低压电容器柜技术规范

'低压电容器柜技术规范 目录1　规范性引用文件12　技术参数和性能要求13　标准技术参数64　使用环境条件表85　试验8 低压电容器柜技术规范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（包括所有的修改单）适用于本文件。GB7251.1　低压成套开关设备和控制设备　第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备GB14048.1　低压开关设备和控制设备　第1部分：总则GB14048.2　低压开关设备和控制设备　第2部分：断路器GB4208外壳防护等级（IP代码）GB50150　电气装置安装工程　电气设备交接试验标准GB5585.2电工用铜、铝及其母线第二部分：铜母线GB/T16935.1低压系统内设备的绝缘配合GB/T15576　低压成套无功功率补偿装置GB/T20641　低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求GB/T2681电工成套装置中的导线颜色GB/T15291半导体器件第6部分晶闸管GB/T3859.1半导体变流器基本要求的规定GB/T3859.2半导体变流器应用导则GB/T3859.4半导体变流器包括直接直流变流器的半导体•自换相变流器GB/T13422半导体电力变流器电气试验方法GB/T17626.2静电放电抗扰度试验GB/T17626.3射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5浪涌（冲击）抗扰度试验GB/Z18859　封闭式低压成套开关设备和控制设备在内部故障引起电弧情况下的试验导则DL/T781电力用高频开关整流模块DL/T1053电能质量技术监督规程DL/T597　低压无功补偿控制器订货技术条件DL/T842　低压并联电容器装置使用技术条件JB5877低压固定封闭式成套开关设备JB7113低压并联电容器装置IEC61641　封闭式低压成套开关设备和控制设备在内部故障引起电弧情况下的试验导则国家电网生(2009)133号《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》国家电网科(2008)1282号《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》2　技术参数和性能要求2.1　低压电容器柜技术参数2.1.1低压电容器柜技术参数见技术规范专用部分的技术参数特性表。2.2　性能要求10 2.2.1　设备外壳平整、严密、美观、要求30年不变形、腐蚀。2.2.2　主构架采用2mm的覆铝锌钢板，内部安装灵活方便，主构架装配形式设计为全组装式结构。柜体构架及金属结构件，均应有足够钢性及承载能力，能满足电气元件的安装要求及操作和短路时所产生的机械应力和热应力电动力，同时不因成套设备的吊装、运输等情况而损坏或影响开关柜及所安装元件的性能。2.2.3　柜内安装粱采用2mm强度抗腐蚀敷铝锌钢板，采用双重折边工艺。2.2.4柜体材料采用厚度不小于2mm的覆铝锌钢板、镀锌板或冷轧钢板并喷塑,颜色采用RAL7035,柜体防护等级不小于IP30。地板和墙壁均不能作为壳体的一部分，柜底用敷铝锌板封闭。2.2.5　柜内的母线和分支接线须用T2铜材，并应满足以下要求：1）母线连接采用高强度专用螺栓连接，接触面应镀锡，应有足够和持久接触压力。2）母线的震动和温度变化在母线上产生的膨胀和收缩不致影响母线连接部位的接触特性。3）母线固定应选用不饱合增强树脂（SMC）为材质制做的专用绝缘支撑件，以保证母线之间和母线与其它部件之间的安全距离和绝缘强度。4）母线的布置和连接及绝缘支撑件应能承受装置额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流所产生的热应力和电动力的冲击。5）母线穿过金属隔板之外，应设计绝缘强度、机械强度符合要求、且安装简单而又牢固、可靠的绝缘套管和其它绝缘件。6）铜排其折弯应无砸痕、裂口、毛刺，符合DL/T 499的规定，其最小允许弯曲半径见DL/T 375表7。7）导体、主母线及支线均采用矩形母线，并采用不同相色热缩套管做绝缘处理。热缩套管不得开裂和起皱，母线接头处用热缩绝缘盒封闭。绝缘热缩护套材料应具备阻燃、防腐、抗老化的要求，老化寿命不小于30年，具体试验方法和要求参照GB/T2951.14中规定执行。