高壓成套開關設備

高壓成套開關設備第一章概述〔一〕電壓等級概念高壓是相對低壓而言的，高壓與低壓的分界限按IEC標準規(guī)定為1000V，而我國沒有1000V電壓等級，高壓與低壓的分界限實際為 3000V，3000V以上電壓等級為高壓。我國高壓開關設備的電壓等級為 3.6、7.2、12、24、40.5、126、252、363、550、800、1100KV，高壓開關設備上的電壓指額定電壓，而對應的電網(wǎng)的標稱電壓為3、6、10、20、35、66、110、220、330、500、750、1000KV。高壓開關設備上的額定電壓習慣細分為中壓〔3.6～72.5KV〕、高壓〔126~252KV〕、超高壓〔363~800KV 〕、特高壓〔1100〕KV。高壓開關設備是指用于輸配電起掌握和保護作用的設備，是重大機械裝備，對電力設備的安全牢靠運行至關重要?！捕酬P于特高壓1000KV、直流〔正負〕800KV及以上電壓等級的輸電網(wǎng)絡，該項技術的承受，將大大提高遠距離、大容量輸電的效率，削減輸電損耗，降低輸電本錢，我國目前可開發(fā)水電資源有三分之二在西部，煤炭保有量有三分之二分布在、、三省區(qū)。而全國有三分之二的用電量負荷卻分布在東部沿海和京廣鐵路沿線以東經(jīng)濟興旺地區(qū)，在發(fā)電資源豐富地區(qū)建設大煤電基地、大水電基地，實現(xiàn)煤電就地轉(zhuǎn)換和水電大規(guī)模開發(fā)，再通過堅強的特高壓骨干網(wǎng)絡，將電能從西部和北部大規(guī)模輸送到中、東部地區(qū)，既解決東部能源緊缺問題，又能減輕運輸和環(huán)保壓力。其次章產(chǎn)品設計規(guī)〔一〕產(chǎn)品根底標準及應用1、產(chǎn)品圖紙及資料的完整性應符合JB/T5054.4-2023 產(chǎn)品圖樣及設計文件完整性，引進或聯(lián)合設計產(chǎn)品應進展圖紙及文件資料的工廠化。 創(chuàng)性〔改進型〕產(chǎn)品應具備技術任務書、安裝使用說明書、產(chǎn)品質(zhì)量特性重要度分級表和全套圖紙。2、產(chǎn)品圖樣及技術文件編號按CT/QZ0101-2023 技術文件治理方法的規(guī)定，承受十進位分類，不提倡隸屬編號。3、產(chǎn)品構造圖樣中的一般公差的表示方法為“ GB/T1804—m級”。4、金屬材料的標記方法按GB/T700-1988 規(guī)定，碳素構造鋼牌號一律承受“Q235”代替老標準“A3”。5、機械制圖標準按GB/T4457.4-2023 圖樣畫法、圖線，GB/T4458.1-2023 圖樣畫法、視圖，GB/T4458.2-2023 零部件序號及編排方法。6、電氣制圖按GB/T4728.2 系列標準〔二〕高壓成套開關設備的構造設計高壓成套開關設備的設計從開關設備的功能、使用和運行條件動身，對開關設備的元件布置、柜體構造、絕緣、工況耐受性和人機工程學等方面進展設計，形成可進展生產(chǎn)的圖紙和技術文件。高壓成套開關設備是將選用的電器元件合理安裝于柜體或箱體，通過一次回路和二次掌握回路的連接，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)進展操作、檢測、掌握和保護功能。其設計主要考慮以下幾個方面。