12kV柱上断路器技术规范之欧阳法创编.docx

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12kV柱上断路器技术规范之欧阳法创编

12kV柱上断路器技术规范

时间：

2021.03.09

创作：

欧阳法

1　规范性引用文件1

2　技术参数和性能要求1

1标准技术参数5

3　使用环境条件表6

6　试验7

附件：

一二次设备连接12

12kV柱上断路器技术规范

1　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。

GB311.1　高压输变电设备的绝缘配合

GB1207电磁式电压互感器

GB1208电流互感器

GB1984　高压交流断路器

GB1985　高压交流隔离开关和接地开关

GB3309　高压开关设备常温下的机械试验

GB4208　外壳防护等级

GB8905SF6电气设备中气体管理和检测导则

GB50150　电气装置安装国内工程电气设备交接试验标准

GB/T11022　高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

GB/T12022　工业六氟化硫

GB/T22071.1互感器试验导则第1部分:

电流互感器

GB/T22071.2互感器试验导则第2部分:

电磁式电压互感器

DL/T40312kV～40.5kV高压真空断路器订货技术条件

DL/T486交流高压隔离开关和接地开关

DL/T593　高压开关设备的共用技术要求

DL/T615　交流高压断路器参数选用导则

DL/T84412kV少维护户外配电开关设备通用技术条件

2技术参数和性能要求

2.1　断路器技术参数

断路器技术参数见本部分专用部分的技术参数特性表。

2.2　通用要求

2.2.1　真空断路器要求

a）同型号真空断路器所配用的灭弧室，其安装方式、端部联结方式及联结尺寸应统一。

b）真空断路器灭弧室的外绝缘可采用干燥空气或复合绝缘材料。

c）真空断路器应装设记录操作次数的计数器。

d）真空断路器应采用操动机构与本体一体化的结构。

e）真空灭弧室应与型式试验中采用的一致。

f）真空灭弧室允许储存期不小于20年，出厂时灭弧室真空度不得小于1.33×10-3Pa。

在允许储存期内，其真空度应满足运行要求。

g）真空灭弧室在出厂时应做“老炼”试验，并附有报告。

h）断路器的绝缘套管宜采用抗紫外线能力强、具有憎水性等性能的复合绝缘材料，伞裙宜采用大、小伞裙交替结构，截面不小于300mm2。

i）断路器应具备合闸涌流保护功能。

2.2.2　壳体的要求

a）壳体应具有良好的密封、防潮和防凝露性能，以保证绝缘性能良好。

b）壳体材质应采用厚度不小于2mm、性能不低于S304牌号的不锈钢或其它耐腐蚀材质，壳体防护等级应不得低于GB4208-2008规定的IP65。

壳体应具备防止锈蚀的有效措施，在10年内不应出现明显可见锈斑；安装尺寸要求见图1~图3。

图1共箱式吊装安装尺寸要求图

图2共箱式座装安装尺寸要求图

图3支柱式座装安装尺寸要求图

c）外壳应能良好地接地并能承受运行中出现的正常和瞬时压力。

接地外壳上应装有导电性良好，直径不小于12mm的防锈接地螺钉，接地点应标有接地符号。

d）壳体表面不应有可存水的凹坑。

e）壳体应设置必要的搬运把手，避免拽拉出线套管。

f）供起吊用的吊环位置，应使悬吊中的开关设备保持水平，吊链与任何部件之间不得有摩擦接触，避免在吊装过程中划伤箱体表面喷涂层。

g）壳体上应有位于在地面易观察的、明显的分、合闸位置指示器，并采用反光材料，指示器与操作机构可靠连接，指示动作应可靠。

h）如果是三相共箱结构，壳体上应设置防止内部电弧故障的泄压装置。

i）铭牌能耐风雨、耐腐蚀、保证使用过程中清晰可见，铭牌内容符合国家相关标准要求。

2.2.3　操动机构的要求

a）操动机构宜采用免维护的。

b）操动机构应能够进行电动或手动储能合闸、分闸操作。

c）操动机构应具有防跳跃装置。

d）操动机构应安装在防潮、防尘、防锈的密封壳体中，使用长效润滑材料。

e）操动机构应带有反光指示装置，方便操作人员的夜间操作。

f）操作机构应能在10mm厚的覆冰下可靠分断和关合。

2.2.4　操作电压及自动化接口要求

a）当电源电压不大于额定电源电压的30%时，合闸脱扣器不应脱扣（用电容器储能的永磁操动机构除外）。

并联合闸脱扣器在合闸装置的额定电源电压的85%-110%范围内，交流时在合闸装置的额定频率下，应可靠动作；

b）当电源电压不大于额定电源电压的30%时，并联合闸脱扣器不应脱扣（当永磁操动机构的储能元件的电压不大于其额定电压的30%时，合闸脱扣器不应脱扣）；

c）应用于配网自动化的断路器应预留自动化接口。

2.2.5　其他要求

a）隔离开关要求

断路器一侧带连体隔离开关的，要求开关与断路器之间具有机械连锁装置，隔离开关应为三相联动。

b）配电自动化配套与接口配置

1）电压互感器，采用外置式，与弹簧机构、永磁机构配套时，电压比10kV/0.22kV，额定容量不小于150VA；短时容量不小于300VA/10s；与电磁机构开关配套时，电压比10kV/0.22kV，额定容量不小于150VA，短时容量不小于3000VA/1s。

每台开关根据配电自动化建设需求，配置1或2只电压互感器，同时要求电压互感器配置熔断器保护，并采用螺旋式保险方便运行时更换。

2）相电流互感器，采用内置式，二次侧5A，变比根据负荷情况决定，额定容量不小于2.5VA，一次电流小于2In时，精度1级；一次电流2In~10In时，二次输出保持线性且不饱和。

