交流高压隔离开关和接地开关技术和供货条件.docx
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交流高压隔离开关和接地开关技术和供货条件
交流高压隔离开关和接地开关技术和供货条件
本标准适用于额定电压3～500kV、频率50Hz的户内、户外交流高压隔离开关、接地开关（以下简称隔离开关和接地开关）及其操动机构和辅助设备。
敞开式组合电器、封闭组合电器、金属封闭开关设备等电器中使用的隔离开关和接地开关的特殊要求由相应的产品标准规定。
本标准等效采用国际电工委员会IEC129《交流隔离开关和接地开关》（1984年版）。
2.使用环境条件
按GB11022《高压开关设备通用技术条件》第3章规定。
3.名词术语
本标准所采用的名词术语按GB2900.1《电工名词术语基本名词术语》和GB2900.20《电工术语高压开关设备》的规定，并增加下列名词：
3.1接触区（对单柱工隔离开关和接地开关）
为使静触头与动触头正确接触而限定静触头不同位置的空间区域。
3.2接线端子静拉力
隔离开关和接地开关的接线端子静拉力，系考虑风力、覆冰、雪和导线自重、张力以及电动力施加于接线端子的最大静拉力。
4.额定参数
按GB11022第5章规定，并增加下列参数：
a.额定短路关合电流（对接地开关）；
b.额定接触区（对接地开关）；
c.接线端子额定静拉力；
d.人力操作所需额定最大操作力矩；
e.隔离开关开、合容性和感性小电流；
f.隔离开关开、合环流。
4.1额定电压及最高电压
按GB11022第5.1条规定。
4.2额定绝缘水平
按GB11022第5.4条规定。
额定电压330kV及以上的隔离开关，根据其断口间的额定操作冲击耐受电压的不同分为A级和B级，详见GB11022第5.4条表3，其第8栏的额定值适用于A级的隔离开关，第9栏的额定值适用于B级隔离开关。
变压器中性点接地用隔离开关的额定绝缘水平见表1。
表1kV
4.3额定频率
按GB11022第5.3条规定。
4.4额定电流和温升
隔离开关的额定电流按按GB11022第5.2条规定，温升按GB763《交流高压电器在长期工作时的发热》规定。
4.5额定短时耐受电流（额定热稳定电流）
按GB11022第5.5条规定。
如接地开关与隔离开关组合成为一体时，接地开关的额定短时耐受电流应等于隔离开关的规定值。
根据实际需要，也可低于隔离开关的规定值，具体数值由产品技术条件规定。
4.6额定峰值耐受电流（额定动稳定电流）
按GB11022第5.7条规定。
如接地开关与隔离开组合为一体时，接地开关的额定峰值耐受电流应等于隔离开关的规定值。
根据实际需要，也可低于隔离开关的规定值，具体数值由产品技术条件规定。
4.7额定短路持续时间（额定热稳定时间）
按GB11022第5.6条规定。
4.8合闸和分闸装置以及辅助回路电源的额定电压
按GB11022第5.8条规定。
4.9操动机构和辅助回路电源的额定频率
按GB11022第5.3条规定。
4.10供操作用压缩气源额定压力
按GB11022第5.9条规定。
4.11额定短路关合电流
对具有额定短路关合能力的接地开关，应能在最高电压下，关合额定短路关合电流，其值等于额定峰值耐受电流。
4.12额定接触区
单柱式隔离开关和接地开关应能在其额定接触区范围内操作。
制造厂应说明隔离开关或接地开关操作的最大和最小机构反作用罗，以及适合于隔离开关或接地开关操作所要求的固定静触头的方法。
用软导线支承静触头的隔离开关和接地开关的额定接触区见图1、图2和表2。
表2用软导线支承静触头的额定接触区
L-垂直于架空导线方向的水平位移；S-垂直位移；U-沿着架空导线方向的位移。
用硬导线支承静触头的隔离开关和接地开关的额定接触区见图3和表3。
表3用硬导线支承静触头的额定接触区
L-垂直于架空导线方向的水平位移；