1、符合國家和行業(yè)標準以及運行條件產(chǎn)品標準GB39062023GB/T110221999、GB/T17467—1998、DL/T537—2023、DL/T404—2023等相關標準。產(chǎn)品分類按主開關元件的安裝方式分為固定式、移開式。GB3906-1997 標準規(guī)定按隔室的封閉方式分為：箱式、間隔式、鎧裝式。GB3906-2023 標準規(guī)定不再按產(chǎn)品的構造，而是依據(jù)產(chǎn)品所供給的運行連續(xù)性將產(chǎn)品分類為LSC2B級、LSC2A級、LSC1級，前者最高，中間次之，后者最低，還有依據(jù)隔室分類和隔板的分類等。有關我公司目前生產(chǎn)的產(chǎn)品與上述分類如何對號問題可以在第三章得知。按絕緣介質(zhì)分類：空氣絕緣、氣體絕緣、固體絕緣等。電氣間隙與爬電距離空氣間隙〔空氣中相間、相對地〕40.5kV300mm、24kV180mm、12kV125mm、7.2kV100mm爬電距離〔污穢等級III級〕810mm、24kV480mm、12kV240mm、7.2kV144mm機械“五防“聯(lián)鎖要求KK開關沒有裝紅、綠翻牌，主要是缺少“防止誤分、合斷路器”。除此外，其他“四防”必需是強制性PT，就必需有提示性和強制性相結合的“防止誤入帶電間隔”的隔離措施。對于開關合閘后，下門能被人為翻開的環(huán)網(wǎng)〔開關〕柜，是機構與下門直接閉鎖的，應建議廠家對機構進展牢靠性改進。對于有斷路器而無接地開關的后門閉鎖〔中置柜〕，也應設計有接地開關聯(lián)鎖機構及操作部件，后下門要開有閉鎖孔。〔現(xiàn)一般裝設電磁鎖，不是強制性的〕對于產(chǎn)品使用環(huán)境條件比較惡劣的場所〔如濕度、鹽霧等〕。〔事先應了解〕應認真審查外來圖紙和文件，必要時可向用戶提出建議，盡量承受環(huán)境力量適應性較強的產(chǎn)品，如充氣柜等，如不奏效，就必需要按全工況型產(chǎn)品設計?！矃⒖几咴彤a(chǎn)品〕對高原型〔高海拔地區(qū)〕GB311.1標準規(guī)定，其外絕K1min49.4kV，沖擊耐壓88.2kV。柜主開關、接地開關、電流、電壓互感器、母線系統(tǒng)以及靜觸頭對活門、絕緣件等都要求實行技術措施，決不能按常規(guī)設計、生產(chǎn)高海拔地區(qū)使用K=1.176接地回路的牢靠性要求每臺開關柜都必需設計接地匯流排和主接地點，接地匯流排能貫穿并列開關柜，并能與外界接地裝置連接。分支接地排應貫穿本柜各功能間隔，確保一、二次元件及柜體的牢靠接地。GB4208KYN44B中置柜的外殼防護等級IP4XIP2X，XGN15〔SF6〕IP3X，XGN□箱式IP2X，YB22IP23D，XGN68IP3X，以上各GB4208標準中得知。開關柜的構造還應滿足用戶供配電系統(tǒng)的特別要求。2、合理布置、安全牢靠開關柜的柜體設計要突出構造簡潔、牢靠、造型穎。要求開關柜部各隔室間能夠分隔合理，柜體外型美觀，符合人機工程學。開關柜的各個可移動部件要求傳動平穩(wěn)牢靠、位置準確，要求手動操作功盡可能小且操作位置適中，考慮消退閉合磁回路產(chǎn)生的渦流的影響，承受將絕緣套管和觸頭盒安裝板的三相開孔連通，并加裝鋁合金板或不銹鋼板作為襯板，阻斷共磁回路，到達消退渦流的目的。4000A以上的鎧裝中置柜，要加裝風機強迫通風散熱，最少要在斷路器室、電纜室、母線室等間隔每處設計一個。