24kV环网柜关键技术标准规范.docx
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24kV环网柜关键技术标准规范
24kV环网柜技术规范
24kV环网柜技术规范
1规范性引用文件
下列标准所包含相关条文，经过引用而组成为本技术条件条文。
全部标准全部会被修订，使用本技术条件各方应探讨采取下列标准最新版本可能性。
GB16926交流高压负荷开关—熔断器组合电器
GB38043.6kV～40.5kV高压交流负荷开关
GB39063.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备
GB/T11022高压开关设备和控制设备标准共用技术要求
GB4208外壳防护等级（IP代码）
IEC420高压交流负荷开关—熔断器组合电器
IEC2981kV以上52kV及以下交流金属封闭开关设备和控制设备
GB1984高压交流断路器
DL/T728气体绝缘金属封闭开关设备订货技术导则
DL/T615交流高压断路器参数选择导则
DL/T402交流高压断路器订货技术条件
GB1207 电磁式电压互感器
GB1208电流互感器
GB11032 交流无间隙金属氧化物避雷器
GB1094.11电力变压器第11部分：
干式变压器
DL/T555气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试验导则
DL/T593高压开关设备共用订货技术导则
江苏省电力企业苏电生〔〕1577号《输变电设备交接和状态检修试验规程》
2技术参数及要求
2.1技术要求：
2.1.1环网柜采取SF6绝缘，电压互感器柜和所变柜可采取空气绝缘。
柜内断路器可采取真空断路器或SF6断路器，负荷开关采取三工位SF6负荷开关，并应和型式试验汇报相吻合。
负荷开关电气寿命应达成E3级，断路器电气寿命应达成E2级。
2.1.2环网柜气包内SF6相对压力不应超出1.4bar。
气包应选择机器人激光焊接工艺，确保密封性能，气包防护等级IP67。
整个充气壳体应该满足IEC60298中要求“密闭压力系统”要求，年漏气小于0.5%，30年免维护，且不需要重新充气。
2.1.3环网柜应含有完善五防联锁功效。
2.1.4结构型式：
全绝缘金属封闭式。
电缆接头至电缆引入处（孔或固定箍）距离≥370mm，柜内套管、支持绝缘件采取阻燃材料，其爬电比距须满足标准要求。
2.1.5母线系统:
采取铜母线，接合处应有预防电场集中和局部放电方法（如安装均压罩等）。
SF6环网柜整个长度延伸方向应有专用接地汇流母线,母线采取铜质,截面选择应确保能够耐受IEC60298中推荐额定短时耐受电流值。
2.1.6温升：
主回路在额定电流和额定频率下温升，除应遵守GB/T1102要求外，柜内各组件温升值不得超出该组件对应标准要求，可触及外壳和盖板温升不得超出30K。
2.1.7应采取含有验电功效带电指示器（带辅助接点）,方便更换,并能够外接二次核相仪。
2.1.8环网柜铭牌标识清楚。
内部安装高压电器组件，如：
断路器、SF6负荷开关、熔断器、互感器、避雷器等，均应含有耐久而清楚铭牌，铭牌应安装在运行或检修时易于观察位置。
2.1.9环网柜应含有和操作机构配套二次回路。
供方应提供环网柜中对应二次设备。
操作机构控制、信号电路及原件应能承受工频试验电压2kV/1min。
2.1.10柜内负荷开关及断路器均应按电动要求配置，并含有手动操作功效。
预留遥控、遥测、遥信接口,以适应远方监控需要。
另外,还应含有短路故障指示器，满足相间短路、单相故障接地指示要求，并含有开关量输出功效。
2.1.11环网柜内端子要求使用防尘阻燃型产品。
2.1.12CT二次电线截面为铜芯2.5平方毫米,回路中安装电流测试盒。
