HXGN1712高压开关柜技术规范文档格式.docx
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DL/T804-2002交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则
DL/T815-2002交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器
GB1094.11—2007 电力变压器第11部分:
干式变压器
GB/T10228-1997干式电力变压器技术参数和要求
GB/T17211-1998干式变压器负载导则
DL/T538-2006高压带电显示装置
DL/T1059-2007电力设备母线用热缩管
GB8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
ISO12944-1998色漆和清漆-防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护
Q/CSG11622-2008计量用电流互感器订货及验收技术条件(试行)(南方电网公司企业标准)
Q/CSG11623-2008计量用电压互感器订货及验收技术条件(试行)(南方电网公司企业标准)
Q/GXD126.01-2009电力设备交接和预防性试验规程(广西电网公司企业标准)
Q/GXD116.01-2005电能计量装置技术标准(广西电网公司企业标准)
2使用环境条件
2.1周围空气温度
最高温度:
+45℃;
最低温度:
-10℃;
日温差:
15K。
2.2海拔高度:
不大于1000m
2.3户内环境湿度(相对湿度)
日平均不大于95%;
月平均不大于90%。
2.4地震列度:
8度
水平加速度:
0.25g,
垂直加速度:
0.125g
2.5环境污秽等级:
Ⅱ级
2.6凝露和污秽运行条件下的严酷等级为2级(ChP1或ChPh),设备用于没有温度控制的地点。
3技术参数和要求
3.1开关柜基本技术要求
3.1.1型式:
户内型高压环网开关柜。
3.1.2额定电压(即最高电压):
12kV
3.1.3额定频率:
50Hz
3.1.4额定短路持续时间为4s
3.1.5额定绝缘水平
3.1.5.1柜体及开关设备、柜中变压器主绝缘的工频及雷电冲击耐受电压水平如下表所示。
施加电压部位
工频耐压
(方均根值,kV)
冲击耐压
(峰值,kV)
柜体及开关设备绝缘
主绝缘对地,相间绝缘
42
75
断口间绝缘
48
85
柜中变压器主绝缘
35
在金属封闭式高压开关柜中,凡采用非金属制成的隔板,如果以此来加强相间或相对地间绝缘时,必须提供工频及冲击电压最大耐受值。
主回路带电部分对绝缘隔板、活门的内表面之间,应能承受150%额定电压的作用。
3.1.5.2辅助回路和控制回路1min工频耐受电压2kV(方均根值)。
3.1.6温升
依照DL/T593执行,并且对于可能触及的外壳和盖板,其温升不得超过30K;
导体表面温升不得超过55K。
3.1.7分、合闸线圈和辅助回路的额定电压:
DC220V(除特别注明外)
3.1.8爬电比距:
纯瓷绝缘≥18mm/kV;
有机绝缘≥20mm/kV(按12kV计算)。
3.1.9以空气作为绝缘介质的开关柜内,各相带电导体的相间与对地净距不小于下列数值:
导体至接地间净距125mm
不同相的导体之间净距125mm
导体至无孔遮栏间净距155mm
导体至门间净距155mm
导体至网状遮栏间净距225mm