對非標柜體或配電箱的構造設計應力要求在有限的空間合理布置電器元件。柜體和柜母線及各元器件應能承受相應短路電流產(chǎn)生的電動力的沖擊，具有牢靠的機械強度。3、安裝維護便利/箱體應便于安裝與維護，主要包括部元器件安裝與接線，電纜連接施工，操作工具回轉(zhuǎn)是否便利等。應優(yōu)先考慮安排主要一次元件的安裝位置，并盡量與一次接線方案走向全都。充分考慮母排、電纜線的走線空間，對要求計量單獨加封的要考慮互感器的固定、預留計量電度表的位置及安裝支架，其次還要考慮二次掌握回路電器元件的布置?！踩掣摺⒌蛪撼商组_關設備母線設計母線是指在成套開關柜中用來作為連接柜間以及柜各電氣設備進展集合、安排和傳送電能的導體。在發(fā)生短路故障時要承受短路電流造成的發(fā)熱和電動力,是作為高、低壓成套電器中重要的一次元件。1、母線的類型、顏色、布置及其載流量影響因素母線類型開關柜用母線按其橫截面分為：矩形、圓形〔或雙D形〕和槽形母線3種。當母線的橫截面積一樣時，矩形母線的周長要比圓形母線大，其散熱效果好，冷卻條件好，而且，在肯定允許加熱溫度下，矩形母線所通過的電流要比圓形母線大，圓形母線的集膚效應較強，而矩形母線比較均勻，因此成套開關柜一般都承受矩形母線。開關柜用母線的顏色和位置〔1〕開關柜母線相序位置與國標顏色比照方表1所示。1開關柜母線相序位置與國標顏色比照母線安裝相互位置相別國際顏色垂直布置前后布置水平布置A相黃色上遠左B相綠色中中中C相紅色下近右零線或中性線()最下最近最右直流正極棕色上遠左直流負極藍色下近右〔2〕柜體接地母線：黃綠色相間；柜母線的布置〕GG1A-12F、GBC-40.5中的柜頂主母線布置構造?！嘲础捌贰弊中危喝鏚YN28A-12，KYN10-40.5中的主母線布置構造。載流量受影響的因素〕布置方式：豎放和橫放，豎放的動穩(wěn)定電流要比橫放時大?！抄h(huán)境溫度?！?為裸母線承受的最高溫度值?！?裸母線環(huán)境溫度裸母線承受的最高溫度值/℃裸銅鍍銀裸銅鍍銀鍍錫在空氣中90115105SF6氣體中115115110在油中1001001002說明：母線經(jīng)過鍍銀或鍍錫處理后其耐高溫性能有所提高。母線的材質(zhì)：銅；鋁；鋼其中銅的導電率最高，一樣截面積時它的載PT回路或避雷器回路中。母線的根數(shù)：多根母線并列布置使用時，其散熱條件比單根要差得多。LMY100*101728A/1〔作基準〕；雙根布2558A/1.483181A/1.84；四根布置時，3622A/2.09。散熱條件：開啟式開關柜要比封閉式開關柜中使用的母線載流量要大，帶空調(diào)的變電所要比沒有帶空調(diào)的要好。2、母線的絕緣絕緣母線作用〕防止由受小動物接觸而引起的相間或相對地的短路故障；〕防止污閃或凝露閃的發(fā)生；〕防止人身傷亡事故；〕防止鹽霧及有害化學氣體對母線的直接腐蝕；母線絕緣方式〕熱縮護套：可以提高母線間的絕緣水平，但護套有絕緣老化的問題，同時母線的散熱條件也會變差，也增加了生產(chǎn)本錢?！忱淇s護套：操作簡潔，無需加熱。但本錢高，也有絕緣老化和母線散熱條件變差的問題；〕硫化噴涂：生產(chǎn)工藝過程較為簡單，當消滅碰傷后無法補救，母線的連接處不能作噴涂處理；〕SF6氣體絕緣：在密封的主母線室和斷路器室中充以0.04MpaSF6 氣體，可以提高母線間的絕緣性能；主母線在全壽命周期不用檢修和維護，也不受外界CGIS充氣柜主要的絕緣方式?！