24kV金属铠装移开式开关柜技术规范.docx

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24kV金属铠装移开式开关柜技术规范

24kV金属铠装移开式开关柜

技术规范

目　　录

24kV金属铠装移开式开关柜技术规范

1规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

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凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。

GB/T11022　高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

GB1207　电磁式电压互感器

GB1208　电流互感器

GB1984　高压交流断路器

GB1985　高压交流隔离开关和接地开关

GB3906　3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备

GB/T5585　电工用铜、铝及其合金母线

GB6450　干式电力变压器

GB11032　交流无间隙金属氧化物避雷器

GB/T12022　工业六氟化硫

GB15166.2　高压交流熔断器　第2部分：

限流熔断器

GB50150　电气装置安装工程　电气设备交接试验标准

GB/T4109　交流电压高于1000V的绝缘套管

SD318　高压开关柜闭锁装置技术条件

DL/T402　高压交流断路器订货技术条件

DL/T404　3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备

DL/T486　高压交流隔离开关和接地开关

DL/T593　高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

JB/T10305　3.6kV～40.5kV高压设备用户内有机材料支柱绝缘子技术条件

IEC62271-100　高压交流断路器

2结构及性能要求

2.1开关柜技术参数

开关柜技术参数见技术规范技术参数特性表。

2.2通用要求

2.2.1产品设计应能使设备安全地进行下述各项工作：

正常运行、检查、维护操作、主回路验电、安装和扩建后的相序校核和操作联锁、连接电缆的接地、电缆试验、连接电缆或其他器件的绝缘试验以及消除危险的静电电荷等。

2.2.2产品的设计应能在允许的基础误差和热胀冷缩的热效应下不致影响设备所保证的性能，并满足与其他设备连接的要求。

2.2.3类型、额定值和结构相同的所有可移开部件和元件在机械和电气上应有互换性。

2.2.4各元件应符合各自的有关标准。

高压开关柜内的触头盒、穿墙套管局放小于5pC。

2.2.5高压开关柜母线，母排端部应采取倒圆角的措施，圆角直径为母排厚度。

2.2.6柜体应采用敷铝锌钢板弯折后栓接而成或采用优质防锈处理的冷轧钢板制成，板厚不得小于2mm。

2.2.7开关柜应分为断路器室、母线室、电缆室和控制仪表室等金属封闭的独立隔室，其中断路器室、母线室和电缆室均有独立的泄压通道。

2.2.8断路器室的活门应标有母线侧、线路侧等识别字样。

母线侧活门还应附有红色带电标志和相色标志。

活门与断路器手车联锁。

2.2.9开关柜相序按面对开关柜从左至右为A、B、C，从上到下排列为A、B、C。

2.2.10对最小空气间隙的要求：

1）单纯以空气作为绝缘介质的开关柜，相间和相对地的最小空气间隙应满足下列要求：

a）12kV：

相间和相对地125mm，带电体至门155mm。

b）24kV：

相间和相对地180mm，带电体至门210mm。

c）40.5kV：

相间和相对地300mm，带电体至门330mm。

2）以空气和绝缘隔板组成的复合绝缘作为绝缘介质的开关柜，绝缘隔板应选用耐电弧、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。

