環(huán)保氣體絕緣環(huán)網柜SafeRingAir-V4-1507-201511

2014年10月,呂文忠，北京ABB高壓開關設備有限公司

Safering&Safeplus

12kV/25kAand24V/20kAVCB

?ABBGroupFebruary2,2023|Slide2SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

公司簡介中壓生產線高壓斷路器生產線電纜附件和避雷器生產線隔離開關生產線北門辦公區(qū)產品范圍：中壓和高壓開關設備，電壓等級可達800千伏

車間面積：33000m2辦公區(qū)面積：

6500m2SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–真空開關單元主要技術參數(shù)：額定電壓12/24kV工頻耐壓42/4850/60kV雷電沖擊75/8595/110kV額定電流630A開斷能力:-短路開斷25/20kA關合能力63/50kA短時耐受：25kA

2s或20kA3sSF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–真空開關單元真空開關采用VG4型真空開關。額定電流為630A,開斷電流為25kA(12kV)或20kA(24kV)。帶自動重合閘功能，操作順序為：O–0.3s–CO–180s–CO可選自供電型繼電器：如REJ603。也可選需要輔助電源的繼電器：如REF615等CT選用穿芯式或開啟式CT，安裝于電纜室。SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–結構比較KYN28SafeSF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–結構比較尺寸W*D*H=800×1650×2200W*D*H=325×750×1336?ABBGroupFebruary2,2023|Slide7緊湊性SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–優(yōu)點SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–結構比較絕緣空氣絕緣＋復合絕緣高壓隔室存在凝露的問題高壓元件存在鹽霧銹蝕的問題所有一次帶電部分SF6氣體絕緣不存在凝露的問題高壓元件不存在鹽霧銹蝕問題?ABBGroupFebruary2,2023|Slide9環(huán)境適應性緊湊性SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–優(yōu)點SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–結構比較維護要定期清掃維護可實現(xiàn)免維護?ABBGroupFebruary2,2023|Slide11環(huán)境適應性緊湊性免維護SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–優(yōu)點SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–結構比較方案方案比較單一此方案總體尺寸為:6400*1500*2300SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–結構比較方案方案非常靈活組合方式:V=VVVVVC=PTC此方案總體尺寸為:2896*750*1806?ABBGroupFebruary2,2023|Slide14環(huán)境適應性緊湊性免維護性SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–優(yōu)點靈活性SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–結構比較方案如果進線是由上級來保護,這一級不需要保護?方案就可優(yōu)化為:C=VVVVC=PTC如果有一路饋線負載為小于1600kVA變壓器?方案就可優(yōu)化為:C=VVVFC=PTC?ABBGroupFebruary2,2023|Slide16環(huán)境適應性緊湊性免維護性SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–優(yōu)點靈活性經濟性SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–結構比較安全1.有聯(lián)鎖，但各帶電隔室的防護等級不一樣，且一旦聯(lián)鎖失效或被破壞，存在誤碰帶電體的風險。2.結構復雜,操作繁瑣1.有聯(lián)鎖，且?guī)щ婓w全部密封在氣室內，不可能出現(xiàn)誤碰帶電體的危險。2.所有操作僅需一把操作手柄?ABBGroupFebruary2,2023|Slide18環(huán)境適應性緊湊性免維護性SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20–優(yōu)點靈活性經濟性安全性/易操性February2023SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

斷路器柜綜述SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

關于配網短路電流限定值的說明SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20典型方案——深圳項目組合方式SAFEPT=VV=M=CC方案說明進線采用兩個負荷開關做為進線進線負荷開關可變更為A機構，客戶實現(xiàn)備自投功能PT柜可以監(jiān)測母線電壓，也可以做為電源柜SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20典型方案——寧夏項目組合方式V=V=V=M=PT=CB=CBBR=CB=PT=M=V=V=V方案說明此方案為單母分段的形式，兩進線進線及母聯(lián)選用1250A的CB柜，提升了帶載能力；進線也可以實現(xiàn)備自投的功能；出線選用V25，可提升出線的開斷能力，與進線相匹配SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

V25/V20典型方案——云南項目組合方式SAFECB=CB=V=V=V=V=PT方案說明此方案為單母的形式，兩進線進線選用1250A的CB柜，提升了帶載能力；進線可實現(xiàn)備自投的功能；出線選用V25，可提升出線的開斷能力，與進線相匹配Safering&Safeplus

