江苏交流气体绝缘金属封闭开关技术规范样本.doc

Q/GDW
江苏省电力企业 公布
8-093-24实施
7-093-24公布
20kV交流气体绝缘金属封闭开关
技术规范
Q/GDW-10-3168-8
江苏省电力企业企业标准

目 次
前 言 II
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 使用环境条件 1
4 技术参数及要求 2
5 试验 7

前 言
本标准是依据江苏省电力企业推广应用20kV电压等级中压配电网需要而编制。因为现行国家标准、行标和企业标准等通常未包含20kV电压等级设备内容，为确保20kV电压等级电气设备满足要求，特此编制《20kV变电设备技术规范》。本标准是同时编制911个20kV变电设备技术规范之一，这911个技术规范分别是：
220/110/20、220/20kV主变压器技术规范
110/20kV主变压器技术规范
110/20/10kV主变压器技术规范
20kV断路器技术规范
20kV隔离开关技术规范
20kV交流金属封闭开关技术规范
20kV交流气体绝缘金属封闭开关技术规范
20kV并联电容器成套装置技术规范
20kV并联电抗器技术规范
20kV中性点接地电阻成套装置技术规范20kV接地电阻器技术规范
20kV成套消弧装置技术规范
本标准编写格式和规则符合GB/T 1.1《标准化工作导则 第1部分：标准结构和编写规则》及DL/T 600-《电力行业标准编写基础要求》要求。
本标准由江苏省电力企业生产技术部提出并解释。
本标准由江苏省电力企业生产技术部归口。
本标准起草单位：江苏省电力企业生产技术部、苏州供电企业、江苏省电力试验研究院。
本标准关键起草人：汤峻、高山、陈少波。
20kV交流气体绝缘金属封闭开关技术规范
1　 范围
本技术规范要求了20kV含有设计相对压力不超出0.3Mpa交流气体绝缘金属封闭开关使用条件、关键技术参数、功效设计、结构、性能、安装和试验等方面技术要求。
本技术规范提出是最低程度技术要求，并未对一切技术细节作出要求，也未充足引述相关标准和规范条文，设备生产厂家应提供符合本技术规范、国家标准、电力行业标准和国际标准优质产品。
本技术规范所使用标准如遇和设备生产厂家所实施标准不一致时，按较高标准实施。
20kV系统中性点接地方法分为二类，Ⅰ类:中性点经低电阻接地系统；Ⅱ类：中性点经消弧线圈接地或不接地系统。20kV系统中性点接地方法为中性点经低电阻接地。
2　 规范性引用文件
本标准引用了下列标准相关条文，当这些标准修订后，使用本标准者应引用下列标准最新版本相关条文。
GB 156 标准电压
GB 311.1 高压输变电设备绝缘配合
GB 1408 固体绝缘材料工频电气强度试验方法
GB 2900.1 电工名词术语 基础名词术语
GB 3309 高压开关设备常温下机械试验
GB 3906 3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备
GB 7354 局部放电测量
GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准共用技术要求
SD/T 318 高压开关柜闭锁装置技术规范书
DL/T 402 交流高压断路器订货技术规范书
DL/T 403 12～40.5kV高压真空断路器订货技术条件
DL/T 404 户内交流高压开关柜订货技术条件
DL/T 486 交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件
DL/T 539 户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术规范书
DL/T 593 高压开关设备和控制设备标准共用技术要求高压开关设备共用订货技术导则
DL/T 615 交流高压断路器参数选择导则
DL/T 617 气体绝缘金属封闭开关设备技术条件
DL/T 728 气体绝缘金属封闭开关设备订货技术导则
DL/T 791 户内交流充气式开关柜选择导则
IEC 62271-102 高压交流隔离开关和接地闸刀
IEC 62271-201 额定电压1kV～38kV交流绝缘封闭开关设备和控制设备
IEC 60480 电气设备中SF6气体检验导则。
江苏省电力企业 苏电生[]320号 《电力设备交接和预防性试验规程》
3　 使用环境条件
3.1 海拔高度 1000 m
3.2 最高环境温度 + 40 ℃
