10kV高压开关柜技术规范书1225.docx
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10kV高压开关柜技术规范书1225
检索号
ZJ-F1701S-DG15
日照新源热力有限公司
岚山区集中供热工程
10kV高压开关柜
技术规范书
业主：
日照新源热力有限公司
招标人：
浙江省电力设计院
设计单位：
中机国能电力工程有限公司
2012年12月上海
10kV开关柜技术规范
1总则
1.1本设备技术规范书是用于日照新源热力有限公司岚山区集中供热工程10kV高压开关柜，它提出了10kV高压开关柜的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2本协议书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合工业标准和本规范书的优质产品。
1.3本协议书所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
1.4本协议书经需、供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。
1.5本协议书未尽事宜，由需、供双方协商确定。
1.6供方所采用的产品，必须是技术和工艺先进，并有多台同类产品多年运行实践已证明是成熟可靠的产品。
1.7供方应对供货范围内的设备、附件负有全责，且应包括分包（或外购）的产品。
1.8如因设备、附件等的设计选型，制造质量问题造成设备无法正常运行，供方必须为此负全部直接责任。
1.9本技术规范书使用的标准如遇与供方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行，在此期间若颁布有较高要求的技术标准及规定、规范，则应以最新技术、标准、规范执行。
1.10如果供方没有以书面形式对本协议书条文提出异议，那么需方可认为供方提供的产品完全符合本技术规范书的要求。
1.11在签订合同之后，需方有权提出因规范标准和规定及工程条件发生变化而产生的一些补充要求，所提出问题由供需双方共同协商解决。
2设备的工程条件
2.1系统标称电压：
10.5kV（有效值）
2.2系统最高电压：
12kV（有效值）
2.3系统额定频率：
50Hz
2.4系统中性点接地方式：
10kV中性点低电阻接地，接地电流300A；
2.5设备安装环境：
室内
2.6安装方式：
地面或楼板上安装
3技术要求
3.1型式：
金属铠装全隔离手车中置式真空开关柜。
3.2成套开关柜参数最低要求。
内容
工作段
备注
额定电压（kV）：
10.5
最高电压（kV）：
12
额定频率（Hz）：
50
额定电流（A）
柜体主母线（工作段/辅助厂房段）
2500/1250
各部分温升应符合
GB/T11022的要求。
进线柜
3150A
出线柜
1250A
额定热稳定电流（方均根值kA）：
4秒
40
额定动稳定电流（峰值kA）：
100
各回路开断短路电流周期分量（方均根值kA）
40
开断非周期分量百分比（%）
≥45%
雷电冲击耐压（峰值kV）：
75
1分钟工频耐压（方均根值kV）：
42
3.3
技术性能要求
真空断路器参数最低要求
内容
工作段
备注
形式
固封极柱
额定电流（A）：
3150
厂用进线柜
1250
辅助厂房
1250
馈线柜
额定短路开断电流（周期分量，方均根值kA）：
40
额定频率（Hz）：
50
额定短路开断电流开断次数（次）：
30
额定短路关合电流（峰值kA）：
40
额定热稳定电流（方均根值kA）：
4秒
40
额定动稳定电流（峰值kA）：
100
额定短路开断电流的直流分量（%）
≥45%
雷电冲击耐压（峰值kV）：
85
