500KV断路器及附属设备技术规范书.docx

500KV断路器及附属设备技术规范书.docx

《500KV断路器及附属设备技术规范书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《500KV断路器及附属设备技术规范书.docx（55页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

500KV断路器及附属设备技术规范书

1000MW燃煤扩建工程

500kV断路器技术规范书

2008年10月

附件1　技术规范

1总则和工程概况

1.1总则

1.1.1本技术协议适用于1000MW燃煤扩建工程配套的500kV断路器，它包括500kV断路器本体及其附属设备的设计、结构、性能、制造、检验、安装和试验等方面的技术要求。

1.1.2本技术协议提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出详细规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应保证提供符合本技术协议和相关的国际国内标准要求的优质产品及相应服务。

对国家有关安全、环保等强制性标准必须满足其要求。

1.1.3卖方对500kV断路器的整套系统和设备（包括附属系统与设备）负有全责，即包括分包（或采购）的产品。

分包（或采购）的产品制造商应事先征得买方认可。

1.1.4本技术协议所使用的标准若与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较严格标准执行。

1.1.5双方共同确认和签字后作为订货合同的附件，与订货合同正文具有同等效力。

未尽事宜由双方协商解决。

1.1.6在合同签定后，买方有权因规范、标准、规程发生变化而提出一些补充要求，具体内容双方共同商定。

1.1.7采用统一的KKS编码标识系统，编码范围包括卖方所供系统、设备、主要部件等。

卖方在设计、制造、运输、安装、试运及项目管理等各个环节使用KKS编码。

设计联络会内容包括协调编码标识使用的规范、完整、统一。

1.2工程概况

1.2.1气象资料

本市气象站距电厂厂址约24km，区间地势平坦，属同一气候区。

本市各气象要素特征值如下：

历年平均气压101650Pa

历年平均气温15.6℃

历年极端最高气温39.1℃

历年极端最低气温-11.3℃

历年平均最高气温19.9℃

历年平均最低气温12.0℃

历年最热月平均气温28.0℃

历年最冷月平均气温3.1℃

历年平均相对湿度79%

历年最小相对湿度10%

历年最大绝对湿度4240Pa

历年最小绝对湿度90Pa

历年平均降水量1083.8mm

历年最大日降水量298.0mm

历年最大1h降水量68.5mm

历年年平均蒸发量1382.6mm

历年年平均雷暴日数32.1d

历年年最多雷暴日数55d

历年最大积雪深度16cm

历年最大冻土深度18cm

历年平均风速3.2m/s

历年最大风速24m/s

工程场地地震动峰值加速度为0.09g，地震基本烈度按6度考虑。

厂址区污秽等级为28mm/kV。

远景年500kV系统设备短路水平为63kA。

1.2.2厂用电系统电压

中压系统为三相、50Hz、6kV；额定功率200kW及以上电动机的额定电压为6kV。

主厂房机炉单元低压交流电压系统（包括保安电源）为380V、三相三线、50Hz；额定功率200kW以下电动机的额定电压为380V；交流控制电压为单相220V，所需220V或其他交流电压均由卖方配套隔离变压器自行解决。

主厂房公用、照明、检修和辅助厂房低压交流电压系统采用中性点直接接地系统，为380/220V、三相四线系统。

直流控制电压为110V，电压变化范围从94V到121V，PC柜和6kV开关柜控制电压为直流110V，MCC柜控制电压为交流220V，仪表、PLC等需要的不停电电源UPS为单相AC220V。

设备照明电源为380/220V三相四线，而安全照明电压为24V和12V两种。

维修插座电源额定电压为50Hz、三相380V、70A；单相220V、20A。

1.2.3系统概况和相关设备

本期500kV系统采用一个半断路器接线，配电装置为屋外敞开式断路器三列式布置方式；220kV系统为一期屋内配电装置备用间隔扩建，双母线接线。

配电装置采用瓷柱型SF6断路器。

共计2个500kV完整串和1个220kV间隔。

系统额定电压：

500kV系统最高电压：

550kV

系统额定频率：

50Hz系统中性点接地方式：

直接接地

安装方式：

屋外落地垂直安装相间距离：

8m

与断路器相连接的导线型号:

2×LGJQT-1400和2×NAHLGJQ-1440

1.3工作范围

1.3.1卖方的供货范围和设计分工

卖方应为本工程配套提供断路器（包括断路器及其辅助设备、本技术协议规定的其它相关配套设备及附件），卖方详细的供货范围和设计分工在本合同相关附件中已明确。

1.3.2卖方基本工作范围包括对供货范围内所含设备、结构、材料的设计、制造、测试、包装和发运服务等各项工作，还包括对设备的安装、校验、启动调试及初期试运行中的服务、培训。

1.3.3卖方提供断路器的设备及系统详见本技术技术协议附件二。

2技术要求

2.1标准和规范

2.1.1合同设备包括卖方向其他厂商购买的所有附件和设备，这些附件和设备符合相应的标准规范或法规的最新版本或其修正本的要求，除非另有特别说明，将包括在供货期内有效的任何修正和补充。

2.1.2除非另有规定，均遵守最新的国家标准（GB）和国际电工委员会（IEC）标准以及国际单位制（SI）标准。

如采用合资或合作产品，还遵守合作方国家标准，当上述标准不一致时按高标准执行。

2.1.3卖方提供的设备和配套件符合以下标准但不局限于以下标准：

GB1984高压交流断路器

GB311.1、2高压输变电设备的绝缘配合

GB11022高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

GB/T5582高压电力设备外绝缘污秽等级

GB5273变压器、高压电器和套管的接线端子

GB11023高压开关设备六氟化硫气体密封试验导则

GB/T8905六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则

GB11604高压电器设备无线电干扰测试方法

GB/T13540高压开关设备抗地震性能试验

GB3309高压开关设备常温下的机械试验

GB/T4473交流高压断路器的合成试验

GB/T4787断路器电容器

GB4109高压套管技术条件

GB12022工业六氟化硫

DL/T405进口252（245）~550kV交流高压断路器和隔离开关技术规范

DL402交流高压断路器订货技术条件

DL/T593高压开关设备的共用订货技术导则

DL/T615交流高压断路器参数选用导则

DL/T639六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则

JB9694六氟化硫断路器：

通用技术条件

JB/T5895污秽地区绝缘子使用导则

国电调[2002]138号《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则；国调继[2005]222号关于印发《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（试行）继电保护专业重点实施要求的通知

2.1.4上述法则和标准提出了最基本要求，如果根据卖方的意见并经用户接受，使用优于或更为经济的设计或材料,并能使卖方设备良好地、连续地在本规范所规定的条件下运行时，则这些标准也可以由卖方超越。

2.1.5当标准、规范之间出现矛盾时，卖方按高标准执行。

2.1.6所有螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓夹及螺母均遵守国际标准化组织（ISO）和国际单位制（SI）的标准。

2.1.7合同签订1个月后，按本技术协议要求，卖方提出合同设备的设计﹑制造﹑装配﹑安装﹑调试﹑试运﹑验收﹑试验﹑运行和维护等标准清单给买方，由买方确认。

2.2设备的主要参数

2.2.1断路器技术参数型式:

（1）型式：

单极双断口户外瓷柱式SF6断路器，电动弹簧操作机构

（2）安装地点：

户外

（3）并联电容：

并联电容应能耐受额定电压2h。

试验后的局部放电测量应符合专业标准的规定。

（4）额定（最高）电压：

550kV

（5）额定频率：

50Hz

（6）绝缘等级：

额定雷电冲击耐受电压（标准雷电冲击全波：

1.2/50μs）

相对地：

2200kV（峰值）断口间：

1675+450kV（峰值）

操作冲击耐压峰值（kV）：

相对地：

1325kV相间：

1800kV断口间：

1175+450kV（厂方保证值）

额定1min工频（50Hz）耐受电压（干试和湿试）：

相对地：

900kV断口间：

740+315kV（厂方保证值）

SF6气体零表压时5min工频耐压

合闸状态下相对地：

620kV、分闸状态下断口间：

350kV

（7）额定电流：

4000A

（8）开、合空载架空线路充电电流的能力：

开断电流≥530A（开断时断路器电压应为1.3倍最高相电压有效值，无重燃发生。

）

工频恢复电压：

550/

kV

最大操作过电压（相对地）：

1175kV（峰值）

（9）开、合小电感电流能力（开、合空载变压器）：

工频恢复电压：

550/

kV

额定小电感开断电流：

0.5～15A

过电压：

<2×

×550/

kV（峰值）

（10）开断短路电流能力

额定短路开断电流的交流分量（额定电压下）：

63kA

额定短路开断电流的直流分量百分数：

≥50%

首相开断系数：

≥1.3

（11）出线端故障的额定瞬态恢复电压：

根据DL402行业标准

（12）额定短路关合电流：

171kA（峰值）

（13）额定峰值耐受电流（动稳定电流）：

162kA（峰值）

（14）额定短时耐受电流（热稳定电流）：

63kA（有效值），3s

（15）额定短路持续时间：

3s

（16）额定操作顺序：

分－0.3s－合分－180s－合分

对于这种操作顺序不应降低额定值

（17）开断失步电流能力

失步状态下的开断电流为额定短路开断电流的25%；工频恢复电压为额定相电压的2倍；瞬态恢复电压1.54kV/μs。

（18）开断近区故障能力

开断额定短路开断电流的90%和75%

振幅系数：

1.4

线路峰值系数：

1.6

波阻抗：

450Ω

电源侧工频恢复电压：

550/

kV

恢复电压上升速度：

电源侧2kV/us；线路侧9kV/us

（19）发展性故障的额定开断电流：

满足国标要求

（20）时间

固有分闸时间<20（0，+4）ms

合闸时间<100（0，+11）ms

全开断时间<40ms

金属短接时间<60（-8，+8）ms

合分时间<60（-8，+8）ms

（21）不同期时间

合闸不同期时间不大于2ms（同相断口间）

合闸不同期时间不大于3ms（相间）

分闸不同期时间不大于1ms（同相断口间）

分闸不同期时间不大于2ms（相间）

重合闸的无电流间隙时间：

0.3s

（22）合闸、分闸及电源回路应耐受2000V，1min工频交流电压。

（23）操作频率：

2000次完整操作周期

（24）最小爬距：

17050mm

2.2.2操作机构特性

（1）操作方式：

电动和手动

（2）操作电源：

110VDC

（3）操作机构型式：

电动弹簧

（4）独立跳闸线圈/操作机构数量：

2

（5）独立合闸线圈/操作机构数量：

1

（6）跳闸线圈直流电源电压波动范围：

65～120%

（7）合闸线圈直流电源电压波动范围：

80～110%

（8）用户可用辅助接点不得少于：

15NO+15NC

2.2.3断路器操作能力

（1）机械寿命（在不进行调整、维修、更换元件情况下）：

大于等于10000次

（2）开断100%额定开断电流时，不维修的操作次数大于20次；

（3）开断50%额定开断电流时，不维修的操作次数大于80次；

（4）开断100%额定持续电流时，不维修的操作次数大于6000次。

2.3性能要求

2.3.1在整个工作寿命期限内，断路器在规定的各种工况下达到开断性能而不发生拒动或误动。

断路器能快速自动重合工作，并具有IEC标准所推荐的额定值因数所修正的分断额定值。

断路器能可靠地正常运行和切除故障。

2.3.2同一型号的断路器及其操作机构的安装尺寸一致，各相同部分的易损件的备品备件具有互换性。

2.3.3无线电干扰电压水平在1.1倍最高相电压时不大于500V，并在此电压下的晴天夜间无可见电晕。

2.3.4断路器安全距离：

（卖方应满足以下安全距离要求）

所有支柱式和套管绝缘子的基础对地的最低高度：

2.5m

带电部件与地电位间的最小净距：

3.8m

不同相带电部件间的最小净距：

4.3m

带电部件对地的最小高度：

7.5m

2.3.5对SF6气体断路器的特殊要求

2.3.5.1SF6气体首次充入和操作液体

断路器提供安装后首次充入用的SF6气体和其他运行操作用的气/液体。

首次充入的SF6气体符合IEC376、376A和376B的要求，376B中附加了按IEC376A给出方法测量的最大含油量不超过10ppm和含水量不超过150μL/L（20℃时）的要求。