配置A、C两相电流互感器，需具有防CT开路设计。

3）零序电流互感器，变比20/1，额定容量不小于1VA，一次电流0～60A时二次输出保持线性，一次电流大于60A二次输出不小于3A。

需具有防CT开路设计。

4）操作机构选用永磁机构时，合/分闸电压宜采用DC110V；选用弹簧机构时，合/分闸电压宜采用DC24V。

5）开关本体需配置26芯航空接插插座及连接电缆，航空插座配置有绝缘密封罩，保护接口。

6）配套配置控制器。

3标准技术参数

技术参数特性表是对采购设备的基础技术参数要求，供货人应对技术参数特性表中标准参数值进行响应。

12kV柱上断路器技术参数特性见表1。

表1　技术参数特性表

序号

名称

标准参数值

1.1

真空断路器

1.1.1

结构形式

共箱式

1.1.2

绝缘介质

SF6

1.1.3

额定电压（kV）

1.1.4

额定电流（A）

630

1.1.5

额定电缆充电开断电流（A）

1.1.6

额定线路充电开断电流（A）

1.1.7

额定短路开断电流（kA）

20（25）

1.1.8

温升试验电流

1.1Ir

1.1.9

额定工频1min耐受电压（kV）

相对地/相间

断口间

1.1.10

额定雷电冲击耐受电压（1.2∕50μs）峰值（kV）

相对地/相间

断口间

1.1.11

额定短时耐受电流及持续时间（kA/s）

20/4（25/4）

1.1.12

额定峰值耐受电流（kA）

50（63）

1.1.13

额定短路开断电流（kA）

20（25）

1.1.14

额定短路关合电流（kA）

50（63）

1.1.15

主回路电阻（μΩ）

供货方提供

1.1.16

机械稳定性（次）

≥10000

1.1.17

外绝缘最小爬电距离（mm）

372

1.1.18

额定短路开断电流开断次数（次）

≥30次

1.2

操作机构

1.2.1

操动机构型式或型号

弹簧

1.2.2

操作方式

电动，并具备手动操作功能

1.2.3

电动机电压（V）

DC24

1.2.4

分、合闸不同期（ms）

≤2

1.3

隔离开关（如果有）

1.3.1

型式/型号

供货方提供

1.3.2

额定短时耐受电流及持续时间（kA/s）

20/4（25/4）

1.3.3

额定峰值耐受电流（kA）

50（63）

1.3.4

额定短路关合电流（kA）

50（63）kA/2次

1.3.4

主回路电阻（μΩ）

供货方提供

1.4

电流互感器

1.4.1

相CT

数量（只）

额定电流比（A）

200、400、600/5，三级可调

准确级

0.5/5P20

二次负荷（VA）

1.4.2

零序CT

数量（只）

额定电流比（A）

20/1

准确级

一次电流0～60A时二次输出保持线性，一次电流大于60A二次输出不小于3A

二次负荷（VA）

≥1

1.4.3

二次绕组对地工频耐压（V/min）

2000/1

1.5

电压互感器

1.5.1

数量（只）

1或2（按需确定）

1.5.2

额定电压比

10/0.1/0.22

1.5.3

准确级

0.5

1.5.4

容量（VA）

10/0.1绕组，30VA

10/0.22绕组，满足产品功耗要求。

额定容量≥150VA，短时容量≥300VA