隔离断口间
1分钟工频耐压（方均根值kV）：
48
隔离断口间
断路器合闸时间（ms）
≤150
固有分闸时间（ms）
≤50
触头合闸弹跳时间、触头分闸反弹幅值、三相不同期性：
（ms）
≤2
真空断路器操作机构型式
弹簧储能式操作机构
真空断路器操作电源（V）
DC220
真空断路器控制电源（V）
DC220
机械寿命（次）
≮30000
电流互感器参数最低要求
内容
要求值
备注
型式
支柱式
环氧树脂浇注加强型
型号
LZZBJ9-10C2
额定电流比
一次电流按设计图纸
二次侧额定电流（A）
5
准确度等级
按设计图纸
二次额定容量（VA）：
测量级
20
保护级
20
热稳定电流（kA/4s）
40
电压互感器参数最低要求
内容
要求值
备注
型式
环氧树脂浇注型
型号
JDZX10-10B
额定电压（kV）：
10.5
最高电压（kV）：
12
额定电压比
按设计图纸
准确度等级
按照设计院图纸
二次额定容量（VA）：
50/70
母线PT热极限输出800VA
过电压保护器最低要求
内容
要求值
备注
型式
三相组合式过电压保护器
额定电压（kV）：
10
保护器持续运行电压（kV）：
12.7
100A操作冲击电流残压（kV）：
≤23.1
电动机
500A操作冲击电流残压（kV）：
≤33.8
变压器、母联、线
路
标称放电电流下的残压峰值（kV）：
≤24.8
2000us方波通流电流（A）：
600
真空断路器要求
a）采用国产优质新型真空断路器，主绝缘采用环氧树脂固体绝缘结构，操动机构采用模块化弹簧储能机构。
真空开关管采用优质固封极柱。
其灭弧室在出厂前应经过严格的电压老练和电流老练，并提供相应的老练报告。
灭弧室外壳采用陶瓷材料制造，出厂时真空灭弧室的真空度应≤1.32×10－5Pa，并保证真空灭弧室的有效期不少于20年。
真空断路器的生产及检测应符合国标及IEC有关标准。
b）断路器应具备高于额定电流10%的过载能力，并具备权威机构出具的1.1倍额定电流下的温升试验的型式试验报告。
c）为了保证现场运行人员的运行维护方便，降低运行维护成本，真空断路器的机构应为一体化的弹簧操动机构，且弹簧操动机构应是模块化、通用型的机构，机构主要部件如合、分闸模块，合分闸线圈等应具有通用性，能够通用于该供方所生产的各种规格的固封式真空断路器中。
d）为了减小断路器分闸时真空灭弧室的触头过冲及反弹幅值，断路器应包含全密封的液压分闸缓冲器。
e）断路器应通过加速热老化试验,并具备40年寿命的加速热老化试验报告。
f）电气操作的真空断路器,均应有就地跳、合闸的操作设施。
当真空断路器在就地试验或断开位置时,其远方操作回路应闭锁，断路器手车能实现电动进出操作，使现场维护更方便。
g）同型号真空断路器配用进口真空开关管，其安装和端部联结方式、联结尺寸应统一，保持真空开关管的互换性。
h）真空断路器或其操动机构上应装设操作次数的计数器。
i）断路器接地金属外壳上应有防锈的、导电性能良好的、直径为12mm的接地螺钉。
接地点附近应标有接地符号。
j）断路器的二次回路（包括电流互感器和电压互感器），应有导线和接线端子相连，且二次回路与主回路隔离。
k）断路器手车能实现电动操作，使现场维护更方便。
l）断路器应弹簧贮能操作机构，电机电压为直流220V，控制回路电源电压为直流220V。
在65%~110%额定操作电压下可靠分闸，在小于30%额定操作电压下不分闸；在85%~110%额定操作电压下可靠合闸。
m）除断路器自身控制回路（如跳合闸、储能等）所有辅助接点外，至少应提供8常开，8常闭辅助接点供外部联锁用。
这些辅助接点必须引至开关柜端子排上。
辅助接点的允许载流量不小于10A。
n）断路器回路应配备过电压吸收装置，应采用三相组合式复合外套金属氧化物避雷器。
