110kVGIS技术规范书.docx
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110kVGIS技术规范书
盛阳金属科技110kV变电站工程
110kVGIS技术规范书
山东正龙设计工程顾问有限公司
2014年1月
1、总则
1.1本规范书提出了盛阳金属科技110kV变电站所需110kV户内SF6绝缘全封闭组合电器（以下简称GIS）的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述标准和规范的条文，卖方应提供符合本规范书和国家最新标准的优质产品。
1.3如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。
1.4本规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，应按较高标准执行。
1.5本技术规范书经双方确认签字后，将作为合同附件，与合同具有同等效力。
2、供货范围
2.1供货范围（1个电缆进线间隔，2个主变架空出线间隔）
进线间隔含：
断路器1台；隔离开关3组；检修接地开关3组；快速接地开关2组；CT一组（三相四绕组）；PT1组（三相）；避雷器1组（三相）；带电显示1组（三相）；母线及电缆终端、汇控箱等。
每一主变间隔含：
断路器1台；隔离开关2组；检修接地开关3组；CT一组（三相四绕组）；带电显示1组（三相）；母线及套管、汇控箱等。
具体以提供的主接线图为准，及乙方在投标书中所承诺的供货。
3、技术文件和图纸
3.1所需图纸的交付
3.1.1卖方应提交制造厂的图纸和资料给买方以便确认：
技术协议签订后1周内交付一次图纸，2周内提供二次图纸供设计院确认，设计院反馈意见后1周内提供正式图纸。
发送方式为优盘（1：
1比例CAD2000图纸）。
（GIS室进深为：
墙中心距10.0米）
3.2技术文件
3.2.1最终技术图纸、说明书、试验报告在设备起运前直接寄给有关单位，共6套。
3.2.2说明书包括以下资料
（1）全部详细的安装资料
（2）额定值和特性要求
（3）维护和检验要求
（4）运行条件
（5）试验条件
3.2.3提供以下各项试验报告
（1）例行试验报告
（2）其它适用的说明和资料
3.2.4文件格式
所有图纸和技术文件均应用中文，并采用国际标准单位。
3、技术要求
3.1应遵守的标准
3.1.1合同中按照有关标准规范规定的设备包括卖方从别处购来的设备和附件，都必须符合标准规范和准则的最新版本或修订本。
3.1.2按本规范提供的设备、应当遵循下列标准的最新版本或修改版本，但不局限于这些标准。
IEC62271-203《52kV及以上气体绝缘金属封闭电器》（原IEC60517）
IEC62271-100《高压交流断路器》（原IEC60056）
IEC62271-102《高压交流隔离开关和接地闸刀》（原IEC60129）
GB1208《电流互感器》
GB1207《电压互感器》
GB/T11022《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》
GB11032《交流无间隙金属氧化物避雷器》
GB/T16927.1～2《高电压试验技术》
GB311.1-97《高压输变电设备的绝缘配合》
GB/T8905-96《SF6电气设备中气体管理和检测导则》
GB7674-97《72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》
3.2环境条件
3.2.1周围空气温度
最高温度：
＋400C
最低温度：
－150C
最大日温差：
25K
3.2.2月平均环境最大相对湿度：
90％〔250C〕
