10KV开关柜技术要求.docx

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10KV开关柜技术要求

盐城联鑫钢铁有限公司大丰分公司

烧结、竖炉高压配电柜及电气控制箱

技

术

要

求

2012年月日

1.　总则

本技术协议仅限于联鑫钢铁集团公司10㎡竖炉系统工程10kV高压开关柜的设计、安装、试验、调试及现场服务和技术服务。

它包括开关柜的运行条件、技术条件等。

1.2　本技术协议经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。

1.3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规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本技术协议引用标准的最新版本和本技术协议要求的全新产品，如果所引用的标准之间不一致或本技术协议所使用的标准如与卖方所执行的标准不一致时，按要求较高的标准执行。

1.4卖方应不晚于签合同后1周内，向买方提出一份详尽的生产进度计划表，包括设备设计、材料采购、设备制造、厂内测试以及运输等项的详情，以确定每部分工作及其进度。

1.5设备生产进度如有延误，卖方应及时向买方说明原因、后果及采取的补救措施等。

1.6本技术协议中涉及有关商务方面的内容，如与合同的商务部分有矛盾时，以商务部分为准。

1.7本技术协议未尽事宜，由买卖双方协商确定。

2.技术条件

2.1使用条件

2.1.1工程条件

2.1.1.1系统额定电压：

10kV

2.1.1.2系统接地方式：

中性点不接地系统

2.1.1.3安装位置：

室内

2.1.2环境条件

2.1.2.1海拔高度<1000m

2.1.2.2环境温度：

+40℃-20℃（允许-30℃储运）

2.1.2.3地震条件：

抗震烈度8度

2.2遵循的规范、标准

GB3906-2006《3～35kV交流金属封闭开关设备》

DL/T404-2007《户内交流高压开关柜订货技术条件》

DL/T402-2007《交流高压断路器订货技术条件》

DL403-2000《12～40.5kV高压真空断路器订货技术条件》

DL/539-93《户内交流高压开关柜和元器件凝露及污秽试验技术条件》

GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》

GB2706-89《交流高压电器动热稳定试验方法》

GB11022-89《高压开关设备通用技术条件》

GB311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》

GB/T16927.1.2-1997《高压试验技术》

GB5006-92《3～35kV交流高压配电装置设计规范》

GB1984-89《交流高压断路器》

IEC56-4（1987）《高压交流断路器》

IEC-298（1990）《1kV以上52kV及以下高压交流金属封闭开关设备和控制设备》

GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》

DL/T587-1996《微机继电保护装置运行管理规程》

DL/T667-1999《继电保护设备信息接口配套标准》

GB/T7261-2000《继电器及装置基本试验方法》

DL/T770-2001《微机变压器装置通用技术条件》

DL/T744-1999《微机电动机装置通用技术条件》

以上规范如有修改，按相应的最新版本执行。

2.3设备技术规范

2.3.1设备名称

由真空断路器开关柜组成的高压成套配电装置

2.3.2型号

3.户内使用环境条件

3.1环境温度

最高温度：

40℃

最低温度：

-25℃

日平均温度不大于+35℃

3.2海拔高度：

<1000m

3.3户内的环境相对湿度：

周围空气相对湿度在最高温度为+40℃时超过85﹪，在较低温度时允许有较大的相对湿度，如温度为+20℃时不超过95﹪，但应该考虑由于温度的变化有可能会产生适度的结露。

3.4地震烈度:

