新一代智能站關(guān)鍵智能一次設(shè)備

新一代智能站關(guān)鍵智能一次設(shè)備第一頁，共35頁。技術(shù)特點(diǎn)：智能組件與變壓器有機(jī)結(jié)合，電子式互感器與套管嵌入安裝，實(shí)現(xiàn)測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化和信息互動(dòng)化特征。智能組件與變壓器集成組件柜前視圖組件柜背視圖一、新一代智能變電站第二頁，共35頁。技術(shù)特點(diǎn)：滿足隔離開關(guān)斷口要求，集成線路側(cè)接地刀閘，與電子互感器一體化制造，節(jié)省占地25%～40%左右工程應(yīng)用：目前,ABB已研發(fā)出72.5kV～550kV隔離斷路器并制定了相關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)，國際已運(yùn)行1300多臺(tái);我國平高、西開集團(tuán)已研制成功SF6集成式隔離斷路器(220kV、110kV)。標(biāo)準(zhǔn)：國際IEC62271-108:2005，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2774-2011《額定電壓72.5kV及以上交流隔離斷路器》隔離開關(guān)電流互感器電壓互感器普通斷路器隔離式斷路器集成電子式互感器、具有隔離功能的斷路器（DCB）

一、新一代智能變電站第三頁，共35頁。技術(shù)特點(diǎn)：利用真空度在線監(jiān)測、絕緣狀態(tài)檢測等技術(shù)實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜智能化。利用氮?dú)?、空氣等環(huán)保氣體替代SF6氣體，采用低氣壓力實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好目標(biāo)，降低運(yùn)行成本；有效節(jié)約占地30%～40%。工程應(yīng)用：示范工程中仍采用SF6氣體柜，下一步擴(kuò)大示范擬試點(diǎn)應(yīng)用環(huán)保氣體柜。智能環(huán)境友好型金屬封閉開關(guān)設(shè)備環(huán)保氣體替代SF6A：斷路器氣室B：母線氣室C：電纜室D：斷路器壓力釋放通道E：母線室壓力釋放通道F：低壓控制室一、新一代智能變電站第四頁，共35頁。新一代智能變電站隔離斷路器應(yīng)用情況二、工作概況變電站名稱平高公司西開公司ABB公司220kV重慶大石126kVDCB——252kVDCB110kV武漢未來城——126kVDCB——

選擇兩座戶外站應(yīng)用隔離斷路器設(shè)備，戶內(nèi)站選用智能化GIS設(shè)備第五頁，共35頁。三、

DCB技術(shù)進(jìn)展1、研制背景傳統(tǒng)設(shè)計(jì)：傳統(tǒng)變電站設(shè)計(jì)時(shí)，通常在斷路器兩側(cè)安裝隔離開關(guān)，進(jìn)行檢修或維護(hù)作業(yè)時(shí)，打開隔離斷口用于隔離相鄰線路或設(shè)備。選擇該設(shè)計(jì)的初衷：斷路器結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，早期產(chǎn)品可靠性較低，保證檢修斷路器時(shí)不影響線路正常供電。而隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)較為簡單，據(jù)早期統(tǒng)計(jì)表明，一般的斷路器維護(hù)周期為1～2年，而隔離開關(guān)能達(dá)到4～5年，可靠性高于斷路器。第六頁，共35頁。傳統(tǒng)變電站設(shè)計(jì)三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第七頁，共35頁。近50年開關(guān)設(shè)備故障率變化趨勢三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第八頁，共35頁。2、產(chǎn)品定義與原理：

2005年10月，發(fā)布了國際標(biāo)準(zhǔn)IEC62271-108。針對(duì)72.5kV及以上電壓等級(jí)的隔離斷路器給出了定義和使用要求，其中對(duì)隔離斷路器(Disconnectingcircuit-breaker)給出了明確定義：具有隔離開關(guān)功能的斷路器，即當(dāng)觸頭在分閘位置時(shí)，這種斷路器可以實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)的功能。三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第九頁，共35頁。系統(tǒng)接線原理圖三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第十頁，共35頁。工作原理：