1.6

年漏气率（%）

≤0.5

1.7

自动化配置

预留FTU接口

1.8

外壳防护等级

不低于IP65

1.9

使用寿命

不小于40年

1.10

一二次设备连接设计

1.10.1

控制连接方式

开关本体配置26芯航空接插插件，含连接电缆，详见附件

1.10.2

辅助接点容量

AC250V、15A

1.11

运输重量（kg）

供货方提供

1.12

外形尺寸：

长×宽×高（mm×mm×mm）

供货方提供

注：

1、配套提供开关安装支架，供货前与项目单位确认安装型式为吊装或座装。

2、供货前应与项目单位商定出线方式，如为端子出线，需配置红绿黄三色绝缘罩。

3、括号内数值为分断能力25kA的柱上断路器对应的参数。

4　使用环境条件表

表2　使用环境条件表

序号

名称

单位

标准参数值

周围空气温度

最高气温

℃

＋45

最低气温

-25

最大日温差

海拔

≤1000

太阳辐射强度（户外）

W/cm2

0.1

污秽等级

Ⅳ

覆冰厚度

风速/风压（户外）

（m/s）/Pa

34/700

湿度

日相对湿度平均值

≤95

月相对湿度平均值

≤90

耐受地震能力

水平加速度/垂直加速度

m/s2

0.3g/0.15g

正弦共振三周波，安全系数1.67以上

注表中“项目单位要求值”为正常使用条件，超出此值时为特殊使用条件，项目单位可根据工程实际使用条件进行修改。

5　试验

5.1　型式试验

5.1.1必做项目

5.1.1.1断路器本体

a）　绝缘试验：

包括雷电冲击试验、工频耐压试验。

b）　温升试验。

c）　主回路电阻测量。

d）　动、热稳定试验。

e）　关合和开断能力试验。

f）　机械操作、机械联锁和机械稳定性试验（连续机械操作试验）。

g）　隔离闸刀及套管绝缘电阻测量

h）　密封试验（SF6绝缘开关适用）。

i）　防护等级验证。

j）　凝露及污秽试验。

k）　接线端子静态机械负荷试验。

l）　淋雨试验。

m）　电磁兼容性试验（EMC）。

n）　严重冰冻条件下的操作。

5.1.1.2隔离开关（与断路器配套）

a）　回路电阻测量。

b）　工频耐压试验。

c）　动、热稳定试验。

d）　关合能力试验。

5.1.1.3控制器

a）　结构及外观检查。

b）　控制逻辑试验。

c）　环境试验。

d）　动作值及准确度测试。

e）产品功能与性能测试。

f）功率消耗测试。

g）工作电源对装置性能的影响测试。

h）绝缘性能测试。

i）EMC试验。

j）振动试验。

k）安全试验。

5.1.2根据用户特殊要求可进行的选做项目

a）　低温试验。

b）　高温试验。

c）　交变湿热试验。

d）　盐雾试验。

5.2　出厂试验

每台断路器均应在工厂内进行整台组装并进行出厂试验，出厂试验的技术数据应随产品一起交付项目单位。

产品在拆前应对关键的连接部位和部件做好标记。

断路器的出厂试验应符合DL/T402、GB1984、DL/T593和IEC62271—100的要求。

至少应包含如下项目：

5.2.1本体

a）辅助和控制回路的绝缘试验。

b）机械操作和机械特性试验。

c）　主回路工频耐压试验。

d）　主回路电阻测量。

e）　密封试验（SF6绝缘开关适用）。

f）　外观及结构检查。