电压、控制电线截面为铜芯1.5平方毫米。
2.1.13环网柜前部应设有观察，观察窗采取机械强度和柜体相近耐火透明材料制成，并应和高压导电体保持足够绝缘强度净空距离。
2.1.14电力电缆隔室和电缆沟连接处应设置预防小动物进入方法。
应确保全部柜型电缆沟宽度尺寸一致，确保全部柜型固定基础框架在一条直线上，以方便土建施工。
2.1.15断路器/隔离开关操作机构应方便操作，前面板上含有直观位置指示。
三工位开关接地开关和断路器/隔离开关应含有分别操作手柄插孔。
2.1.17电压互感器、电流互感器采取环氧树脂真空浇铸，全部端子及紧固件应有足够机械强度和良好导电接触，有可靠防腐镀层。
二次出线端子螺杆应用铜制成，直径不得小于8mm。
1.2Um下局部放电水平≤20pC，1.2Um/√3下局部放电水平≤10pC。
电压互感器在190%和100%额定电压下励磁电流比小于7。
2.1.18所变柜内变压器采取单相干式，接线组别为I/I，容量15kVA。
变压器同时应满足GB1092.11标准之要求。
2.1.19应按回路配置面板式故障指示器。
2.1.20对于内部故障，各功效单元应做燃弧试验并满足下列要求：
a）环网柜应能预防因本身缺点、异常或误操作造成内电弧伤及工作人员，并能限制电弧燃烧时间和延烧范围，确保不将故障扩展到相邻柜体。
b）应采取预防人为造成内部故障方法，还应考虑到因为内部组件故障引发隔室内过压及压力释放装置喷出气体影响，柜体设计应确保压力释放喷出气体不危及工作人员安全。
c）假如怀疑所采取方法不能有效预防内电弧，制造厂应提供补充说明和进行必需试验，以验证防护方法符合已约定要求。
2.1.21环网柜全部连接线、套管、端子牌、隔板、活门、绝缘件等全部附件应为耐火阻燃。
2.1.22环网柜前部应设有观察窗，观察窗应采取机械强度和外壳相近耐火透明材料制成，并应和高压导电体保持有足够绝缘强度净空距离。
2.1.23环网柜应含有低气压分合闸闭锁功效。
2.1.24开关及操作机构安装尺寸应统一，相同部件、易损件和备品、备件应具交换性。
2.1.25环网柜二次回路应实现就地、远方、试验使用位置功效。
2.1.26配套提供对应规格20kV预制式电缆终端及操作工具，电缆附件应按JB/T8144.1及GB/T12706.4要求，并满足以下条件。
2.1.26.1进出线电缆三相水平排列。
采取20kV全屏蔽、全绝缘可触摸电缆终端，电缆应可靠固定，确保终端不受除重力以外其它外力作用。
2.1.26.2电缆终端应采取硅橡胶、三元乙丙橡胶或其它性能更优绝缘材料，电缆终端应采取内外层屏蔽、可触摸、预制式、可插拔、全绝缘及全密封结构。
电缆附件应满足标称电压18/24kV（U0=18kV）电缆配合使用要求，每一只电缆头外壳应可靠接地。
临时未接入电缆电缆终端应装设绝缘封帽，绝缘封帽应可靠接地。
2.2通常结构要求：
2.2.1环网柜外壳必需为覆铝锌钢板（除通风、排气口、观察窗外），钢板厚度大于2mm，有足够机械和耐火强度。
2.2.2环网柜除达成本技术规范书第3.3条要求外，主回路一切组件均安装在金属柜壳内，柜壳防护等级应满足IP4X要求；打开前门后应满足IP2X要求。
2.2.3供起吊用吊环位置，应使悬吊中开关设备保持水平，吊链和任何部件之间不得有摩擦接触，避免在吊装过程中划伤箱体表面喷涂层。
2.2.4沿全部充气式环网柜整个长度延伸方向，应设有专用接地汇流母线，假如是铜质，其电流密度在要求接地故障时，不应超出200A／mm2，但最小截面不得小于30mm2，该接地导体应设有和接地网相连固定连接端子，而且有显著接地标志。
假如接地导体不是铜质，也应满足铭牌要求峰值耐受电和短时耐受电流要求。
壳体接地点接触面积应满足要求，接地螺钉直径不得小于12mm，接地点应标有“接地”字样或其它接地符号。