S-垂直位移；
U-沿着架空导线方向的位移。
4.13接线端子额定静接力
隔离开关和接地开关在承受其接线端子额定静拉力时，应能合闸和分闸并可靠到位。
对不承受显著的接线端子静拉力的隔离开关和接地开关，毋需规定接线端子静拉力。
隔离开关接线端子额定静拉力（为水平方向）数值见表4。
表4
注：
①与隔离开关组合成一体的接地开并，不考虑接线端子静拉力；不与隔离开关组合成一体的接地开关的接线端子静拉力由用户与制造厂商定。
②当用户需要的接线端子静拉力大于表4规定值时可与制造厂协商解决。
4.14人力操作所需额定最大操作力矩
人力操动机构的额定最大操作力矩规定为：
户外产品300N.m；户内产品，额定电流在1250A及以下时200N.m，额定电流1600A及以上时正在考虑中。
4.15隔离开关开、合容性和感生小电流
正在考虑中。
4.16隔离开关开、合环流
正在考虑中。
4.17通过额定峰值耐受电流和额定短时耐受电流时的性能
4.17.1隔离开关在合闸位置，在额定短路持续时间内承受额定峰值耐受电流和额定短时耐受电流时，应不引起
a.任何零部件的机械损伤；
b.触头分离；
c.可能损坏绝缘的温升。
该温升是承受额定峰值耐受电流和额定短时耐受电流加上长期通过额定电流得到的最高温度后的温升。
通过这些电流后，隔离开关应满足GB2706《交流高压电器动热稳定试验方法》第7章的规定。
4.17.2接地开关在合闸位置，在额定短路持续时间内承受额定峰值耐受电流和额定短时耐受电流时，应不引起
a.任何零部件的机械损伤；
b.触头分离或牢固的熔焊；
c.可能损坏绝缘的温升。
注：
若接地开关在GB2706第7章规定条件下能够继续操作，允许触头有轻微熔焊。
4.18关合短路时接地开关的性能
具有额定短路关合能力的接地开关，在关合短路时应满足：
4.18.1操作时，不出现过分损坏迹象，不危及操作者的安全。
不应使可能损害其绝缘试验的金属微粒喷射到制造厂规定的界限以外。
4.18.2在完成6.8条规定的试验之后，接地开关的机械零部件和绝缘子应基本上与试验前的状态相同。
但其短路关合性能可显著降低。
4.18.3在完成6.8条规定的试验之后，为使接地开关恢复到制造厂规定的原有状态，在重新投入使用前，需对接地开关进行检修。
注：
在GB2706第7章规定条件下，用额定操作压力或操作电压，接地开关应能操作，但允许触头有轻微熔焊。
4.19推荐的额定电压、额定电流、额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流的参数配合，见表5。
5.设计和结构
5.1对隔离开关和接地开关中气体的要求
按GB11022第6.2条规定。
5.2隔离开关和接地开关的接地
按GB11022第6.3条规定。
5.3辅助设备
按GB11022第6.6条规定。
5.4动力合闸
按GB11022第6.8.1条规定。
且仅适用于具有短路关合能力的接地开关。
5.5贮能合闸
按GB11022第6.8.2条规定。
且仅适用于具有短路关合能力的接地开关。
5.6脱扣操作
表5额定参数配合表
注：
①发电机隔离开关参数配合正在考虑中；
②括号内数值为备用参数配合。
按GB11022第6.9条规定。
5.7名牌
按GB11022第6.13条规定。
并增加以下要求：
与隔离开关组装的接地开关可不另设名牌。
隔离开关、接地开关和它们的操动机构的名牌按表6进行标记。
名牌在正常运行和安装位置应明显可见。
表6名牌数据
注：
①X-标记这些数值是强制性的；
②（X）-标记这些数值是非强制性的。
1）当隔离开关的额定电压为110kV及以上时，标记额定雷电冲击耐受电压数值是强制性的。
5.8对接地开关的特殊要求
转轴和底座间铜质炊联结的截面积应不小于50mm2。
5.9对隔离开关断口的要求
