流小，速度快，跳合闸弹簧独立运行，体积较小，目前大多采用弹簧操作机构。

电磁操作机构跳闸电流较小，但合闸电流很大，跳合闸时间都比拟长；

永磁操作机构体积小，传动机构部件少，可靠性较弹簧操作机构要好。

但由于其质量不稳定，在市场上不能推开。

电磁操作机构和永磁操作机构仅在某些特别的场合使用。

在35kV及以上电压等级主要使用SF6断路器、GIS设备。

在选用35kV真空断路器时，由于其切断速度快，在电流未过零的情况下就切断短路电流，所以会在切断小电流时产生截流过电压，必须要采取措施来限制这种过电压，一般采用避雷器和R-C阻容装置来限制。

但由于正在高电压质量不稳定，没有考虑到各种系统参数的匹配，常使R-C或避雷器发生故障甚至爆炸。

因此在选用真空断路器作为35kV系统出线断路器时必须慎重选择。

目前已使用的比拟少，多用SF6断路器代替。

3、发电机断路器

发电机专用断路器是专用于发电机主回路的一种断路器，是一种低电压、大电流断路器，灭弧介质大多为真空和SF6气体，对中小容量的发电机电压母线一般采用共箱封闭母线和电缆母线，为了便于连接和布置，额定电流在4000A及以下的真空断路器安装在开关柜内。

发电机断路器有其很大的优点，就是能切断较大的短路电流直流分量，切断关合电流可达额定开断倍；

有较高的耐受瞬态恢复电压幅度和上升陡度的能力，同时在失步开断的情况能切断50%的额定开断电流和20%直流分量的能力。

由于发电机断路器靠近发电机布置，发电机回路的时间常数〔150ms〕比系统的时间常数大〔50ms〕，发电机回路电抗大，短路电流直流分量衰减更慢一些，交流分量衰减更快，导致短路电流在几个周期内都不过零，从而使发电机回路短路电流的直流分量要高于其他地点短路电流的直流分量。

因此，对发电机专用断路器切断直流分量有较高的要求。

一般对系统提供的短路电流直流分量要求有68%交流周期分量值〔对发电机源要求130%〕，而普通配电型真空断路器只能切断25%的交流分量有效值的直流短路电流，有些厂家声称可以到达40%，但没有试验报告。

发电机断路器瞬态回复电压〔TRV〕在系统源和发电机源时都均要求22kV，瞬态电压上升率〔RRRV〕分别为μs和μs，而普通断路器的TRV和RRRV分别为V和kV/μs。

发电机断路器有失步开断的要求，而普通断路器没有失步开断要求。

发电机断路器和普通型断路器的操作顺序不一样。

发电机断路器为CO-30min-CO，普通型断路器在有重合要求时为0-0.3s-CO-180s-CO，无重合要求时为0-180s-CO-180s-CO，其主要原因为：

①发电机断路器在分闸后不允许强送和重合闸。

②发电机断路器间隔时间长是因为在切断大短路电流后要使断路器恢复到起始状态或防止某些元件过热。

在水利水电工程机电设计技术标准〔SL511-2021〕中规定，发电机、同步电动机回路宜选用专用的发电机断路器。

在导体和电器选择设计标准中〔SL561-2021〕规定，额定电流为4000A及以下宜选用真空型发电机断路器〔GCB〕，额定电流4000A以上宜选用SF6发电机断路器〔GCB〕。

两个标准均没有讲在发电机和同步电动机回路可以选用普通型断路器的要求，也没有指出适用的发电机容量，那就意味着只要是发电机和同步电动机就要选用专用的发电机断路器，但由于专用的发电机断路器价格比拟贵，对小型水电站来说显然不划算。