8）导体须满足额定短时和峰值耐受电流的要求。N相（L0）母线与三相母线规格相同,PE排截面不低于相排截面的1/2。9）不同电流对应的铜母线规格配置详见表1。表1　铜母线规格配置序号母线电流（A）主母排规格（mm）PE排规格（mm）备注180060×640×42125080×860×632000125×1080×8425002×(100×10)100×10注：1.铜母排横截面应为直角矩形。2.表中铜母线规格为建议值，供货厂家如选用以上规格或选用其它规格替代，应提供相关型式试验报告。3.电容器柜顶母线规格应与同项目使用的低压开关柜柜顶母线规格一致。10）相序的排列参见表2。表2　母线相序排列表类别上下排列左右排列前后排列A相上左远B相中中中C相下右近中性线、中性保护线最下最右最近10 11）母线相色参见表3。表3　电工成套装置中的导线颜色颜　　色用　　途黄交流A相线绿交流B相线红交流C相线黄绿间隔（绿/黄）PE或PEN线黑色装置和设备内的布线淡蓝色交流N相三芯电缆颜色由下列颜色构成：绿/黄+淡蓝+棕色或者黑+淡蓝+棕色连接三相交流电路四芯颜色构成：绿/黄+淡蓝+黑+棕色连接三相交流电路二次交流系统选择：A、B、C全部选择单一黑色，PE或PEN线为黄绿间隔条形线2.2.6　电气间隙：相间及相对地之间不小于10mm，爬电距离不小于14mm。2.2.7　低压电容器柜金属壳体和隔板等元件应可靠固定，低压电容器柜金属壳体设置接地螺栓及标志。2.2.8　柜内二次引线采用铜芯电缆，其中电流回路引线截面不小于2.5mm2/根、电压回路引线截面不小于1.5mm2/根。2.2.9　每个低压电容器柜的外壳应通过专门的接地点可靠接地，接地回路应满足短路耐受能力的要求。凡不属主回路或辅助回路的预定要接地的所有金属部分都应接地。外壳、框架等的相互电气连接宜用紧固连接，以保证电气上连通，接地点应标以接地符号。接地点的接触面和接地连线的截面积应能安全地通过故障接地电流。紧固接地螺栓的直径不得小于12mm。接地点应标有接地符号。主回路应有可靠的接地措施，以保证维修工作的安全。2.3断路器2.3.1塑壳断路器采用手动操作，配电子脱扣器，应具备瞬时脱扣、短延时脱扣、长延时脱扣三段保护。2.3.2抽出式断路器应有三个明显的位置：运行位置、试验位置、分离位置。本体（动触头）插入断路器底座（静触头）后，在断路器处于分闸状态时，断路器可视为试验位置；本体（动触头）拨出断路器底座（静触头）后，为分离位置，并形成明显断开点。2.3.3断路器的位置应与面板有可靠闭锁，在断路器处于合闸位置时，严禁打开面板进行工作。2.3.4断路器位置指示可采用双色位置指示灯，也可借助于操作手柄的位置变化加以识别。2.3.5断路器的辅助电路的插接件应跟随断路器的动作自动地接通和分离。2.3.6抽出式塑壳断路器，在分闸后，即使断路器上口带电，也能直接或借助于工具安全地将断路器本体从断路器固定装置上移除。2.4　电流互感器采用环氧树脂浇铸或塑壳式（塑壳式材质应具有阻燃性能），所有端子及紧固件应有足够的机械强度和良好的导电接触，有可靠的防腐镀层。2.5电路2.2.1主电路1）各断路器主电路的导体和串联元件，应充分考虑各元件的参数配合。各元件的额定电流、额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流应满足本技术条件的要求。10 2）短路保护元件在额定的参数范围内，应能可靠地分断短路电流。3）装置内短路保护元件的动作值应具有选择性。4)电容器回路的过流或速断保护器件额定电流按电容器额定电流的1.5倍选取，动作定值按计算数值整定。2.2.2辅助电路1）用于控制、测量、信号、调节、数据处理等辅助电路的设计应采用电源接地系统，并保证接地故障或带电部件和裸露导电部件之间的故障不会引起误动作。2）辅助电路应装设保护元件，如果与主电路连接，则保护元件的短路分断能力应与主电路保护元件相同；3）辅助设备（仪表、继电器等）应能承受开关分、合闸产生的振动，而不会发生误动作；4）辅助电路、辅助设备的接线应有适当的保护，以防来自主电路意外燃弧的损坏。2.6电气间隙、爬电距离和间隔距离2.6.1主母线、配电母线、分支母线和主电路插接件带电部分之间以及带电部分与接地金属构件之间的电气间隙应满足相关标准要求。2.6.2断路器处于分离位置时，断路器本体的插接件与配电母线（或静触头）的间隔距离应不小于25mm。即使机械寿命到期后亦应保持此距离。2.7.