3.2.3海拨高度：
<1000m
3.2.4地震强度：
水平加速度：
0.25g
垂直加速度：
0.125g
整台设备应能承受上述加速度同时作用，并考虑连接导线的张力和振荡造成的影响，按动态法进行计算和试验，试验方法采用共振、正弦、拍波试验法、激振5次，每次5波，每次间隔2s、安全系数1.67。
3.3型式及电气规范
3.3.1技术参数
3.3.1.1系统标称电压110kV
3.3.1.2最高工作电压126kV
3.3.1.3额定电流：
2000A（主母线）
3.3.1.4额定热稳定电流（3s）40kA
3.3.1.5额定动稳定电流100kA
3.3.1.6基准绝缘水平
额定雷电冲击耐压（1.2/50us）对地：
650kV〔峰值〕
隔离断口：
750kV〔峰值〕
额定工频耐压（50Hz1min）对地：
275kV〔有效值〕
隔离断口：
315kV〔有效值〕
3.3.1.7控制回路工频耐压（50Hz1min）2kV（有效值）
3.3.1.8安装方式：
户内
3.3.1.9电晕水平：
在1.1倍额定相电压时，晴天夜晚户外无可见电晕。
3.3.1.10无线电干扰：
在1.1倍额定相电压时，无线电干扰电压不超过500uV。
3.3.1.11辅助回路电源
操作控制回路电源均为DC220V，加热/照明回路电源（AC）380/220V。
电机电源均为DC220V。
3.3.1.12SF6气压（表压）
断路器/其它气室
额定压力（200C时）0.6Mpa/0.5Mpa
报警压力（200C时）0.55Mpa/0.45Mpa
闭锁压力（200C时）0.5Mpa
3.3.1.13气隔内SF6水份含量
安装投运时：
断路器<150ppm（体积比，20℃）
其他元件<250ppm（体积比，20℃）
运行时：
断路器<300ppm（体积比，20℃）
其他元件<500ppm（体积比，20℃）
3.3.1.14外壳类型：
钢外壳，三相共筒。
3.3.2元件的技术要求
3.3.2.1断路器断路器要求采用立式布置。
3.3.1.1.1系统标称电压：
110kV
3.3.2.1.2最高工作电压：
126kV
3.3.2.1.3额定频率：
50Hz
3.3.2.1.4额定电流：
2000A
3.3.2.1.5额定开断电流：
40kA
3.3.2.1.6关合电流：
100kA（峰值）
3.3.2.1.7热稳定电流（3s）：
40kA
3.3.2.1.8动稳定电流：
100kA（峰值）
3.3.2.1.9全开断时间：
60≤ms
分闸时间：
35≤ms
3.3.2.1.10合闸时间：
100≤ms
3.3.2.1.11额定操作循环：
分－0.3s-合分-180s-合分
3.3.2.1.12合分金属短接时间：
<60ms
3.3.2.1.13相间操作不同期时间：
合闸≤5ms、分闸≤3ms
3.3.2.1.14每相断口数：
1
3.3.2.1.15基准绝缘水平：
雷电冲击耐压（1.2/50us）：
相对地550kV（峰值）
隔离断口间650kV（峰值）
工频耐压（50HZ1min）：
相对地230kV（有效值）
隔离断口间300kV（有效值）
3.3.2.1.16短路开断能力
极限通过电流：
100kA（峰值）
首相开断系数：
1.5
额定短路开断电流：
40kA
直流分量：
43%
3.3.2.1.17电寿命和机械寿命
开断100%额定开断电流40kA20次
开断额定负荷电流2000A5000次
无需机械调整、检修和更换零部件，可连续三相操作5000次后，所有机械性能仍应在允许范围内。
在研制试验中，应按一相进行10000次连续操作。
3.3.2.1.18断路器的操动机构（弹簧操作机构）
（1）操作控制回路的电源额定电压：
直流220V，分闸线圈应能在70%～110%额定电压下可靠动作，合闸线圈能在85%～110%额定电压下可靠动作。