o）真空断路器开关柜为手车中置式开关柜。
断路器小车应灵活轻便，当断路器处于“试验”位置时，小车应自动与接地母线相联接。
p）开关柜内所配一次设备（含接地开关），都应与断路器参数相配合，各元件的动、热稳定性必须满足要求。
q）真空断路器开关柜内，要求其母线、断路器、出线和仪表等均有单独的隔离小室，并按金属铠装结构制造。
r）断路器应具有“防跳”功能，在一次合闸指令下只能合闸一次。
s）断路器电气、机械寿命不小于20000次。
互感器要求
a）开关柜内的互感器采用技术先进成熟的产品。
其中电流互感器应满足短路动热稳定要求。
以及足够的精度和裕度（正常工作时及短路故障时）。
b）互感器应固定牢靠，且应采取隔离措施，当柜中其他高压电器组件运行异常时，互感器仍应能正常工作。
c）互感器安装的位置应便于运行中进行检查、巡视，且在主回路不带电时，便于人员进行预防性试验、检修及更换等。
d）电压互感器放在单独的间隔内，其高压侧应装有防止内部故障的高压熔断器，熔断器的开断电流应与开关柜铭牌参数匹配（包括采取限流措施后），且便于熔断后更换熔断件。
为防止铁磁谐振过电压，应选用励磁特性饱和点较高的电磁式电压互感器。
e）电压互感器的伏安特性、准确度级及额定负载均应能满足继电保护及仪表测量装置的要求。
f）电流互感器二次侧应考虑开路保护，电压互感器二次侧应考虑短路保护，电流互感器二次侧采用电流试验端子来有效防止开路；电压互感器二次侧配置空气开关做短路保护。
g）电流互感器的短时耐受电流及短路持续时间、峰值耐受电流均应满足开关柜铭牌值的要求，其二次绕组按设计要求在端子排上进行连接。
电流互感器应布置在电缆间隔内以便于维护和检修。
h）要求分别设置保护级和测量级电流互感器，以满足不同准确级、不同二次负担的要求，变比以施工图为准。
应提供其5％误差曲线。
开关柜结构要求：
a）高压配电装置应为真空断路器的中置式开关柜。
高压配电装置应能统一协调，要求开关外型尺寸和色标统一。
b）开关柜由固定部分（柜体）和可移开部件（手车）两大部分构成。
c）开关柜的防护等级为IP42。
外绝缘爬电比距：
按最大电压计算，柜内设备最小泄露比距：
瓷2cm/kV；有机材料2.5cm/kV。
d）开关柜的所有部件应有足够的强度，应能承受运输、安装及运行时短路所引起的作用力而不致损坏。
开关柜柜体采用敷铝锌钢板，由不锈钢拉铆螺母拼接而成，其板材厚度要求不小于2mm。
其中：
柜体不小于2mm采用覆铝锌板，双层折弯；柜门不小于2mm钢板，喷塑处理；母线室套管安装板不小于3mm不锈钢板，具备防涡流措施；骨架不小于4mm。
e）开关柜内的设备布置应安全可靠，并留有足够的空间便于维护检修,开关柜内侧的结构、母线和控制线槽等应便于开关柜整列布置及将来扩建。
在特殊地点设计方有权要求满足开关柜柜前检修，以便于柜体可以靠墙安装。
f）开关柜的前门应为铰链门，且在开关“试验”位置时，也能关闭。
开关柜背后有可拆卸的盖板。
g）开关柜应设有控制、保护小室，小室的大小应便于设备的调试及维修。
h）小车车体推进，抽出灵活方便，对仪表小室无冲击影响，相同用途的开关柜应具有完好的互换性。
手车的柜体中应有明显的工作位置、试验位置和断开位置之分，各位置均能自动锁位和安全接地，为保证检修安全，在一次插头上装有安全挡板，能自动进行开闭。
i）开关柜内应设照明，照明灯的开关与门联锁；电缆室应设照明，手动控制。
照明采用LED冷光源，确保安全可靠。
灯泡的电压是AC220V、单相，在开关柜顶应设照明小母线。
j）为防止凝露，开关柜内设电加热器及除湿器。
加热器的电压为AC220V，单相。
在开关柜顶应设有加热器小母线，各开关柜的加热器应均匀地接至加热器小母线上，加热器可在柜外由开关控制其投入或切除。
k）开关柜内部应用金属隔板分隔成手车室，主母线室，电缆室和继电器室。