2.2.5各柜内主母线选择铜质材料，主母线在经过两个相邻负荷开关柜时，开关柜隔板应采取防涡流隔磁材料，并应有分相绝缘穿孔安装母线套管；母线分段柜内分支引线截面和主母线相同；主母线及分支母线（含连接部分）外表面宜采取有机绝缘，即母线小室及电缆小室内母线不得有裸露部分（电缆接线端子除外）。
其绝缘材料需提供耐压和老化试验汇报。
2.2.6气体密封
2.2.6.1绝缘介质为SF6环网柜，柜内一次带电部分均应密封在充有SF6气体不锈钢气箱中；灭弧介质为SF6环网柜，开关本体应密封在充有SF6气体不锈钢气箱中。
2.2.6.2每个独立SF6气室通常应装设能显示内部气压装置，该装置应能够明确显示设备安全运行气压范围。
2.2.6.3每个SF6封闭气室应有标志，其中包含制造厂厂名及商标、产品型号、制造日期、出厂编号。
2.3户外环网柜外箱体要求
2.3.1外箱体应采取厚度≥2mm、性能不低于S304不锈钢材料，外壳应有足够机械强度，在起吊、运输和安装时不应变形或损伤。
2.3.2金属材质外箱体应采取防腐涂覆工艺处理，涂层均匀、厚度一致，涂层应有牢靠附着力，确保20年不可出现显著可见锈斑，箱体外壳含有防贴小广告功效。
2.3.3外箱体颜色应和周围环境相协调，不锈钢材质宜选择国网绿，箱壳表面应有显著反光警示标志，确保不褪色。
2.3.4外箱体应设置显著标志，如设备名称、有电危险等。
标志和标识制作应符合GDW742要求。
2.3.5外箱体顶盖倾斜度应大于10°，并应装设防雨檐。
门开启角度应大于105°，并设定位装置；装设暗锁，并设外挂锁孔。
门锁含有防盗、防锈及防堵功效。
2.3.6外箱体应设有足够自然通风口和隔热方法，确保在2.1要求条件下运行时，全部电器设备温升不超出其许可值，而且不得所以降低环网柜外箱体防护等级。
2.3.7外箱体底部应配置4根可伸缩式起吊销，起吊销应能承载整台设备重量。
2.3.8户外环网柜应设有独立配电自动化单元安装空间，按DTU遮蔽立式放置，预留宽度空间不低于600mm，箱内DTU终端具体要求详见“配电自动化终端技术规范”。
3 标准技术参数
技术参数特征表是对采购设备基础技术参数要求，供货方应对技术参数特征表中标准参数值进行响应。
24kV环网柜技术参数特征见表1。
表1 技术参数特征表
序号
名称
单位
标准参数值
一
环网柜共用参数
1
额定电压
kV
24
2
绝缘介质
空气/SF6
3
灭弧介质
真空/SF6
4
额定频率
Hz
50
5
额定电流
A
630（负荷开关-熔断器组合柜为63A）
6
温升试验
1.1Ir
7
额定工频1min耐受电压（相间及对相地）
kV
65
8
额定工频1min耐受电压（隔离断口）
kV
79
9
额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2∕50μs）（相间及相对地）
kV
125
10
额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2∕50μs）（隔离断口）
kV
145
11
额定短路开断电流
kA
20/（熔断器31.5）
12
额定短时耐受电流及连续时间
kA/s
20/4
13
额定峰值耐受电流
kA
50
14
关合额定短路电流能力
次
2
15
内燃弧耐受电流立即间
kA/s
20/0.5
16
额定有功负载电流开断次数
次
200
17
辅助和控制回路短时工频耐受电压
kV
2
18
供电电源
控制回路
V
DC110V
辅助回路
V
AC220
19
使用寿命
年
≥30
20
设备尺寸
单台环网柜外形尺寸（长
宽
高）
mm
/
设备最大运输尺寸（长
宽
高）
/
21
外壳防护等级
IP4X
22
相间及相对地净距（带电体对门）
mm
≥180（210）
23
SF6气体额定压力（20℃表压）（充气柜适用）