（2）操作机构应保证线路侧断路器应能三相分、合闸以及自动重合闸。
（3）操动机构应能实现远方及就地集中控制和调试时手动操作。
（4）SF6气体系统应设置气压过低的闭锁报警装置。
（5）断路器操动机构应在常温通过合分操作5000次不作任何机构调整。
动作特性符合要求的机械稳定性试验。
（6）操作机构应有两个分闸线圈，一个合闸线圈。
（7）操作机构电机电源：
DC220V
（8）分闸线圈电流：
DC220V2.5A（参考值）
合闸线圈电流：
DC220V2.5A（参考值）
（9）常开接点6对，常闭接点6对（给买方使用）。
3.3.2.1.19噪音水平
配用弹簧操作机构，2m远、1.5m高处噪音水平≤90dB（A）
3.3.2.2电流互感器（CT）
3.3.2.2.1额定值
3.3.2.2.1.1系统标称电压：
110kV
3.3.2.2.1.2最高工作电压：
126kV
3.3.2.2.2额定电流比：
400-800-1200/5A5P20/5P20/0.2S/0.5；30/30/30/30VA
3.3.2.3隔离开关
3.3.2.3.1额定值
系统标称电压：
110kV
最高工作电压：
126kV
额定电流：
2000A
3.3.2.3.2基准绝缘水平（内绝缘）
雷电冲击耐压（1.2/50us）对地550kV（峰值）
断口间650kV（峰值）
工频耐压（50Hz1min）对地230kV（有效值）
断口间300kV（有效值）
3.3.2.3.3额定热稳定电流（3s）：
40kA（有效值）
3.3.2.3.4额定动稳定电流：
100kA（峰值）
3.3.2.3.5分、合能力
在额定电压下能分合电容电流：
100mA
切环流：
恢复电压10V开断电流1600A100次
3.3.2.3.6空载连续分合操作5000次不作任何检修
3.3.2.3.7隔离开关采用三相同时操作，分合操作时间
合闸：
2.5s分闸：
2.5s
3.3.2.3.8操作方式：
马达操作；可现场电动、手动和远方电动操作，即应设有就地操作按钮及手力操动装置。
手动操作时，电动操作回路应自动闭锁；远方操作和就地应互相自动闭锁。
3.3.2.3.9应装有分、合位置机械指示器，分合位置信号应可引至远方。
3.3.2.3.10操作控制电压：
DC220V
3.3.2.3.11操作机构应能防寒、防热、防尘、防锈蚀。
3.3.2.3.12辅助开关的对数：
常开4对，常闭4对。
3.3.2.3.13隔离开关触头型式：
梅花触指（表面镀银）
3.3.2.3.14电机电压：
DC220V
3.3.2.4快速接地开关/检修接地开关
3.3.2.4.1额定热稳定电流（3s）：
40kA（有效值）
3.3.2.4.2额定动稳定电流：
100kA（峰值）
3.3.2.4.3感应电流开断
感性电流:
恢复电压6kV时100A
容性电流:
恢复电压6kV时5A
3.3.2.4.4快速接地开关的合闸动作时间：
<200ms，分闸动作时间：
<200ms
3.3.2.4.5应保证在无电流下进行5000次合、分操作不检修（快速接地开关为2000次）。
允许合短路故障2次而不需检修。
3.3.2.4.6操作方式
快速接地开关：
电动弹簧，也可手动。
接地开关：
电动，也可手动。
接地开关为三相联动。
3.3.2.4.6操作方式
3.3.2.4.7应设有分、合闸位置机械指示器，分合位置信号也应引至远方。
3.3.2.4.8基准绝缘水平
额定雷电冲击耐压（1.2/50us）对地：
650kV〔峰值〕
额定工频耐压（50Hz1min）对地：
230kV〔有效值〕
3.3.2.4.9辅助开关对数：
快速接地开关常辅助开关常开4对，常闭4对；接地开关常辅助开关常开4对，常闭4对。