为安全起见，应使隔离开关一侧接线端子到另一侧任何一个接线端子间没有危险的泄漏电流通过。
任何泄漏电流可以用可靠的对地联结引入大地，或在运行时绝缘需要有效地防止污秽。
注：
对含有压缩空气、六氟化硫等绝缘介质的隔离开关，如何保证断口所规定的介质条件，由制造厂和用户协商。
5.10机械强度
隔离开关或接地开关应能承受接线端子上与使用条件和额定特性相关的全部作用力（包括风载冰载和相连导线上的电动力），而不损伤其可靠性或通流能力。
5.11动触头系统的位置有其指示或信号装置
5.11.1位置锁定
在重力、风力、振动、合理的冲击或意外的碰撞其连杆的条件下，隔离开关、接地开关及其操动机构应不会脱离其分闸位置或合闸位置。
人力操作的隔离开关和接地开关，其结构应设计成只允许在分闸和合闸两个位置锁住。
人力操动机构的终点位置应有坚固的定位装置。
注：
①本规定也适用于自动或遥控的隔离开关和接地开关紧急操作的人力操动机构；
②由绝缘钩棒操作的隔离开关或接地开关可不按本规定。
自动或遥控的隔离开关和接地开关的结构，允许在分闸和合闸两个位置锁住。
5.11.2位置指示
位置指示应能识别隔离开关或接地开关的工作位置。
满足下列情况之一者，则认为符合本要求：
a.隔离断口明显可见；
b.有可靠的位置指示装置。
注：
①可见的动触头可作为指示装置；
②当隔离开关或接地开关的各极联动时，允许使用一个公用指示装置；
③对绝缘介质为压缩空气、六氟化硫等的开关，其特殊要求另定。
5.11.3动力操动机构中信号用辅助接点
a.只当动触达到能安全通过额定电流、额定峰值耐受电流和额定短时耐受电流的位置时，才能发出合闸位置信号；
b.只当动触头已至少达到80%断口距离时，才能发出分闸位置信号；
c.对各极公用的信号装置，只当隔离开关或接地开关的各极都符合本条第a或b项的位置时，才能发出位置信号。
注：
①当隔离开关或接地开关各极联动时，允许采用一个公用的位置--信号装置；
②特殊需要时，所有动触头不达到5.11.1条第一段规定的稳定分闸位置前，隔离开关不应发出分闸位置信号。
5.12联锁
隔离开关与联装的接地开关之间应能机械联锁（根据用户要求，可增设电气联锁），以保证隔离开关合闸时接地开关不能合闸，而接地开关合闸时隔离开关不能合闸。
配人力操动机构的隔离开关和接地开关应考虑装设地电磁锁。
5.13接线端子
隔离开关和接地开关的接线端子应符合GB5273《变压器、高压电器和套管的接线端子》的有关规定。
5.14润滑
隔离开关和接地开关需要经常润滑的摩擦部分，应根据需要设备润滑孔或润滑装置。
用于高寒地区的户外隔离开关和接地开关应采用防冻润滑脂。
5.15防电晕
应采取措施尽量避免隔离开关和接地开关在最高工作相电压下，于晴天的夜晚出现可见的电晕。
5.16对支柱绝缘子的要求
隔离开关和接地开关用的支柱绝缘子，应符合GB8287.1《高压支柱瓷绝缘子技术条件》和GB8287.2《高压支柱瓷绝缘子尺寸和特性》标准中的有关规定。
5.17对隔离开关合闸同期性的要求
由同一操动机构操作的二极或三极隔离开关，各极的合闸同期性应能调整，在合闸终了时应保证能安全通过额定电流、额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流。
合闸同期性数值（以距离表示）在产品技术条件中规定。
5.18对人力操动机构操作件的尺寸要求
a.应装设供检修及调整的人力分、合闸位置；
b.在接受操作命令后，应能自行完成正常的合闸和分闸动作；
c.操动机构处于任何动作位置时，均能取下或打开操动机构的箱门，以便检查、修理辅助开关和接线端子；
d.操动机构箱内应装设分、合闸按钮；
e.用电控制的户外动力操机构箱内，根据用户需要，应能装设刀开关和保护熔丝；
f.动力操动机构中采用的电动机极仪表等应符合相应标准的规定。
5.20操动机构操作件的运动方向