但经过我们的研究，对小型水电站，在某些条件满足的情况下，也可以选用普通型断路器作为发电机出口断路器。

但应采取限制瞬态恢复电压幅值和上升陡度的措施，并校验额定短路开断电流中直流分量的能力。

展示发电机专有断路器图片。

4、110kV及以上高压配电装置

对110kV及以上变压配电装置，采用户外敞开式布置时，均采用SF6断路器。

由于GIS设备平安稳定，安装维护工作量小，占地面积小，价格方面也比以前有很大程度的降低，生产工艺成熟，而且适合于智能变电站和智能水电站对功能的要求。

因此，越来越得到广泛的应用。

近几年来，结合技术引进研发了一种HGIS或PASS设备，也可以叫做复合式GIS，主要应用在110kV及以上电压等级。

HGIS只将一相断路器、隔离开关或接地开关、互感器、避雷器等集成为一组模块，整体封闭于充有SF6绝缘气体的容器内。

而对于发生事故机率极低的母线，那么采用敞开式进行布置，节省了费用。

也就是说，H-GIS是一种不带充气母线的相间空气绝缘的单相GIS。

因而使现场清晰、简洁、紧凑，安装和维护方便。

它特别适合于对老变电站的改造工程。

此设备的主要特点有：

1）继承了GIS的诸多优点，如占地面积小、不受污染、运行平安、抗震性能好；

2）自身的特点：

a）性价比高。

与AIS相比节约了50~70%占地，而价格仅高约50%；

b）可靠性高。

与AIS相比，隔离/接地开关等不经常操作的设备封闭在SF6气体缸内，不受环境的影响；

c）可方便实现数字化，H-GIS的主要元件的控制集中于一台就地控制柜内，易于实现数字化；

d）安装调试方便，H-GIS采用在制造厂预制式整体组装调试，模块化整体运输到现场安装，而且各个间隔互不影响，对安装精度要求不高，安装速度快；

e）维护简单，与GIS一样，属于免维护设备，6~7年进行一次预试检查，根本可到达15~20年免维护，同时可对单相设备进行整体更换，为即插即用式；

f）由于安装在屋外，不存在SF6气体泄露的危险，可保证人员平安。

看H-GIS在工程中的应用图片。

三、互感器

互感器从油浸式过渡到目前广泛使用的环氧树脂浇注型互感器、SF6互感器及干式互感器、电子式互感器等多种性能优良的新产品。

对安装在开关柜或金属封闭母线内的35kV及以下的互感器多采用环氧浇注绝缘的互感器，当安装在屋外时一般采用油浸式、SF6互感器、干式互感器和环氧浇注互感器。

1、干式互感器

干式互电流互感器是采用有机绝缘材料。

它的主要特点是二次绕组多，可到达2~8个，一次绕组成“U〞形，主绝缘为电容型绝缘，采用电屏蔽均压结构，整个绝缘可有机器自动包扎而成。

它的主要优点有：

1）无油、无瓷、无SF6气体，不污染环境，运行在大气压下，无泄漏，无燃烧爆炸可能。

2）局部放电量小，介损低，产品性能稳定。

3）外绝缘用憎水性的硅橡胶伞裙，可提高污闪电压。

4）体积小、重量轻，便于安装。

干式电压互感器，目前只有35KV及以下的产品，且应用较少。

展示干式互感器的应用图片。

2、SF6互感器

SF6互感器，为新近开发出来的，由于价格高，仅用在标准互感器中做校准互感器使用。

对电压互感器还是大量采用油浸式电容、电磁式电压互感器。

110KV及以上的电流互感器，目前在电力系统及电站中大量采用。

3、电子式互感器

电子式电压、电流互感器，就是通过一次传感器〔电子、光学或其他非磁性原理的装置〕产生于一次电压、电流相对应的信号，电子式互感器可以实现模拟量输出，也可以实现数字量输出与其他智能设备相连接。

电子式互感器智能变电站和电站的重要支持元件，于电磁式互感器相比，它具有体积小、重量轻、动态响应范围大、线性度好、精度好、频带响应宽、数字输出、无短路开路要求等优点，是今后开展方向。