无功补偿技术要求2.7.1　并联电容器装置技术条件应满足DL/T842的要求。电容器应选用自愈电容器，装置的电容与额定电容之差应在装置额定电容的0～＋10%范围内，装置任何两进线端之间的电容最大值与最小值之比不应大于1.08。2.7.2　并联电容器装置采用自动分步补偿电容的方式，其中三相共补用于补偿三相平衡的无功缺额，分相分补用于补偿三相不平衡部分的无功缺额。三相共补与分相分补的配置应该灵活方便，电容器投切遵循“合适优先、三相优先、先投先切、均衡使用”的原则。2.7.3　无功补偿控制器控制器的技术条件应满足DL/T597的要求。所有的电子元件应按照有关标准进行100%的老化筛选，控制器平均无故障工作时间≥10000h；控制物理量为功率因数的控制器，动作误差应在2%～＋2%之间；控制物理量为无功功率或无功电流的控制器，动作误差应在20%～＋20%之间。无功补偿控制器提供有效合格的CQC证书、EMC证书。控制器的输出路数满足项目单位的应用需求。1）数据存储功能a)要求装置具备对最近半年相关运行数据进行存储的功能，存储的数据类型和方式如下：补偿后系统ABC单相功率因数（每天记录一次最大值、最小值和平均值）、负载ABC单相功率因数（每天记录一次最大值、最小值和平均值）、补偿后系统ABC单相无功功率（每天记录一次最大值、最小值和平均值）、系统ABC单相有功功率（每天记录一次最大值、最小值和平均值）、u（一天累计数记录一次）、装置运行事件（含故障事件记录，至少记录最近100条）。b)要求装置具备现场通过人机界面查看，查看方式应可以采用数据列表和曲线图形。c)要求装置具备现场通过U盘下载，下载后数据应可以在PC机上进行查看和使用。2）通信功能d)装置配置USB及RS-485总线式通信接口，可以实现就地抄录，实现与其他单元设备进行信息交换；e)低压电容器投退信息、自诊断发现故障时信息、运行告警等信号能够通过通信装置传送给运行值班人员；f)电容器装置的使用条件、外观结构、安全要求和元器件要求参照DL/T842-200310 低压并联电容器装置使用技术条件。在设计运行条件下，无功补偿装置用的电容器的使用寿命应不小于10万小时。2.7.4　并联电容器装置功能要求：1）控制方式及功能：采用集中或分散自动控制模式。自动控制模式根据安装点电压、电流、无功功率或功率因数的变化对电容器组按循环投切或程序投切进行自动控制，并要求实现电压过零时投入，电流过零时切除，以限制电容器投运时的合闸涌流及退运时的燃弧现象。其中普通型电容器控制器显示方式要求采用中文。应具备功率因数表、电流表、电压表、以及指示电容器投退状态指示的功能。主要运行数据的显示：CT变比、控制参数、最高电压、电容器工作电流、电容器工作电压等。普通型电容器使用可控硅复合开关对电容器组的投切进行控制，以目标功率因数为控制的判据，跟踪负荷的变化，投切电容器。在保证电压和功率因数不越限的前提下，以变压器从系统中吸收的无功最小为原则无功设备进行控制。智能型电容器控制器的显示方式要求采用中文液晶显示。应具备电压测量转换开关、功率因数表、手动/自动转换开关、电流表、电压表、以及指示电容器投退状态指示的功能。主要运行数据的显示：CT变比、零相电流、控制参数、最大无功缺额、最高电压、单台电容器运行工况、电容器工作电流、电容器工作电压、电容器体内温度、电容器机号等。智能型电容器可使用可控硅复合开关或电磁式零投切复合开关对电容器组的投切进行控制。2）保护功能：装置的过压保护、失压保护、缺相保护等保护功能应符合DL/T842的规定要求。过电压动作门限值应在1.1Un以上可调；装置应设有过电流保护功能，动作门限应在1.15In以上可调；装置应具有温度保护功能，当主设备的温度超过温度限值时能够动作，保护主设备不受损坏。装置应具有电压谐波越限保护功能，电压谐波含量可用谐波畸变率表示，谐波畸变率的限值可以进行整定，当系统谐波畸变率超过设定值时，装置可以自动将电容器逐组切除；装置输出回路动作应具有延时动作功能。设置同一个电容器二次投切的间隔时间，保证电容器组防护投切产生造成系统振荡和设备损坏；设置投切延时，躲过电源电压突变脉冲时间；装置应具有振荡闭锁功能。装置同时应具有闭锁报警功能：（1）系统电压大于110%标称值时闭锁控制器投入回路；（2）装置内部发生故障时，闭锁输出回路并报警。3）放电性能：每一台电容器组均设有放电器件，应使电容器上的剩余电压在3min内降至50V或更低。