MPa
25
SF6气体年漏气率
≤0.5%
26
操动机构型式或型号
电动，并含有手动操作功效
操动机构辅助接点
6常开6常闭
二
断路器参数
1
型号
/
2
灭弧室类型
真空或SF6
3
额定电流
A
630
4
主回路电阻
μΩ
100
5
额定工频1min耐受电压
相间及相对地
kV
65
断口
79
额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2∕50μs）
相间及相对地
kV
125
断口
145
6
额定短路开断电流
交流分量有效值
kA
20
时间常数
ms
45
开断次数
次
≥20（真空）
首相开断系数
1.5
7
额定短路关合电流
kA
50
8
额定短时耐受电流/连续时间
kA/s
20/4
9
额定峰值耐受电流
kA
50
10
断路器开断时间
ms
≤60
11
断路器合闸弹跳时间
ms
≤2
12
断路器分闸时间
ms
≤45
13
断路器合闸时间
ms
≤70
14
断路器分、合闸平均速度
分闸速度
m∕s
≤45
合闸速度
≤70
15
机械稳定性
次
≥5000
16
额定操作次序
O–0.3s–CO–180s–CO
17
辅助和控制回路短时工频耐受电压
kV
2
18
异相接地故障开断试验
试验电流
kA
17.32
试验电压
kV
24
19
容性电流开合试验
试验电流
A
电缆：
25
试验电压
kV
1.4×24/
C1级：
CC1：
24×O，CC2：
24×CO；BC1：
24×O，
BC2：
24×CO
C1级
三
负荷开关参数
1
额定电流
A
630
2
额定工频1min耐受电压
相间及相对地
kV
65
断口
79
额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2∕50μs）
相间及相对地
125
断口
145
3
额定短时耐受电流及连续时间
kA/s
20/4
4
额定峰值耐受电流
kA
50
5
关合额定短路电流能力
次
2
6
机械稳定性
次
≥5000
7
额定电缆充电开断电流
A
≥16
8
切空载变压器电流
A
15
四
负荷开关-熔断器组合电器参数
1
额定电流
A
63A
2
熔断器额定短路开断电流
kA
31.5
3
转移电流（撞击器触发）
A
1400
4
交接电流（脱扣器触发）
A
1400
五
隔离开关参数（假如有）
1
额定电流
A
630
2
主回路电阻
μΩ
100
3
额定工频1min耐受电压
相间及相对地
kV
65
断口
79
额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2∕50μs）
相间及相对地
kV
125
断口
145
4
额定短时耐受电流及连续时间
kA/s
20/4
5
额定峰值耐受电流
kA
50
6
机械稳定性
次
≥3000
六
接地开关参数
1
额定短时耐受电流及连续时间
kA/s
20/2
2
额定峰值耐受电流
kA
50
3
额定短路关合电流
kA
50
4
额定短路关合电流次数
次
2
5
机械稳定性
次
≥3000
七
电流互感器参数
1
型式或型号
电磁式
2
负荷开关柜
额定电流比
项目单位提供
额定负荷
10VA
正确级
0.5
3
断路器柜
额定电流比
项目单位提供
额定负荷
10VA
正确级
0.5/5P20
八
电压互感器及熔断器参数
1
型式或型号
电磁式
2
额定电压比
20/0.1（户内环网柜）
20/0.1/0.22（户外环网柜）
3
正确级
0.5/0.2
4
接线等级
V/V
5
额定容量
VA
50VA（户内环网柜）
50/1000VA（户外环网柜）
6
三相不平衡度
V
1
7
低压绕组1min工频耐压
kV
2
8
额定电压因数
1.2倍连续，1.9倍8h