臣友b隔板：當相間或相對地間凈距達不到安全距離時，可在相間或與SMC12Kv30mm，40.5Kv≮60mm；3、母線的規(guī)格、聯(lián)接及要求母線規(guī)格++*寬邊〔2-TMY10×100〕；TMRTMY”表示。聯(lián)接方式通過螺栓直接連接或通過過渡片〔如：銅鋁接頭〕間接聯(lián)接；承受軟連接，如XGN68、YB22G預裝變。聯(lián)接要求母線接觸面間的接觸電阻要符合國標的要求，而且要穩(wěn)定。因此在制作母線時要求母線的接觸外表要經(jīng)過壓花、踏平、鍍銀或搪錫等外表處理，當母線用金具固定時，要求金具材料本身而且不能形成閉合的鐵磁回路，應承受不導磁材料。4、母線設計相序設計主變架空進、出線柜方案中的母線相序要在技術要求中明確，要考慮到母線是否需要換相；當聯(lián)絡母線空間較小時，也可能會消滅相序的調(diào)整；相鄰的兩臺高壓開關柜用于掌握一臺高壓電機正、反轉(zhuǎn)時，柜中出線聯(lián)絡側母線相序要作調(diào)整；在架設對列母線橋的兩臺開關柜中，有一臺柜中的主母線需要調(diào)整相序；設計出口工程時，要留意出口國的母線相序的執(zhí)行標準。如印度國高壓三相母線〔A、BC〕的顏色標準分別為紅色、黃色和藍色。AB、近C”設計。絕緣設計對于“高海拔地區(qū)”、“主回路需復合絕緣”、“承受絕緣母線”、“外絕緣按海拔3000m 考慮”等之類的要求，柜主、支母線及搭接處均需用絕緣處理；對于運行環(huán)境條件嚴酷的地區(qū)〔如：濕度和污穢等級高〕的開關柜，柜的主、支母線要求用絕緣處理；35KV開關柜的主、支母線的絕緣也可以承受硫化噴涂工藝處理。柜電氣設備與母線容量匹配柜電流互感器、隔離開關和斷路器〔或低壓空開〕的容量與柜主母線和引下母線〔或垂直母線〕的載流量要相匹配。母線的固定母線橋中的母線要承受母線金具固定，當母線較長時〔如超過 溫度補償裝置等措施來防止母線消滅的熱脹冷縮而產(chǎn)生的應力附加功能設計母線橋中的母線或電纜出線柜中的引下母線要求帶“驗電和接地”的功能設計；如：對母線橋的構造有“母線可掛接地線及驗電”要求時，則可在橋身的下方或在橋墩的后側開一長方形缺口，并用活動蓋板封閉〔可配掛鎖〕，既可以掛接地線也可以對母線進展驗電；用于手車柜主母線接地用的接地手車；用于手車柜主母線驗電用的驗電手車；當柜體后封板或后門要求帶“驗電和接地”用的構造設計〔與第〔1〕條一樣〕。構造和參數(shù)設計依據(jù)成套設備的一次主接線系統(tǒng)圖的要求，母線的載流量應與母線根數(shù)〔單、雙或叁根等〕及其規(guī)格相匹配，并要求做到產(chǎn)品的《投標文件》與《招標文件》保持全都；留意高、低壓柜中的主母線、旁路母線、雙母線系統(tǒng)或低壓柜中的中性線長度計算的準確性；KYN61-40.5中的主母線可以承受圓管形母線，要求母線圖紙尺寸要準確；低壓電纜出線柜中的垂直母線的額定電流要滿足《投標文件》及圖紙對柜垂直母線額定電流的要求；用戶供給的一次主接線圖上的主母線規(guī)格，有時考慮的電流裕度較大，不能任意減小母線的規(guī)格。