若不能满足空气净距的要求,则需采用可靠的绝缘包封以满足绝缘要求。
绝缘外表面对金属接地部分的空气净距离不小于70mm,相间空气净距离不小于65mm。
在开关柜中,凡采用非金属制成的隔板加强相间或相对地间绝缘时,高压带电裸导体与该绝缘板间应保持不小于30mm的空气间隙,相间或相对地间空气净距离不小于65mm,绝缘板应为阻燃材料制成。
相间绝缘隔板应设置在中间位置。
3.1.10真空断路器合闸弹跳时间不大于2ms;
分闸反弹幅值(mm)不应超过额定开距的20%。
必须提供出厂试验报告。
3.1.11投切电容器组能力
投切8016kvar/10020kvar电容器组不重燃不弹跳。
断路器能承受关合涌流、工频短路电流及电容器高频涌流的联合作用,并具备频繁操作的性能。
3.1.12产品的设计和材料的选用应保证整个开关柜使用寿命不小于15年(除避雷器和电子元器件不小于10年外)。
产品从交接验收合格之日起,如运行单位按“使用说明书”的规定进行运输、保管、安装和使用,当产品五年之内出现质量问题时,要求生产厂家免费更换新品或维修。
3.2开关柜结构
3.2.1高压开关柜必须有防止因本柜组件故障殃及相邻高压开关柜的措施。
高压开关柜的隔离设施,应以阻燃材料制成,并通过相应的绝缘强度的验证试验。
3.2.2同型产品内额定值和结构相同的组件应能互换。
3.2.3外壳箱体必须是采用厚度2mm或以上敷铝锌板多重折边工艺或不锈钢板加静电喷涂壳体或非金属新型复合耐火材料。
柜体表面喷涂要采用先进工艺,具有面漆美观、附着力强、硬度高、耐腐蚀、抗老化、保光保色性好等性能,满足环保要求。
至少10年不退色不锈蚀。
箱体与基础的固定要求采用地脚螺栓固定方式。
高压开关柜的外壳(包括骨架、面板、门等)必须采用厚度2mm或以上敷铝锌板多重折边工艺制成(除通风窗、排气孔外),并具有较高的机械强度,外形应美观,不得用网状纺织物、不耐火或类似的材料制造,柜体表面喷涂要采用先进工艺,具有面漆美观、附着力强、硬度高、耐腐蚀、抗老化、保光保色性好等性能。
外壳固定螺栓采用不小于M10的内六角螺栓。
柜子后背门的固定,在满足内部燃弧试验要求强度的条件下,留有开启式铰链以方便柜门开启。
从外壳的金属部件和/或金属隔板、活门以及它们的金属部件到规定的接地点通过30A(DC)时,其电压降最大为3V。
3.2.4真空断路器的分、合闸按钮不能外露,必须有安全防护措施,以免误碰触而引起误分、误合。
3.2.5如果每段母线上的高压开关柜相对排列,则相对排列的高压开关柜之间以封闭母线连接,该封闭母线由供货方随开关柜成套供货。
3.2.6断路器额定电流2000A及以下开关柜宽度按800mm设计,2500A及以上开关柜宽度按1000mm设计。
所内变压器柜(内装80kVA干式变压器时)宽度按1000mm设计,所内变压器固定安装。
(特殊情况除外)
3.2.7采用电缆出线方式。
根据需要,各柜可安装可开启式零序电流互感器。
3.2.8母线及分支引线必须全部做绝缘处理,可用热缩绝缘套管进行绝缘,也可采用硫化绝缘母线。
采用热缩绝缘材料时,必须采用自动恒温控制加热工艺处理,热缩绝缘厚度不小于2mm,接口处搭接长度不小于100mm。
母线及引线连接处应加阻燃型的绝缘盒,绝缘盒与导体上绝缘层的搭接长度不小于50mm。
所有电缆出线连接头均提供阻燃型的绝缘盒。
经过绝缘处理的母线及分支引线,要求其(绝缘层表面)对地或相间的绝缘距离均不小于100毫米。
3.2.9母线和分支引线分别有支柱绝缘子支撑固定,支柱绝缘子水平间距不大于1200mm,垂直间距不大于1000mm。
