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广东电网公司高压开关柜技术规范

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'广东电网公司高压开关柜技术规范广东电网公司统一编码:S.00.00.05/PM.0400.00342010-01-01印发封面2010-01-01实施 本制度信息制度名称广东电网公司高压开关柜技术规范制度编号S.00.00.05/PM.0400.0034对应文号版次变更概要修编时间状态0909版2009-11-11在用角色人员编写李端姣卢启付孟源源初审会签审核批准2010-01-01印发制度信息2010-01-01实施 目次前言................................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语和定义..........................................................................14使用条件............................................................................15额定值..............................................................................26设计和结构..........................................................................77型式试验...........................................................................268出厂试验...........................................................................329现场交接试验.......................................................................34I 前言为规范高压开关柜技术标准和要求,指导广东电网公司系统高压开关柜设备建设、改造和运行管理工作,依据国家和行业的有关标准、规程和规范,特制定本规范。本规范由广东电网公司生产技术部提出、归口管理和负责解释。本规范起草单位:广东电网公司电力科学研究院。II S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范1范围本规范适用于广东电网公司安装在户内并运行在频率为50Hz、额定电压为12kV~40.5kV的系统中的交流金属封闭开关设备(以下简称开关柜),包括固定式和移开式开关柜。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。IEC298-19901kV以上52kV及以下交流金属封闭开关设备和控制设备GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合GB311.2-2002绝缘配合第2部分:高压输变电设备的绝缘配合使用导则GB3906-20063.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备GB4208-1993外壳防护等级(IP代码)GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50171-1992电气安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范DL/T403-200012kV~40.5kV高压真空断路器订货技术条件DL/T404-20073.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备DL/T593-2006高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求SD318-1989高压开关柜闭锁装置技术条件Q/CSG10007-2004电力设备预防性试验规程3术语和定义DL/T404-2007的第三章适用。4使用条件除非另有规定,开关柜及其操动机构和辅助设备,要在本条列出的使用条件下使用。如果实际使用条件不同于本条使用条件,制造厂应尽可能按用户提出的特殊要求设计产品,或者应与用户达成适当的协议。共35页第1页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范4.1周围空气温度最高不超过45℃,且在24h内测得的平均温度不超过38℃。最低温度不低于-5℃。4.2海拔高度不超过1000m。4.3环境相对湿度25℃时的日相对湿度平均值不大于95%;25℃时的月相对湿度平均值不大于90%。应考虑凝露对设备的影响。4.4污秽周围空气没有明显地受到尘埃、烟、腐蚀性和/或可燃性气体、蒸汽或盐雾的污染,外绝缘爬电比距不小于18mm/kV(瓷质)和20mm/kV(有机)。4.5震动耐受地震水平规定为8度:水平分量0.25g垂直分量0.125g本设备应能承受用三周正弦波的0.25g水平加速度和0.125g垂直加速度同时施加于支持结构最低部分时,在共振条件下所发生的动态地震应力,并且安全系数应大于1.67。4.6共模电压由于主回路的开合操作,在辅助和控制回路上所感应的共模电压幅值不超过1.6kV。5额定值开关柜的额定值如下:a)额定电压(Ur)和相数;b)额定绝缘水平;c)额定频率(fr);d)额定电流(主回路的)(Ir)与温升;e)额定短时耐受电流(主回路和接地回路的)(Ik),如果适用;共35页第2页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范f)额定峰值耐受电流(主回路和接地回路的)(Ip),如果适用;g)额定短路持续时间(主回路和接地回路的)(tk),如果适用;h)开关柜内各元件(包括它们的操动装置和辅助设备)的额定值;i)额定充入水平(充流体隔室的)。5.1额定电压(Ur)额定电压表示开关柜所在系统的最高电压,即电气设备的最高电压。广东电网开关柜额定电压规定为:12kV,24kV,40.5kV。5.2额定绝缘水平开关柜的额定绝缘水平应从表1中选取。表112kV~40.5kV电压等级的额定绝缘水平额定1min工频耐受电压Ud额定雷电冲击耐受电压Up额定电压UrkV(有效值)kV(峰值)kV(有效值)通用值隔离断口通用值隔离断口(1)(2)(3)(4)(5)1242/3048/3675/6085/702465/5079/64125/95145/11540.595/80118/103185/170215/200注1:本表项(2)和项(4)中斜线下的数值为中性点接地系统使用的数值,项(2)和项(3)斜线下的数值也是湿试时的数值。注2:隔离断口是指隔离开关、负荷-隔离开关的断口以及起联络作用或作为热备用的负荷开关和断路器的断口。5.3额定频率(fr)额定频率为50Hz。5.4额定电流与温升5.4.1额定电流(Ir)优先从下列数值中选取:1250A,l600A,2000A,2500A,3150A,4000A,5000A,6300A。开关柜的某些主回路(如母线、配电线路)的额定电流可以有不同值。共35页第3页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范5.4.2温升在温升试验规定的条件下,当周围空气温度不超过40℃时,开关柜任何部分温升不得超过表2规定的温升极限。