5.2.2电流互感器

a）二次绕组绝缘试验。

b）计量绕组误差（准确度）确定。

5.2.2电压互感器

a）二次绕组绝缘试验。

b）计量绕组误差（准确度）确定。

5.2.4隔离开关（与断路器配套）

a）回路电阻测量。

b）　工频耐压试验

5.2.5控制器

a）　结构及外观检查。

b）　动作值及准确度测试。

c）产品功能与性能测试

d）绝缘性能测试

5.3　现场交接试验

5.3.1本体

a）辅助和控制回路的绝缘试验。

b）机械操作和机械特性试验。

c）　工频耐压试验。

d）　主回路电阻测量。

e）　密封试验（SF6气体绝缘适用）。

f）　外观及结构检查。

g）隔离闸刀及套管绝缘电阻测量

h）电压互感器及电流互感器绝缘电阻测量

5.3.2电流互感器

a）二次绕组绝缘试验。

b）计量绕组误差（准确度）确定。

5.3.2电压互感器

a）二次绕组绝缘试验。

b）计量绕组误差（准确度）确定。

c）电压互感器绝缘电阻测量

5.3.3隔离开关（与断路器配套）

a）回路电阻测量。

b）　工频耐压试验

5.3.4控制器

a）　结构及外观检查。

b）　动作值及准确度测试。

c）产品功能与性能测试

d）绝缘性能测试

5.5抽检试验

10kV柱上断路器应依据相关标准进行随机抽样检验。

抽检试验项目如下：

5.5.1本体

5.5.1.1必做项目

a）辅助和控制回路的绝缘试验。

b）机械操作和机械特性试验。

c）　主回路工频耐压试验。

d）　主回路电阻测量。

e）　密封试验（SF6绝缘开关适用）。

f）　外观及结构检查。

g）机械联锁试验

h）接地电阻测试

i）SF6气体湿度检测

j）防护等级验证

k）温升试验

5.5.1.2选做项目

a）短时耐受电流和峰值耐受电流试验

b）关合和开断能力试验

c）淋雨试验

d）　凝露、外绝缘污秽试验

e）　机械寿命试验（需频繁操作的断路器）

f）　严重冰冻条件下的操作

5.5.1.2根据用户特殊要求可进行的选做项目

a）低温试验

b）高温试验

c）　交变湿热试验

d）　交变盐雾试验

5.5.2电流互感器

a）资料检查。

b）型号和规格。

5.5.3电压互感器

a）资料检查。

b）型号和规格。

5.5.3隔离开关

a）资料检查。

b）机械操作试验。

c）工频耐压试验

5.5.4控制器

a）　结构及外观检查。

b）　控制逻辑试验

c）　环境试验

d）　动作值及准确度测试。

e）产品功能与性能测试

f）绝缘性能测试

5.6开关本体试验方法及要求

5.6.1外观及结构检查

a）整体结构完好，外观无缺损、变形、无脏污、锈蚀；绝缘支撑件无裂纹、破损；铸件应无裂纹、砂眼；

b）铭牌、标志牌内容正确、齐全，布置规范，各项参数符合设计要求。

5.6.2绝缘试验按GB/T11022-2011中5.2的规定进行。

5.6.3温升试验按GB/T11022-2011中6.5的规定进行。

5.6.4主回路电阻测量按GB/T11022-2011中6.4的规定进行。

5.6.5短时耐受电流和峰值耐受电流试验按GB/T11022-2011中6.6的规定进行。

5.6.6断路器的关合和开断能力试验，按GB1984-2003中6.102的规定进行；负荷开关的关合和开断能力试验按GB3804-2004中8.101的规定进行。