3.2.10开关柜的正面应有铭牌(厂名、厂址、型号规格、出厂日期等)、一次接线模拟图、柜位、手车序号。
表计、信号继电器等元件应有标明用途的标牌(黄底黑字黑边框)。
柜前后上沿应有线路名称、调度号标志框。
开关柜前后均有柜内设备接线图。
3.2.11主回路带电体金属边缘部分和柜体内金属凸出部分应采用倒圆角结构,以降低开关柜内金属物体和导体边缘场强,并提供最大场强部位和场强值。
柜内固定绝缘隔板的金属螺丝要装绝缘螺帽,既要保证绝缘又要保证强度;
柜内离带电导体较近(距离小于155mm)的地电位螺栓和金属凸缘(突起12mm以上)要装绝缘帽或涂绝缘阻导胶;
柜内电缆接线端子及隔离开关、接地开关的动、静触头应为圆角;
主母线和分支母线端部也应倒圆角并包有绝缘。
3.2.12开关柜顶部盖板应有通风散热孔,顶部和上、下部的通风孔应有隔尘网,均达到防护等级IP4X。
3.2.13柜后下部左侧应有一个M10或以上接地螺栓,并有接地标记(形状为倒置的正三角形,黑色边框,黑体字)作为接地点供挂地线用。
3.2.14开关柜的金属隔板应可靠接地,接地导体和接地开关应能耐受额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流。
接地开关的旋转轴与底座之间、可动部件与其支架之间的铜质软连接的截面积不得小于50mm2。
在工作位置的隔离插头应能耐受额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流的冲击,并保证接触良好。
3.2.15每一高压开关柜之间的专用接地导体均应相互连接,并通过专用端子连接牢固。
开关柜应安装在通长电缆沟的前后两根槽钢上。
3.2.16接地开关合闸操作时,动触头运动方向为由下往上,并有位置状态显示(或指示)。
3.2.17母线为电解铜板,装在单独的母线室内,母线排列A、B、C相顺序应为从上到下,或从左到右,或从外到里(从柜前观察),并标注相标:
A相——黄色,B相——绿色,C相
——红色。
母线紧固螺丝应采用不小于φ16规格的螺丝。
分支引线也为铜质,排列A、B、C相顺序应为从左到右,并标注相标。
不允许母线交叉换相。
3.2.18真空断路器及其配套的弹簧操动机构,应具有完善可靠的控制回路,可通过开关柜上控制开关的切换,实现远方/就地合闸或分闸的操作。
3.2.19为防止凝露的产生而带来的危害,开关柜在电缆室和断路器室内应分别设有功率不大于75瓦、交流220伏,可长期投入且可自动(采用温湿度控制器,必须带数字显示,可以设定温度和湿度的启动值、返回值)和手动投切(采用空开控制投退)的加热器(要求尽量靠近底部安装),并提供过热保护,同时加热器应装设防护罩(可能触及而足以灼伤皮肤时)。
加热器在额定电压下的功率应在制造厂规定值的±
10%范围内。
3.2.20在开关柜正面(仪表室柜门上)及背面门上,分别装有高压带电显示装置(具有验电功能),以满足柜前、柜后安全维护的要求。
3.2.21柜内若有有机绝缘材料,应选用耐电弧、耐高温、阻燃、低毒、不吸潮且具有优良机械强度和电气绝缘性能的材料(SMC或DMC)。
母线穿越柜间的绝缘套管采用大小伞裙结构形式的产品。
提供开关柜内绝缘子、绝缘隔板、绝缘拉杆、绝缘支撑件等主绝缘材料名称、材质、合格证、制造商;
绝缘隔板还应提供表面起痕指数、绝缘击穿强度,抗老化参数。
3.2.22泄漏电流要求
主回路带电部分,如果有泄漏电流能经过绝缘件表面的连续途径或经过仅被小的气隙、油隙所隔断的途径,到达绝缘隔板和活门的可触及表面时,则这些气隙、油隙应短接,并应测量此泄漏电流不大于0.5mA。