带电体与绝缘板之间的最小空气间隙应满足下述要求：

a）对12kV设备应不小于30mm。

b）对24kV设备应不小于50mm。

c）对40.5kV设备应不小于60mm。

3）开关柜内部导体采用的热缩绝缘材料老化寿命应大于20年，并提供试验报告。

2.2.11对接地的要求：

1）开关柜的底架上均应设置可靠的适用于规定故障条件的接地端子，该端子应有一紧固螺钉或螺栓连接至接地导体。

紧固螺钉或螺栓的直径应不小于12mm。

接地连接点应标以清晰可见的接地符号。

2）接地导体应采用铜质导体，在规定的接地故障条件下，在额定短路持续时间为4s时，其电流密度不应超过110A/mm2，但最小截面积不应小于240mm2。

接地导体的末端应用铜质端子与设备的接地系统相连接，端子的电气接触面积应与接地导体的截面相适应，但最小电气接触面积不应小于160mm2。

3）主回路中凡规定或需要触及的所有部件都应可靠接地。

4）各个功能单元的外壳均应连接到接地导体上，除主回路和辅助回路之外的所有要接地的金属部件应直接或通过金属构件与接地导体相连接。

金属部件和外壳到接地端子之间通过30A直流电流时压降不大于3V。

功能单元内部的相互连接应保证电气连续性。

5）可抽出部件应接地的金属部件，在试验位置、隔离位置及任何中间位置均应保持接地。

6）可移开部件应接地的金属部件，在插入和抽出过程中，在静触头和主回路的可移开部件接触之前和分离过程中应接地，以保证能通过可能的最大短路电流。

7）接地回路应能承受的短时耐受电流最大值为主回路额定短时耐受电流的87%。

8）二次控制仪表室应设有专用独立的接地导体（若需要）。

2.2.12开关柜柜顶设有横眉可粘贴间隔名称。

开关柜前门表面应标有清晰明显的主接线示意图。

2.2.13观察窗的要求：

1）观察窗至少应达到对外壳规定的防护等级。

2）观察窗应使用机械强度与外壳相当的透明板，同时应有足够的电气间隙和静电屏蔽措施，防止危险的静电电荷。

3）主回路的带电部分与观察窗的可触及表面的绝缘应满足相对地的绝缘要求。

2.2.14对柜内照明的要求：

开关柜内电缆室和二次控制仪表室应设置照明设备。

2.2.15开关柜内应设电加热器，对于手动控制的加热器应在柜外设置控制开关，以进行其投入或切除操作。

加热器应为常加热型，确保柜内潮气排放。

2.2.16铭牌。

1）开关柜的铭牌应符合DL/T404—2007《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》的规定。

2）铭牌应为不锈钢、铜材或丙烯酸树脂材料，且应用中文印制。

设备零件及其附件上的指示牌、警告牌以及其他标记也应用中文印制。

3）铭牌应包括如下内容：

a）制造商名称或商标、制造年月、出厂编号。

b）产品型号。

c）给出下列数据：

额定电压、母线和回路的额定电流、额定频率、额定短路开断电流、额定短时耐受电流及持续时间、额定峰值耐受电流、内部电弧等级（若有）。

4）开关柜中各元件应装有铭牌，铭牌要求参照相应标准。

2.2.17开关柜的“五防”和联锁要求：

1）开关柜应具有可靠的“五防”功能：

防止误分、误合断路器；防止带负荷分、合隔离开关（插头）；防止带电分、合接地刀闸；防止带接地刀闸送电；防止误入带电间隔。

2）电缆室门与接地刀闸采取机械闭锁方式，并有紧急解锁装置。

3）当断路器处在合闸位置时，断路器小车无法推进或拉出。

4）当断路器小车未到工作或试验位置时，断路器无法进行合闸操作。

5）当接地刀闸处在合闸位置时，断路器小车无法从“试验”位置进入“工作”位置。

6）当断路器小车处在“试验”位置与“工作”位置之间（包括“工作”位置）时，无法操作接地刀闸。

7）进出线柜应装有能反映出线侧有无电压，并具有自检功能的带电显示装置。

当出线侧带电时，应闭锁操作接地刀闸。

8）母线验电小车只有在母联分段柜开关小车及对应主变压器开关小车在试验或检修位置时才允许推入。

母线接地时，该母线上的验电小车不能推入。

9）站用变压器柜的前门应具有带电显示强制闭锁，并留有方便站用变检修时接地线的部位，要求与柜前门有相互闭锁。

10）站用变压器柜内的隔离小车与柜内的低压总开关应设机械闭锁或电气闭锁。

其程序过程为应先拉开低压总开关、再拉出隔离小车，然后再开站用变柜门，反之亦然。

11）开关柜电气闭锁应单独设置电源回路，且与其他回路独立。

2.2.18对开关柜限制并避免内部电弧故障的要求：

1）开关柜应通过内部燃弧试验，供货时出具相应的试验报告。

2）开关柜的各隔室之间，应满足正常使用条件和限制隔室内部电弧影响的要求；并能防止因本身缺陷、异常或误操作导致的内电弧伤及工作人员，能限制电弧的燃烧范围。

3）应采取防止人为造成内部故障的措施，还应考虑到由于柜内组件动作造成的故障引起隔室内过压及压力释放装置喷出气体，可能对人员和其他正常运行设备的影响。

4）除继电器室外，在断路器室、母线室和电缆室的均设有排气通道和泄压装置，当产生内部故障电弧时，泄压通道将被自动打开，释放内部压力，压力排泄方向为无人经过区域，泄压侧应选用尼龙螺栓。