9
熔断器型式
/
10
熔断器额定电流
A
2A
11
熔断器额定短路开断电流
kA
31．5kA
九
避雷器参数
1
型式
复合绝缘金属氧化物避雷器
2
额定电压
kV
34
3
连续运行电压
kV
27.2
4
标称放电电流
kA
5（峰值）
5
陡波冲击电流下残压峰值（5kA，1/3μs）
kV
≤95
6
雷电冲击电流下残压峰值（5kA，8/20μs）
kV
≤85
7
操作冲击电流下残压峰值（250A，30/60μs）
kV
≤75
8
直流1mA参考电压
kV
≥48
9
75％直流1mA参考电压下泄漏电流
μA
供货方提供
10
工频参考电压（有效值）
kV
供货方提供
11
工频参考电流（峰值）
mA
供货方提供
12
连续电流
全电流
0.8
阻性电流
150
13
长连续时间冲击耐受电流
A
400（峰值）
14
4/10μs大冲击耐受电流
kA
65（峰值）
15
动作负载
供货方提供
16
工频电压耐受时间特征
供货方提供
17
千伏额定电压吸收能力
kJ/kV
供货方提供
18
压力释放能力
kA/s
25/0.2
十
所用变压器参数
1
型式
单相，干式
2
电压比
kV
20/0.22
2
容量
kVA
15
4
联接组别
I/I
十一
母线参数
1
材质
铜
2
额定电流
A
630
3
额定短时耐受电流及连续时间
kA/s
20/4
4
额定峰值耐受电流
kA
50
5
导体截面
mm2
和环网柜型式试验汇报中产品导体截面、材质一致
十一
直流电源参数（户外环网柜）
1
输入电压
V
AC220
2
输出电压
V
DC48
3
直流输出回路
10A，12回
4
蓄电池容量
Ah
20
5
充电模块
A
2×5
4 使用环境条件表
使用环境条件表见表2，特殊环境要求依据项目情况进行编制。
表2 使用环境条件表
序号
名 称
单位
项目需求值
1
周围空气温度
最高气温
℃
+45
最低气温
-25
最大日温差
K
30
2
海拔
m
≤1000
3
太阳辐射强度
W/cm2
0.1
4
污秽等级
IV
5
覆冰厚度
mm
10
6
湿度
日相对湿度平均值
%
≤95
月相对湿度平均值
≤90
7
耐受地震能力
水平加速度
m/s2
0.2g
垂直加速度
m/s2
1.5
9
因为主回路中开合操作在辅助和控制
回路上所感应共模电压幅值
kV
≤1.6
注：
表中“项目需求值”为正常使用条件，超出此值时为特殊使用条件，项目单位可依据工程实际使用条件进行修改。
5试验
环网柜应根据相关国家标准和行业标准要求项目、方法进行试验,而且各项试验结果应符合本技术规范书要求。
5.1型式试验
5.1.1绝缘试验，包含雷电和操作冲击试验；1min工频耐压试验；控制回路1min工频耐压试验。
5.1.2机械试验，机械操作试验；常温下机械定性试验。
5.1.3主回路电阻测量。
5.1.4短时耐受电流和峰值耐受电流试验。
5.1.5长久工作时发烧试验（温升试验）。
5.1.6端部短路条件下开断和关合试验。
5.1.7其它条件下开断和关合试验。
5.1.8容性电流开合试验，包含空载架空线路；空载、电缆开合试验。
5.1.9对SF6环网柜进行气体密封试验（年漏气小于0.5%）。
5.1.10内燃弧耐受试验。
5.1.11用户需要协商试验项目。
5.2出厂试验
5.2.1主回路工频耐压试验。
5.2.2辅助回路和控制回路工频耐压试验。
5.2.3测量主回路电阻。
5.2.4机械性能、机械操作及机械预防误操作装置或电气连锁装置功效试验。
5.2.5仪表、继电器元件校验及接线正确性检定。
5.3现场试验
按江苏省电力企业“输变电设备交接和状态检修试验规程”相关项目和标准。
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