3.2.23所有暴露在大气中的金属部件应有可靠的防锈层(如热镀锌、喷锌、敷铝锌等)或采用不锈钢材料制成。
钢材表面除锈等级达到或优于Sa2.5、St2,防腐耐久性达到H级(15年以上。
至少达到M级中等水平,即10年以上)。
直径12mm以下的螺栓、螺钉等应采用不锈钢材料制成,直径12mm及以上的螺栓宜采用不锈钢材料制成或应采用热镀锌。
3.3对高压带电显示装置(具有验电功能)的要求
3.3.1带电显示验电装置必须能够安装在室内交流50Hz、额定电压10kV开关柜,与CG系列传感器配套使用,通过有电显示(液晶显示屏或多色发光二极管组合)和验电插件(红色发光二极管或电压表,以前者为好,下同)以反映电力设备是否带有运行电压,并具有强制电气闭锁功能。
该装置应符合DL/T538和I.E.C1243-1《验电器第一部分:
电压超过1千伏的电容型验电器》有关技术指标的综合要求,应通过电力工业部电力设备及仪表质量检测中心检测合格,并通过评审鉴定。
带电显示装置取样点及安装位置:
进线柜取样点在变压器侧,母线分段柜不需安装,PT柜取样点在母线侧,出线和电容柜取样点在线路或电容侧。
带电显示装置安装在开关柜正面和背面各一个。
3.3.2带电显示验电装置主要用于判断线路有无电。
强制闭锁型带电显示验电装置除具有提示功能外,还可提供一个接点串入电磁锁控制回路对地刀或柜门进行闭锁。
选用的带电显示验电装置必须具有一年以上的运行经验,生产厂家具有一定的规模。
3.3.3带电显示验电装置必须具有带电显示和间接验电两种功能。
带电显示功能通过液晶显示屏或发光二极管组正确显示出带电(不能采用氖灯式显示),间接验电功能通过拔插带电显示(发光二极管)或外部测量电压正确指(显)示出带电,如采用外部测量电压型,则测量电压不宜超过200V。
除CG系列传感器外,带电显示和间接验电的低压回路必须分相分功能相互独立。
3.3.4提示性要强。
在高压设备带有运行电压时,带电显示和验电插件的红灯闪烁或电压表指示读数要求直观、醒目,保证在明亮或阴暗环境下、工作人员在站立状态能清晰可见,可以提醒工作人员注意设备带电,以防止误入带电间隔或带电合接地刀闸等引起的人身、设备事故。
3.3.5寿命达60000小时以上。
显示部件和内部元件全部采用长寿命元件,更主要的是各元件工作时所承受的电压,严格控制在合理运行状态,在电力系统“接地”过电压时,也不例外。
3.3.6运行可靠。
验电显示装置为三相六套单独的组合部件,不存在同时发生故障的可能,不会出现“误指示”。
无须经常维护,可长期不间断运行。
3.3.6运行可靠。
3.3.7选用“显示╋验电╋强制闭锁”型,也可以根据需要增加核相功能。
3.3.8可以反映非接地系统运行设备故障“接地”的相别。
系统正常运行时,三相正常显示;
系统接地运行时,接地相不显示,不接地相正常显示。
3.3.9带电显示验电装置运行时,万一发生故障,可以在不打开高压开关柜门的情况下,检测或更换装置内部芯片,以解决停电处理难的问题。
3.3.10主要技术参数
有电显示及间接验电部分动作电压:
分类
额定电压
kV
不显示电压
开始显示电压kV
清晰显示电压kV
带电显示部分
10
0.87以下
0.87-3.75
3.75及以上
间接验电部分(验电插件)
1.5以下
1.5-4.0
4.0及以上
(2)强制闭锁部分动作电压在额定相电压的15%-65%时启动。
在额定工作相电压小于或等于15%时,强制闭锁处于“解锁”状态。
在额定工作相电压大于或等于65%时,强制闭锁处于“闭锁”状态。