2.2.19开关柜防护等级的要求：

在开关柜的柜门关闭时防护等级应达到IP4X或以上，柜门打开时防护等级达到IP2X或以上。

2.3　断路器

断路器技术参数见技术参数特性表（见表1）。

2.3.1　对真空断路器的要求

2.3.1.1　真空断路器应采用操动机构与本体一体化的结构。

2.3.1.2　真空灭弧室应与型式试验中采用的一致。

2.3.1.3　真空灭弧室要求采用陶瓷外壳，并采用固封式。

2.3.1.4　真空灭弧室允许储存期不小于20年，出厂时灭弧室真空度不得小于1.33×10-3Pa。

在允许储存期内，其真空度应满足运行要求。

2.3.1.5　用于开合电容器组的断路器必须通过开合电容器组的型式试验，满足C1或C2级的要求。

2.3.1.6　真空断路器接地金属外壳上应有防锈的、导电性能良好的、直径为12mm的接地螺钉。

接地点附近应标有接地符号。

2.3.2　对SF6断路器的要求

2.3.2.1　SF6气体应符合GB/T12022—2006的规定，应向项目单位提交新气试验的合格证书，所用气体必须经项目单位复检合格后方可使用。

2.3.2.2　气体抽样阀：

为便于气体的试验抽样及补充，断路器应装设合适的阀门。

2.3.2.3　SF6气体系统的要求：

断路器的SF6气体系统应便于安装和维修，并有用来连接气体处理装置和其他设备的合适连接点。

2.3.2.4　SF6气体监测设备：

断路器应装设SF6气体监测设备（包括密度继电器，压力表），且该设备应设有阀门，以便在不拆卸的情况下进行校验。

2.3.2.5　SF6气体内的水分含量：

断路器中SF6气体在额定压力下在20℃时的最大水分含量应小于150μL/L，在其他温度时应予以修正。

2.3.2.6　SF6断路器的吸附剂：

供货方需提交一份解释文件，包括吸附剂的位置、种类和重量。

2.3.3　操动机构要求

2.3.3.1　操动机构采用永磁操动机构，应保证断路器能三相分/合闸以及三相跳闸和自动重合闸。

2.3.3.2　操动机构自身应具备防止跳跃的性能。

应配备断路器的分/合闸指示，操动机构的计数器，储能状态指示应明显清晰，便于观察，且均用中文表示。

2.3.3.3　应安装能显示断路器操作次数的计数器。

该计数器与操作回路应无电气联系，且不影响断路器的合/分闸操作。

计数器为合闸记数。

2.3.3.4　永磁操动机构采用电容储能，可手动分闸，可紧急跳闸。

2.3.3.5　操动机构的额定电源电压（Ua）为直流220V，应能满足：

85％～110％Ua时可靠合闸，65％～110％可靠分闸，30％Ua及以下时不动作。

2.3.3.6　永磁操作机构储能系统：

由储能电容器进行分/合闸操作的永磁操动机构应能满足“分—0.3s—合分—180s—合分”的操作顺序。

2.3.3.7　断路器处于断开或闭合位置，都应能对合闸电容器储能。

在正常情况下，电容器完成合闸操作后要立即自动开始再储能。

2.3.3.8　在电容器储能进行过程中不能合闸，并且电容器在储能全部完成前不能合闸。

2.3.3.9　机械动作应灵活，电气分/合闸等各项操作过程中不应出现卡死、阻滞等异常现象，并设有防止“误操作”装置。

2.3.3.10　应有电容器的储能状态，并能（该信号）实现远方监控。

2.3.3.11　供货方应提供用于断路器分闸和合闸所有必需的中间继电器、闭锁继电器。

2.3.4　永磁开关控制器

2.3.4.1永磁机构控制器，用于对永磁机构断路器合、分闸操作。

本装置因配备了可预充的电容器，在动作时不受外部电源波波动的影响。

2.3.4.2控制器自带储能电容放电回路，方便检修维护。

2.3.4.3控制器内置适配器，与常规保护装置接口具有很好的适配性。

2.4隔离开关（若有）

技术参数见技术参数特性表。

2.5接地开关

技术参数见技术参数特性表。

操动机构：

可手动和电动（如有）操作，每组接地开关应装设一个机械式的分、合位置指示器；应装设观察窗，以便操作人员检查触头的位置。

2.6电流互感器

技术参数见技术参数特性表。

对电流互感器应提供下列数据：

励磁特性曲线、拐点电压、75C时最大二次电阻值等。

开关柜内的电流互感器在出厂前必须做伏安特性筛选，同一柜内的三相电流互感器伏安特性应相匹配，并有出厂报告。

2.7电压互感器

技术参数见技术参数特性表。

2.8避雷器

技术参数见技术参数特性表。

2.9站用变压器

2.9.1站用变压器应采用干式、低损耗、散热好、全工况的加强绝缘型产品。

2.9.2变压器应能在单相接地的情况下持续运行8h以上。

在布置上考虑方便调换和试验。

2.10母线

技术参数见技术参数特性表。

2.10.1母线材料：

铜。

2.10.2供货时，充气柜应提供各种触头的结构图。

2.11柜内二次元件

柜内二次元件（带电显示器、加热器、温湿度控器、综合状态指示仪、位置指示仪、指示灯、储能灯、转换开关、空气开关、电磁锁等）应质保5年。