3.3.2.4.10隔离开关触头型式：
梅花触指（表面镀银）
3.3.2.4.11操作控制电压：
DC220V
3.3.2.4.12电机电压：
DC220V
3.3.2.5避雷器
3.3.2.5.1型式：
氧化锌
3.3.2.5.2额定电压：
102kV
3.3.2.5.3额定放电电流：
10kA
3.3.2.5.4额定雷电冲击残压（8/20us）10kA不大于266kV
3.3.2.5.5额定通流容量：
a.2ms方波0.8kA20次
b.8/20us10kA20次
c.4/10us100kA2次
3.3.2.5.6工频电压作用下允许的时间如下值。
a.80kV连续工作
b.110kV10s
3.3.2.5.7装有可记录避雷动作次数和动作电流的计数器、泄漏电流指示器以及专用的接地端子（附连接螺栓）。
计数器和指示器应便于观察和更换。
3.3.2.5.8应保证避雷器的期望寿命不小于20年。
提供型式试验和老化试验报告。
3.3.2.6电压互感器（PT）
3.3.2.6.1电压互感器为三相共箱式，封闭外壳内充有SF6气体的结构。
3.3.2.6.2型式电磁式
3.3.2.6.3原边电压：
最高工作电压：
126kV
额定电压值：
110/
kV
3.3.2.6.4副边线圈号123
副边额定电压100/
V100/
V100V
额定负荷100VA100VA300VA
准确级0.20.53P
3.3.2.6.5当原边施加三相平衡的最大工作电压时，开口三角接法的第三绕组的不平衡电压不能大于1V。
3.3.2.6.6基准绝缘水平（内绝缘）
a.雷电冲击耐压（1.2/50us）550kV（峰值）
b.工频耐压（50Hz1min）230kV（有效值）
3.3.2.7母线（包括直管、弯管、三通、伸缩节等）和绝缘子
3.3.2.7.1母线分主母线和分支母线两种，其额定电压、电流、动热稳定性，基准绝缘水平等均前述。
母线支持绝缘子应保证母线的电气机械性能，但不应承受因导体热胀冷缩及母线结构和安装误差所引起的应力。
为了更好地解决主母线和分支母线的热胀冷缩问题，GIS应有一个合理的布置，三相加装带电显示器，供买方确认。
3.3.2.7.2导体直径、母线结构等因素不能引起局部放电和电晕。
3.3.2.7.3主母线设置气隔绝缘子，制造厂提供气室图。
GIS应按功能单元设置气隔和密度继电器等监视装置。
盆式绝缘子外圈应有金属环支撑，确保外壳等电位。
3.3.2.7.4伸缩节应吸收因温度变化及结构和安装误差所引起的导体应力变化。
在正常情况下，伸缩节的寿命达到伸缩循环次数为10000次，伸缩节轴内的伸缩范围（水平：
5mm/m垂直：
10mm/m）。
3.3.2.7.5主母线为三相共壳式。
分支母线亦为三相共壳式。
3.3.2.7.6母线导体材料：
合金铝管
3.3.2.7.7触头：
铜镀银
3.3.2.8电缆终端筒
3.3.2.8.1额定电流：
2000A
3.3.2.8.2电缆头与GIS的连接按IEC859《72.5kV及以上气体绝缘金属封闭电器与电缆的连接》标准规定执行。
3.3.2.8.3电缆头选用757mm规格产品，采用插拔式连接。
3.3.2.8.4电缆罐支架四周采用封闭式结构（加装封堵钢板）。
3.3.2.9复合绝缘套管
3.3.2.9.1额定电流：
2000A
3.3.2.9.2额定热稳定电流（3s）：
40kA（有效值）
3.3.2.9.3额定动稳定电流：
100kA（峰值）
3.3.2.9.4外绝缘爬距：
3906mm
3.3.2.9.5乙方应提供出线套管设板式接线端子，并保证能联接分裂间距为200mm的分裂导线。
3.3.2.9.6基准绝缘水平（外绝缘）
雷电冲击耐压（1.2/50us）550kV（峰值）
工频耐压（50Hz1min）干：
230kV（有效值）