表2设备部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限最大值部件、材料和绝缘介质的类别周围空气温度不温度℃超过40℃时的温升K1触头(见说明4)裸铜或裸铜合金-在空气中7535-在SF6气体中(见说明5)10565-在油中8040镀银或镀镍(见说明6)-在空气中10565-在SF6气体中(见说明5)10565-在油中9050镀锡(见说明6)-在空气中9050-在SF6气体中(见说明5)9050-在油中90502用螺栓的或与其等效的连接(见说明4)裸铜、裸铜合金或裸铝合金-在空气中9050-在SF6气体中(见说明5)11575-在油中10060镀银或镀镍(见说明6)-在空气中11575-在SF6气体中(见说明5)11575-在油中10060镀锡(见说明6)-在空气中10565-在SF6气体中(见说明5)10565-在油中100603其它裸金属制成的或有其它镀层的触头或连接(见说明7)(见说明7)4用螺钉或螺栓与外部导体连接的端子(见说明8)-裸的9050-镀银、镀镍或镀镍10565-其它镀层(见说明7)(见说明7)5用作弹簧的金属零件(见说明9)(见说明9)共35页第4页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范最大值部件、材料和绝缘介质的类别周围空气温度不温度℃超过40℃时的温升K6绝缘材料以及与下列等级的绝缘材料接触的金属部件(见说明10)-Y9050-A10565-E12080-B13090-F155115-瓷漆:油基10060合成12080-H180140-C其它绝缘材料(见说明11)(见说明11)7除触头外,与油接触的任何金属或绝缘件100608可触及的部件-在正常操作中可触及的7030-在正常操作中不需触及的8040说明:1)按其功能,同一部件可能属于表2中的几个类别,在这种情况下,允许的最高温度和温升值是相关类别中的最低值。2)对真空断路器设备,温度和温升的极限值不适用于处在真空中部件,其余部件的温度和温升不应超过表2给出的温度和温升的极限值。3)应注意保证周围的绝缘材料不受损坏。4)当接合的部件具有不同的镀层或一个部件是裸露的材料时,允许的温度和温升应为:a)对触头为表2项1中最低允许值的表面材料的值;b)对联接为表2项2中最高允许值的表面材料的值。5)SF6是指纯SF6或SF6与其它无氧气体的混合物。6)是指:a)在关合和开断试验后;b)在短时耐受电流试验后;c)在机械寿命试验后。有镀层的触头在接触区应该有连续的镀层,否则应被视为是“裸露”的。7)当使用的材料在表2中没有列出时,应该研究它们的性能,以便确定其最高允许温升。8)即使和端子连接的是裸导体,其温度和温升值仍有效。9)温度不应达到使材料弹性受损的数值。10)绝缘材料的分级见GB/T11021-2007。11)仅以不损害周围的零部件为限。并补充如下:开关柜内某些元件的温升如不包含在规定的范围内,它们应按照各自的技术条件,其温升不得共35页第5页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范超过各自标准规定的限值。当考虑母线的最高允许温度或温升时,应根据工作情况,按触头、连线及与绝缘材料接触的金属部分的最高允许温度或温升确定。可触及的外壳和盖板的温升不得超过30K。对可触及而在正常运行时又无需触及的外壳和盖板,如果人员不会触及,其温升限值可以提高10K。5.5额定短时耐受电流(Ik)在规定的使用和性能条件下,在规定的短时间内,开关柜内开关元件在合闸状态下能够承载的电流的有效值。额定短时耐受电流等于其额定短路开断电流。优先从下列数值中选取:31.5kA,40kA,50kA,63kA。注:对接地回路也应规定额定短时耐受电流,其值可以与主回路不同。5.6额定峰值耐受电流(Ip)在规定的使用和性能条件下,开关柜内开关元件在合闸状态下能够承载的额定短时耐受电流的第一个大半波的电流峰值。额定峰值耐受电流等于额定短路关合电流。额定峰值耐受电流应按照系统特性所决定的直流时间常数来确定,大多数系统的直流时间常数为45ms,额定频率为50Hz及以下时所对应的峰值耐受电流为2.5倍额定短时耐受电流。在某些使用条件下,系统特性决定的直流时间系数可能比45ms大,对于特殊系统其值一般为60ms、75ms和120ms,这取决于系统的额定电压。在这些情况下,额定峰值耐受电流建议选用2.7倍额定短时耐受电流。额定峰值耐受电流等于2.5倍额定短时耐受电流。对接地回路也应规定额定短时峰值耐受电流,其值可以与主回路不同。注1:原则上,主回路的额定峰值耐受电流不能超过其中串联的最薄弱元件的相应额定值。注2:用户有不同要求时可与制造厂协商。5.7额定短路持续时间规定为4s。并作如下补充:对装有负荷开关的金属封闭开关设备也可以用2s的额定短路持续时间。对接地回路也应规定额定短路持续时间,其值应与主回路相同。5.8合闸和分闸装置及辅助和控制回路的额定电源电压(Ua)额定电压值应从表3和表4给出的标准值中选取。共35页第6页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范表3直流电压直流电压V2448110220表4交流电压三相三线或四线制系统单相三线制系统单相二线制系统――110/220110220/380――220230/400――2301第一栏中的较低值是对中性点的电压,较高值是相间电压。第二栏较低值是对中性点的电压,较高值是线间电压;2230/400将是唯一的标准值,并推荐在新的系统中采用。3保护和测量用互感器的二次电压不受本标准的约束。5.9合闸和分闸装置及辅助和控制回路的额定电源频率额定电源频率的标准值为50Hz或直流。5.10绝缘和/或操作用气体或液体的额定充入水平在环境温度为20℃的条件下,充气或充液的开关设备投运前,由制造厂指定的充入压力(或密度)或充入液体的质量。5.11可控压缩系统压缩气源的额定压力除非制造厂另有规定,额定压力标准值为:0.5MPa-1MPa-1.6MPa-2MPa-3MPa-4MPa。6设计和结构6.1一般要求开关柜的设计应该使其能安全地进行运行、检查、维护、操作,并能安全地进行相序的核对、连接电缆的接地检查、电缆故障的定位、连接电缆或其他装置的电压试验,以及消除危险的静电电荷。类型、额定值和结构相同的所有可移开部件和元件在机械上和电气上应具有互换性。当这些可移开部件和元件以及隔室的设计在机械上可以互换时,则安装相同的或者较高额定电流和额定绝缘水平的可移开部件和元件应该能够替代相同的或者较低的额定电流和额定绝缘水平的可移开部件和元件,但一般不适用于限流装置。共35页第7页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范注:装配较高额定值的可移开部件或元件并不一定提高功能单元的能力,或者意味着功能单元能够在可移开部件或元件的额定值下运行。装在外壳内的各种元件均应满足各自的技术要求。主回路装有限流熔断器时,开关设备和控制设备制造厂应给定熔断的短路电流值。除本标准另有规定外,装在外壳中的各种元件应遵循它们各自的标准。6.2对开关柜中六氟化硫气体的要求制造厂应明确规定开关柜中所使用的气体的种类、要求的数量、质量和密度,并为用户提供更新气体和保持要求的气体的数量和质量的必要的说明。密封压力系统除外。新六氟化硫气体应符合表5的的要求。表5新六氟化硫气体的质量标准项目名称GB12022标准规定值六氟化硫(SF6)的质量分数/%≥99.9空气的质量分数/%≤O.04四氟化碳(CF4)质量分数/%≤O.04水的质量分数/%≤0.0005水分露点/℃-49.7酸度(以HF计)的质量分数/%0.00002可水解氟化物(以HF计)/%0.00010矿物油的质量分数/%0.0004毒性生物试验无毒六氟化硫气体的水分含量应符合相关产品技术条件规定。为了防止凝露,在充气开关元件中,在额定充气密度(ρre)下充入的用于绝缘的气体,在20℃时测得的最大允许含水量的露点温度不高于-5℃,在其他温度下测量时应作修正。开关柜充有压缩气体的部件应遵守有关标准的要求。6.3开关柜的接地接地回路的短时耐受电流值取决于使用设备的系统的中性点接地方式。对于中性点直接接地系统,接地回路的短时耐受电流最大值可达到主回路的额定短时耐受电流值;对于中性点非直接接地系统,接地回路的短时耐受电流最大值可达到主回路的额定短时耐受电流的87%(异相接地故障情况下)。