在交付气体之前，向业主提交毒性检验证明，证明此气体通过了毒性试验。

2.3.5.2SF6气体漏气率：

断路器的SF6气体年漏气率不超过0.5%。

2.3.6灭弧气室的要求

2.3.6.1断路器内每相SF6气室应独立，各相之间应无连接管道。

灭弧室内有吸收材料，以防电弧分解SF6气体。

2.3.6.2每相应配有密度继电器，用于监测SF6气体的浓度，事故时发出报警信号，并闭锁操作机构。

每相应装有压力表及压力继电器，用于监测SF6气体的压力，事故时发出报警并用于闭锁操作机构。

2.3.6.3断路器应配置取样及补气阀门。

阀门距离地面大于1.5m，阀门密封良好、不漏气。

2.3.6.4SF6气体断路器配置气体吸收装置，吸收断路器内开断电弧产生的SF6气体扩散的物质，以保持电气性能和维修安全。

2.4结构要求

2.4.1断路器相间连接

断路器为户外型，它们由单极单元构成。

每个单极断路器为独立支座。

断路器间要求的连接电缆和管道在地下。

互联电缆所需的电缆沟的尺寸和位置在外形图上标出。

2.4.2支撑结构

卖方提供配套的热镀锌钢支架和配套热镀锌螺栓、螺母及垫圈，用来安装每一极断路器。

支架包括从地坪基础到断路器本体之间所有安装所需的钢支架及固定件，其高度应提交买方确认。

钢支架用地脚螺栓牢固地安装在混凝土基础上，卖方提供地脚螺栓。

卖方应在断路器外形图上标出断路器基础的静态/动态作用力、断路器机构（包括支撑结构）的自振频率、断路器对基础的刚度、强度、结构要求等，并标出地脚螺栓规格要求。

钢结构应设计有足够的高度，以使得断路器的高压接线端子距地面不小于8.2m，绝缘体底部距地面最小净距不小于2.5m。

卖方应满足中国标准有关的电气安全距离要求。

各相断路器应在显著位置有明显的黄绿红相序色标。

2.4.3主端子

2.4.3.1断路器每相配有连接导线的平板式主端子板，主端子板有足够的大小来连接由卖方提供的接头。

主端子板的型式和尺寸应满足GB5237中的规定。

主端子板材料与2xLGJQT-1400和2×NAHLGJQ-1440导线使用的铝合金接线板配合。

端子板为铝合金，一次出线端子及紧固件有可靠的防锈镀层（不锈钢螺栓件）。

2.4.3.2在主端子和架空线连接头上允许的综合负荷（同时施加）不小于下列数值，并且其安全系数为3.5或更高。

轴向水平：

3000N

垂直：

3000N

横向水平：

3000N

主接线端子板应能耐受1000Nm的弯矩而不变形。

2.4.4断路器能承受加在其上的持续和短时组合荷载。

组合荷载是相应元件荷载的矢量和。

卖方提供断路器机械强度的计算报告。

断路器应考虑荷载包括：

风力和覆冰雪负荷、短路作用力、连接线上的拉力（水平和垂直）在最不利的方向下的拉力、地震等。

2.4.4.1同时作用的连续的综合荷载

加载在主端子上规定的径向水平力；

加载在主端子上断路器自身及规定的垂直荷载；

加载在主端子上断路器自身的最大风载、覆冰雪和规定的横向水平荷载。

在连续综合荷载的条件下断路器的安全系数不小于3.5。

2.4.4.2短时综合荷载

规定施加在主端子上的径向水平力和垂直荷载；

由地震造成的断路器的动态力；

分、合闸荷载；

短路作用力；