Safe-PTC

SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

PTC–帶三工位開關的PT柜符合GB3906、GB/T11022優(yōu)良的Safe環(huán)網柜家族基因相同的用戶界面結構緊湊，節(jié)省占地面積操作方便性能可靠、安全性高應用在城市配網，工業(yè)供電等系統(tǒng)中。?ABBGroupFebruary2,2023|Slide25SF6絕緣環(huán)網柜和緊湊型開關柜

PTC–帶三工位開關的PT柜額定電壓12kV額定頻率50Hz適用海拔≤1500m額定電流630A動熱穩(wěn)定主回路：20kA

3s峰值50kA

接地回路：17.4kA2s峰值43.5kAIAC級AFLR

20kA0.5s(開關室和PT室)1806500/696750?ABBGroupFebruary2,2023|Slide26February2,2023SafePlus-PTC帶三工位開關的PT單元結構1低壓箱2氣壓表3

機構室4頂部擴展套管5開關室PT室泄弧通道657123February2,2023SafePlus-PTC帶三工位開關的PT單元結構February2,2023SafePlus-PTC帶三工位開關的PT單元基本配置標準配置與特性630A三工位開關(CFE型)帶電指示器面膜白色或黑色三工位開關聯(lián)鎖及與PT隔室間的聯(lián)鎖2只V/V接線電壓互感器；或3只Y/Y接線電壓互感器(標準配置JDZ11-10B)保護PT的熔絲3只400系列套管用于與其它功能單元的連接（頂部連接）1只帶轉換開關的電壓表可選配置與特性MWD型避雷器?ABBGroupFebruary2,2023|Slide30干燥空氣絕緣環(huán)網柜及開關柜

SafeRing/PlusAir12kV

2015年6月,呂文忠，北京ABB高壓開關設備有限公司SafeRing/PlusAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

目錄公司簡介研究背景介紹結構特點性能優(yōu)越性產品的技術性能產品的應用領域?ABBGroupFebruary2,2023|Slide31SafeRing/PlusAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

研究背景ABB公司的愿景：“作為世界領先工程公司，我們以可持續(xù)的方式幫助客戶高效地使用電力和提升工業(yè)生產率，同時降低對環(huán)境的影響。”?ABBGroupFebruary2,2023|Slide32SafeRing/PlusAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

客戶的呼聲–應對全球變暖與日俱爭的環(huán)境保護的呼聲，催生綠色環(huán)保的解決方案。應對氣候變化的政策措施也成為熱門話題。如：碳排放控制和交易。澳大利亞推出的清潔能源未來計劃，對溫室氣體進行了嚴格的管制，并計劃征收等效的碳稅。歐盟也對氟氣體的相關規(guī)定進行修訂，要求相關機構在2020年前提交可行的SF6氣體的替代技術方案。?ABBGroupFebruary2,2023|Slide33SafeRing/PlusAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

客戶的呼聲–應對全球變暖GWP–全球變暖潛能值，是定義溫室氣體相對強度的一種方法。二氧化碳的潛能值為1，SF6的潛能值為22800。也就是說，SF6氣體溫室效應的強度是CO2氣體的22800倍。在《京都議定書》中，SF6氣體是受到限制的溫室氣體之一。但在尋找SF6的替代氣體時，不能犧牲開關設備的可靠性、安全性和運行連續(xù)性等電氣性能的要求。同時應考慮產品生命周期內對環(huán)境的影響最小。?ABBGroupFebruary2,2023|Slide34228000SF6干燥空氣SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜全壽命周期內對環(huán)境影響最小根據(jù)“產品生命周期內對環(huán)境影響的評估研究”，環(huán)境效應包括：環(huán)境產物的消耗及向環(huán)境的排放。環(huán)境產品包括：礦物能源、原油等；環(huán)境排放物包括：固體廢棄物、廢氣、污水等。該報告由ABB和幾家國際知名公司共同研究完成。?ABBGroupFebruary2,2023|Slide36SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

環(huán)保型開關設備的性能要求

優(yōu)異的環(huán)保性能最緊湊的產品結構高可靠性高安全性安裝維護量小成熟的生產工藝集成配電自動化方案?ABBGroupFebruary2,2023|Slide37SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