接地回路一般应设计为至少能耐受一次短时耐受电流最大值的作用。共35页第8页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范6.3.1主回路接地为了确保维护人员维护时的安全,主回路中凡规定或需要触及的所有部件都应能预先接地,但不包括与开关设备分离后变成可以触及的可移开部件和可抽出部件。6.3.2外壳接地每台开关柜的底架上均应设置可靠的适合于规定故障条件的接地端子,该端子应有一紧固螺钉或螺栓用来连接接地导体。紧固螺钉或螺栓的直径应不小于12mm。接地连接点应标以规定的“保护接地”符号。和接地系统连接的设备的金属外壳部分可以看作是接地导体。所有金属部件和外壳在正常运行条件下均应与接地端子相连接。构架的金属部分的接地,应设计成其连接到接地端子处的导体通过30A直流电流时压降不大于3V。并作如下补充:安装工作完成时,应通过接地导体将各个运输单元相互连接成一体,此接地导体应能承受接地回路的额定短时和峰值耐受电流。一般情况下,如果延伸至金属封闭开关设备和控制设备全部长度的接地导体具有足够的截面积,则认为可以满足上述要求。接地导体应采用铜质导体,在规定的接地故障条件下,当额定短路持续时间为4s时,其电流密22度不应超过110A/mm,但最小截面积不应小于100mm。接地导体的末端应用铜质端子与设备的接地系统相连接,端子的电气接触面积应与接地导体的截面相适应,但最小电气接触面积不应小于2160mm。每个功能单元的外壳均应连接到接地导体上。固定在外壳上的小部件,只要直径不大于12.5mm就不用连接到接地导体上,例如:螺母。除主回路和辅助回路之外的所有要接地的金属部件应直接或通过金属构件与接地导体相连接。功能单元内部的相互连接,如框架、盖板、门、隔板和其他构件之间的连接,应采用某种工艺以保证它们之间的电气连续性(例如用螺栓或焊接来固定)。高压隔室的门应采用适当的方法与框架相连接。6.3.3接地装置的接地如果接地连接必须承载全部三相短路电流(如短路连接用于接地装置时),这些接地连接应选用相应的尺寸。6.3.4可抽出部件和可移开部件的接地可抽出部件应接地的金属部件,在试验位置、隔离位置及任何中间位置均应保持接地。在任何共35页第9页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范位置,接地连接的载流能力均应不小于对外壳要求的数值。可移开部件应接地的金属部件,在插入过程中,在静触头和主回路的可移开部件接触之前应接地。如果可抽出部件或可移开部件包括将主回路接地的其他连接装置,则认为处于工作位置的接地连接是接地回路的一部分,它应具有相应的额定值。6.4控制和辅助设备6.4.1一般要求a)外壳辅助和控制回路的外壳应由能够耐受机械、电气和热的应力,以及能耐受在正常运行条件下可能出现的湿度效应的材料组成。操动机构箱和开关箱均应能防寒、防热、防潮、放水、防尘和防止异物进入。外壳应通过采用防腐材料或者对暴露的表面采用适当的防腐涂层来取得良好的防腐性能。辅助和控制回路的外壳提供的防护等级应符合本技术规范6.13的规定。电缆入口处的门、盖板等应设计成在电缆正确安装后能达到外壳的防护等级。所有通风口的门应予以屏蔽或者其布置能达到为外壳规定的相同的防护等级。b)电击防护安装在开关柜框架上的辅助和控制设备应对来自于主回路的破坏性放电予以防护。辅助和控制回路的接线,除了互感器、脱扣线圈、辅助触头等端子上长度较短的电线以外,应通过接地的金属隔板(例如金属管)或者绝缘材料制成的隔板(例如绝缘管)与主回路隔离。运行中,应注意辅助和控制回路能够被触及但不会直接接触高压部件的危险。对于需要考虑因异常的环境条件(例如雪、沙等的集聚)而导致安全性能降低的场合,则应提高其上部的带电部件的最低高度。c)火灾危害由于辅助和控制回路中存在火灾的危险,在正常使用条件下以及即使在可预见的异常使用条件下发生误动作和故障时,均应减低火灾的可能性。第一目标是防止带电部件产生火花。如果火灾或火花发生在外壳内部,第二目标是限制火灾的危害。制造厂要通过合理的回路设计和保护使得内部故障和过载条件下不会增加火灾危害。制造厂应共35页第10页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范设计或选取额定容量值高于正常运行条件下所需要的额定值的元件,且其自燃特性应根据回路的最大故障容量决定。应特别注意电阻器。应对元件的总装和这些元件的相对布置予以考虑,通过在其周围提供足够的空间来散发过多的热量。为了控制火灾的冲击,应采取预防措施。使用的材料应足以耐受可能的燃烧和内部的热源。应尽可能采用具有阻燃性能的材料。6.4.2辅助和控制回路元件的要求a)元件的选择元件的性能应满足相关的国家和行业标准的要求。如果没有相关的国家和行业标准,或者元件是按照另外的标准(如由某个国家或组织发布的标准)经过试验的,则选取的判据应在制造厂和用户之间达成协议。辅助和控制回路元件包括:辅助开关、继电器、并联脱扣器、电动机、加热元件、表计、计数器、指示灯、电缆和电线、端子、辅助和控制触头、辅助和控制触头以外的触头、接触器和电动机启动器、低压开关、低压断路器、低压熔断器、低压隔离开关、插头、插座和接线器、印刷板、电阻器、照明、线圈等。辅助和控制回路中使用的所有元件的选择和设计应使得在所有实际运行条件下、在辅助和控制回路的外壳内,能够在其额定特性下运行。应当采取适当的措施(隔热、加热、通风等)保证维持正确功能所需要的运行条件。如果加热是设备正确功能的基本条件,应提供对加热回路的监控。对于用于低温地区的断路器,其机构箱中应设置可自动投切的加热装置,并有保温措施。加热器在额定电压下的损耗应在制造厂规定值的±10%范围内。连接点上极性的反转不应该损坏辅助和控制回路。b)元件的安装元件应按照其制造厂的说明书进行安装。c)可触及性分闸和合闸执行器以及紧急关闭系统的执行器应位于正常的操作高度以上0.4m到2m之间。其它执行器应位于易被操作的高度,指示装置应位于易被读取的位置。考虑到正常操作高度,构架安装和地面安装的辅助和控制回路的外壳应安装在高度满足上述可共35页第11页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范触及性、操作和读取高度要求的位置。外壳内元件的布置应使得在安装、接线、维护和更换时能够触及的位置。d)识别安装在外壳内的元件应易于识别,且应该和接线图和电路图的指示一致。如果元件是插入式的,则元件和固定部分(元件插入的位置)上应有确认标记。在元件或电压的混杂可能引起混乱的场合,应考虑更明晰的标记。6.5动力操作用外部能源操作的断路器,当操动机构的动力源的电压或压力处在规定值的下限时,应该能关合和/或开断它的额定短路电流。如果制造厂规定了最大合闸和分闸时间,在电压或压力处在规定值的下限时,所测得的分闸和合闸时间不得超过此值。除了在维修时的慢操作外,主触头只应该在传动机构的作用下以设计的方式运动。当合闸装置和/或分闸装置失去能源或失去后重新施加能源时,不应该引起主触头合闸或分闸位置的改变。用外部能源进行动力合闸的断路器,也必须能在关合额定短路关合电流的合闸操作后立即分离。6.6储能操作6.6.1一般要求开关柜内储能操作的断路器,当操动机构储足能量时,应该能关合和开断它的额定短路电流。如果制造厂规定了最大合闸和分闸时间,所测得的分闸和合闸时间不得超过此值。除了在维修时的慢操作外,主触头只应该在传动机构的作用下以设计的方式运动。储能操作的断路器,应能在关合额定短路关合电流的操作后立即分闸。6.6.2弹簧储能如果用弹簧储能,弹簧储能后,上述6.6.1的规定适用。如果所储能量不足以完成合闸操作,则动触头不应从分闸位置开始运动。6.6.3人力储能如果弹簧用人力储能时,应该标出手柄运动的方向,在断路器上应装设弹簧储能指示器,不依赖人力合闸操作的情形除外。用人力给弹簧储能所需的最大操作力不应超过250N。共35页第12页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范6.6.4电动机储能供弹簧储能的,或驱动压缩机或泵的电动机及其电气辅助设备,在额定电源电压的85%~110%之间,在额定频率下应该能够正常工作。