规定施加在主端子上的断路器本身的最大风载的25%和横向荷载的25%。

在短时综合荷载条件下断路器的安全系数不小于1.67。

2.4.5噪声水平

断路器噪声水平应满足环保标准要求。

断路器的连续噪声水平不应大于85dB，非连续噪声水平不应大于110dB（距离断路器2m远，高1.5m处测定的噪声水平）。

2.4.6防腐蚀

断路器的金属制件（包括闭锁元件）应能耐受氧化而不腐蚀，并能耐受不同材料间的电化腐蚀。

放在屋外位置的端子板、螺栓、螺母和垫圈作相应处理，以防止螺纹的腐蚀和不同金属之间的电解作用，并提供防止潮气侵入螺纹的方法。

2.4.7瓷套

断路器支柱绝缘子或瓷套应为棕色，瓷套的内部和外部涂上棕色的釉。

瓷套可互换。

瓷套的设计符合IEC815标准和本技术技术协议中有关最小净距的要求，较大绝缘子片和较小绝缘子片的直径差不小于15mm。

并具有良好的抗污秽能力和运行特性。

爬电距离大于下列数值：

对地：

≥18125mm

断口间：

≥17700

2.4.8操动机构

2.4.8.1断路器的操作机构为电动，弹簧操作机构，采用成熟可靠的技术。

2.4.8.2电源：

直流110V（用于控制回路和断路器动力回路），电压波动范围80%－110%。

2.4.8.3出线回路上的SF6断路器的操作机构在每相上具有单相自动重合闸的能力。

2.4.8.4操作机构提供自动脱扣和防跳装置，防跳装置选用断路器机构防跳，自动脱扣允许断路器在任何位置跳闸，防跳装置防止断路器在故障状态合闸时多次分合。

断路器应设置三相不一致电气回路，用于第一跳闸、第二跳闸、起动第一套保护、起动第二套保护和报警。

该回路应设调整范围为0.01秒至5秒的时间继电器。

这些继电器应能使断路器自动三相分闸，且须有三副常开接点引至控制箱的端子排上。

接收指令并完成跳合闸后，应能自动切断控制回路。

2.4.8.5操作机构在80~110%额定电压内可靠关合额定短路关合电流，并且关合后能立即分闸；在65~120%额定电压内可靠分断额定短路开断电流，并且分闸后能立即关合。

2.4.8.6指示每相断路器动作次数的记数器，其位置应便于读数。

2.4.9寿命

整台断路器使用年限不小于30年。

机械寿命（在不进行机械调整、维修或部件更换的情况下）：

M2级，10000次。

电气寿命：

E2级。

2.5其他要求

2.5.1控制要求

2.5.1.1控制和操作要求

断路器设计成允许正常同步三相或单相操作，出线断路器允许选择性单相跳闸和三相中任何相的相对相或相对地故障后的重合闸。

断路器内的重合闸附件如闭锁开关等包括在本技术技术协议内，属于卖方范围。

断路器的控制回路满足下列要求：

·有电源监视及监视跳、合闸绕组回路的完整性。

·能指示断路器合闸与跳闸的位置状态；自动合闸或跳闸时有明显信号。

故障报警信号能分别就地显示，并接上端子供远方计算机监控系统引接。

·合闸或跳闸完成后能使命令脉冲自动解除。

·有防止断路器“跳跃”的电气闭锁装置。

·提供接受外部分相合闸，跳闸以及三相合闸，跳闸的控制接口。

·合闸，跳闸一和跳闸二的控制电源和回路分开，有关合闸，跳闸一和跳闸二的闭锁信号及其相关扩展/中间继电器线圈回路分别接在各自的合闸，跳闸一和跳闸二控制电源/回路中。