操动机构操作件的运动方向应符合GB11022第6.11条的规定。
5.21互换性
同一型号的隔离开关和接地开关，安装尺寸应一致，易损件应具有互换性。
5.22产品说明书中应提供的资料
在产品说明中，应提供可能的安装方式、极间中心距离、极对地距离、断口距离等。
6.总则
型式试验的试品与正式生产的产品技术条件和图相相符。
在下列情况下，隔离开关和接地开关应进行型式试验：
a.新试制的产品应进行全部型式试验；
b.转厂试制的产品或其所配操动机构型号、规格改变时，应进行全部型式试验。
但经制造厂同试验单位协商，行业归口单位同意，对确有把握的试验项目可以免试；
c.当产品在设计、工艺或使用的材料作重要改变而影响产品性能时，应作相应的型式试验；
d.正常生产的产品，每隔8～10年应进行一次温升、机械寿命、短时耐受电流和峰值耐受电流试验；
e.不经常生产的产品（指生产间隔5年以上者），当再次生产时，应体本条d项规定的型式试验；
f.对系列产品，经制造厂同试验单元协商，行业归口单位同意，对确有把握的试验项目可以免试。
6.2型式试验项目
6.2.1必试型式试验项目
a.耐受电压试验（包括雷电和操作冲击电压耐受试验，工频耐压试验以及辅助回路和控制回路的工频耐压试验）；
b.局部放电试验；
c.温升试验--仅适于隔离开关；
d.主回路电阻测量--仅适用于隔离开关；
e.短时耐受电流和峰值耐受电流试验；
f.接地开关短路关合性能试验--仅适用于具有短路关合能力的接地开关；
g.机械试验；
h.密封试验--仅适用于气动或液压操动机构；
i.防雨试验--仅适用于户外隔离开关和接地开关的操动机构（箱）；
j.操动机构中电磁线圈的匝间绝缘试验。
6.2.2根据供需双方协议进行的型式试验项目
a.无线电干扰试验--仅适用于110kV及以上的隔离开关和接地开关；
b.污秽条件下的绝缘试验1）--仅适用于户外隔离开关和接地开关；
c.严重冰冻条件下的操作1）--仅适用于户外隔离开关和接地开关；
d.极限温度下的操作1）；
注：
1）试验条件不具备时暂缓考核。
e.户外隔离开整体抗弯强度试验；
f.隔离开关开、合容性和感性小电流试验；
g.隔离开关开合环流试验；
h.抗地震试验。
6.3耐压试验
按GB11022第7.1.1条规定。
6.3.2湿试验程序
按GB11022第7.1.2条规定。
6.3.3试验时，隔离开关和接地开关的状态
按GB11022第7.1.3条规定，并增加以下规定：
隔离开关和接地开关分闸位置时的耐压试验，应在隔离开关相应于5.11条规定的锁定位置的最小绝缘距离下进行。
6.3.4试验电压的施加和试验条件
对隔离开关，按GB11022第7.1.4条规定。
对分闸位置的接地开关和变压器中性点接地用隔离开关，试验电压应施加在绝缘的接线端子间以及各绝缘的接线端子与接地底座之间。
6.3.5试验电压
按GB11022表2、表3及本标准4.2条表1的规定。
6.3.6雷电和操作冲击电压试验
按GB11022第7.1.6条，并增加以下规定：
6.3.6.1雷电冲击电压试验
隔离开关处于合闸位置或接地开关、变压器中性点接地用隔离开关处于分闸位置，对6.3.4条的每一种试验条件，以额定对地耐受电压进行试验。
隔离开关处于分闸位置，且其额定电压220kV及以下时，应按两个试验系列进行。
a.第一个试验系列：
对GB11022表7规定的每一种试验条件，以额定对地耐受电压进行试验；
b.第二个试验系列：
对GB11022表7规定的每一种试验条件，以断口间额定耐受电压进行试验，另一侧的接线端子应接地，其余各极的接线端子和底座应采取绝缘措施，以防止对地产生破坏性放电。
隔离开关处于分闸位置，且其额定电压为330kV及以上时，对GB11022表9规定的每一种试验条件，一个接线端子上施加额定雷电冲击耐受电压，另一侧的接线端子上施加0.7Um/3工频电压。