隔離斷路器（DCB）在動(dòng)作過程中僅有一套運(yùn)動(dòng)觸頭，當(dāng)處于分閘位置時(shí)，傳統(tǒng)隔離開關(guān)功能通過DCB滅弧室觸頭來實(shí)現(xiàn)，在隔離斷路器滅弧室內(nèi)，沒有多余觸頭或部件用于隔離開關(guān)功能。隔離斷路器有單相操作和三相機(jī)械聯(lián)動(dòng)兩種操作方式，通常采用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。額定電壓245kV及以下采用單斷口設(shè)計(jì)，362～420kV一般采用雙斷口設(shè)計(jì)。隔離斷路器的額定電流、電壓與斷路器參數(shù)一致。三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第十一頁，共35頁。隔離斷路器的運(yùn)行位置：三個(gè)位置-合閘位置-分閘位置-隔離閉鎖位置具有鎖定系統(tǒng)并可以在隔離開關(guān)位置上鎖三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第十二頁，共35頁。隔離斷路器配置外部接地開關(guān)（可選）

接地開關(guān)置于斷口外，只有當(dāng)隔離斷路器閉鎖在分閘位置時(shí)方可進(jìn)行接地開關(guān)的合閘操作，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方電機(jī)操作，具有可見的接地和非接地位置，可就地掛鎖，確保運(yùn)維操作人員安全。三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第十三頁，共35頁。隔離斷路器的合、分閘及閉鎖位置三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第十四頁，共35頁。3、產(chǎn)品裝用情況隔離斷路器產(chǎn)品系列三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第十五頁，共35頁。產(chǎn)品運(yùn)行業(yè)績：截至2014年，DCB產(chǎn)品訂單量超過2000臺(tái)。用戶業(yè)績按照國家和產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)如下，主要國家為瑞典，挪威，芬蘭；銷售最多的型號(hào)依次為LTB145、HPL420、LTB72.5和HPL245。三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第十六頁，共35頁。4、變電站設(shè)計(jì)差異雙母線系統(tǒng)改造方案：改造為單母線分段系統(tǒng)。三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第十七頁，共35頁。5、產(chǎn)品優(yōu)勢降低電力設(shè)備使用量；簡化接線方式；節(jié)省空間和占地面積；易于安裝調(diào)試；沒有均壓電容三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第十八頁，共35頁。6、隔離斷路器與電子式互感器集成目前，145kV和245kVDCB與電子式式互感器集成應(yīng)用，且產(chǎn)品在2015年具備交貨能力。2015年開展集成FOCS的DCB試點(diǎn)應(yīng)用。三、

DCB技術(shù)進(jìn)展第十九頁，共35頁。四、關(guān)鍵技術(shù)1、確定產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)隔離斷路器環(huán)境條件參數(shù)和其余隔離斷路器參數(shù)參照瓷柱式斷路器，接地開關(guān)參數(shù)參照常規(guī)敞開式接地開關(guān)參數(shù)，電子式互感器參數(shù)參照獨(dú)立式互感器參數(shù)。按照最高標(biāo)準(zhǔn)選擇。額定電壓kV（有效值）額定短時(shí)工頻耐受電壓kV（有效值）額定雷電沖擊耐受電壓kV（峰值）通用值隔離斷口通用值隔離斷口126230230（+73）550550（+103）252460460（+146）10501050（+206）表