制造厂应该提供用手力给弹簧的工具,此类工具应符合上述的要求。6.7不依赖人力的操作如果是不依赖人力操作的隔离开关或接地开关(由制造厂标明),为了避免在合上短路后电器过早地再分开,应当利用合适的方法在合闸和分闸操作间引入一定的时延,该时延不应该小于额定短路持续时间。6.8脱扣器操作6.8.1并联合闸脱扣器并联合闸脱扣器在合闸装置的额定电源电压的80%~110%(直流)或85%~110%(交流)范围内、交流时在合闸装置的额定电源频率下,应能可靠动作。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动作。6.8.2并联分闸脱扣器并联分闸脱扣器在分闸装置的额定电源电压的65%~110%(直流)或85%~110%(交流)范围内、交流时在分闸装置的额定电源频率下,在断路器装置所有的直到其额定短路开断电流的操作条件下,均应能可靠动作。当电源电压不大于额定电源电压的30%时,并联分闸脱扣器不应动作。6.9低压力和高压力闭锁和监视装置在操动机构的系统中如果装有低压力或高压力闭锁装置,应按有关的标准,将闭锁装置整定在制造厂指明的合适的压力极限上(或范围内)动作。在充有作为绝缘和/或操作介质的压缩气体的封闭压力系统中,当其最低功能压力高于0.2MPa(绝对压力)时,应装设压力(或密度)监视装置。此监视装置应按有关的产品标准,作为维修计划的一部分定期进行校核。对于最低功能压力不大于0.2MPa(绝对压力)的封闭压力系统,是否装设监视装置由制造厂和用户协商。6.10铭牌开关柜的铭牌应清晰而耐久,并易于识别。铭牌上的参数应包括表6规定的内容:表6铭牌参数共35页第13页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范项目缩写单位a条件:仅当需要时才标注(1)(2)(3)(4)(5)制造厂X型号X出厂编号X制造年月X适用的标准X额定电压UrkVX额定频率frHzX额定雷电冲击耐受电压UpkVX额定短时工频耐受电压UdkVX主母线X额定电流IrA分支母线X电流互感器X(主回路和接地回路的)IkkAX额定短时耐受电流(主回路和接地回路的)不是额定短时耐受电流的2.5倍IpkAY额定峰值耐受电流时(主回路和接地回路的)tksX额定短路持续时间绝缘用的额定充入水平preMPa或kgX绝缘用的报警水平PaeMPa或kg(X)绝缘用的最低功能水平PmeMPa或kg(X)内部电弧等级IAC(X)A(F,L,R)可触及的种类(代码)B(F,L,R)(X)C电弧试验的电流kA(X)电弧试验电流的持续时间s(X)共35页第14页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范a:X表示这些数值的标记是强制性的;(X)表示这些数值的标记是根据适用的情况;Y表示这些数值的标记是根据栏(5)的条件。注1:栏(2)中的缩写可以用来代替栏(1)中的术语。注2:采用栏(1)中的术语时,“额定”一词可以不出现。运行时,各功能单元的铭牌应清晰可见。如有可移开部件,应有标明其功能单元相关数据的单独铭牌,但只要求在移开位置时能看清即可。6.11联锁装置为了保证安全和便于操作,金属封闭开关设备和控制设备中,不同元件之间应装设联锁,并应优先采用机械联锁。机械联锁装置的部件应有足够的机械强度,以防止因操作不正确而造成变形或损坏。下列规定对主回路是强制性的。制造厂应按照和用户的协议提供所需的联锁装置,联锁装置使用的元件应符合相关标准的规定。联锁装置是由元件(它可能包括机械部件、电缆、接触器、线圈等)组成的系统。每个元件都应该看作是辅助和控制设备的部件。6.11.1具有可移开部件的金属封闭开关设备和控制设备断路器、负荷开关或接触器只有在分闸位置时可移开部件才能抽出或插入。可移开部件只有处于试验位置时,接地开关才能合闸,相应隔室的门才能打开。可移开部件只有在工作位置、隔离位置、移开位置、试验位置或接地位置时,断路器、负荷开关或接触器才能操作。处于合闸位置的接地开关只有相应隔室的门关闭后才能分闸,可移开部件才能插入。断路器、负荷开关或接触器只有在与自动分闸相关的辅助回路均已接通时才能在工作位置合闸。反之,当断路器、负荷开关或接触器在工作位置时辅助回路不得断开,相应隔室的门不能打开。应设可防止就地误分或误合断路器、负荷开关或接触器的防误装置,可以是提示性的。6.11.2装有隔离开关的开关柜应装设联锁装置以防止在规定条件以外进行隔离开关的操作。只有相关的断路器、负荷开关或接触器处于分闸位置时才能进行隔离开关的操作。注:在双母线系统,如果母线切换时电流不能中断,上述规定可不考虑。只有隔离开关处于分闸位置时,其接地开关才能合闸,隔室的门才能打开。反之,只有隔室的门关闭后,处于合闸位置的接地开关才能分闸。接地开关与相关的隔离开关之间应装设联锁。应装设可防止就地误分或误合断路器、负荷开关或接触器的防误装置,可以是提示性的。附加的或者可选择的联锁措施应根据制造厂和用户的协议。制造厂应提供有关联锁特性和功能共35页第15页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范的所有必要的资料。对于因操作不正确而可能引起损坏,或在检修时用于建立隔离断口的主回路元件,应装设锁定装置(如加装挂锁)。如果回路接地是通过与接地开关串联的主开关装置(断路器、负荷开关或接触器)接地,则接地开关还应与主开关装置联锁,且应采取措施防止主开关意外分闸,如断开脱扣回路和阻止机械脱扣。注:除接地开关外,也可以是隔离开关处于接地位置。如果采用非机械联锁,其设计应保证在失去辅助电源时不会出现联锁失灵的情况。但是,对于紧急操作,制造厂应给出解除联锁的措施和手动操作的其他方法,并规定其操作程序。6.12位置指示断路器设备应该有表示主回路触头位置的清晰而可靠的指示。在就地操作时,应该能容易地核对位置指示器的位置。在分闸、合闸和接地(如果有的话)位置,位置指示器的颜色应符合相关标准要求。合闸位置应有标志,最好用字符“I”或“合”;分闸位置应有标志,最好用字符“O”或“分”。6.13外壳的防护等级装有主回路(它可以从外部进入外壳)部件的高压断路器和控制设备的所有外壳,以及所有低压控制和/或辅助回路及操动机构的外壳,均应按照GB4208规定其防护等级。防护等级应适用于设备的使用条件。6.13.1防止人体接近危险部件的防护和防止固体外物进入设备的防护(IP码)外壳对人体提供的防止接近主回路、控制和/或辅助回路的危险部件以及任何危险的运动部件的防护等级,应用表7中规定的IP标志的符号表示。IP标志的第一位特性数字表示外壳对人体提供的防护等级以及防止固体外物进入设备外壳内部防护等级。如果只要求防止接近危险部件的防护,或者要求的防护比第一位特征数字表示的要高,可以使用一个附加的字母,如表7所示。表7给出了每一个防护等级的外壳能“排斥”的物体的细节。术语“排斥”的意思是:固体外物不会全部进入外壳,人体的一部分或人持有的物体要么不能进入外壳,要么能够进入,但会保持足够的间隙并不会触及到危险的运动部件。表7防护等级共35页第16页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范防护等级防止固体异物进入防止接近危险部件IP1XB直径50mm及以上的物体防止手指接近(直径12mm长80mm的试指)IP2X直径12.5mm及以上的物体防止手指接近(直径12mm长80mm的试指)IP2XC直径12.5mm及以上的物体防止工具接近(直径2.5mm长100mm的试棒)IP2XD直径12.5mm及以上的物体防止导线接近(直径1.0mm长100mm的试验导线)IP3X直径2.5mm及以上的物体防止工具接近(直径2.5mm长100mm的试棒)IP3XD直径2.5mm及以上的物体防止导线接近(直径1.0mm长100mm的试验导线)IP4X直径1.0mm及以上的物体防止导线接近(直径1.0mm长100mm的试验导线)尘埃不能完全防止尘埃进入,但尘IP5X防止导线接近(直径1.0mm长100mm的试验导线)埃的进入量和位置不得影响设备的正常运行或危及安全注:1表示防护等级的符号符合GB4208。