Um为产品最高电压。
注：
经制造厂同意，额定电压330kV及以上且处于分闸位置的隔离开关，该试验可不用工频电压源来进行。
此时，应进行两个试验系列：
第一个试验系列：
用额定雷电冲击耐受电压与0.7×Um×2/3之和的电压，依次对每一个接线端子连续施加15次冲击电压；此时，另一侧的接线端子应接地，其他接线端子、底座与施加电压的接线端子应采取绝缘措施，以防止对地产生破坏性放电。
对每一种试验条件，若断口间或极间自恢复绝缘上的破坏性放电不超过2次；同时若非自恢复绝缘上没有破坏性放电发生，则认为隔离开关成功地通过第一个试验系列。
第二个试验系列：
用额定雷电冲击耐受电压依次对每一个接线端子连续施加15次冲击电压。
其他接线端子和底座均应接地。
若对地或极间自恢复绝缘上的破坏性放电不超过2次，同时若断口间和非自恢复绝缘上不产生破坏性放电，则认为隔离开关成功地通过了第二个试验系列。
对额定电压500kV产品，该试验程序可能不合适，对这种产品的试验方法正在考虑中。
6.3.6.2操作冲击电压试验
额定电压330kV及以上的隔离开关应有两个等级--A级和B级。
它们取决于隔离开关预定的运行条件，并导致采用不同的操作冲击电压试验程序。
隔离开关处于合闸位置或接地开关、变压器中性点接地用隔离开关处于分闸位置时，对
6.3.4条的每一种试验条件，以额定对地耐受电压进行试验。
隔离开关处于分闸位置时，应按上试验系列进行：
a.第一个试验系列：
对GB11022表7规定的每一种试验条件，以额定对地耐受电压进行试验。
b.第二个试验系列：
试验程序取决于隔离开关是A级或B级。
A级
对GB11022表9规定的每一种试验条件，用断口间的额定操作冲击耐受电压进行试验。
由于此时施加的电压可能高于额定对地耐受电压，其他极的接线端子和底座允许绝缘起来，以避免对地产生破坏性放电。
注：
对额定电压500kV产品，该试验程序可能不合适，对这种产品的试验方法正在考虑中。
B级
对GB11022表9规定的每一种试验条件，一个接线端子上应施加断口间的操作冲击耐受电压，另一侧的接线端子上施加Um/3工频电压，Um为产品最高电压。
注：
对B级设备，经制造厂同意，处于分闸位置的隔离开关，第二个试验系列可不用工频电压源来进行。
此时，第二个试验系列的组成是：
以操作冲击耐受电压和Um2/3之和的电压，依次对每一个接线端子连续施加15次冲击电压。
另一侧的接线端予应接地。
其他接线端子、施加电压的接线端子与底座应绝缘起来，以避免产生对地破坏性放电。
对额定电压500kV产品，该试验程序可能不合适，对这种产品的试验方法正在考虑中。
应该强调，该试验不是强制性的，而是制造厂可采用的一种代替试验方法，并且该试验不推广到第三级隔离开关。
6.3.7工频耐压试验
按GB11022第7.1.7条，并增加以下规定：
额定电压220kV及以下的隔离开关和接地开关，且隔离开关处于分闸位置时，其试验应用两个处于反相条件的不同电压源同时进行，以便得到GB11022表2所规定的断口间的额定耐受电压。
施加到断口两侧的接线端子上的两个电压应均不高于额定对地耐受电压的2/3。
注：
经制造厂同意，隔离开关处于分闸位置的试验可用一个单独的电压源来进行。
此时，试验电压依次施加在每一个接线端子上，另一侧的接线端在接地。
同时，其他接线端子、底座和施加电压的接线端子应绝缘起来，以避免对地产生破坏性放电。
额定电压330kV及以上的隔离开关和接地开关，且隔离开关处于分闸位置时，其试验应用两个处于反相条件的不同的电压源同时进行，以便得到GB11022表3所规定的断口间的额定耐受电压。
施加在断口两侧的接线端子上的两个电压应均不高于隔离开关的最高电压。
6.3.8辅助和控制回路的工频耐压试验
按GB11022第7.1.10条规定。
6.4局部放电试验