性能優(yōu)越性--優(yōu)異的環(huán)保性能SF6具有溫室效應的影響，使用SF6是否環(huán)保取決于使用者如何處理它。在ABB，所有針對SF6的操作均是在密封的環(huán)境中進行的，出現(xiàn)泄露的風險非常的低，因此，它是一個環(huán)保的?可持續(xù)的解決方案。但是，如果在處理過程中出現(xiàn)的泄露，SF6將會給環(huán)境帶來負面的影響。固體絕緣技術采用環(huán)氧樹脂作為主絕緣材料，而環(huán)氧樹脂的能源密集型的生產工藝?高能耗和產品生命周期結束后非常低的回收再利用的可能性使得固體絕緣技術并不是一種環(huán)保的解決方案。SF6混合氣體(如與N2混合)的解決方案可以減少SF6氣體使用，但是由于混合氣體中的SF6氣體“被污染”，在生命周期結束后這些SF6無法被回收，因此這種解決方案在環(huán)保性上還不如“純SF6”的解決方案。如果需要避免使用SF6氣體，從環(huán)保的角度考慮，選擇干燥空氣?N2或者CO2這類低溫室效應影響的氣體是最理想的解決方案。SF6固體絕緣SF6混合氣體N2/CO2干燥空氣環(huán)保性+/(-)(-)(-)++++?ABBGroupFebruary2,2023|Slide38SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

性能優(yōu)越性--最緊湊的產品結構相比于傳統(tǒng)的空氣絕緣開關設備，固體絕緣開關設備結構更緊湊，但不如氣體絕緣開關設備。使用SF6氣體作為絕緣介質可以使開關設備結構更為緊湊。由于N2或CO2的介電強度較低，因此開關設備結構較不緊湊。和其它SF6的替代氣體相比，干燥空氣具有較高的介電強度，ABB的SafeAir產品可以和傳統(tǒng)的Safe產品在緊湊性方面一致。SF6固體絕緣SF6混合氣體N2/CO2干燥空氣緊湊性++++++++?ABBGroupFebruary2,2023|Slide39SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

性能優(yōu)越性--高可靠性氣體絕緣介質具有自恢復能力。在固體絕緣開關設備中使用大量的環(huán)氧樹脂，局部放電風險高。在氣體絕緣開關設備中使用的環(huán)氧樹脂很少，局部放電風險低。固體絕緣介質不具備自恢復能力,甚至在一定程度上,絕緣老化可能會導致絕緣失效。環(huán)氧樹脂對熱沖擊(特別是在低溫下)十分敏感，并且在運輸過程中容易損壞，從而導致出現(xiàn)裂紋，這些裂紋會導致絕緣失效的產生。SF6固體絕緣SF6混合氣體N2/CO2干燥空氣局部放電風險++(-)++++++壽命++0++++++?ABBGroupFebruary2,2023|Slide40SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

性能優(yōu)越性--安裝維護量小SF6/N2/CO2/干燥空氣氣體絕緣介質狀態(tài)可監(jiān)控和調整。固體絕緣材料沒有替換性，如果絕緣介質出現(xiàn)損壞，需要更換整臺開關設備。SF6混合氣體需要維護以控制氣體組成。SF6固體絕緣SF6混合氣體N2/CO2干燥空氣絕緣介質狀態(tài)可監(jiān)控/可恢復++(-)0++?ABBGroupFebruary2,2023|Slide41SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

性能優(yōu)越性--成熟的生產工藝對于復雜的固體絕緣結構的生產工藝的可控性，特別是環(huán)氧樹脂物料質量的保證是對固體絕緣開關設備最大的挑戰(zhàn)。SF6氣體絕緣開關設備的生產工藝是成熟可靠的。SF6替代氣體絕緣開關設備的生產工藝和原理和SF6氣體絕緣設備相同。與非混合氣體相比，SF6混合氣體絕緣開關設備在批量生產時需要保證正確的氣體成分，生產工藝較為復雜。使用N2或CO2氣體絕緣對制造廠環(huán)境較為敏感，

粉塵等因素會顯著降低絕緣強度。SF6固體絕緣SF6混合氣體N2/CO2干燥空氣成熟可靠的生產工藝++(-)00++?ABBGroupFebruary2,2023|Slide42SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