本次报价不包含保护装置和电度表，但需预留位置，统一安装。

3标准技术参数

技术参数特性表是对采购设备的基础技术参数要求，供货方应对技术参数特性表中标准参数值进行响应。

24kV金属铠装移开式开关柜技术参数特性见表1。

表1　技术参数特性表

序号

项目

标准参数值

1.1

开关柜共用参数

1.1.1

柜型

小车式

1.1.2

开关柜型号

1.1.3

额定电压（kV）

24

1.1.4

额定频率（HZ）

50

1.1.5

额定电流（A）

630

1.1.6

温升试验电流（A）

1.1Ir

1.1.7

额定工频1min耐受电压

1.1.7.1

对地（KV）

65

1.1.8

额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2∕50μs）

1.1.8.1

对地（KV）

125

1.1.9

额定短路开断电流（kA）

25

1.1.10

额定短路关合电流（kA）

63

1.1.11

额定短时耐受电流及持续时间（kA/s）

25/4

1.1.12

额定峰值耐受电流（kA）

63

1.1.13

辅助和控制回路短时工频耐受电压（kV）

2

1.1.14

局部放电

1.1.14.1

试验电压（kV）

1.1×24/√3

1.1.14.2

单个绝缘件（≤pC）

3

1.1.14.3

电压互感器、电流互感器（≤pC）

10

1.1.15

供电电源

1.1.15.1

控制回路（V）

DC110

1.1.15.2

辅助回路（V）

AC220

1.1.16

使用寿命（≥年）

20

1.1.17

设备尺寸单台开关柜整体尺寸（长×宽×高）

1800×1000×2260

1.1.18

防护等级

1.1.18.1

柜体外壳

IP4X

1.1.18.2

隔室间

IP2X

1.1.19

爬电距离

1.1.19.1

瓷质材料（对地）（≥mm）

432

1.1.19.2

有机材料（对地）（≥mm）

480

1.1.20

相间及相对地净距（空气绝缘）（≥mm）

180

1.1.21

丧失运行连续性类别

LSC2

1.1.22

内部故障电弧允许持续时间（秒）

0.5

1.1.23

断路器布置型式

1.2

断路器参数

1.2.1

型式

真空

1.2.2

额定电压（kV）

24

1.2.3

额定频率（Hz）

50

1.2.4

额定电流（A）

630

1.2.5

主回路电阻（μΩ）

1.2.6

温升试验电流（A）

1.1Ir

1.2.7

额定工频1min耐受电压

1.2.7.1

断口（kV）

79

1.2.7.2

对地（kV）

65

1.2.8

额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2∕50μs）

1.2.8.1

断口（kV）

145

1.2.8.2

对地（kV）

125

1.2.9

额定短路开断电流

1.2.9.1

交流分量有效值（kA）

25

1.2.9.2

时间常数（ms）

45

1.2.9.3

开断次数（≥次）

30

1.2.9.4

首相开断系数

1.5

1.2.10

额定短路关合电流（kA）

63

1.2.11

额定短时耐受电流及持续时间（kA/s）

25/4

1.2.12

额定峰值耐受电流（kA）

63

1.2.13

开断时间（≤ms）

60

1.2.14

合闸弹跳时间（≤ms）

2

1.2.15

分闸时间（≤ms）

45

1.2.16

合闸时间（≤ms）

70

1.2.17

重合闸无电流间隙时间（ms）

300

1.2.18

分、合闸平均速度

1.2.18.1

分闸速度（m∕s）

1.2.18.2

合闸速度（m∕s）

1.2.19

分闸不同期性（≤ms）

2

1.2.20

合闸不同期性（≤ms）

2

1.2.21

机械稳定性（≥次）

10000

1.2.22

额定操作顺序

馈线：

O—0.3s—CO—180s—CO

1.2.23

辅助和控制回路短时工频耐受电压（kV）

2

1.2.24

异相接地故障开断试（kA）

√3/2倍额定短路开断电流

1.2.25

容性电流开合试验（试验室）

1.2.25.1

试验电流（A）

1.2.25.1.1

电缆

25

1.2.25.1.2

电容器组（≥）

400

1.2.25.2

试验电压（kV）

1.4×24/√3

1.2.25.3

C1级：

CC1：

24×O；CC2：

24×CO；BC1：

24×O；BC2：

24×CO；C2级：

CC1：

48×OCC2：

24×O和24×COBC1：

24×OBC2：

80×CO