4）涌流限制：电容器支路中产生的涌流应符合GB/T15576的规定要求，并应限制在该组电容器额定电流的5倍以下，5）响应时间：应符合GB/T15576中6.13条的规定要求。2.7.5　密封性能电容器单元应足以保证在其各个部位均达到电介质允许最高运行温度后无渗漏。2.8电磁兼容性装置的电磁兼容性应满足GB/T 17626.2、GB/T 17626.3、GB/T 17626.4、GB/T 17626.5的试验技术要求。2.9其它要求2.9.1对组件的要求：同型号产品内额定值和结构相同的组件安装与柜内应能互换。装于开关柜内的各组件应符合各自的技术标准。2.9.2铰链1)门的铰链应采用表面经过防腐处理的铅锌合金制铰链或铸钢静电环氧喷涂，并选用优质橡胶材料做为门板的密封材料。铰链的轴和套应配合紧密并分别牢固地固定在门及装置的壳体支架上，同时保证防护等级的要求。10 2)对开门的高度（安装铰链边）小于1000mm时，设两个铰链。门的高度≥1000mm时，应设三个铰链。3)单开门的高度（安装铰链边）小于600mm时，设两个铰链。门的高度≥600mm时，应设三个铰链；4)门的开启角度≥120度（允许±5°公差）。2.10标志及名牌2.10.1标志1）在装置内部，应能辨别出单独的电路及电器元器件。电器元器件所用的标记应与随同装置一起提供的电路图上的标记一致。2）开关柜后门内侧应粘贴所有主要元器件铭牌。2.10.2铭牌1）每台开光应配备铭牌，铭牌应字迹清晰，安装应坚固、耐久，其位置应该是在装置安装好后，易于看见的地方。a)制造商（生产厂）或商标；b)产品名称或型号；c)制造日期及出厂编号；d)额定电压；e)额定电流；f)额定绝缘电压g)额定频率；h)额定容量；g)防护等级；2）开关柜内的电器组件铭牌，如断路器、互感器等均应有耐久清晰的铭牌；在正常运行中，各组件的铭牌应便于识别。2.10.3设备铭牌为2mm有机玻璃材料，规格为200*50mm。2.10.4设备二次铭牌为聚脂纤维材料，规格为60*15mm（仪表面板）。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，供货方应依据技术规范文件，对技术参数特性表中标准参数值进行响应。低压电容器柜技术参数特性见表4。表4　技术参数特性表名　　称项　　目标准参数值1主要电气参数额定工作电压400V额定绝缘电压660V额定耐受电压2500V（1min工频）2水平母线额定电流(A)主母线：2000A母线（3L+N+PE）规格宽×厚（mm）（供货方提供）额定短时耐受电流(kA/s)65/1额定峰值耐受电流(kA)（供货方提供）3垂直母线额定电流(A)≤1000A10 额定短时耐受电流(kA)50/1额定峰值耐受电流(kA)（供货方提供）4隔离开关额定电压400V额定电流（项目单位提供）额定绝缘电压660V极数3P额定短时耐受电流（供货方提供）5塑壳断路器型式电子脱扣器额定工作电压400V额定电流（项目单位提供）额定极限短路分断能力50kA额定运行短路分断能力50kA机械寿命（免维护）　≥10000次电气寿命　≥6000次断路器飞弧距离零6电流互感器精度0.5级变比详见附图7电容器型式智能型、自愈式、干式(投切元件与电容器一体式结构)额定电压450V(三相)/250V(单相)外壳材质不锈钢寿命（供货方提供）容量配置（项目单位提供）其中：100kvar：共补15kvar×5，分补5kvar×5130kvar：共补15kvar×6，分补5kvar×8160kvar：共补15kvar×8，分补5kvar×8240kvar：共补25kvar×6，分补10kvar×9300kvar：共补50kvar×4，分补10kvar×10投切元件型式（供货方提供）投切元件响应时间≤20ms投切元件寿命（供货方提供）抑止合闸涌流能力（额定电流的倍数）（供货方提供）8控制器参数满足DL/T597之要求通信接口USB及RS-485标准接口电压显示有电流显示有9浪涌保护器保护类型（IEC类别）II类标称工作电压（V）400V10 最大持续工作电压（V）（供货方提供）标称放电电流(8/20uS)40kA电压保护水平（kV）（供货方提供）10柜体宽度（mm）1000深度（mm）1000高度（mm）2200防护等级IP314　使用环境条件表使用环境条件见表5。特殊环境要求根据项目情况进行编制。