母線的搭接設計母線橋中的母線跨度固定位置尺寸設計要符合國標的要求：一般按每800mm長上要設計一個固定點；在改造工程中要考慮到、舊柜體主母線到現(xiàn)場拼接的工作量，同時還要確定舊柜體主母線的規(guī)格；當舊柜體中的主母線由于柜體構造的緣由而無法直接拼接時，也可以考慮承受母線過流柜或母線橋的方法實現(xiàn)母線的對接；特別留意旁路母線橋和雙母線柜中的母線橋的搭接構造、布置設計的合理性；留意低壓架空進、出線母線橋的搭接方式〔如：上進出、后進出、側進出三種類型〕的設計；依據(jù)用戶的要求，為了提高主母線運行的牢靠性，對于主母線室相通的產(chǎn)品〔XGN2-12JYN2-12等〕，要留意增加主母線的隔板和穿墻套管；對于低壓電流互感器〔如：LMZ1-0.66〕徑規(guī)格，有時不能穿過規(guī)定的引下母線，特別是在進線柜、母聯(lián)柜和電容器柜方案中多見，因此，要合理選型配套；在設計主回路母線時要留意：三相主母線〔穿墻式隔離開關〕在穿過柜體隔板時要考慮到電流通過時的渦流感應，在構造上應實行隔斷磁路的措施；對于低壓抽屜柜，當柜寬為800mm時，設計母線出線位置時，留意要留出接一次出線電纜的空間，在審核一次系統(tǒng)圖或在技術交底時要留意各出線回路主電纜的規(guī)格；依據(jù)柜體的寬度或深度尺寸、母線的規(guī)格和母線的絕緣要求，要正確選用母線穿墻套管或母線夾的規(guī)格和開孔尺寸；〕柜主、支母線都為銅母線而穿墻套管中的導體為鋁時，則應明確：“〕在柜體主接地回路設計時，依據(jù)國標的要求：接地母線以及與之相連接的導體截面應能按通過銘牌上“額定短路開斷電流”的 87%來考慮。5、開關柜各相導體〔母線〕的相間與相對地凈距的要求〔為海拔高度≤

1000m的值〕對開關柜各相導體〔母線的相間與相對地凈距的要求參見表 3所列〕。3開關柜母線相間與相對地凈距的要求額定電壓〔最高電壓〕/KV1、導體至接地間凈距1、導體至接地間凈距/mm7.2≥10012≥12524≥18040.5≥3002、不同相的導體之間凈距/mm≥100≥125≥180≥3003、導體至無孔遮欄間凈距/mm≥130≥155≥210≥3304、導體至網(wǎng)狀遮欄間凈距/mm≥200≥225≥280≥4001.當海拔超過1000m時，第1、2項值應按每上升100m1%進展修正；2.第3、4項的值應分別增加第1、2項修正值注：單純以空氣作為絕緣介質(zhì)的開關柜，柜各相導體的相間與對地凈距必需符合上表的要求。第三章 從標準制定的角度看中壓開關設備的進展特點(一) 標準對中壓開關設備的分類規(guī)定當前，技術標準制定的角度已經(jīng)從制造商的功能設計方面的角度動身， 轉(zhuǎn)變?yōu)閺谋ＷC用戶運行 連續(xù)性、使用安全性和可維護的經(jīng)濟性方面來考慮。IEC62271-200，IEC62771-100 以及相應的GB3906-2023 和GB1984-2023 等標準的公布都充分表達了這一指導思想。增加了運行連續(xù)性分類〔 LSC〕、部電弧故障分類〔LAC〕、機械壽命分類〔M1、M2〕、電壽命分類〔E1、E2〕，和容性小電流開斷性能分類〔C1、C2〕，這樣就使得用戶能夠依據(jù)實際需求來選擇安全經(jīng)濟的產(chǎn)品?！捕持袎洪_關設備的專業(yè)分工與等級區(qū)分一次配電設備和二次配電設備都取得了長足的進步而且專業(yè)分工日益明確。一、二次配電設備的區(qū)分在于：1630~6300A，20~63A，二次配電為630~1250A，20~31.5KA。2、安全等