5.6.7淋雨试验试验方法及试验结果判定按GB4208-2008的规定进行。

5.6.8凝露、外绝缘污秽试验按GB/T4585-2004中第二节、第三节、第四节的规定进行。

5.6.9机械操作试验

a）柱上断路器机械操作试验按GB1984-2003中7.101的规定进行；

b）柱上隔离开关机械操作试验按GB1985-2004中的7.101的规定进行。

5.6.10机械寿命试验

a）柱上断路器机械寿命试验按GB1984-2003中6.101.2的规定进行；

b）柱上隔离开关机械寿命试验按GB1985-2004中6.102.3的规定进行。

5.6.11机械联锁试验

a）柱上断路器机械联锁试验

柱上断路器与所带的隔离开关之间应有可靠的机械联锁，确保柱上断路器在合闸位置时无法分开隔离开关；

b）柱上隔离开关机械联锁试验按DL/T486-2010中的6.102.6的规定进行。

5.6.12隔离刀闸及套管绝缘电阻测量

采用2500V兆欧表进行测量。

试验结果判定：

20℃时绝缘电阻不低于300MΩ则认为试验通过。

5.6.13电压互感器及电流互感器绝缘电阻测量

一次设备采用2500V兆欧表，二次设备采用1000V兆欧表进行测量。

试验结果判定：

20℃时一次绝缘电阻不低于1000MΩ；二次绝缘电阻不低于10MΩ则认为试验通过。

5.6.14接地电阻测试

接地电阻值不大于10Ω则认为试验通过。

5.6.15SF6气体湿度检测

利用SF6气体湿度检测仪，按仪器说明书要求对SF6开关进行气体湿度检测，检测应在充气48小时后进行。

试验结果判定：

灭弧室气室不大于150μL/L；其它气室不大于250μL/L。

5.6.16密封试验

按DL/T593-2006中6.8的规定。

试验结果判定：

在极端温度下，漏气率的增大时可以接受的，但是在恢复到正常的周围空气温度下时其漏气率不得高于最大允许值，暂时增大的漏气率不应超过表3给出的数值。

表3气体系统的暂时漏气率

温度等级℃

允许的暂时漏气率

+40和+50

3Fp

-5<周围温度<+40

1Fp

-5/-10/-15/-25/-40

3Fp

-50

6Fp

5.6.17防护等级验证按DL/T593-2006中6.7的规定进行。

6.6.18电磁兼容性试验（EMC）按DL/T593-2006中6.9的规定进行。

5.6.19严重冰冻下的操作试验按GB1985-2004中6.103的规定进行。

试验结果判定：

测试结果应符合GB1985-2004中6.103.4.2的规定。

5.6.20根据用户特殊要求进行的特殊试验

a）低温试验（适用于充气开关设备）按DL/T844-2003中7.6的规定进行；

b）高温试验按DL/T844-2003中7.7的规定进行；

c）交变湿热试验按DL/T844-2003中7.9的规定进行；

d）交变盐雾试验按DL/T844-2003中7.10的规定进行。

附件：

一二次设备连接

a）一次开关侧航空接插件管脚定义

与馈线终端配套的一次开关，应配置26芯航空接插插座。

26芯航空接插插件管脚定义见附表1。

附表126芯航空插件管脚电气定义

开关侧连接器引脚

配弹簧机构开关

配永磁机构开关

配电磁机构开关

标记

标记说明

标记

标记说明

标记

标记说明

CN-

储能-

CN+

储能+

HZ-

合闸-

HZ-

合闸-/线圈-

HZ-

合闸-

HZ+

合闸+

HZ+

合闸+/线圈+

HZ+

合闸+

FZ-

分闸-

FZ-

分闸-

FZ+

分闸+

FZ+

分闸+

A相电流

B相电流

C相电流

相电流公共端

零序电流

I0com

零序电流公共端

I0com

零序电流公共端

I0com

零序电流公共端

PT-

（可选）

内置PT-

YXDY

（可选）

遥信电源-

PT+

（可选）

内置PT+

YXCOM

遥信公共端

YXCOM

遥信公共端

YXCOM

遥信公共端

合位

FW（可选）

分位

FW（可选）

分位

WCN

未储能位

a）一二次设备连接电缆（）

柱上开关与馈线终端的连接电缆示意图、PT与馈线终端的连接电缆示意图，分别见附图1、附图2，供货前应与馈线终端供应商确定插头尺寸。

附图1一次开关与馈线终端的连接电缆示意图

附图1中6芯，10芯航空接插件管脚定义参见国家电网公司《配电自动化终端技术规范》附录B。

6芯，10芯、26芯航空接插件结构尺寸和安装尺寸参见《配电自动化设备典型设计》。

附图2PT与馈线终端的连接电缆示意图

附图2中4芯航空接插件管脚定义参见国家电网公司《配电自动化终端技术规范》附录B。

4芯航空接插件结构尺寸和安装尺寸参见《配电自动化设备典型设计》。

4芯航空接插件和PT侧电缆标记的对应关系见附表2。

附表24芯航空接插件和PT侧电缆标记的对应关系表

4芯航空接插件引脚号

PT侧电缆标记

标记说明

备注

1TVa

AB线电压TV二次侧电压（对应A相）

2TVc

CB线电压TV二次侧电压（对应C相）

1TVb

AB线电压TV二次侧电压（对应B相）

可短接

2TVb

CB线电压TV二次侧电压（对应B相）

时间：

2021.03.09

创作：

欧阳法

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