2对IP5X,GB4208的12.4的类别2是适用的。3如果只关心防止接近危险部件的防护,则使用附加字母并把第一位特性数字用X代替。6.13.2防止水浸入的防护(IP码)IP标志的第二位特性数字表示防止有害的水浸入,这一防护不规定等级(第二位特征数字X)。对于有防雨和防其它气候条件的附加防护性能要求的户外设备,应该在第二位特征数字后或在附加的字母后用补充字母W说明。6.13.3在正常使用条件防止设备受到机械撞击的保护(IK代码)对开关柜外壳推荐的撞击能量为2J。对开关柜外壳没有附加的机械防护,撞击水平最小应为20J。6.14爬电距离开关柜内外绝缘件的最小标称爬电比距为:Lt≥18mm/kV(瓷质)、Lt≥20mm/kV(有机)。6.15气体和真空密封以下规定适用于使用真空或除大气压力下的空气以外的气体作为绝缘、绝缘和灭弧或操作介质的断路器。6.15.1气体的可控压力系统气体可控压力系统(如气动机构的压缩空气系统)的密封性能用每天的补气次数(N)或用每天的压力降(ΔP)表示,其允许值由制造厂给出。6.15.2气体的封闭压力系统制造厂规定的气体的封闭压力系统的密封特性应与维护和检查最少的准则一致。共35页第17页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范气体封闭压力系统的密封性能用每个隔室的相对漏气率(F)来表示,标准值为:rela)对SF6气体和SF6混合气体,标准值为每年0.5%和1%;b)对其他气体的标准值为每年0.5%、1%和3%;c)对于SF6系统补气间隔至少为10年以上,对于其他气体补气间隔应与密封性能相对应。注1:除了在温度和操作频率的极限条件下,根据相对漏气率可以算出补气间隔时间(T)。注2:制造厂应该提供设备在运行时对气体系统进行安全补气的手段。6.15.3密封压力系统密封压力系统的密封性能以其预期的工作寿命来表示。由制造厂规定的预期工作寿命与漏气性能有关,推荐值是30年。6.16易燃性开关柜应该在材料的选择和零部件的设计上使得事故过热而引发的火焰在传播时受到阻止及减小对局部环境的影响。在产品的性能要求使用易燃材料时,如可能,其设计应考虑能够阻燃。这些材料由制造厂家提供,能够使用户对正常或异常运行情况进行危险评估。6.17电磁兼容性对于正常运行时没有进行开合操作的开关柜内断路器元件和其控制设备的主回路,其辐射电平由无线电干扰电压试验的平均值进行验证。对于辅助和控制回路的部件和界面以及组件规定了EMC的严酷等级:在二次系统的接口上感应的电磁干扰的共模电压不超过1.6kV。6.18X射线的辐射6.18.1概述开关柜内的真空断路器元件在触头分开状态下施加高试验电压时,可能会发射X射线,为了保证其辐射在允许的水平内,所有真空断路器必须遵守6.18.2提出的预防措施。本技术规范给出了X射线的辐射强度和规定了今夏检验试验的程序。6.18.2性能要求真空断路器的X射线的辐射不应超过下述要求:a)在本技术规范表1给出的额定电压Ur下,距离真空开断装置1m处,所测得的辐射水平不大于每小时5microSv(微希伏特);共35页第18页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范b)在本技术规范表1给出的额定工频耐受电压Ud下,距离真空开断装置1m处,所测得的辐射水平不大于每小时150microSv(微希伏特)。6.19腐蚀在开关柜使用寿命期限内应注意防止其腐蚀。在规定的运行条件下不得发生影响设备功能的腐蚀。外壳和主回路上所有螺栓和螺钉应能很容易地进行拆卸。如果适用,特别是连接材料之间的电腐蚀应该考虑可能会导致密封性能丧失。为防止因凝露而影响电器元件的绝缘性能和金属部件发生腐蚀,金属封闭开关设备和控制设备内应装设合适的加热驱潮装置,其通风通道的设置应能有效地将潮气排出。6.20内部故障用户应该根据电网的特性、运行规程和使用条件选择适当的开关设备。如果开关设备能够按照制造厂的说明书进行安装、运行和维护,则在其整个使用期间内出现内部电弧的概率是很小的,但也不能完全忽视。因产品的缺陷、异常的使用条件或误操作而引发的外壳内部的故障可能会导致内部电弧,如果现场有运行人员可能会造成人身伤害。经验表明,故障可能会发生在外壳内的某些位置。可以采取其他措施对运行人员在内部电弧情况下提供尽可能安全的保护,这些措施的目的是限制内部故障的对外影响。例如以下措施:―使用光传感器、压力传感器、热传感器或母线差动保护快速切除故障,缩短故障时间;―选用适当的熔断器与开关装置组合,以限制允通电流和故障持续时间;―利用快速感应、快速合闸装置(灭弧器)将电弧快速转移到金属短接回路以快速限制电弧;―遥控;―压力释放装置;―只在前门关闭时才能将可抽出部件从工作位置移到其他位置或由其他位置移到工作位置。用开关柜内部电弧条件下的试验可检验设备在内部电弧情况下对人员提供规定的防护等级的设计效果。通过试验验证的设计为IAC级。共35页第19页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范6.21外壳6.21.1总则开关柜外壳应该是金属材料的。如果用金属隔板或活门将高压部件屏蔽,外壳也可以是绝缘材料的。开关柜的外壳至少要满足IP3X的防护等级,同时还应保证其防护符合下述条件:外壳的金属部件到提供的接地点之间通过30A(DC)电流时,其压降不得超过3V。地板表面,即使不是金属的,也可认为是外壳的一部分。安装说明书中应给出为了使地板表面达到应提供的防护等级所需采取的措施。安装房屋的墙壁不能作为外壳的一部分。确定为不可触及的隔室的外壳部件应清楚地标明不得拆卸。外壳的水平表面,如顶板,一般设计为不能支撑人员或非总装部件的其他设备,如果制造厂声明在运行或维护时运行人员有必要在开关设备和控制设备上站立和行走时,相关区域应设计成可以承载运行人员的重量而不发生过度变形,并能保证正常运行。但是在此区域内,那些不能安全站立或行走的地方,例如装有压力释放板的地方,应清晰地给予标示。6.21.2盖板和门作为外壳一部分的盖板和门应该是金属的,如果高压部件被金属隔板或活门屏蔽,盖板或门也可以用非金属材料。作为外壳一部分的盖板和门关闭后,应具有与外壳相同的防护等级。盖板和门不得使用网状的金属编织物、拉制的金属网或类似的材料。根据高压隔室的可触及类别,盖板和门分为两类:a)依靠工具时可触及隔室的盖板或门。在正常运行和维护时不需打开的盖板(固定盖板)或门,仅限使用工具才能打开、拆卸或移开;注1:只有采取了预防措施确保电气安全后方可打开这些盖板。注2:应注意,作为维护程序的一部分,当门或盖板被打开、主回路已没有电压/电流时,应能操作开关装置(如果需要)。b)由联锁控制的可触及隔室或由程序控制的可触及隔室的盖板或门。按制造厂的规定,日常工作和/或日常维护需要触及的隔室,应装有盖板或门,而且应是不需要工具就可打开或移开,并且具备下列特征:共35页第20页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范―联锁控制的可触及隔室:这些隔室应装有联锁装置,只有隔室内可触及的主回路部件在不带电并接地时,或都在隔离位置且相应的活门已关闭时才可能打开隔室。―程序控制的可触及隔室:这些隔室应设有锁定措施,例如挂锁。注:用户应提出适宜的程序,以确保由程序控制的可触及隔室只有在隔室中可触及的主回路部件不带电且接地时,或者在隔离位置且相应的活门已关闭时才可能打开隔室。此程序可以由设备的制造厂或用户的安全规程规定。6.21.3作为外壳一部分的隔板或活门如果可移开部件处于接地位置、试验位置、隔离位置或移开位置中的任一位置时,其隔板或活门均为外壳的一部分,则它们应该是金属的并应接地,且应提供与外壳相同的防护等级。6.21.4观察窗观察窗至少应达到对外壳规定的防护等级。观察窗应该使用机械强度与外壳相当的透明遮板,同时应有足够的电气间隙和静电屏蔽等措施(例如,在观察窗的内侧加一个适当的接地金属编织网),以防止形成危险的静电电荷。主回路带电部分与观察窗的可触及表面之间的绝缘应能耐受表1规定的对地和极间的试验电压。