只有在高压A.B.C三相均无运行电压时,闭锁部分才解锁,A.B.C三相任意一相有运行电压时,闭锁部分都会可靠闭锁。
控制电源:
使用交流或直流110-220V,可保证闭锁部分可靠工作;
运行中控制电源消失,闭锁接点不会误动作,被闭锁设备仍然可靠闭锁。
(3)显示清晰度:
3米以内清晰可辨。
(4)显示响应时间:
小于1秒
(5)闪动频率:
大于1Hz
(6)抗干扰能力:
系统接地运行时,接地相不显示;
不接地相正常显示。
3.4防误闭锁(联锁)要求
3.4.1高压开关柜应具备防止带负荷分、合隔离开关(或隔离插头),防止接地开关合上时(或带接地线)送电,防止带电合接地开关(或挂接地线),防止误入带电隔室等四项机械防误措施。
预留装设微机五防编码锁的位置。
下列规定对主回路是强制性的:
(1)断路器只有处于分闸位置时才能抽出或插入。
(2)断路器只有处在工作位置、隔离位置、移开位置、试验位置或接地位置时才能操作。
(3)断路器只有在与自动分闸相关的辅助回路都已接通时才可以在工作位置合闸。
相反地,断路器在工作位置处于合闸状态时辅助回路不能断开。
3.4.2出线接地开关闭锁要求
3.4.2.1出线接地开关与手车位置机械闭锁。
3.4.2.2出线接地开关与线路侧带电显示验电装置实现电气闭锁。
3.4.3进线侧接地开关
3.4.3.1进线侧接地开关装在受电开关柜上,并在受电开关柜上装线路侧带电显示验电装置。
3.4.3.2线路侧接地开关与线路侧带电显示验电装置接点实现电气闭锁。
3.4.4若电缆室在柜后维护,则电缆室门(包括封板)应与接地开关实现机械联锁,保证接地开关合上后方可开门。
电缆室门采用程序锁的方式实现与接地开关的闭锁,并且电缆室门开启一侧的固定螺丝不得少于两颗,以防止发生燃弧故障时,门被冲开而伤及人身。
3.4.5带电显示验电装置的安装位置应保证操作接地开关、接地车时运行人员可以看到。
3.5真空断路器
3.5.1断路器导电臂必须采用固体绝缘材料或绝缘护套包封(绝缘层耐受电压30kV1min)。
每个断路器应有一套机械联动的分合位置指示器和动作计数器,其安装位置要易于观察。
断路器使用年限:
保证20年。
机械部分免维护时间不得少于3年。
3.5.2断路器操动机构
断路器均采用弹簧操作机构,要求机构结构简单、性能稳定、运行可靠,电动机、分闸线圈、合闸线圈、行程开关在明显可见位置,更换分闸线圈、合闸线圈、储能行程开关时不需拆卸其他部件。
操动机构防护等级应不低于IP2X。
操动机构应有自由脱扣性能。
操动机构的每一部件应为紧固结构,在必要部位使用防腐、防锈材料。
断路器在“合”或“分”位置,机械弹簧均能储能。
应提供一个可观察弹簧状态的指示装置,最好为机械型。
采用直流电机给弹簧机构自动储能。
断路器完全合闸后,机构操作弹簧应立即自动开始储能。
在机构里,应有一套紧急状况下的手动操作储能装置。
弹簧未储能、储能完毕应有信号灯显示,并具有信号输出接点。
分闸、合闸按钮颜色分别为绿色、红色,并标有“分”、“合”字样。
储能指示、分合闸指示采用永久性标记,不允许采用不干胶标签粘贴。
当所配操动机构的型号及制造厂更改(与型式试验报告不一致)时,必须补做机械寿命试验,并提供试验报告。
3.5.3断路器及其操动机构必须牢固的安装在手车上,并带有拉出可动部分所必需的装置。
手车室导轨应可靠和便于断路器推进和滑出。
操作时产生的振动不得影响柜上的仪表、继电器等设备的正常工作。
断路器手车在柜内任何位置均应与柜体可靠接地,要求采用在底盘车两侧装设接地装置来实现可靠接地。