为防止柜顶主母线发生短路时故障蔓延，要求母线室用金属板隔开，母线小室柜间加装阻燃隔离套管。
柜内安装的一次设备（电流互感器、接地开关等）应与断路器参数相配合，以便各元件的热稳定满足要求。
l）开关柜有良好的通风条件，如通风设有百叶窗或其他通风口时，具有防止小动物进入的措施
m）除断路器自身控制回路（如跳合闸、储能等）所用辅助接点外，其余辅助接点全部外引。
n）开关柜应具有“五防”的闭锁功能。
即：
防止带负荷抽出或插入一次隔离触头，防止接地开关闭合时接通电源，防止手车在工作位置时带电关合接地开关，防止误入带电间隔，防止断路器误分误合。
同时母线联络断路器与插头之间设机械闭锁，只有当断路器柜处于断开位置时，才能操作隔离触头。
o）开关柜的手车室应设有三个位置：
即：
运行位置、试验位置和移开位置。
各位置均能自动锁位和安全接地，为保证检修安全，在一次插头上装有触头盒及挡板，并能自动进行开闭。
p）进线电源开关柜及母联开关柜应该允许从底部出线和顶部进出母排。
q）开关柜内除配置主母线外，还应设置小母线，小母线数量约10根，小母线采用Φ8mm黄铜小母线。
小母线应有单独的隔离小室。
r）主母线支承绝缘子的吸潮性能应很低，在设备使用期间，不应降低机构和介质强度。
s）开关柜的主母线和分支母线应选用高电导率材料。
母线要采用散热性能好、电场分布均匀、动稳定性能优越的产品。
采用热缩绝缘材料以提高绝缘强度。
t）母线应标明相别的颜色，A、B、C相分别为黄、绿、红色。
裸露带电体对地空气净距不小于125mm，母线复合绝缘相间净距大于30mm。
所有螺栓连接的主母线接头和母线引接接头应对铜导体镀锡，并保证其温升不超过标准值。
在长期使用期间，从标准环境温度到额定满负荷温度，固定螺栓的初始接触压力值不应降低，每个连接点不应少于两个螺栓。
u）主母线支架及母线绝缘材料应具有低吸潮性，在设备使用寿命期内严禁降低设备的机械强度和介质强度。
v）所有导体应能耐受与连接开关最大开断电流相当的电流。
w）接地母线应通过构架延伸，并应有螺栓连接或铜焊制每一单元上以及每一开关接地触头端子上，外引铜接地或每一端应提供压接式接线端子。
x）接地母线能承受断路器的瞬时及短时故障电流而不超过额定温升，接地母线符合以下要求：
1、与接地母线连接的螺栓接头、搭接头和开关柜构架及接地端子用螺栓连接。
2、沿所有开关柜的整个长度延伸方向设有接地母线，接地母线和开关柜构架及接地端子用螺栓连接或焊接固定，接地母线设有与接地网相连的固定的连接端子，并有明显的接地标志，接地母线应为最小截面为40×4mm的铜排。
y）接地开关结构要求：
1、接地开关应由开关柜正面手动操作。
2、接地开关采用快速合闸机构，应能具备短路关合电流能力。
3、接地开关应有机械位置指示装置。
zz）电缆室结构要求：
1、电缆室门上应有观察窗，观察窗位置应便于观察电缆及接地刀的位置。
2、电缆和导线用支架应由供方提供，以避免电缆接线端子变形。
3、开关柜底部应带密封板,电缆进线孔应有变径密封措施。
aa）开关柜内的保护仪表小室应牢固、防震，并便于设备的调试和维修。
bb）供方应对母线的每个接点进行接触电阻测试，需达到标准：
800-1000A＜20uΩ、2500A＜15uΩ、3000A＜10uΩ以保证母线接触可靠。
cc）电压互感器放在单独的间隔内，并配有一次熔断器，当允许检查和进入开关柜内更换一次熔断器时，电压互感器与一次熔断器要完全隔离，为防止铁磁谐振过电压，应设置消谐装置。
dd）开关柜每回路需配置三相带电显示器。
ee）开关柜内一次电缆室及接线板应能保证：
满足2根ZR-YJV22-8.7/101×400mm2可方便地接入，电缆室应具有足够空间布置零序CT。
。
ff）开关柜前后均应设有标明回路名称的标志牌。
馈线开关柜一次电缆采用下进线，控制电缆应考虑上进及下进。