不超过7度

3.5系统概况

系统电压：

10KV

系统最高电压：

12KV

系统额定频率：

50Hz

系统中性点接地方式：

非有效接地方式

3.6安装地点：

户内

4．开关柜技术性能参数：

4.1 开关柜型号：

     KYN28A-12型户内铠装移开式金属封闭开关柜。

　4.1.1　额定工作电压：

           10Kv　　　

4.1.2　最高工作电压：

           12kV　　　

4.1.3　额定频率：

               50Hz

　4.1.4　开关柜额定参数：

－额定短路开断电流          31.5kA

31.5kA－额定短路持续时间      4s

－额定短时耐受电流      31.5kA

－额定峰值耐受电流      80kA

　4.1.5　母线动稳定电流：

          80kA（峰值）　　

　4.1.6　母线热稳定电流：

         31.5kA（有效值，4s）

　4.1.7　防护等级：

－外壳                    IP4X

－内部                    IP2X

4.1.8耐内部电弧条件：

（提供相应的试验报告）

－电缆室                  31.5kA

－开关室                  31.5kA

4.1.9　额定绝缘水平：

－雷电冲击耐受电压        75kV

－1min工频耐受电压       42kV（有效值）

4.1.10温升：

－柜体可触摸部件          ≤20K

－导体表面                ≤45K

4.1.11　主母线材料采用：

铜母线

　4.1.12　柜体颜色：

银灰501　　

　4.1.13　柜体材料：

覆铝锌板

　4.1.14　绝缘爬距：

有机　240mm　   无机　216mm

4.2开关柜结构要求：

　4.2.1　开关柜采用金属铠装、耐电弧的手车型开关柜，开关柜自身应装设完善的机械闭锁及电气闭锁。

　4.2.2　开关柜包括：

－母线室

－断路器室中国风电材料设备网

－电缆室

－控制仪表室中国风电材料设备网

各室之间的防护等级为IP3X，各室对外的防护等级为IP4X。

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）

4.2.3　开关柜本身二次线外裸在开关室的的部分应加阻燃防护，避免因高压电弧烧毁二次设备事故。

各柜间应有联通的金属线槽，供柜间控制回路导线联接使用。

4.2.4　柜体内带电部分对绝缘板净距：

不得小于　30mm　；柜体内相对地及相间空气距离：

不得小于　125mm　；柜体内带电部分相对地及相间外爬距：

不得小于　240mm　。

　4.2.5　主母线及引线，应全部做绝缘处理，可用热塑绝缘套管进行绝缘，绝缘耐压水平应达到42kV以上。

4.2.6　母线及引线连接处应加阻燃型的绝缘盒。

4.2.7　手车推至运行位置应有到位指示装置。

4.2.8　开关柜的正面应有铭牌（厂名、型号规格、出厂日期）、一次接线模拟图、柜位序号、手车序号。

表计、信号继电器等元件应有标明用途的标志框。

柜前后上沿应有路名、调度号标志框。

4.2.9　馈电柜装有机构的门上要有观察孔，便于观察机构的分、合闸指示牌；电缆室应有一个电缆观察窗，并要求有防爆措施。

4.2.10　在后柜内要加装一根支持电缆头的横向角钢，并在角钢上部开卡孔。

电缆接线端子双孔。

风电材料设备

4.2.11　柜内固定绝缘隔板的金属螺丝要加装绝缘螺帽，既要保证绝缘又要保证强度

4.2.12　开关柜的上、下部的通风孔要加隔尘网，并达到防护等级IP4X。

4.2.13　柜后左侧加一个M10接地螺栓，并要有接地标记作为接地点供挂地线用。

4.2.14　隔离开关的动、静刀应为圆角，母线端部也应倒圆角并包有绝缘。

4.1.15　断路器应安装在一个小车上，并带有拉出可动部分所必需的装置，具有相同参数和结构的各元件应能互换。

4.2.16　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。

4.2.17　在运行位置的隔离插头应能耐受额定短时耐受电流各额定峰值耐受电流的冲击，并保证接触良好。

4.2.18　当小车位于试验位置时，隔离插头完全断开，安全挡板自动关闭（上、下挡板可分别打开、关闭）。

4.2.19　开关柜是金属外壳，地板和墙壁均不能作为壳体的一部分，电缆连接在柜的下部进行，电缆室应有足够的空间。

一次电缆端子距地面高度不小于　700mm　，预留三个φ　150mm　的电缆接线孔。

4.2.20　开关柜的各室均有与壳体相同的防护等级的压力释放装置，其压力出口的位置确保对人身没有危害，压力释放装置正常情况下关闭，在事故情况下压力出口打开，自动释放内部压力，同时将内部故障限制在本隔室内。

4.2.21　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，或从里到外（从柜前观察），并标注相标，即：