3.3 最低环境温度 －25 ℃
3.4 最大日温差 25K
3.5 户内相对湿度： 日平均值≤95%，月平均值≤90%
3.6 耐地震能力
地面水平加速度0.2g；垂直加速度0.1g同时作用。采取共振、正弦、拍波试验方法；激振5次，每次5波，每次间隔2s。安全系数大于1.67。
3.7 系统额定频率： 50Hz
3.8 安装位置： 户内
4　 技术参数及要求
4.1 关键电气参数
4.1.1 型式： 20kV户内交流气体绝缘金属封闭开关柜
4.1.2 额定电压： 24 kV
4.1.3 额定频率： 50 Hz
4.1.4 额定电流： 630A/1250A/2500A
主母线及主变进线母线桥： 1600A/A/2500A
4.1.5温升：主回路在额定电流和额定频率下温升，除应遵守GB/T 11022要求外，柜内各组件温升值不得超出该组件对应标准要求，可触及外壳和盖板温升不得超出30K。
4.1.6 额定短路开断电流（有效值）： 25kA/31.5kA
4.1.7 额定关合电流（峰值）： 63/80 kA
4.1.8 额定热稳定电流（4s，有效值）： 25/31.5 kA
4.1.9 额定动稳定电流（峰值）： 63/80 kA
4.1.10 柜体及开关设备绝缘水平：
a) 工频耐压（1分钟，有效值） 对地 50（ 65） kV
断口间 64（79）kV
b) 雷电冲击耐压（1.2/50μs，峰值） 对地 95（125）kV
断口间 110（145）kV
a) 工频耐压（1分钟，有效值） 对地 50 kV
断口间 65Kv
b) 雷电冲击耐压（1.2/50μs，峰值） 对地 95kV
断口间 110kV
c) 外绝缘爬电比距： 纯瓷绝缘 ≥18 mm/ kV
有机绝缘 ≥20 mm/ kV
注：括号外数据为中性点经低电阻接地系统、括号内数据为中性点经消弧线圈接地或不接地系统。
4.1.11 分合闸机构和辅助回路额定电压：
辅助回路： AC/DC 220V
分、合闸回路： DC220 V
4.2 断路器：
4.2.1 型式： 真空或SF6断路器。
4.2.2 额定电压： 24kV
4.2.3 额定频率： 50 Hz
4.2.4 额定电流： 630A/1250A/2500A
4.2.5 额定短路开断电流（有效值）: 25kA/31.5kA
4.2.6 额定关合电流（峰值）： 63/80 kA
4.2.7 额定热稳定电流（4s，有效值）： 25/31.5 kA
4.2.8 额定动稳定电流（峰值）： 63/80 kA
4.2.9 断路器绝缘水平：同4.1.10。
4.2.10 操作电源：
储能电机： AC220 V
分、合闸控制： DC220 V
4.2.11 安装方法：
见供货范围表。
4.2.12 额定操作循环：
主变进线及分段断路器： O – 180s - CO – 180s - CO
出线断路器： O - 0.3s - CO – 180s - CO
4.2.13 开断和操作次数：
额定短路电流开断次数： 30 次（31.5kA及以上为20次）
额定电流开断次数： 10000次
连续机械操作次数： 10000次
4.2.14 分、合电容器组电流 ： 400（630） A
4.2.15 操作小电感电流能力：
过电压倍数和截流值由厂家提供。
4.2.16 提供买方使用辅助接点： 10常开，10常闭
4.2.17 真空灭弧室：使用期 20年，要求经过老炼试验，灭弧室外壳采取陶瓷材料制造，出厂时真空灭弧室真空度应 ≤1.33×10-3 Pa 。
4.2.18 全部断路器均应配动作记数器，要求动作正确可靠，寿命长，显示清楚，安装于各柜手车正面，运行中可视。
4.3 三位置隔离开关
4.3.1 机械寿命：空载连续分合操作10000次不作任何检修。
4.3.2 为了隔离和接地，需安装三位置隔离开关，即开、关、接地三个位置。隔离开关装在母线和断路器之间，触头固定在母线上。
4.3.32 三位置隔离开关操动机构应三相同时操作，其额定值应符合4.3.1之要求。
4.3.43 三位置隔离开关应有表示其位置可靠指示装置，便于运行人员直接观察，位置信号也可引至远方。应能预防因为运行中可能出现作用力(包含短路引发)而引发误分或误合。隔离开关应能切断小电流（如断路器充电电流），而不产生可能引发控制回路瞬时过电压或在外壳上瞬时电位升高瞬时过电压。
4.3.54 三位置隔离开关和断路器、接地开关之间应含有闭锁功效。
4.3.6 5 操作机构应能防寒、防热、防尘、防潮、防锈蚀。