性能優(yōu)越性--經濟性SF6氣體具有優(yōu)異的電氣性能，這種惰性氣體可以用來滅弧，是最經濟的解決方案。由于較高的物料成本，復雜的生產工藝，高報廢率和高能耗，固體絕緣設備成本較高。SF6替代氣體通常不能用于滅弧,并且需要采取額外措施以確保設備的絕緣強度(與SF6氣體相比)。SF6固體絕緣SF6混合氣體N2/CO2干燥空氣經濟性++0+++?ABBGroupFebruary2,2023|Slide43SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

性能比較

–綜述

SF6固體絕緣SF6混合氣體N2/CO2干燥空氣環(huán)保性+/(-)(-)(-)++++局部放電風險++(-)++++++壽命++0++++++絕緣介質狀態(tài)可監(jiān)控/可恢復++(-)0++緊湊性++++++++成熟可靠的生產工藝++(-)00++經濟性++0+++?ABBGroupFebruary2,2023|Slide44SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

產品設計–滅弧及絕緣

開斷：真空滅弧

負荷開關：真空負荷開關

斷路器：真空斷路器絕緣：

干燥空氣作為絕緣介質，同時通過優(yōu)化的電場設計，來保證產品的絕緣要求。真空負荷開關或斷路器三工位隔離開關?ABBGroupFebruary2,2023|Slide45SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

產品設計–絕緣介質本產品以干燥空氣作為絕緣介質。干燥空氣采用工業(yè)用混合氣體：19.5~23.5%氧氣；其余為氮氣。原料氣體技術要求：

氧氣：純度大于99.5%

氮氣：純度大于99.999%

微水：10ppm?ABBGroupFebruary2,2023|Slide46SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

產品的應用型式主要功能單元：

D單元：電纜連接單元

C單元：負荷開關單元

V單元：真空斷路器單元M/PT單元：計量和PT單元PTC單元：帶三工位開關的PT單元各功能單元可以獨立氣箱，也可以共氣箱。不同氣箱之間通過頂部的擴展母線連接。?ABBGroupFebruary2,2023|Slide47SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

結構特點

所有帶電部分均密封在氣箱中，氣箱采用不銹鋼焊接而成，內充1.4bar的干燥空氣。氣箱的防護等級達到IP6７。氣箱安裝壓力表，可實時監(jiān)視氣箱內氣體壓力。氣箱底部安裝了防爆膜，當內部故障引起壓力升高時，防爆膜爆破，釋放內部壓力。并將氣體朝后部泄放，防止傷害柜前操作人員。開關柜通過內部燃弧試驗，IAC-AFLR/20kA，1s。

?ABBGroupFebruary2,2023|Slide48SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

產品的技術性能–主要技術參數(shù)?ABBGroupFebruary2,2023|Slide49SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

產品的技術性能–操作界面氣壓表分合閘按鈕負荷開關/斷路器操作孔負荷開關/斷路器位置指示操作孔打開/關閉隔離開關操作孔隔離/接地開關位置指示接地開關操作孔帶電顯示器電纜室SafeAir-C/VSafeAir-D?ABBGroupFebruary2,2023|Slide50SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

PT及計量柜單元空氣絕緣的開關柜。電壓互感器帶熔斷器保護。可選2只或3只電壓互感器；2只或3只電流互感器。計量柜與開關柜的連接方式：頂部擴展母線連接；Pt柜與開關柜的連接方式：頂部擴展母線連接；

?ABBGroupFebruary2,2023|Slide51SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

產品的外形尺寸?ABBGroupFebruary2,2023|Slide52SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

柜間連接方式用擴展母線將兩個氣室連接在一起，構成完整的母線連接。母線額定電流達到1250A。擴展母線為全絕緣屏蔽型連接母線。安全性能高。安裝簡單，連接可靠。?ABBGroupFebruary2,2023|Slide53SafeRingAir干燥空氣全絕緣環(huán)網柜

電纜安裝方式符合DIN標準的200

及

400系列套管?？砂惭b單電纜進線、單電纜加避雷器、雙電纜。套管對地高度相同?？稍黾?/p>

272/450mm高的支架，以方便電纜連接。還可安裝電