湿：
230kV（有效值）
3.3.2.9.7套管的组装应能方便地进行现场安装
3.3.2.9.8套管采用水平布置方式。
3.3.3其他技术要求
3.3.3.1壳体
3.3.3.1.1本体材料采用钢材料。
3.3.3.1.2在正常运行条件下，外壳对运行人员及设备保证安全可靠，并保证应耐锈蚀和老化。
3.3.3.1.3SF6年漏气率：
<1%。
3.3.3.1.4GIS应是标准积木式模块化设计。
在安装和检修过程中相同的部件整套设备在出厂前应进行预组装。
并应保证完整间隔进行出厂试验和运输。
3.3.3.1.5GIS安装（包括各元件的组装和与外部单独设备的连接）应满足制造、结构、土建施工等造成的误差，并能承受或消除由此和温度影响所产生的机械应力。
3.3.3.1.6吸附剂的更换周期：
20年。
由于卖方设计、制造等原因，造成设备故障，卖方应免费提供需更换的元器件。
3.3.3.1.7GIS外壳颜色为银灰色（B03）
3.3.3.1.8制造厂应配套提供GIS安装用的全套螺栓，其安装尺寸和方式应能满足土建施工误差的要求。
3.3.3.1.9GIS设备外壳、母线外壳、操作机构连杆、机构箱、控制柜、安装螺栓等应采取防止化学气体的腐蚀、生锈、脱漆等措施。
3.3.3.1.10GIS外壳允许温升
（1）易接触地方≤30K
（2）靠近而不接触地方≤40K
（3）不接触地方≤65K
3.3.3.2固体绝缘体
3.3.3.2.1固体绝缘体所用材质应能耐受SF6气体分解物的腐蚀。
3.3.3.2.2局部放电水平：
将外施工频电压升至1.3Um（最高工作电压），至少维持10s，将电压均匀降至1.1Um，在此电压下测量单个元件放电量应小于2pC，一个完整间隔放电量要小于5pC，并提供局部放电量的试验报告。
3.3.3.2.3机械强度：
分隔绝缘子（或隔板）的承受力安全系数为4
3.3.3.3气隔室
3.3.3.3.1GIS每个气隔室外壳上应设有下列装置：
压力释放装置。
正常排气和补气装置。
3.3.3.3.2每个隔室应带温度补偿的密度继电器，并配套提供充气接口阀门等。
3.3.3.3.3GIS每个隔室平均年漏气量不大于0.5%。
3.3.3.4SF6气体系统
3.3.3.4.1气体应满足国标、IEC376标准和制造厂生产标准。
3.3.3.4.2SF6新气体中水分含量不大于64ppm（体积比）。
纯度99.8%。
3.3.3.4.3GIS中SF6气体水份含量（交接验收时）：
（1）有电弧分解物间隔≤150ppm（体积比，20℃）；
（2）无电弧分解物间隔≤250ppm（体积比，20℃）。
3.3.3.4.4GIS在正常运行时，应能在不停电的情况下安全进行气体取样等工作。
3.3.3.5在下列元件之间应设有防误操作装置，由制造厂设计并成套供货。
断路器和隔离开关之间；
隔离开关与接地开关之间。
由厂家提供逻辑回路图经甲方与设计院确认。
3.3.3.6就地控制柜
3.3.3.6.1GIS每一个断路器间隔配置一台控制柜，安装在户内。
GIS本体中全部信号均由此中继，应保证能正常转接，检修调试、试验等功能。
控制柜应有下述附件。
（1）在断路器的控制回路中提供有现场控制开关，并被连到一个远方/现场选择开关上，只有当选择开关在现场位置时，现场开关才能在控制柜中操作。
（2）在柜内装有防潮装置，提供温度可调的恒温空间加热器（0-20℃），以防止柜内出现冷凝水。
加热器适用于单相220VAC电源。
加热器要做为一个平衡的三相负载接入。
（3）每一个控制柜要配有门控的照明灯。
灯应用220VAC单相电源。
（4）对每一个控制柜要提供至少有10%裕量的端子排。
部分端子要适于6mm2的导线连接。
（5）控制柜内选择空气开关。
（6）柜内应有用铝合金材料制成的导轨，导轨有10%的裕量长度。