4.3.7 6 辅助接点对数：在满足本身操作及防误闭锁后，提供常开6付和常闭6付供买方使用，它们应能开断直流220V、5A电流。
4.4 电流互感器：
4.4.1 型式：环氧树脂浇注式。
4.4.2 变比及正确级：见供货范围表。
4.4.3 零序电流互感器选择抱箍式速饱和型，安装应牢靠，并便于维修和更换。
4.4.4 其它要求：
a) 柜内电流互感器一次接线端子采取铜质板式接线端子，严禁用螺杆式接线端子。
b) 电流互感器动、热稳定电流同断路器。
c) 电流互感器应为符合全工况运行要求产品。
d) 在1.5UN测量电压下，局部放电量小于5pC，并提供试验汇报。
4.5 电压互感器：
4.5.1 型式:环氧树脂浇注，单相式，全绝缘。
4.5.2 额定电压：/ // kV
4.5.3 额定容量： 0.2级30VA，0.5级50VA，3P级100VA。
4.5.4 其它要求：
a) 电压互感器采取高精度、低损耗、抗谐振、耐过电压、全绝缘产品。
b) 电压互感器低压侧配置空气开关，并安装在仪表小室内。
c) PT应设有消谐装置。
d) 在1.5UN测量电压下，局部放电量小于5pC，并提供试验汇报。
e) 上述电压互感器参数是指电磁感应式互感器参数，装于母线设备柜，许可厂家提出不一样型式含有互感器功效其它装置，并提供相关技术参数。但必需确保精度和输出负载容量要求。
4.6 避雷器：
4.6.1 型式为硅橡胶外套，无间隙氧化锌避雷器。
4.6.2 额定电压： 26 （34） kV
4.6.3 最大连续运行电压 : 20.8（27.2） kV
雷电冲击电流为5kA时残压（8/20μs）: ≤ 66kV（85）kV峰值
4.6.4 2ms方波通流容量18次 ： ≥150 A
4.7 接地开关：
4.7.1 型式： 接地开关或三位置隔离开关中接地开关
4.7.2 额定电压： 24 kV
4.7.3 热稳定电流（2s）： 25/31.5 kA
4.7.4 额定短路关合能力（峰值）： 63/80 kA
4.8 SF6气体系统（如采取）（如采取）
4.8.1 SF6气体应满足GB11022GB12022、IEC60376标准和制造厂生产标准。
4.8.2 新SF6气体杂质及其含量应满足下表要求：
纯度（SF6）（m/m）
≥99.8%
空气（N2+O2）（m/m）
≤0.05%
四氟化碳（CF4）（m/m）
≤0.05%
湿度（H2O）（μg/g）
≤8
酸度（以HF计）（μg/g）
≤0.3
可水解氟化物（以HF计）（μg/g）
≤1.0
矿物油（μg/g）
≤1.0
毒性
生物试验无毒
4.8.3 充气式开关柜内SF6气体（如采取）（如采取）湿度满足下表要求：
隔 室
有电弧分解物隔室
（20℃）μL/L
无电弧分解物隔室
（20℃）μL/L
交接验收值
≤150
≤250
运行值
≤300
≤500
4.8.4 充气式开关柜在正常运行时，应能在不停电情况下安全进行气体取样等检验工作。
4.9 其它要求
4.9.1 结构
a)充气式开关柜采取户内SF6）或其它（或其它）气体绝缘、金属封闭式结构，关键由金属外壳气体压力系统（气室）单元组成，且气室外壳牢靠接地，许可流过故障电流。
b)充气式开关柜应二十年内不需要日常维护少维护，全部气室单元密封正常寿命为三十年。
c)充气式开关柜间连接灵活、便捷，应能满足现场组装要求。
4.9.2 气室外壳
a) 外壳应能承受运行中出现正常和瞬时压力。
b) 外壳必需按相关压力容器安全监察规程和按设备投产后不能复查条件，进行设计、制造，以确保材料、结构、焊接工艺、检验等可靠性。同时，外壳设计应考虑以下各原因：
i.外壳充气前可能出现真空度；
ii.外壳或隔板（绝缘盆子）可能承受全部压力差；
iii.在相邻隔室运行压力不一样情况下，因隔室间意外漏气所造成压力升高；
iv.发生内部故障可能性。
c) 外壳本身电损耗由制造厂提供试验汇报。
d) 气体压力系统密封。
气体压力系统外壳要求高度密封，每个封闭压力系统或隔室许可相对年漏气率小于0.5%/年。并能确保在相邻隔室充有正常压力气体情况下对某一隔室进行维修，并许可抽全真空8小时。
e) 每个独立气室应最少含有下列各项：
i.气源连接口，以供SF6（或其它）气体充气及抽真空之用。
ii.带报警及闭锁用电气接点气体密度表带温度赔偿密度继电器。
iii.适宜吸附剂，以控制气体含水量和吸附分解产品。
vi.防爆膜或合适装置，以保护气室外壳不致受到过分压力。
4.9.3 柜体
a) 每种充气式开关柜应由相对独立断路器气室、母线气室、控制小室及电缆小室组成。断路器气室及母线气室均应在工厂内完成密封组装后总装于开关柜内。