电子式电流互感器分为罗氏线圈、霍尔效应、光纤式以及巨磁电阻式电流互感器。

目前比拟成熟的是光纤式有源电流互感器，准确度等级可以到达0.2s，目前在国内外的电力系统中均已成功应用，开展前景十分广阔。

电子式电压互感器分为光电式、电阻分压式、阻容分压式电压互感器。

目前主要采用电阻分压式和阻容分压式电压互感器。

展示电子式互感器的图片。

四、自动重合器和分断器

自动重合器是一种能够自动检测故障电流，在给定时间内断开故障电流并能进行给定次数重合于执行的控制开关，无需附加继电保护装置和另外的操作电源，也不需要与外界通信。

如果是永久性故障，在平安执行完给定的重合次数后，就不会再进行重合，即闭锁于开断状态，从而将故障线路段与供电电源端隔离起来。

重合器在开断性能上与普通断路器相似，但具有屡次重合的功能。

性能参数为额定电压在6.3kV~35kV〔大多用在10kV电压等级中〕，额定电流从400A~1250A，额定开断电流从6.5kA~20kA，额定电流和开断电流都比真空断路器要小很多。

分断器是配电网中用来隔离故障线路区段的自动开关设备，它一般与重合器或断路器或熔断器配合使用，串联于重合器与断路器的负荷侧，在无电压或无电流情况下自动分闸，不具有开断短路电流的能力，但可以开断负荷电流。