对整组隔离开关或接地开关不需要进行局部放电试验。
仅当隔离开关或接地开关具有应进行局部放电试验的部件时，才对这些部件进行试验。
试验应按GB7354《局部放电测量》进行，合格判据由产品技术条件规定。
6.5温升试验
按GB11022第7.3条规定。
主回路温升试验仅适用于隔离开关。
试验时，其触头接触应处于产品技术条件规定的最不利状态。
6.6主回路电阻测量
按GB1984第7.4条及GB763规定。
该测量仅适用于隔离开关。
试验时，其触头接触应处于产品技术条件规定的最不利状态。
6.7短时耐受电流和峰值耐受电流试验
按GB2706规定。
并增加以下要求：
6.7.1概述
对隔离开关或不与隔离开关组装的接地开关的试验，其布置应反映预定运行条件，使电动力将有助于隔离开关或接地开关分闸的最严重的状态。
与隔离开关组装的接地开关的试验，其试验接线应采用隔离开关试验时的接线。
倘若电流引起的电动力效应不能用接地开关和隔离开关之间的联锁装置予以防止时，则电动力应有助于接地开关分闸。
该试验可以在单极或三极上进行。
作单极试验时，应采用下列规定：
对三极共底座的隔离开关或接地开关，试验应在相邻两极上进行。
对分极式隔离开关和接地开关，试验应在推荐的最小极中心距的相邻两极上进行，或在带返回导线的一个单极上进行。
对两柱或三柱式隔离开关，返回导线应与闸刀平行；且当底座平面与闸刀平行时，返回导线离底座的高度与闸刀相同。
返回导线的中心线与闸刀中心线之间的距离应是推荐的最小极中心距离，返回导线的长度至少应等于隔离开关与电源连接的进线端和出线端之间的距离。
当接地开关不与隔离开关组装时，单极试验的试验接线与返回导线应相互平行，且具有一般电站接地故障条件的典型性。
试验接线应有一段不加支撑，这段距离至少应等于接地开关分闸时的间隙。
对单柱式隔离开关，接触区内的触头位置应选择能代表最不利条件的位置。
注：
如其他外力比电动力小得多时，则其他外力不必施加。
6.7.2额定电压63kV以上的隔离开关和接地开关试验布置
图6和图7所示的单极试验布置为用软导线连接的隔离开关实例。
对用于硬导线连接的电站中的具有水平断口的隔离开关，可按图6进行试验，使用硬导线，而且X1等于1.2Y，X2保持不变。
对用于硬导线连接的电站中的具有垂直断口的隔离开关，可按图8进行试验。
6.8接地开关短路关合性能试验
具有额定短路关合能力的接地开关，试验中应进行两次关合，其中有一次达到100%额定值，另一次不小于90%额定值，则认为试验有效。
其余按GB3804《交流高压负荷开关》的额定进行。
6.9机械试验
6.9.1一般试验条件
按GB3309《高压开关设备常温下的机械试验》规定。
6.9.2机械特性和机械操作试验
6.9.2.1机械特性试验
隔离开关和接地开关及其操动机构应在额定操作电压或气（液）压、最高操作电压或气（液）压、最低操作电压或气（液）压下测试机械特性，如分、合闸时间、断口距离、操作力矩（力）等，均应符合产品技术条件的规定。
6.9.2.2机械操作试验
a.配动力操动机构的隔离开关和接地开关，在规定的操作电压或气（液）压范围内应进行下列空载操作：
在最高操作电压或气（液）压下分、合操作各10次；
在最低操作电压或气（液）压下分、合操作各10次；
在额定操作电压或气（液）压下分、合操作各50次。
b.配人力操动机构的隔离开关和接地开关，应进行50次分、合闸空载操作。
试验时，不允许进行调整，操作应无故障。
在每次操作中都应达到合闸位置和分闸位置。
试验后，隔离开关和接地开关各部分不应损坏。
6.9.3接触区试验
对单柱式隔离开关（见图1、图2），在相应于第4.12条规定的额定接触区范围内，静触头处于各种位置时，应能满意的操作。
开关分闸时，
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