·主控制箱不同电源回路应分别提供小型断路器。

·就地提供控制远方/就地切换开关。

就地和远方的三相合闸控制回路分别提供相关的回路和端子，以保证可以接受外部的合闸闭锁接点信号。

2.5.1.2辅助继电器

卖方提供断路器分、合闸必需的出口继电器、中间继电器和联锁继电器。

2.5.1.3远方和就地操作

断路器能采用电气信号进行远方操作。

在断路器控制柜中提供就地电气控制。

这些控制方式相互闭锁，以使断路器不能在对其不安全的情况下操作。

设有闭锁，以防止断路器在不完全允许和安全跳闸操作条件下跳闸。

合闸操作也有相应的闭锁，除非能安全地进行一次完整CO或任意跳闸操作。

2.5.1.4电气跳闸装置

断路器的每一极装有2套电气跳闸装置，包括但不限于如下项目：

（1）每一极上有2套电气上独立且相同的跳闸线圈。

当两个跳闸线圈同时通电或只有一个跳闸线圈通电时，都保证断路器可靠地跳闸而不影响跳闸操作的机械特性。

（2）提供2套电气上独立的、完全一样的接线，端子和保护设备接到2个独立的控制和/或跳闸电源。

有关闭锁分闸回路的信号，如SF6气体压力闭锁接点提供独立的两套，用于独立的两个分闸回路中。

2.5.1.5断路器包含带远距离显示的锁定装置，该装置在断路器内SF6气体压力/密度低于能完满操作所要求的规定值时，闭锁断路器的操作。

2.5.1.6跳闸线圈连接和监视

6个跳闸线圈的每一个正极引出线连接到一个断路器的常闭（NC）辅助接点，为了与跳闸线圈相连，该常闭接点接到端子排上。

对断路器跳闸回路按相设置监视继电器，以监视断路器跳闸回路的完整性。

合闸和跳闸线圈在电流大于40mA时才动作，以提供连续的监视。

2.5.1.7位置指示器

每一个操作机构都有一个指示器显示断路器的分/合位置（本体机械位置指示）。

该指示器由处于低电位的断路器动触头连杆驱动的机械联锁接点驱动。

该位置指示能方便地观察到。

2.5.1.8防跳特性

操作机构配有电气和机械防跳装置。

如果断路器因一个持续合闸信号而合闸于故障、保护动作等原因造成在合闸过程中跳闸，或者断路器无法在合闸位置锁定时，尽管合闸线圈仍然带电，防跳装置能防止断路器反复地分合闸。

该功能不影响断路器的合分时间。

所有完成该功能的继电器和机构装设在断路器的机构箱内，该装置接线不应使合闸回路和跳闸回路并联。

该回路应得到买方认可。

2.5.1.9直流线圈抑制涌流装置

所有直流线圈（跳闸、合闸、辅助线圈等）装有跨接在线圈上的抑制涌流的装置。

它不影响断路器的正常操作。

2.5.1.10控制电压

所有控制电源由额定电压为110V的直流系统提供。

合闸线圈在80%～110%额定电压的范围内可靠动作，分闸线圈在65%～120%额定电压的范围内可靠动作。

当电压小于30%额定电压时跳闸线圈可靠不动作。

2.5.1.11误操作要求：

卖方提供在低SF6气压或无SF6气压条件下防止断路器误操作的所

有继电器、开关和附件。

2.5.1.12断路器有压力的监视设备来提供当压力超过限值时的报警和闭锁。

所有不同压力联锁回路互相匹配，以完成规定的操作和操作程序。

2.5.1.13操作线圈保护装置

对断路器的操作线圈，除非压力持续额定，否则经最小压力闭锁，以防止在储能不足时操作断路器而烧坏线圈。

2.5.1.14三相不一致回路（如果采用单相操作）

当采用分相操作机构时，断路器的各极有电气联锁，以保证在三相动作工况下三相能同时动作。

断路器本体配备电气三相不一致回路，当发生三相不一致时，动作于三相跳闸并马上发远方报警信号。

该回路有一个延时继电器，可调整定值从0.01s到5s，该继电器将提供断路器的自动三相跳闸（同时向2个跳闸线圈发跳闸指令）。

继电器有一个常开（NO）接点与控制柜端子排连接，用于指示断路器的三相不一