自动重合器和分断器的灭弧介质有真空和SF6两种。

安装在柱上或开关柜内均可。

多在环网或辐射网的城市和农村中使用或开闭所中使用。

辐射网架结构

设定L4线路处故障，自动切断和合闸过程如下：

当L4段发生故障时，重合器A，分段器A、B、D断开，各区段均无电流通过，处于停电状态；

经过15s后重合器A自动合闸，L0段供电；

经过7s后，分段器A重合，L1段供电；

经过7s后，分段器B重合，L2段供电；

经过14s后，分段器D重合，L2段供电，L4段存在故障未消除，又一次遇到故障电流，重合器A，分段器A、B、D断开，D断开后闭锁；

在经过设定时间后，重合器A合闸，分段器A、B相继合闸，恢复相应段的供电，L4那么切除断电。

环网网架结构

环网网架结构，当L3线路段有故障时，自动切断和合闸过程根本相同，所不同的是合上联络开关后，恢复L4供电，只切除用户3的供电。

分断器在配合重合器使用时，在到达整定次数或延时分闸时间后，在无电流下自动分闸和复位，但不具备电流-时间特性。

分断器的复位次数可以根据要在配电网中安装地点的不同进行设立，但必须做到与重合器或断路器的配合。

自动重合器我院在汝城县外沙35kV变电站曾经使用过。

展示重合器和分段器的产品图片。

五、屋内成套配电装置

1、高压开关柜

主要应用于40kV及以下的电压等级。

高压开关柜型号一般的表示方式意义：

高压开关柜主要元件的安装方式可分为固定式、手车式和中置式〔抽出式〕三种，也可以分为固定式、移开式〔手车式、中置式〕两种。

变压开关柜按柜体结构可分为金属封闭铠装式、金属封闭间隔式和金属封闭箱式结构三种。

金属封闭铠装式即母线室、断路器室、电缆室、仪表室等之间全部用接地的金属封板隔离，平安性较好〔以KYN28为代表〕；

金属封闭间隔式即断路器室或其他隔室用绝缘板封隔，平安性次之〔以JYN1为代表〕；

箱式结构即柜的四周及上下用金属板封闭，除仪表室外，柜内部元件没有分隔，平安性较差〔以XGN2为代表〕。

中置式开关柜作为金属封闭铠装将开式开关设备的开展，主要得益于断路器的小型化。

中置式的优点比拟少，最主要的优点是手车小型化和制造工艺的机械化，使手车与导轨的制造更精确。

可以保证抽屉进出灵活方便，受现场地面水平条件的影响较小；

动静触头材料和工艺的改良使进出更方便，握力大，准确度高；

五防功能齐全，能防止事故蔓延。

目前使用最多，成为主流产品。

它的缺点就是由于体积小，小车一次触头在大电流下发热严重，对大电流的发电机断路器加体积大，有时做成特殊的固定柜。

箱式固定柜以XGN2-12为代表，其主要缺陷是体积过大，机械联锁操作板可靠性差，断路器拆装不方便，电缆室无排气通道，不能靠安装、没有专门的小母线室等。

有些厂可以做成靠墙安装，但需提出特殊要求。

35kV手车柜目前已KYN61-40.5和JYN1-40.5为代表。

固定柜以XGN17-40.5为代表。

JYN1-40.5的主要问题是手车定位不准，没有KYN61-40.5好；

XGN17-40.5体积偏大，母线无隔室，无专门的泄压通道，隔离开关操作力大，也无单独的小母线室等。

在选择高压开关柜型式时，应注意配置接线与厂家给出方案根本相一致。

同时根据场地情况、运行经验和设计习惯来进行选择，一般均选用比拟成熟的主流形产品。

同时设计人员要了解每种型式的开关柜的结构、使用条件、优缺点等。

老式变压开关柜，如GG-1A、GBC等，由于只将主要电气元件封闭，而且也没有分隔，母线外露，柜体尺寸大等缺点，已经淘汰不用。

目前的主流开关柜主要元件断路器一般都采用真空断路器或SF6断路器，已不用少油断路器。

电流、电压互感器均采用环氧浇注绝缘型；

避雷器采用金属氧化物避雷器；

隔离开关一般采用GN19-12或GN22-12型；

柜内小型变压器选用环氧树脂浇注的干式变压器，如SC10、SCB10-等〔S表示三相，C表示环氧树脂浇注，B表示箔式绕组〕。

环网柜是一个约定俗成的叫法，原指的是负荷开关用于环网供电，主要是因构造简单、本钱较低、体积较小、可以靠墙安装，一般只有熔断器而无继电保护。

但随着真空断路器的小型化，开关设备的多样化，现在环网柜有用负荷开关、断路器、GIS、SF6开关及重合器等设备。

因此，环网柜也可以顾名思义的叫做构成环网供电结构所使用的开关柜。

环网柜一般分为空气绝缘和SF6绝缘两种，按用途分可分为户内和户外环网柜。

目前市场上的产品型号很多，结构和设备各有特点。

在选用环网柜时，除了考虑经济型原那么外，还要校核实际运行中的转移电流。

一般而言，对于容量为800~1250KVA的变压器，可选用真空或SF6环网柜。

而对于容量在800KVA以下的变压器，那么可选用负荷开关式环网柜。

主回路额定电流不大于630A。

展示高压开关柜的图片。

2、低压配电柜〔屏〕

低压开关柜的型号比拟多，很多厂家都有自己的独特的型号，主要国产型号有MLS、GCS、GCK、GGD等，GGD是在PGL的根底上改良开发出来的，属于固定式。

PGL已经为淘汰产品。

国外厂家的型号有MNS、MD190、TrTu等。

国产MLS是在消化、吸收MNS的根底上开发的国内产品。

但不管哪种形式的低压配电柜，都必须满足国标GB7251的要求，而且要经过国家的3C认证才能在市场中使用。

3C认证是中国强制认证制度，英文名称为ChinaCompulsoryCertification，英文缩写为CCC，它是政府为保护消费者人身平安和国家平安，加强产品质量管理，依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。

国标GB7251.1-2021?

低压成套开关设备和控制设备第一局部总那么?

于2021年12月31日发布，到2021年1月13日开始实施，该标准等同于IEC61439.1-2021?

低压成套设备和控制设备?

，给制造厂家留有一年多的时间进行消化，对配电屏进行改良。

由于该标准全部为强制性条款，对使用条件、结构、技术特性和验证试验要求更为严格，如介电性能试验、温升试验、短路耐受强度试验、额定分散系数、验证试验方法等，都必须到达要求，对生产厂家是一个比拟大的考验，也将会产生局部新产品，淘汰不合要求的产品。

低压配电屏分为