－第一相A     黄色

－第二相B     绿色

－第三相C     红色

4.2.22　金属部件的接地：

所有金属部件（包括所有安装在开关柜上的继电器、仪表盘）外壳都应接地，接地线应为铜导体，其截面应不小于　100mm，距地面　150mm　，与柜体绝缘。

4.2.23　接地设施：

接地功能应是开关柜整体设计的一部分，所有出线回路必须有接地开关。

　4.2.24　安全挡板：

提供一套金属挡板，手车拉出时自动封住三相固定隔离触头，手车推入时金属挡板自动打开。

4.2.25　开关柜应满足安装在两侧有两根槽钢的通长电缆沟的基础上。

　4.2.26　受电开关柜应装设机械通风装置，当温度达到一定时，自动起动，以保证运行温度控制在允许范围内。

4.2.27　柜内必须加装温湿度控制器，及除潮电热。

并能实现超温报警。

4.3开关柜闭锁要求：

　4.3.1　出线地刀闭锁要求：

－出线地刀与手车位置机械闭锁；

　4.3.2　开关柜电缆室门（包括封板）应与接地刀实现闭锁保证接地刀合上后方可开门。

　4.3.3　闭锁回路使用的手车位置接点，应保证在手车插嘴离开静触头足够安全距离后保持接通（包括检修位置）。

　4.3.4　带电显示器的安装位置应保证操作地刀、接地车时运行人员可以看到，不应装CT上。

　4.3.5　地刀、接地车、柜门的闭锁应具备解锁功能。

4.4开关柜内主要电气设备：

　4.4.1　断路器：

　4.4.1　.1断路器技术参数

－类型：

                真空断路器：

VS1

－额定电压              12kV

－额定电流       进线、分段开关及出线开关为：

1250-31.5/40   

（1）1min工频耐压       42kV

（2）雷电冲击耐压       75kV

－额定短路开断电流      31.5kA

－额定短路持续时间      4s

－额定短时耐受电流      31.5kA

－额定峰值耐受电流      80kA

－电气寿命

（1）开断额定电流             >30000次

（2）开断额定短路电流         >50次

－合闸时间                    ≤0.2s

－分闸时间                    ≤0.05s

－机械寿命                    >30000

－插头机械寿命                >3000

－操动机构：

（1）分闸线圈个数              1

（2）合闸线圈个数              1

（3）分闸线圈动作范围          （65％～120％）220V DC

（4）合闸线圈动作范围          （80％～110％）220V DC

（5）分闸线圈不动作范围        （0～30％）220V DC

（6）电动机                     220V DC

  切电感电流　0.5A　～　15A　时，过电压倍数不超过2.5，应提供试验报告

4.4.1　.3断路器操动机构：

操动机构应有防跳功能。

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。

整体的设计应使操作时产生的机械振动最小。

断路器在“合”或“分”位置，机械弹簧均能储能。

如果弹簧未能完全储能，断路器不能合闸，应提供一个可观察的指示装置来表示弹簧的状态，最好为机械型。

直流电机用来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。

弹簧储能断弧双接点串接或具有消弧功能。

　4.4.1　.4断路器手车：

断路器手车完全处于插入位置时，应提供有效的接地方式与固定柜体相连。

相同载流量的手车可以互换。

　4.4.1　.5真空断路器：

在电寿命试验中开断时间的变化不得大于13ms；

在电寿命试验中后开相的燃弧时间不大于15ms；

分闸反弹幅值不大于　2mm　；

合闸弹跳时间不大于1ms。

备件：

分合闸线圈各3只

     转换开关3各

     微动开关3只

     二次插头2个（两侧）

4.4.2接地开关：

－额定短时耐受电流          31.5kA（4s）

－额定峰值耐受电流          80Ka

－在最大关合电流（63kA）时，不维修允许合闸次数应>2次

－机械寿命                  >3000次

－操动机构                  手动

4.4.3　电流互感器：

　4.4.3　.1电流互感器应满足参数要求。

当二次侧开路时，二次侧能承受电压　3000　V/1min，每个CT的二次绕组一点接地。

应提供每种形式各参数的CT磁化特性曲线和10％误差特性曲线。

每个CT应独立标号并提供接线图。

　4.4.3　.2电流互感器的技术参数：

－类型                  树脂浇铸

－局部放电量            ≤10PC

－额定短时耐受电流      40/31.5kA（4s）

－额定峰值耐受电流      100/80kA

　4.4.4　电压互感器（型式：

三相干式电压互感器）　

　4.4.4　.1额定电压比：

 10/0.1kV　　

　4.4.4　.2联接组别：

VV接线

　4.4.4　.3额定输出和准确级：

150VA  0.5　　

　4.4.4　.4励磁特性：

有较高的饱和点，有抗谐振能力。

　4.4.4　.5局部放电水平：

在1.2×12kV局部放电测量下，相对地局部放电量≤50PC。

　4.4.4　.6电压互感器必须有防止铁磁谐振的措施（一次消谐），其高压侧应装有防止内部故障的高压熔断器，且便于熔断后更换熔断件。

在1.9Um/√3试验电压下，空载电流不应大于10mA。

若从二次绕组加压试验，同时测量二次绕组工频空载电流，折算到一次绕组空载电流不应大于10mA。

且满足1.9Um/√3电压下的空载电流不大于额定电压下的空载电流的10倍，三相互差不大于50%的标准，并提供0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、1.9Um/√3的空载电流值，并绘制出励磁特性曲线。