1.2.26

操动机构型式或型号

弹簧

1.2.27

操作方式

三相机械联动

1.2.28

电动机电压（V）

DC110

1.2.29

合闸操作电源

1.2.29.1

额定操作电压（V）

DC110

1.2.29.2

操作电压允许范围（%）

85％~110％，30％不得动作

1.2.29.3

每相线圈数量（只）

1

1.2.29.4

每相线圈涌流（A）

1.2.29.5

每只线圈稳态电流（A）

1.2.30

分闸操作电源

1.2.30.1

额定操作电压（V）

DC110

1.2.30.2

操作电压允许范围

65％~110％，30％不得动作

1.2.30.3

每相线圈数量（只）

1

1.2.30.4

每只线圈涌电流（A）

1.2.30.5

每只线圈稳态电流（A）

1.2.31

备用辅助触点

1.2.31.1

数量（对）

10常开，10常闭

1.2.31.2

开断能力

1.2.32

弹簧机构储能时间（≤s）

20

1.2.33

真空灭弧室真空度（≤Pa）

1.33×10-3

1.3

隔离开关参数（如果有）

1.3.1

型式/型号

1.3.2

额定电流（A）

630

1.3.3

主回路电阻（μΩ）

25

1.3.4

温升试验电流（A）

1.1Ir

1.3.5

额定工频1min耐受电压

1.3.5.1

断口（kV）

79

1.3.5.2

对地（kV）

65

1.3.6

额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2∕50μs）

1.3.6.1

断口（kV）

145

1.3.6.2

对地（kV）

125

1.3.7

额定短时耐受电流及持续时间（kA/s）

25/4

1.3.8

额定峰值耐受电流（kA）

63

1.3.9

分/合闸时间

1.3.9.1

分闸时间（ms）

1.3.9.2

合闸时间（ms）

1.3.10

分/合闸平均速度

1.3.10.1

分闸速度（m/s）

1.3.10.2

分闸速度（m/s）

1.3.11

机械稳定性（≥）

3000

1.3.12

操动机构

1.3.12.1

型式或型号

电动并可手动

1.3.12.2

电动机电压

DC110

1.3.12.3

控制电压

DC110

1.3.12.4

允许电压变化范围（%）

85~110

1.3.12.5

操作方式

三相机械联动

1.3.13

备用辅助触点

1.3.13.1

数量

10常开，10常闭

1.3.13.2

开断能力

DC110V、2.5A

1.4

接地开关参数

1.4.1

额定短时耐受电流及持续时间（kA/s）

25/4

1.4.2

额定峰值耐受电流（kA）

63

1.4.3

额定关合电流（kA）

63

1.4.4

额定关合次数（次）

2

1.4.5

机械稳定性（≥次）

3000

1.4.6

操动机构

1.4.6.1

型式或型号

手动

1.4.6.2

电动机电压（V）

1.4.6.3

控制电压（V）

1.4.6.4

允许电压变化范围（%）

85~110

1.4.6.5

操作方式

三相机械联动

1.4.7

备用辅助触点

1.4.7.1

数量（对）

8常开，8常闭

1.4.7.2

开断能力

DC110V、2.5A

1.5

电流互感器参数

1.5.1

型式或型号

电磁式

1.5.2

绕组1

1.5.2.1

额定电流比

1.5.2.2

额定负荷

30

1.5.2.3

准确级

5P

1.5.3

绕组2

1.5.3.1

额定电流比

1.5.3.2

额定负荷

30

1.5.3.3

准确级

0.5

1.5.4

绕组3

1.5.4.1

额定电流比

1.5.4.2

额定负荷

30

1.5.4.3

准确级

0.2S

1.5.5

绕组4

1.5.5.1

额定电流比

1.5.5.2

额定负荷

1.5.5.3

准确级

1.6

零序电流互感器

1.6.1

型式

电磁式

1.6.2

额定电流比

50/1A

1.6.3

额定负荷（VA）

5（30）

1.7

电压互感器参数

1.7.1

型式或型号

电磁式

1.7.2

额定电压比

20/√3：

0.1/√3：

0.1/√3：

0.1/3

1.7.3

准确级

0.2/0.5/3P

1.7.4

接线级别

Yn/yn/yn/△

1.7.5

额定容量（VA）

60/60/100

1.7.6

三相不平衡度（V）

1

1.7.7

低压绕组1min工频耐压（kV）

2

1.7.8

额定电压因数

1.2倍连续，1.9倍8h

1.8

避雷器参数

1.8.1

型式

复