断路器手车操作时,必须确保在开关柜关门状态下由试验位置移动到工作位置。
3.5.5断路器的安装位置应便于检修、检查、试验和运行中的巡视。
额定电流2500A及以上断路器静触头(隔离位置)与引出铜排的连接固定螺栓应为4颗或以上,并且规格统一。
3.5.6对于安装在电容器开关柜内的真空断路器必须提供同型号同技术参数产品开合电容电流最大能力的检验报告,并在出厂时通过工频电压、冲击电压、电流的老练试验,提供试验报告。
该断路器在额定单个电容器组的开断电流允许范围内,开断关合电容器组不能发生重击穿或重燃。
3.5.7必须提供真空灭弧室的真空度测试报告。
3.5.8真空断路器额定短路开断电流的开断次数:
31.5kA及以下为30次,40kA为20次。
3.5.9真空断路器电寿命:
E2级。
3.5.10真空断路器机械寿命:
M2级(延长的机械寿命,10000次操作循环)。
3.5.11绝缘拉杆绝缘要求
出厂试验时,对真空断路器的绝缘拉杆施加直流电压20kV测量泄漏电流,应符合产品技术条件规定值,并提供试验报告。
3.5.12配下列六种品牌之一的真空灭弧室:
a)西门子;
b)ABB;
c)东芝;
d)西屋;
e)三菱;
f)阿海珐。
3.6互感器
3.6.1互感器应固定牢靠,且应采取隔离措施,当柜中其他高压电器组件运行异常时,互感器仍应能正常工作。
3.6.2电流、电压互感器二次回路不设置插拔连接头,互感器应固定安装在柜内,不能安装在可移动的手车上。
互感器的安装位置应便于运行中进行检查、巡视。
根据用户要求,可以实现:
在电压互感器一次侧设置熔断器车,以方便更换一次侧熔断器,熔断器车设置闭锁结构,只有移出熔断器车后,方可进行电压互感器设备的检修工作。
3.6.3互感器的伏安特性、准确度级及额定负载均应能满足继电保护及仪表测量装置的要求。
电流互感器应满足设计图纸参数要求。
当二次侧开路时,二次侧能承受电压3000V/1min,每个电流互感器二次绕组一点接地。
应提供每种型式各参数电流互感器的磁化特性曲线和误差曲线。
每个电流互感器应独立标号并提供接线图。
电压互感器选用三个绕组(一个计量绕组,一个测量监控绕组,一个剩余电压绕组)的互感器,电压比为(10/√3)/(0.1/√3)/(0.1/√3)/(0.1/3)kV,准确度等级为0.2/0.5/6P,容量为50/50/150VA(除特别注明外)。
3.6.4电压互感器采用低磁密的电磁式电压互感器,其高压侧熔断器的开断电流应与高压开关柜铭牌参数相匹配。
在出厂和交接时进行1.9倍额定电压下的工频空载电流测量,交接时的增量不应大于出厂试验值的5%,且空载电流(折算到高压侧)不大于10mA。
互感器能够利用自身的二次绕组在工频下进行3.2倍额定电压的匝间感应耐压试验(一次绕组高压端38kV,1min),且铁芯磁通不饱和(励磁特性不出现明显拐点)。
3.6.5电流互感器的短时耐受电流及短路持续时间、峰值耐受电流均应满足高压开关柜铭牌的要求。
3.6.6互感器采用固体绝缘浇注式,其局部放电水平:
在测量电压1.2Um/√3(Um为设备最高工作电压)下,局部放电量不大于20pC;
在测量电压1.2Um下,局部放电量不大于50pC。
并提供局部放电起始电压和熄灭电压。
3.6.7测量用电压互感器在80%~120%额定电压下,在25%~100%任意负载点,功率因数Cosф=0.8~1.0范围内,误差均应满足《测量用电压互感器检定规程》(J
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- HXGN1712 高压 开关柜 技术规范