6.21.5通风通道和通风口通风通道和通风口的布置和防护应具有与外壳相同的防护等级,可以使用网状编织物或类似材料制成,但应具有足够的机械强度。通风通道和通风口的布置应考虑到在压力作用下排出的气体或蒸汽不致危及到操作人员。6.22隔室6.22.1概述隔室应以其中的主要元件命名,例如,断路器隔室、母线隔室、电缆隔室等。当电缆终端和其他主要元件——断路器、母线等在同一隔室时,其命名应首先考虑其他主要元件。注:隔室可以根据所封闭的几个元件进一步划分,如电缆/TA隔室。隔室可以是各种形式的,例如:―充液隔室;共35页第21页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范―充气隔室;―固体绝缘隔室。隔室之间相互连接所需的开孔应采用套管或其他等效方法加以封闭。母线隔室可以延伸到几个功能单元而不采用套管或其他等效方法加以封闭。但是,对于LSC2级开关设备和控制设备,每组母线均应为独立的隔室,例如,双母线系统中以及可开合或隔离的母线段。对于以空气为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备,每组母线应为独立的隔室。电缆室的空间和安装位置应便于安装、试验和维修。6.22.2充流体隔室(气体或液体)a)概述充流体的隔室应能承受运行中的正常压力和瞬时压力。在运行中长期承受压力的充气隔室,其特定的使用工况与压缩空气容器或类似的储压容器不同,其工况是:―充气隔室内通常充以充分干燥、稳定和无腐蚀性的惰性气体,在这种工况下,由于开关设备的操作而引起的气体压力波动很小,且隔室内部不会受到腐蚀,所以在确定隔室的设计时不需要考虑压力变化和腐蚀的影响;―充气隔室的设计压力小于或等于0.3MPa(相对压力)。对于户外设备,制造厂应考虑气候条件的影响。b)设计充流体隔室应根据流体的性质、本标准定义的设计温度和设计水平(如果适用)进行设计。充流体隔室的设计温度通常是指当周围空气温度为上限时,由于流过额定工作电流而使流体的温度升高到的温度。对于户外设计应考虑其他可能的影响,如太阳的辐射。外壳的设计压力应不低于外壳的温度为设计温度时,其内部压力可能达到的上限值。对于充流体隔室应考虑发生内部故障的可能性和下列因素:―隔室壁或者隔板的两侧可能出现的所有压差,包括正常充气或维修时抽真空过程中可能出现的压差;―不同运行压力的相邻隔室之间发生意外的泄漏而产生的压力。c)密封共35页第22页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范制造厂应规定充流体隔室所采用的压力系统和允许的泄漏率。如果用户要求进入封闭压力或可控压力系统的充流体隔室,制造厂应规定透过隔板的允许泄漏量。最低功能水平超过0.1MPa(相对压力)的充气隔室,当压力(+20℃时)下降到最低功能压力以下时应给出警告。充气隔室和充液隔室(例如电缆盒、电压互感器)之间的隔板,不应发生影响两种介质绝缘性能的泄漏。d)充流体隔室的压力释放如果充流体隔室具有压力释放装置,设计时应该满足下述要求:当运行人员进行正常操作时,如果在压力作用下有气体或蒸汽逸出,应该不会威胁到操作人员的安全;压力释放装置低于1.3倍设计压力时不应动作。压力释放装置可能是自爆装置(如防爆膜)或者是隔室设计的薄弱部分。6.22.3隔板和活门a)概述隔板和活门的防护等级至少为IP2X。当相邻隔室为正常气体压力时,隔板应能提供机械的安全防护(如果适用)。应使用套管或其他等效方法,使导体穿过隔板后能满足要求的IP等级。金属封闭开关设备和控制设备的外壳和隔室隔板上的窗口(通过开口可移开或可抽出部件的触头可与固定触头接合)应采用在正常运行中可操作的自动活门,以使在各种位置时均能确保对人员的保护。应采取措施确保活门的可靠动作,例如活门为机械传动,它由可移开部件或可抽出部件的正向运动所驱动。活门的状态并不是在任何情况下都能很容易地由打开的隔室来确定(例如,电缆隔室打开但活门在断路器室)。在这种情况下,可能需要进入另一个隔室,应用可靠的指示装置或者通过观察窗来确定活门的状态。如果为了维护或试验,需要打开活门触及一组或多组固定触头,应有措施可使每组活门能单独锁定在关闭位置。如果维护或试验时,为了使活门保持在打开位置而不得自动关闭,则只有当活门恢复了自动功能后,开关装置才能推回到工作位置。活门自动功能可以通过开关装置推回到工作位置来恢复。共35页第23页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范另外,插入临时隔板可以防止暴露带电的固定触头。对于PM级金属封闭开关设备和控制设备,打开的隔室和主回路带电部件之间的隔板和活门应是金属的。否则,就是PI级。b)金属隔板和活门金属隔板和活门以及它们的金属部件应与功能单元的接地点相连接,并且当承载30A(DC)电流时到预定接地点的电压降不超过3V。c)非金属隔板与活门全部或部分由绝缘材料制成的隔板和活门应满足下述要求:―主回路带电部分与绝缘隔板和活门的可触及的表面之间的绝缘,应能耐受本技术规范表1规定的对地和极间试验电压;―绝缘材料应耐受的工频试验电压,GB/T1408.1所规定的试验方法适用;―主回路带电部分与绝缘隔板和活门的内表面之间,至少应能耐受1.5倍的额定电压;―如果通过绝缘表面的连续路径或通过被小的气体或液体间隙隔断的路径在绝缘隔板和活门的可触及表面产生泄漏电流时,其值在规定的泄露电流试验条件下不得大于0.5mA。6.23可移开部件用来在高压导体之间形成隔离断口的隔离装置应符合GB1985的规定。应能判定隔离开关或接地开关的运行装置,如果满足下述条件之一即可认为满足此要求:―隔离断口是可见的;―可移开部件相对于固定部分的位置是清晰可见的,并且可以清楚地鉴别是处于完全接通还是完全断开的位置;―可移开部件的位置由可靠的指示器指示。任何可移开部件与固定部分的连接,在正常运行时,特别是在短路时,不得由于可能发生的力而被意外的分开。对IAC级开关设备和控制设备,在内部电弧情况下,可抽出部件推进到工作位置或由工作位置抽出时,均不应降低其规定的防护等级。例如,可以通过只有在用于保护操作人员安全的盖板和门关闭时才能进行操作来实现。也可以采用与防护水平等效的其他措施。所用设计的有效性应由试验验证。共35页第24页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范6.24电缆绝缘试验的规定绝缘试验时,如果电缆不能与金属封闭开关设备和控制设备断开,则那些仍然与电缆连接的部件,应能按照相关的电缆标准要求,耐受制造厂规定的电缆的试验电压。试验时隔离断口一侧带有运行系统的对地电压,在隔离断口另一侧的连接电缆上进行试验。注:应注意这样一个事实:在某些情况下,金属封闭开关设备和控制设备的隔离断口的一侧施加电缆试验电压而另一侧仍然带电时,隔离断口之间的实际电压已经接近或超过其额定工频试验电压,断口之间的绝缘已没有安全裕度。6.25对最小空气间隙的要求单纯以空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备,相间和相对地的最小空气间隙应满足表8所述要求。表8以空气作为绝缘介质的最小空气间隙额定电压UrkV(有效值)122440.5相间和相对地mm125180300带电体至门mm155210330以空气和绝缘板组成的复合绝缘作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备,带电体与绝缘板之间的最小空气间隙应满足下述要求:对12kV开关柜应不小于30mm;对24kV开关柜应不小于45mm;对40.5kV开关柜应不小于60mm。以空气或以空气—绝缘材料作为绝缘介质的开关柜考虑绝缘材料的厚度、设计场强和老化,并进行凝露试验,只要能够通过凝露试验,最小空气间隙可以适当小于上述规定的距离。6.26对开关柜小车导电臂的要求小车导电臂应采用绝缘包封,并满足通流性能要求和绝缘性能要求。必须保证小车在由试验位置进入运行位置的整个过程中,活门挡板开启不到位,甚至活门挡板直接掉落在小车导电臂上,而小车依然能够进入静触头盒的极端情况下,不发生相间或对地短路事故。如采用热缩绝缘包封,热缩绝缘厚度不小于2mm。