　4.4.5　避雷器　　

　4.4.5　.1型号及型式：

合成硅橡胶氧化锌避雷器　　

　4.4.5　.2额定电压：

17kV　

　4.4.5　.3最大持续运行电压：

13.6kV　　

　4.4.5　.4标称放电电流：

5kA　　

　4.4.5　.5陡波冲击残压（1/3mS，5kA）：

≤51.8kV（峰值）　

　4.4.5　.6雷电冲击残压（30/100mS，5kA）：

≤45kV（峰值）　　

　4.4.5　.7操作冲击残压（30/100mS，　500A　）：

≤38.3kV（峰值）

4.4.5　.8直流参考电压（1mA）：

≥26kV　　

　4.4.5　.9长持续时间小电流耐受能力（矩形波，2000mS，20次冲击）：

　150A　

　4.4.6　过电压保护器

　4.4.6　.1持续运行电压：

12.7kV

　4.4.6　.2工频放电电压：

不小于23.2kV

　4.4.6　.3雷电冲击残压（30/100Μs,5kA）：

小于40kV　　

　4.4.6　.4操作冲击残压（30/100Μs,　500A　）：

小于33.8kV　　

　4.4.6　.52mS方波通流容量：

　400A　

4.5开关柜二次技术要求：

　4.5.1　开关柜辅助电源：

－操作及显示装置          220V DC

－电动机                  220V DC

－内部照明                220V AC

－加热电阻                220V AC

　4.5.2　继电器室、电缆室、开关室应有照明装置，照明电源电压为交流220kV，并设专用电源开关。

　4.5.3　柜内应有自动加热驱潮设施。

加热器电源为交流220V。

电缆室与断路器室各一个，功率为50W左右。

　4.5.4　柜上信号指示应选用节能型长寿命的LED。

　4.5.5　柜内应选用凤凰V0级阻燃型端子，导线应具有阻燃性能。

互感器回路导线截面不小于　4mm　2。

　4.5.6　连接片（压板）使用限位型。

　4.5.7　所使用的插件须有定位装置，反向时带电部分不得接触，并有方向标志。

4.5.8　手车在工作位置时，插件插头不得拔出。

　4.5.9　插件中的重合闸回路、分合闸的触头要求二保一（指插针并接使用）。

　4.5.10　断路器掉、合闸回路及重合闸（包括自投）回路并双接点。

　4.5.11　开关辅助接点至少8对（8常开、8常闭），应有2对备用并引至端子排。

　4.5.12　直流保险采用西门子直流空开。

　4.5.13　掉、合闸线接压板上方，重合闸正极接压板上方。

　4.5.14　端子排及二次插件的交、直流间，掉、合闸与正、负极之间必须留有空档或加隔板。

　4.5.15　柜内应有总量10％的空端子供用户使用，最少不应少于10个。

　4.5.16　继电器、仪表及操作按钮的安装位置应便于观察及操作。

　4.5.17　每件设备的装配和接线均应考虑在不中断相邻设备正常运行的条件下无阻碍地接触各机构器件并能完成拆卸、更换工作。

盘内所有设备的布置应考虑在不需要专用工具的情况下方便地接触其接线端子，接线端子号应清晰可见。

    开关柜体下方应设有接地铜排，规格为　100mm　2。

并考虑屏间铜排互连的方便，接地铜排距地：

　150mm　左右。

5.控制、保护系统

系统采用分层分布式面向对象的系统结构，分为站层和间隔层，站层和间隔层均采用高速工业以太网，遵循国际上最先进的IEC61850通信协议；间隔层各智能模块实现保护测控一体化，可就地安装；各保护测控一体化智能模块采用32位工业级处理器，保护自动化及出口功能可编程配置，故障录波时间应能达到20秒。