表5　使用环境条件表序号名　　称单位项目需求值1周围空气温度最高气温℃+45最低气温-25最大日温差K302海拔m≤10003太阳辐射强度W/cm20.14污秽等级Ⅲ5覆冰厚度mm106湿度日相对湿度平均值%≤95月相对湿度平均值≤907耐受地震能力水平加速度m/s23.0垂直加速度m/s21.58由于主回路中的开合操作在辅助和控制回路上所感应的共模电压的幅值kV≤1.6注：表中“项目需求值”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试验内容及要求5.1.1根据国家标准（GB）和最新版的IEC标准进行试验。试验中，要遵循并执行下列附加要求和IEC的补充说明，并应提供供货范围内主要元件的型式试验和出厂试验报告。现场交接试验应符合标准的要求。5.1.2低压电容器柜进行随机抽样检验。5.1.3型式试验、抽检试验、出厂试验和现场交接试验的试验项目见表6：表6型式试验、抽检试验、出厂试验和现场交接试验的试验项目序号试验项目型式试验出厂试验交接试验抽检试验1一般检查√√√√2绝缘电阻验证√√√√3介电性能验证√√√√4通电操作试验√√√√10 5接地连续性试验√√6温升极限的验证√√7短路耐受强度验证√√8保护电路有效性验证√√√9电气间隙和爬电距离验证√√10电容放电试验√11涌流试验√12响应时间检测√13工频过电压保护试验√14电磁兼容性验证√15机械操作验证√√16防护等级验证√5.2型式试验、出厂试验、交接试验、抽检试验的试验方法及要求5.2.1一般检查a）对开关的机械操作元器件，连锁，锁扣等部件的有效性进行检查，机械操作试验试验结果判定：正常分合，灵活可靠，无卡滞及操作力过大现象，装置手动操作的部件5次，机构动作可靠。b）检查导线、电缆布置是否符合要求试验结果判定：主辅电器接线与接线图和技术数据相符，导体截面、颜色、标志及相序应符合要求。c）防护等级是否符合IP30试验结果判定：用φ2.5mm直硬钢丝作试验，不能进入壳内。d）标志是否符合要求试验结果判定：是否有主接地点和接地标志。e）铭牌检查试验结果判定：铭牌应清晰、牢固、壳体外表面涂层应协调。f）母线检查试验结果判定：母线应平整光滑、无毛刺、锤痕。g）是否安装了保护性设施试验结果判定：是否安装避雷器。h）电气间隙测量试验结果判定：大于等于10.0mm。i）爬电距离测量试验结果判定：大于等于14.0mm。5.2.2绝缘电阻验证应用电压至少为500V的绝缘测量仪器，对带电体之间、带电体与裸露导电部件之间、带电体对地的绝缘电阻进行测量。试验结果判定：带电体之间、带电体与裸露导电部件之间、带电体对地的绝缘电阻不小于1000Ω/V（标称电压），则此项试验通过。5.2.3工频耐压试验1）主回路与主回路直接相连的辅助电路应能耐受表7规定的工频耐压试验电压。10 表7试验电压值额定绝缘电压Ui/V试验电压（交流方均根值）/VUi≤60100060＜Ui≤3002000300＜Ui≤6902500690＜Ui≤8003000800＜Ui≤1000（或1140）35002）不与主回路直接相连的辅助电路应能耐受表8规定的工频耐压试验电压表8不由主回路直接供电的辅助电路试验电压值额定绝缘电压Ui/V试验电压（交流方均根值）/VUi≤1225012＜Ui≤60500Ui＞602Ui+1000，但不小于15005.2.4通电操作试验检查装置的内部接线正确无误后，在辅助电路分别通以额定电压的85%和110%，各操作5次。试验结果判定：电器元器件的动作显示均应符合相应要求，且各操作器件动作灵活。5.2.5温升极限的验证按GB7251.1-2005中8.2.1的规定。试验结果判定：测试结果应符合GB7251.1-2005中8.2.1.7的规定。5.2.6短路耐受强度验证按GB7251.1-2005中8.2.3的规定。试验结果判定：测试结果应符合GB7251.1-2005中8.2.3.2.5的规定。5.2.7保护电路有效性验证按GB7251.1-2005中8.2.4的规定。试验结果判定：测试结果应符合GB7251.1-2005中8.2.4.3的规定。5.2.8电气间隙和爬电距离验证按GB7251.1-2005中8.2.5的规定。试验结果判定：测试结果应符合GB7251.1-2005中7.1.2.1的规定。5.2.9机械操作验证按GB7251.1-2005中8.2.6的规定。试验结果判定：如果器件、联锁机构等的工作条件未受影响，而且所要求的操作力与试验前一样，则认为通过了此项试验。5.2.10防护等级验证按GB7251.1-2005中8.2.7的规定。试验结果判定：测试结果应符合GB7251.1-2005中7.2.1和7.7的规定。10'