gg）工作电源进线开关柜采用10kV共箱封闭母线底部进线；备用电源进线开关柜采用10kV共箱封闭母线顶部进线；循环水、输煤系统电源进线柜采用电缆底部出线，母联采用母线桥连接。
hh）厂用工作段进线及备用电源进线电压互感器安装于附柜中，不得增加开关柜。
ii）供方所提供的设备及所有元器件中，凡属国家质量监督检验检疫总局及中国国家认证认可监督管理委员会联合颁布的2001年第33号公告《第一批实施强制性产品认证的产品目录》内规定的产品，均应通过中国强制认证（ChinaCompulsoryCertification，简称3C认证）并提供3C认证证书。
jj）开关柜前后均应设有标明回路名称的标志牌。
在开关柜前面板安装数显型开关柜智能操控装置。
kk）每个进、出线开关柜的开关断口动、静触头处加装无线在线测温装置一套，测温显示安装在控制面板上。
ll）应根据需要配套运载小车，每段每种规格至少一个。
mm）开关柜的外形应平整美观，内外表层颜色为RAL7032（最终由业主方确定）。
nn）开关柜柜体尺寸如下：
真空断路器柜1000×1450×2365（宽×深×高，进线柜）；1000×1850×2365（宽×深×高，进线柜）；800×1450×2365（宽×深×高，馈线柜）；
微机型消谐装置
PT回路要求装设微机型消谐装置，能够准确分辨出单相接地和谐振故障并加以报警。
消谐装置应具备以下功能：
a）实时监测谐波分量值：
三分频、二分频、基频、三倍频，消谐功能及时准确、快速处理各种频率的谐振。
b）人机界面友好，多级菜单，能够清晰显示装置的各种状态和报警信息。
c）可测量零序电压及其各次谐波电压值。
d）时间记录功能。
记录事件类型包括谐振动作事件、报警、复归、装置自检故障等。
e）可通过单路或双路RS485\MODBUS规约上传实时数据。
f）自动监测定值、配置、系数等参数。
3.4开关柜内主要二次元件配置原则
每个（或每组）开关和按钮下方应配置一块阴文蚀刻的中文不锈钢标志牌，标志牌上应注明开关或按钮的名称。
开关柜内的空气开关或接触器、继电器等，除了在箱内接线已经使用的接点，所有接线未使用的备用接点将引接至端子排上，以供现场可能的接线修改使用。
测量及控制
10kV每段进馈线开关柜、PT柜，装设智能操显单元。
开关柜智能操显单元具有以下功能：
1）动态模拟图
2）语音防误提示
3）温湿度装置及数字显示
4）带电显示及闭锁功能
5）远方/就地分合闸、储能照明操作功能
6）分合闸回路完好指示
7）预分预合的闪光指示
8）二次分合闸回路电压测量及显示
9）人体感应探头
10）电力综合参数
计量设备
每一馈线、变压器和电机回路设计量点，采用三相三线多功能电表。
电度脉冲输入综合保护装置，通过通讯口远传至上位机并可在当地显示。
辅助设备选型：
序号
元件名称
型号
选择厂家
备注
1
消谐装置
LKY-3510
合肥隆科
首选
WZH-10
合肥伟创
ZH-XHG
保定中恒
2
过电压吸收装置
LKDB
合肥隆科
首选
ZPB
安徽志辰
KY-CB2
保定科悦
3
电压互感器
JDZX10-10
大一互
首选
JDZXF10-10
靖江互感器厂
JDZX10-10
上海一互
4
电流互感器
JZZBJ9-10
大一互
首选
JZZBJ9-10
靖江互感器厂
JZZBJ9-10
上海一互
5
零序电流互感器
YAC-LJK□J
保定宇开
首选
KY-LJK
保定科悦
THT-LJK
保定天威恒通
6
接地开关
JN15-12
裕丰电器
首选
JN15-12
新机电器
JN15-12
德力西
7
智能操控装置
LKZC-7000
合肥隆科
首选
DKZX-5000
山东电科
HY-KZQ-8000
鞍山宏源
8
多功能电表
DJR系列
上海电院
首选
DSSD332-1NS
威胜