5.1选用数字型微机保护装置，连同开关柜一同配置，不单独招标订货，开关柜厂家根据保护中标厂家提供的设备型号和安装图进行开孔，并负责保护装置在开关柜内的安装和开关柜内保护装置与二次端子的接线。

开关柜面板上装有控制开关及远方/就地操作选择开关。

 5.1.1　 数字型微机保护装置技术指标　　

　5.1.1　.1交流量技术指标　　

（1）测量误差：

0.2级（U、I），0.5级（P、Q、Cosφ），F±0.01Hz　　

（2）线性范围：

0-120%，In=　5A　、　1A　，Un=100V、100/√3V　　

（3）温度影响：

　-25℃　　-60℃　范围内误差不超过±0.5%　　

（4）模数转换分辨率：

14位；　　

　5.1.1　.2直流量技术指标　　

（1）测量内容：

220VDC、110VDC、DC5V、20mA　　

（2）测量误差：

≤0.2%　　

（3）温度影响：

　-25℃　　-60℃　范围内误差不超过±0.5%　　

　5.1.1　.3开关量技术指标　　

（1）输入方式：

可直接输入（装置内设光电耦合）　　

（2）输入电压：

220VDC、110VDC、24VDC　　

（3）分辨率：

站内分辨率1ms　　

（4）抖动抑制：

接点抖动时间在线整定2ms-999ms，级差1ms　　

　5.1.1　.4脉冲量技术指标（针对机械电度表）　　

（1）输入方式：

光电耦合输入　　

（2）输入电压：

24VDC　　

（3）抖动抑制：

测量脉冲宽度在线整定2ms-999ms，级差1ms　　

（4）脉冲量初始值：

在线整定　　

5.1.1　.5开出量技术指标　　

（1）输出方式：

密封继电器无源接点输出　

（2）容量：

接通负载能力　5A　/380VAC，不能进行断弧操作　　

（3）控制方式：

接点两级返校、闭锁　　

（4）输出脉宽：

在线整定0.1s-99.9s，级差0.1s　

　5.1.2　  数字型微机保护装置的功能及容量　

5.1.2　.1保护功能：

（1）三段低电压方向过流保护（其中第三段可选择为定时限或反时限）；　　

（2）独立的加速段过流保护；　　

（3）三相一次重合闸（可选择为检同期、检无压或不检定）；　　

（4）零序过流保护、小电流接地选线；　　

（5）过负荷保护（跳闸或告警可选择）；　

（6）低周减载、低压减载；　　

（7）TV断线检测、控制回路断线检测；　

（8）母线绝缘监察功能

5.1.2　.2 测控功能　　

（1）交流遥测功能　　

一条线路的三相相电压、三相相电流、一相零序电压及1路线路侧电压、1路零序电流的交流模拟量输入采集、计算和上传。

根据输入的模拟量，计算电压U、电流I、有功功率P、无功功率Q、功率因数Cosφ、母线侧频率F1和线路侧频率F2等。

（2）遥信功能　　

不少于16路遥信输入；　　

（4）遥控功能　　

3路的遥控分、合、空节点输出，用于远方操作断路器或电动隔离开关操作，采用两级闭锁电源方式。

出口动作保持时间可经人机界面设置。

遥控采用预置—返校—执行（撤消）过程，预置过程只给出口继电器发准备命令，当返校成功后，在执行命令发出后，出口继电器才能获得正电源，继电器闭合。

遥控分、合输出。

（5）积分电度　　

根据采集的电压、电流可在线计算积分电度，电度的单位为“度”。

　5.1.2　.3辅助功能：

（1）事件记录　　

人机界面能滚动记录至少64条保护动作事件、64条装置自检事件、64条装置操作事件和64条SOE事件，包含时间、类型等，具有掉电保持功能。

（2）TV断线告警功能　　

具有TV断线检查功能，可通过控制字投退。

（3）接地告警功能　　

可检测出线路是否接地。

可通过控制字投退，零序电压定值可整定。

　　　5.1.2　.3．装置自检功能　　

具有装置芯片和逻辑回路的自检功能，并发相应的告警信号。

5.1.2　.4．通信功能　　

采用以太网通信方式；　　

5.2柜内仪表配置：

各间隔配置数字指示仪表、出线间隔按设计图纸配置多功能电度表（双RS485通讯）。

10KV进出线装设多功能电子电度表（DSSD331型），装设在开关柜上。

10KV所变装设多功能