（7）断路器操作控制回路二次导线截面为2.5mm2，电流互感器二次回路不小于4mm2，电压互感器二次回路为不小于4mm2，其它为2.5mm2，能耐受2000V的工频电压1min。
（8）控制柜为钢板结构，并且厚度至少为1.5mm。
控制柜为防虫、防锈、抗震、防风雨型的，并且，它的密封保护满足IEC标准IP41的要求。
柜体及门结构牢固并接地。
门为钢的，并且用防风雨材料进行了处理，适于在指定的环境下工作。
合页门配有把手、销子。
柜底部易于电缆导线的进入，柜体表面进行喷漆处理，颜色应与GIS壳体相一致。
3.3.3.6.2由控制柜到各有关设备之间的控制、信号电缆，应由制造厂随GIS配套供货，本体电缆由卖方在厂家车间接线，本体间联络电缆由厂家现场负责接线。
连接电缆采用屏蔽控制电缆，并沿不锈钢电缆槽盒敷设。
3.3.3.6.3二次控制电缆外皮应无感应电流。
GIS外壳上长期感应电压应控制在小于36伏，应可靠接地，并提供接地端子及附属的连接螺栓。
3.3.3.6.4柜内二次线均需加二次号牌。
3.3.3.7110kV进线处设计量关口点。
计量采用专用PT、CT绕组，CT准确级为0.2S、PT准确级为0.2；二次回路不上GIS汇控柜端子排，通过控制电缆由GISPT、CT二次接线盒接入二次设备室电度表屏专用接线盒，再接入电能表。
GISPT、CT二次接线盒设置铅封口。
3.3.3.8密封圈采用进口产品。
3.3.3.9气室划分时，应考虑分间隔拆解检修的需要，厂家提供详细的气室划分设计图纸，由甲方确认后方可实施。
4、备品、专用工具及仪表
序号
名称
型号规格
数量
生产厂商
1
断路器分闸线圈
DC220V
1只
2
断路器合闸线圈
DC220V
1只
3
SF6气体
1瓶
4
SF6气体密度继电器
2只
5
隔离/接地开关手动把手
2把
6
力矩扳手
200N
2把
7
SF6气体回收装置
RBLH-35Y-65-300
1台
5、工厂检验和试验
5.1卖方应在产品开始生产时即用传真通知甲方生产计划进度表，买方将派人（4人）到工厂检查验收产品，参加一些例行试验、抽样试验。
买方人员参加监造既不能解除卖方按合同规定应承担的责任也不能代替到货后买方的检验。
厂家所有外购部件的质量控制由厂家完成，并在试验报告上签字确认。
5.2试验项目
5.2.1出厂试验
GIS整个或每个装配都需做下列试验（依据IEC有关标准）
5.2.1.1断路器的机械操作试验
a.最小操作压力下和最小控制电压下的操作试验。
b.控制电压变化时操作试验
85～110%Ucr时“合”；70～110%Ucr时“分”；
100%Ucr时“合、分”；100%Ucr时“分、合分”；
Ucr-额定控制电压；
c.“合”、“合分”和“分－合分”时间校准试验；
5.2.1.2隔离开关机械试验
5.2.1.3快速接地开关的机械操作试验
5.2.1.4接地开关机械试验
5.2.1.5操作机构压力和SF6气体压力检测试验
5.2.1.6主回路电阻测量（测量电流为DC100A）
5.2.1.7辅助回路的控制回路检查
5.2.1.8辅助回路的工频耐压试验
5.2.1.9局部放电试验（完整间隔进行试验）
5.2.1.10耐压试验
5.2.1.11SF6气体泄漏试验
5.2.1.12根据IEC标准对电流互感器和电压互感器做各种试验
5.2.1.13SF6气体密度继电器试验
5.2.1.14控制接线检查
5.2.1.15压力容器的耐压试验（由供应商执行）
5.2.1.16避雷器有关试验（由供应商执行）
5.2.1.17控制柜有关试验项目
控制回路的工频耐压试验
接线端子及其标号检查
装配件的完整性检查
5.
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