b) 柜体使用钢板应符合IEC标准，厚度应大于2mm。
c) 控制小室、电缆室、开关室和主母线室等均用接地金属隔板隔好。
d) 仪表及保护继电器、控制开关、按钮等均嵌装于控制部分门上，且各操作按钮应有门或罩遮盖，以预防意外触碰引发误动作。
e) 母线应采取铜母线，采取绝缘子应足以承受侧向短路电动力及纵向热胀冷缩。
f) 柜体面板应有操作机构弹簧人工储能手柄装置，手动合、跳闸按钮、操作记数器，和断路器分、合位置机械指示和指示灯显示。
g) 电缆间隔内部净高通常大于750mm，应采取插拔式电缆头，电缆头和充气式开关柜按IEC62271标准实施。
h) 柜体防护等级：
高压部分箱体：IP65
操作机构及低压箱体：IP5XIP4X
柜体外壳：IP3X
4.9.4 隔板
a) 隔板由金属或绝缘材料制成，应有确保人身安全接地等方法。
b) 当相邻隔室因漏气或维修作业而使压力下降时，隔板能确保本隔室绝缘性能不发生显著改变；对相邻隔室还存在正常气体压力，隔板应确保机械安全性。
4.9.5 母线室
a)三相母线可在一个气室内，也可各相母线分隔在连续母线室内。母线室应有独立气体监视器，当压力上升或降低时，监视器能发出报警信号。
b)为了加强母线气室绝缘水平，母线形状应使其电场较均匀。
4.9.6 低压室
a) 柜内二次回路连接导线，应采取多股软铜绝缘线。端子排标志应正确、完整、清楚、牢靠，端子排安装位置应使运行、检修、调试方便。
b) 全部控制电缆均需在阻燃绝缘管道中走线或塑料带缠绕。
c) 控制保护小母线导线截面为6 mm2，其它回路导线截面不得小于2.5mm2；
d) 端子排应分为试验端子、可连端子、终端端子、通常端子等，端子排导电部分为铜质。端子选择应依据回路载流量和所接电缆截面确定。
e) 端子排和电缆（电缆芯为硬铜线）压接方法应确保和电缆连接永久性和可靠性。
4.9.7 操作闭锁和联锁
a) 开关柜内应设有必需联锁装置以确保运行中安全。
b) 为预防误入带电间隔，柜体正面最少应有三只指示对应三相进线电缆头带电指示灯，该带电显示装置应能给出信号接点，对相关门应含有强制闭锁功效。
c) 在维修时用来确保隔离间隙主回路上高压隔离开关，应确保不自合。
4.9.8 接地
沿全部充气式柜整个长度延伸方向应设有专用接地铜排，其截面大于240mm2。该接地母线应设有和接地网相连固定连接端子，并有显著标志，全部需要接地设备和回路均应接到此母线接地。每一开关柜间专用接地铜排应确保搭接可靠，安装方便。
充气式开关柜金属骨架及其安装于柜内高压电器组件金属支架均应有符合技术条件接地，而且和专门接地体连接牢靠。
5　 试验
依据最新版IEC标准和国家标准（GB）进行试验。试验中，要遵照并实施下列附加要求和IEC补充说明。
5.1 型式试验
5.1.1 绝缘试验:
a)雷电冲击耐压试验
b)工频耐压试验
c)辅助和控制回路工频耐压试验。
5.1.2 局部放电试验
5.1.3 2 温升试验
5.1.4 3 主回路电阻测量
5.1.5 4 主回路和接地回路动、热稳定试验
5.1.6 5 开关开断和关合能力试验
5.1.7 6 机构操作试验
5.1.8 断路器型式试验（和柜体一起做）
5.1.9 7 闭锁功效
5.1.10 8 防护等级检验
5.1.11 泄漏电流测量
5.1.12 9 机械强度试验（需要时）
5.1.13 10 热稳定性试验（需要时）
5.1.14 11 高低温试验（需要时）
5.1.15 12 老化试验（需要时）
5.1.16 13 SF6气室压力耐受试验
5.1.17 14 SF6气室密封试验
5.1.18 15 内部燃弧试验，
即对各气室进行全容量燃弧试验。在内部燃弧条件下，外壳应能释放压力，且不威胁运行人员安全。防爆膜或对应装置打开时间应取决于燃弧故障电流值。
5.1.19 16 地震试验
5.2 出厂试验
5.2.1 结构检验
5.2.2 机械特征和机械操作试验
5.2.3 绝缘试验
a)主回路工频耐压试验
b)辅助回路和控制回路工频耐压试验
5.2.4 主回路电阻测量
5.2.5 局部放电量测量
5.2.65辅助电气装置试验（包含CT、PT、避雷器等）按各自元件标准进行
5.2.7 6 接线正确性检验
5.2.8 7 控制回路功效检验
5.2.9 SF6气室压力试验
5.2.10 8 SF6气室密封试验及SF6含水量测定
5.2.119开关柜检测及联动试验
5.3 现场试验
根据江苏省电力企业“电力设备交接和预防性试验规程”相关项目和标准实施。