PD800-G43/2P
纳宇电气
9
微机综合保护装置
南自
首选
金智科技
南瑞
10
线测温装置
珠海一多
首选
银澳科技-
唐山爱特
以上装置以最高报价，由业主方选择使用厂家。
其它：
小型空开选用施耐德产品；转换开关（LW39系列）、按钮（Φ22系列）、指示灯（Φ22系列）选用上海二工产品，指示灯选用发光二极管；就地电压表、电流表采用96*96外形尺寸；端子均采用凤凰端子。
微机综合保护装置
配置原则：
10kV每段进、馈线开关柜、PT柜均配置厂用电综合保护测控装置，可采用组网模式上传信息，即10kV综合保护测控装置以现场总线方式组成单网，通过通讯单元向厂用电监控系统上传开关量及模拟量等信息，并可通过通讯口接收控制命令及远方保护整定信息等，同时通过硬接点方式接入DCS控制命令，及向DCS传送故障告警信号。
综合保护测控装置具有至少两个RS485高速现场总线通讯口，采用以太网、modbus或profiBUS规约，装置带时钟同步接口，可接受通讯单元发出的对时脉冲信号。
装置性能总的要求：
1）模拟量输入：
交流采样：
输入为5A，100V，50Hz，三相，采样频率不低于32点/周波，采样精度电流电压为±0.2%，功率：
±0.5%
2）开关量输入：
输入电平220VDC，隔离电压不小于1500V。
3）开关量输出：
通过供方提供的中间继电器驱动，其输出接点应满足受控回路跳、合闸线圈电流容量要求，一般不小于10A，供方提供可靠的中间继电器电源。
4）脉冲量输入：
每秒接受的脉冲数及脉冲宽度应能与脉冲电度表的输出量相对应。
5）模拟量输出：
4~20mA。
6）装置控制电压：
220VDC。
微机保护测控装置要求：
电动机微机保护测控装置
1）保护功能：
电流速断保护、过电流保护、接地保护、过负荷保护、低电压保护、启动保护、过热保护、堵转保护等，所有保护种类可灵活地取舍，定值整定方便。
2）测控功能：
遥信量开入采集，装置内部遥信，事故遥信；独立的操作回路和防跳回路，断路器遥控跳、合；遥测量：
三相电压、三相电流、有功、无功、功率因数、频率，零序电流等。
对于正反转电机回路，综合测控单元在正向及逆向运行时均不应误动，功率、电度计量不因为正向或逆向运行而发生计量错误。
低压变压器微机保护测控装置
1）保护功能：
高压侧电流速断保护、高压侧过电流保护、高压侧过负荷保护、高压侧接地保护、低压侧零序过流保护、温度等保护。
2）测控功能：
遥信量开入采集，装置内部遥信，事故遥信；独立的操作回路和防跳回路，断路器遥控跳、合；遥测量：
三相电压、三相电流、有功、无功、功率因数、频率，零序电流等。
差动保护装置（需与综保集成）
1）电动机差动保护装置
差动单元实现容量大于等于2000kW的电动机的纵差保护。
包括电动机差动速断保护、分相比率差动保护，断线闭锁差动并报警等功能。
高速现场总线通讯口。
对于差动两侧CT电缆长度引起的不平衡，差动单元应具有内部调整措施。
2）变压器差动保护装置
差动单元实现容量大于等于2000kVA的干式变压器的差动保护。
包括差动速断保护、分相比率差动保护（采用二次谐波制动原理）、CT断线闭锁比率差动并告警，故障录波。
馈线微机综合保护
1）保护功能：
电流速断保护、过电流保护、接地保护、过负荷保护、后加速保护。
2）测控功能：
遥信量开入采集，装置内部遥信，事故遥信；独立的操作回路和防跳回路，断路器遥控跳、合；遥测量：
三相电压、三相电流、有功、无功、功率因数、频率，零序电流等。
电压互感器保护测控装置
1）保护功能：
两段低电压保护、过电压保护。
2）测控功能：
遥信量开入采集，装置内部遥信，事故遥信；遥测量：
三相电压、零序电压、频率。
结构
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