共35页第25页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范6.27对带电显示装置的要求高压柜内至少应有一套插拔式高压带电显示装置,整流回路和显示回路应完全独立,并分别送柜前和柜后显示,以满足柜前、柜后安全维护的要求。7型式试验型式试验目的是验证开关柜装置的各种性能。作为一般的规则,装用在开关柜内的元件,应符合各自的技术要求,并应按其技术要求进行试验,同时还应考虑到下述规定:由于开关柜内所用元件的类型、额定参数和组合的多样性,所以不可能对其所有方案都进行型式试验。因此,型式试验只能在典型的功能单元上进行,任一具体方案的性能可以引用类似方案的试验数据。注:典型功能单元可以采用一种可扩展式单元,然而这可能需要将两个或三个这样的单元用螺栓连接在一起。开关柜所用的有机绝缘部件,除应按下述规定进行试验外,还应按相关规定进行补充试验。型式试验和验证项目包括:a)验证设备绝缘水平的试验;b)检验设备各部件温升的试验和回路电阻的测量;c)检验设备主回路和接地回路耐受额定峰值和额定短时耐受电流能力的试验;d)检验所装用的开关装置的关合和开断能力的试验;e)检验所装用的开关装置和可移开部件符合操作要求的试验;f)验证防止人员触及危险部件及固体外物进入设备的防护试验g)评估内部电弧效应的试验。h)验证防止人员触及危险电气效应的防护试验;i)验证充气隔室强度的试验;j)充气和充液隔室的密封试验和气体状态测量;k)电磁兼容性试验(EMC);l)验证设备对气候引起的外部效应的防护试验;m)验证设备对机械撞击的防护试验;共35页第26页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范n)通过测量局部放电评估设备绝缘的试验;o)人工污秽试验和凝露试验;p)电缆试验回路的绝缘试验。型式试验可能会对被试部件造成损伤而影响以后的使用,因此,如果没有制造厂和用户之间的协议,型式试验后的试品不得在运行中使用。7.1型式试验项目开关柜的型式试验项目见表9。表9开关柜型式试验项目序号型式试验项目包含内容工频电压试验雷电冲击电压试验作为状态检查的电压试验1绝缘试验辅助和控制回路的试验电缆试验回路的试验人工污秽试验和凝露试验局部放电试验机械特性试验2机械试验机械寿命试验联锁试验3回路电阻测量4温升试验5短时耐受电流和峰值耐受电流试验6关合和开断试验7内部电弧试验8无线电干扰电压试验9EMC试验10密封试验11淋雨试验淋雨试验IP代码的检验12防护等级验证机械撞击试验13耐受地震试验14噪声水平测试7.2其它要求7.2.1关合和开断能力验证开关柜主回路中装用的开关装置和接地开关,应按照相关标准并在适当的安装和使用条件下进行额定的关合和开断能力的验证试验。其安装条件应和金属封闭开关设备和控制设备中的正常安装共35页第27页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范条件相同,即应在装有所有可能影响其性能的相关部件(如连接线、支撑件、通风设备等)时进行试验。如果开关装置已经在安装条件更为严酷的金属封闭开关设备和控制设备中进行过试验,则可不进行这些试验。注:在判定何种部件可能影响开关装置的性能时,应特别注意短路引起的机械力、电弧生成物的排出以及击穿放电的可能性等。应该认识到,在某些情况下这些影响完全可以忽略。当多层设计的各层隔室不相同但又采用相同的开关装置时,应按相关标准的相应要求在每一层隔室重复进行下述试验或试验方式。如果开关装置已经按照它们的相关标准在金属封闭开关设备的外壳内进行了短路性能试验,可不再进行试验。由单层或多层结构以及双母线系统组合而成的开关设备和控制设备,为了覆盖运行中可能出现的各种情况,对用来验证其额定关合和开断能力的试验程序需要特殊考虑。如果不可能覆盖开关装置所有可能的布置和设计,试验应按照下述试验程序,根据开关装置的具体特性和位置正确地确定试验组合。a)应在开关装置中的一个典型隔室内完成全部的关合和开断电流试验系列。如果其他隔室的结构与其类似,且所有开关装置完全相同,则上述试验对这些隔室也有效。b)如果隔室结构不相似,但采用的开关装置完全相同,则应根据相关标准的要求,在其他每一个隔室中重复进行下述试验或试验方式:―试验方式为T100s、T100a和临界电流试验(如果有),适用时,还应考虑对试验连接布置的要求;―E1或E2级短路关合操作(适用时);―10次CO操作100%负荷开断电流,根据E1、E2、E3级进行试验方式5的试验(适用时),除非该负荷开关没有短路关合能力;2―TDIsc(额定短路开断电流的关合和开断试验)、TDIWmax(最大It时的关合和开断试验)、TDItransfer(额定转移电流的开断试验);―对SCPD(短路保护装置)进行配合的验证。c)如果隔室的设计是采用多种类型或结构的开关装置,对每一种情况均应按照上述项a)以及项b)(适用时)中的要求进行全部试验。共35页第28页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范7.2.2机械试验a)开关装置和可移开部件开关装置应按相关技术要求操作50次,可抽出部件插入、抽出各50次,可移开部件还应推入和移开各25次,以验证其操作性能是否符合要求。开关装置中的断路器,在进行50次操作试验时,应记录其机械行程特性和动作时间,其结果应符合产品的技术要求。可抽出和/或可移开部件应进行1000次抽出和插入的机械寿命试验,试验符合产品的技术要求。b)联锁在联锁装置处于可防止开关装置操作和可移开部件插入或抽出的位置时,对开关装置进行50次试验操作、对可移开部件进行各25次的推入和移开试操作。试验时,应施加正常的操作力,开关装置、可移开部件及联锁装置不得进行调整。对手动操作装置,应使用正规的操作手柄进行试验。如果满足下列条件,则认为联锁通过了试验:1)开关装置在闭锁状态下不能操作;2)能够防止可移开部件在闭锁状态下插入或抽出;3)开关装置、可抽出部件、可移开部件和联锁装置工作状况正常,试验前后的操作力基本相同。7.2.3充气隔室的压力耐受试验和气体状态检测a)具有压力释放装置的充气隔室的压力耐受试验充气隔室的每种设计应按下述程序承受压力试验:―将相对压力升高至设计压力的1.3倍并保持1min,压力释放装置不应动作;―然后将压力升至设计压力的3.0倍,压力释放装置应可靠动作,低于此压力时压力释放装置也可能动作,只要符合制造厂的设计是允许的。压力释放装置的释放压力应记录在型式试验报告中。试验后,隔室允许变形,但不能破裂。注:由于有压力释放装置或在隔室壁上设有专门的压力释放截面,隔室可能耐压不到3倍的设计压力。b)没有压力释放装置的充气隔室的压力耐受试验充气隔室的每种设计均应按照下述程序承受压力试验:共35页第29页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范―将相对压力升至隔室设计压力的3.0倍并保持1min,隔室允许变形,但不得破裂。c)充气隔室的气体状态检测应测量充气隔室中的气体状态,如水分含量等,其值应符合产品的技术条件。7.2.4非金属隔板和活门的试验本规定仅适用于为了防止(直接或间接)接触带电部件的隔板和活门。如果这些隔板上装有套管,试验应在适当的条件下进行,即套管的一次部分应断开并接地。全部或部分由绝缘材料制成的非金属隔板和活门应按下述规定进行试验。a)绝缘试验主回路带电部件与绝缘隔板和活门的可触及表面之间的绝缘应能耐受本技术规范表1规定的对地和极间试验电压。绝缘材料的样品试样应耐受本技术规范表1规定的工频试验电压。主回路带电部件和绝缘隔板或活门面向带电部件的内表面之间的绝缘应能耐受在1.5倍的设备额定电压下保持1min的试验。试验时,在隔板或活门内表面的最不利的位置上,应覆盖一2层面积不小于100cm且接地的导电箔。b)泄漏电流的测量为了验证开关柜中绝缘隔板或活门是否满足规范第6.22.3条C项的规定,应进行下述试验:主回路的一相接地,另两相与电压等于金属封闭开关设备和控制设备额定电压的工频三相电源相连,或者将主回路的带电部分连接在一起再与电压等于额定电压的单相电源相连。