隔離斷路器絕緣水平參數(shù)第二十頁，共35頁。2、126kV隔離斷路器總體方案接地開關(guān)機(jī)構(gòu)斷路器彈簧機(jī)構(gòu)接地開關(guān)DCB本體126kV隔離斷路器總體方案示意圖主要組成部分：斷路器；斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)；接地開關(guān)；接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)；機(jī)械閉鎖裝置；電子式電流互感器。關(guān)鍵技術(shù)：斷路器斷口絕緣的設(shè)計(jì)及保證隔離閉鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)新型互感器的集成技術(shù)四、關(guān)鍵技術(shù)第二十一頁，共35頁。2.1、隔離斷路器滅弧室126kV隔離斷路器滅弧室案示意圖斷路器采用145kV滅弧室，結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)如下：絕緣性能：采用145kV滅弧室，絕緣裕度大；開斷性能：采用自能式滅弧室，充分利用電弧自身能量，具有優(yōu)越的開斷性能和低操作功。靜支座靜觸指動(dòng)觸頭裝配動(dòng)支座拉桿瓷套四、關(guān)鍵技術(shù)第二十二頁，共35頁。2.2、接地開關(guān)126kV隔離斷路器接地開關(guān)示意圖接地刀桿動(dòng)觸頭靜觸頭傳動(dòng)系統(tǒng)相間連桿電動(dòng)機(jī)構(gòu)采用現(xiàn)有145kV接地開關(guān)，進(jìn)行配置設(shè)計(jì)?？傮w結(jié)構(gòu)采用直掄式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)部位采用自潤滑軸套。機(jī)械性能穩(wěn)定、可靠；通用性好，系列化程度高。四、關(guān)鍵技術(shù)第二十三頁，共35頁。2.3、隔離閉鎖系統(tǒng)電氣互鎖四、關(guān)鍵技術(shù)第二十四頁，共35頁。2.4、與電子式互感器集成技術(shù)方案技術(shù)路線：第一方案：采用性能相對(duì)成熟的獨(dú)立式電流電壓互感器，將互感器緊湊的布置在隔離斷路器旁邊；第二方案：采用電子式電流互感器集成于隔離斷路器滅弧室套管下端，采用光纖絕緣子進(jìn)行對(duì)地絕緣。四、關(guān)鍵技術(shù)第二十五頁，共35頁。集成互感器的整體方案效果隔離斷路器相間距1750mm隔離斷路器與互感器中心距：800mm整體尺寸（長×寬×高）：4500×2000×5100mm整體效果圖（獨(dú)立支撐）整體效果圖（與斷路器公用支撐）四、關(guān)鍵技術(shù)第二十六頁，共35頁。集成電子式電流互感器的整體方案效果四、關(guān)鍵技術(shù)第二十七頁，共35頁。2.5、智能化集成技術(shù)除集成了電子式電流互感器系統(tǒng)外，還具有如下功能：1）SF6氣體監(jiān)測2）機(jī)械特性的監(jiān)測3）智能控制系統(tǒng)具有測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化和信息互動(dòng)化的技術(shù)特征。四、關(guān)鍵技術(shù)第二十八頁，共35頁。3、252kV隔離斷路器總體方案252kV隔離斷路器總體方案示意圖主要組成部分：斷路器；斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)；接地開關(guān)；接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)；機(jī)械閉鎖裝置。關(guān)鍵技術(shù)：斷路器斷口絕緣的設(shè)計(jì)及保證隔離閉鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)新型互感器的集成技術(shù)DCB本體接地開關(guān)機(jī)構(gòu)DCB彈簧機(jī)構(gòu)接地開關(guān)四、關(guān)鍵技術(shù)第二十九頁，共35頁。3.2、252kV隔離斷路器與互感器的集成技術(shù)方案技術(shù)路線：第一方案：采用性能相對(duì)成熟的獨(dú)立式電流電壓互感器，將互感器緊湊的布置在隔離斷路器旁邊；第二方案：采用電子式電流互感器集成于隔離斷路器滅弧室套管下端，采用光纖絕緣子進(jìn)行對(duì)地絕緣；四、關(guān)鍵技術(shù)第三十頁，共35頁。五、性能檢測1、參照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)參照標(biāo)準(zhǔn)GB1984、GB1985、GB/T27747、GB/T20840.7、GB/T20840.8、智能氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備性能檢測方案、智能高壓交流斷路器性能檢測方案、國家電網(wǎng)公司電子式互感器性能檢測方案（國網(wǎng)科智[2012]24號(hào)）進(jìn)行。差異性第三十一頁，共35頁。2、總體要求型式試驗(yàn)與裝置的額定值有關(guān)，在完成GB1984、GB1985的第6章規(guī)定的型式試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還要求進(jìn)行組合功能試驗(yàn)來驗(yàn)證隔離距離間的絕緣耐受能力保持不變而沒有不利的劣化。適應(yīng)于126kV、252kV電壓等級(jí)集成式智能高壓隔離斷路器。五、性能檢測第三十二頁，共35頁。3、各部分元件試驗(yàn)要求集成式智能高壓隔離斷路器由隔離斷路器、接地開關(guān)、閉鎖裝置、電子式互感器、傳感器、智能