对于三相试验,应在各相依次接地的三种不同情况下测量泄漏电流,单相试验则只需测量一次。试验时金属箔应置于能防止触及带电部分的可触及的绝缘表面上的最不利位置,若无法确定何处为最不利,则试验应在不同的位置上进行,金属箔应是圆形或方形,其表面积应尽可能大,但不2得超过100cm。金属封闭开关设备和控制设备的外壳和骨架应接地,应在干燥和洁净的绝缘表面上测量经金属箔流到地的泄漏电流。测得的泄漏电流不得超过0.5mA。如果通过绝缘表面的电流路径被小的空气间隙或油间隙隔断,则这些间隙应短接;但是,如果这些间隙是为了避免泄漏电流从带电部分流往绝缘隔板或各活门的可触及部分而设置时,这些间隙应能耐受本规范表1所规定的对地和相间试验电压。共35页第30页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范如果接地金属部件的布置保证泄漏电流不会流经绝缘隔板或活门的可触及部分,则可不进行泄漏电流测量。7.2.5内部电弧试验本试验适用于在出现内部电弧时,对人员提供的防护等级被认定为IAC级的金属封闭开关设备和控制设备。试验应按照标准内部电弧试验的规定,在安装有代表性功能单元的主回路部件的每一种隔室内进行。由经过型式试验的限流熔断器所保护的隔室,应安装能够产生最大截止电流(允通电流)的熔断器进行试验,电源实际通过的时间受熔断器控制,将受试隔室称之为“熔断器保护的隔室”。试验应在设备的额定电压下进行。注:用适当的限流熔断器和开关装置的组合能够限制短路电流并缩短故障持续时间,已有大量2文献证明此类试验中传递的电弧能量不能用It预测。在装有限流熔断器时,最大电弧能量可能出现在电流值小于最大开断电流时。此外,在评定使用通过烟火技术装置将电流转换到限流熔断器这种限流装置的设计时,必须考虑这种装置的使用效果。所有可能在试验的预期持续时间终了之前能自动使回路跳闸的装置(如保护继电器),在试验时不应动作。如果隔室和功能单元配有通过其他方法(如把电流切换到金属短接回路)限制电弧持续时间的装置,这些装置试验时不应动作,除非要对这些装置进行试验。在这种情况下,开关设备和控制设备的隔室可以在装置工作的情况下进行试验。但是,应按电弧的实际持续时间考核该隔室,试验电流的持续时间为主回路的额定短路持续时间。本试验包括在外壳内或元件内的空气或其他绝缘流体(液体或气体)中出现电弧而导致故障的情况,在金属封闭开关设备和控制设备的门或盖板处于正常运行条件要求的位置时,这个元件的外壳构成了金属封闭设备和控制设备外壳的一部分。试验程序还包括这一特定情况,即故障发生在金属封闭开关设备和控制设备现场安装使用的固体绝缘件上,而这个固体绝缘件不包括在预定已经过型式试验的绝缘部件之内。只要某一典型的金属封闭开关设备和控制设备的功能单元的试验更为严酷,其试验结果的有效性就可以延伸到另一个功能单元,这个功能单元与典型功能单元在下述方面如果能够认为是类似的:―尺寸;―外壳的结构和强度;共35页第31页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范―隔板的结构;―压力释放装置(如果有)的性能;―绝缘系统。8出厂试验应在制造厂内对每一个运输单元进行出厂试验,以保证出厂的产品与通过型式试验的产品相一致。出厂试验报告应随产品一起出厂。试验项目如下:(a)主回路的绝缘试验;(b)辅助和控制回路的试验;(c)主回路电阻的测量;(d)密封性试验;(e)设计和外观检查;(f)机械操作和机械特性试验;(g)电气、气动和液压辅助设备的试验;(h)充气隔室的压力试验(如果适用)和气体状态测量;(i)局部放电测量(按制造厂和用户的协议);(j)现场安装后的试验;(k)现场充流体后流体状态检查。8.1主回路的绝缘试验应进行短时工频电压试验,试验电压从本技术规范表1规定选取。试验时,应依次将主回路每一相的导体与试验电源的高压端相连,同时其他各相回路的导体接地,并应保证主回路的连通(例如,将开关装置合闸或其他方法)。对于充气隔室,试验时应充以制造厂规定的额定功能压力(密度)。8.2辅助和控制回路的试验项目包括辅助和控制回路的检查以及电路图和接线图的一致性验证、功能性试验、电击防护性验证和绝缘试验4个试验项目。其中绝缘项目只进行工频试验,试验电压为2kV,持续时间1min。共35页第32页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范8.3主回路电阻的试验应测量主回路每一相的直流压降或电阻,测量条件应尽可能与相应的型式试验时的条件一致。对于与型式试验所用典型功能单元相同的产品,其出厂试验电阻值的限值为1.2Ru(Ru为型式试验时温升试验前测得的电阻值);对于与型式试验所用典型功能单元不同的产品,应根据典型功能单元Ru值和各元件的电阻值确定其出厂试验电阻值的限值。8.4密封性的试验出厂试验应在正常周围空气温度下,按制造厂的习惯在充以规定压力(或密度)的装配下进行。对于充气系统,可以用探头试漏。8.5设计外观检查开关柜应进行设计和外观的出厂检查,以证明符合买方的技术条件要求。8.6机械操作和机械特性试验开关柜在工厂完全装配好之后应进行机械操作试验和机械特性试验。试验按产品标准进行,所测得的特性参数和操作条件应明确记录在出厂试验报告中,并随产品一起出厂。开关柜的机械操作试验和机械特性试验是为了证明开关装置和可移开部件能完成预定的操作,其机械联锁工作正常,且机械特性符合产品的技术要求。试验时主回路不带电,应对开关装置在其操作装置规定的操作电源电压和压力极限范围内的分、合动作的正确性进行验证,并测量其机械特性参数和特性曲线。每一个开关装置和可移开的部件的每种操作均为5次。8.7局部放电测量局部放电测量适合于作为出厂试验,以检测材料和制造中可能出现的缺陷,特别是对所采用的有机绝缘材料以及充流体的隔室。8.8充气隔室的压力试验和气体状态测量应对制造好的所有充气隔室进行压力试验,每个隔室应能承受1.3倍设计压力1min。充气压力0.05Mpa(相对压力)及以下的密封隔室可不进行压力试验。压力试验后,隔室不得出现可能影响开关设备运行的损坏或变形。应测量充气隔室充气后的气体状态,如水分含量等,其结果应符合产品的技术要求。共35页第33页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范8.9电动、气动和液压装置的辅助装置的试验电动、气动和其他装置的闭锁应与具有指定操作程序的控制装置一起,在辅助电源最不利的限值下,按规定的使用和操作条件进行5次连续操作试验,试验中不得调整。如果辅助装置能正常操作,试验后仍处于良好的工作状态且试验前后的操作力基本相同,则认为通过了试验。9现场交接试验开关柜安装之后应进行现场试验,以检查设备的动作正确性和绝缘强度。现场验收试验应包括下述项目。(a)主回路耐压试验;(b)辅助回路和控制回路绝缘试验;(c)主回路回路电阻测量;(d)断路器、隔离车的机械特性和机械操作试验;(e)柜内元件试验;(f)辅助回路和控制回路接线正确性试验;(g)“五防”装置联锁试验。9.1主回路耐压试验含真空断路器的小车柜,断路器真空泡的真空度试验可由本试验代替。耐压值取出厂试验值的80%。9.2辅助回路和控制回路绝缘试验用500V/1000V兆欧表测量其绝缘电阻不应低于2MΩ;交流耐压试验电压为工频2000V,时间为1min。9.3测量主回路的导电电阻应采用电流不小于100A的直流压降法进行测量。测量值不大于制造厂规定值的120%。9.4机械特性和机械操作试验按本技术规范第8.6条执行。9.5开关柜内各元件试验开关柜内各元件试验按GB50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》相应章节有关规定进行试验。共35页第34页 S.00.00.05/PM.0400.0034广东电网公司高压开关柜技术规范9.6辅助回路和控制回路接线正确性试验对照图纸检查辅助回路与控制回路接线,以证明他们符合技术要求。9.7“五防”装置联锁试验当进行开关柜操动试验时,联锁与闭锁装置应可靠准确动作。开关柜的不同元件之间设置的各种联锁均应进行不少于3次的试验,以检验其正确功能。共35页第35页'