GG1A高压开关柜改造技术要求及验收方法.doc

高压开关柜改造技术
要求及验收方法

前言
同煤集团所属的各煤矿地面配电室及用电单位原运行的高压开关柜为80年代的固定式开关柜，其配用断路器为少油断路器，手动操作机构或弹簧操作机构。保护回路均采用反时限过流保护。
根据安全生产的需要及有关部门领导的要求，对原有的开关柜进行技术改造，使用真空断路器，及综合保护器。在不改变原有运行方式的前提下对开关柜进行技术改造，并提出下列要求，使改造后的开关柜符合现行的国家（部）标准，以达到安全可靠运行的目的。

一、 技术要求
(一） 断路器的主要技术要求
1. 引用标准
《高压输变电设备的绝缘配合》 GB311.1-1997
《高电压试验技术 第一部分》 GB/T16927.1-1997
《高电压试验技术 第二部分》 GB/T16927.2-1997
《交流高压电器在长期工作时的发热》 GB763-90
《高压开关设备常温下的机械试验》 GB3309-89
《交流高压断路器》 GB1984-89
《高压开关设备通用技术条件》 GB11022-89
《10~35KV户内高压真空断路器订货技术条件》 DL403-91
《3~35KV交流金属封闭开关设备》 GB3906-91
《户内交流高压开关柜订货技术条件》 DL404-91
《额定电压1KV以上50KV以下交流金属封闭开关设备和控制设备》
IEC298(1990)

2. 推荐使用断路器型号：ZN73-12、ZN63-12(Y)等（永磁机构）
2. 使用环境
①周围空气温度
上限40℃
下限-25℃
②安装高度不超过海拔1000米室内
③室内相对湿度不超过85％
④没有导电尘埃与足以能腐蚀金属和破坏绝缘的气体的场所。
⑤没有爆炸危险的场所
⑥没有剧烈震动和颠簸，且垂直倾斜度不超过5°

3. 技术参数
序号
名称
单位
数值
1
额定电压
KV
12
2
额定冲击耐受电压（峰值）
KV
75
3
额定短时耐受电压（1min）
KV
42
4
额定频率
Hz
50
5
额定电流
A
630
1250
2500
6
额定短路开断电流
KA
25
31.5
31.5
7
额定短路关合电流
KA
63
80
80
8
额定峰值耐受电流
KA
63
80
80
9
额定短时耐受电流
KA
25
31.5
31.5
10
额定操作顺序

O-0.3S-CO-180S-CO
11
额定短路电流开断次数
次
50
12
额定电流开断次数
次
20000
13
额定单个和背对背电容器组开断电流
A
630/400
14
机械寿命
次
20000
15
额定短路持续时间
S
4

（二）微机保护装置（综合保护器）的技术参数
1.额定交流输入
交流电流： 5A
交流电压：220V
频 率：50Hz

2. 交流回路功耗
交流电流功耗：额定为5A时，不大于0.5VA/相
交流电压功耗：额定为5VA
3.过载能力
交流电流回路：2倍额定电流连续工作
10倍额定电流允许10S
20倍额定电流允许1S

4. 保护精度及范围
过流速断定值：2~100A
定值精度：误差不大于±5％
过流时限范围：0.1~100S
时间精度：误差不大于±3％+35ms

5.精确保护范围
保护电流范围：2~100A（额定为5A，精确测量电流为2~10A
速动动作时间：1.2倍速动动作电流的动作时间≤50MS
延时动作时间：10IS动作时间0.5~16s（Is为精确测量电流）
速动时间：Ts<50ms

6继电器输出
主接点输出容量：AC240V/10A
报警接点输出容量：30V/5A
动作时间：5~10ms

7环境条件
工作温度：-5℃~+45℃，24小时内平均温度不超过35℃
储存温度：-25℃~+75℃，在极限值下，不施加激励量，“装置”不会出现不可逆变化，温度恢复后，“装置”能正常工作。
相对温度：最湿月的月平均最大相对湿度为95％，同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无凝露；最高温度为40℃时，最大相对湿度不超过50％.

8绝缘电阻
“装置”的电源回路、交流回路、开出回路、外壳相互之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各路绝缘电阻不小于100MΩ

9介质强度
介质强度：在正常试验大气条件下，继电器电源回路、交流回路、开出回路、外壳相互之间能承受50Hz、电压2KV、历时1min的耐压试验而无闪络击穿现象。
冲击电压：在正常试验大气条件下，继电器电源回路、交流回路、开出回路、外壳相互之间能承受1.2/50μS的标准雷电波短时冲击电压试验，开路试验电压5KV
湿热性能：耐湿热性能符合GB/T7261

10.抗电磁干扰性能
“装置”能通过DL/478-2001标准中规定的电磁兼容性能试验。
静电放电干扰：“装置”能承受GB/T7261标准规定的静电放电试验。
电磁场辐射干扰：“装置”能承受GB/T7261标准规定的电磁场辐射试验。
快速瞬变干扰：“装置”能承受GB/T7261标准规定的快速瞬变干扰试验。
脉冲群试验：“装置”承受试验电源频率为100KHz，试验电压为共模2500V,差模1000V的衰减震荡而不拒动，不误动。

11.机械性能
振动：“装置”能承受GB/T7261规定的严酷等级为Ⅰ级的振动耐久能力试验。
冲击：“装置”能承受GB/T7261规定的严酷等级为Ⅰ级的冲击耐久能力试验。

二、 改造方案的要求
1. 开关柜改造总装配图

开关紧急操作面板，遇紧急情况可随时打开

开关工作状态观察孔
2. 按上图所示重新制作开关室门板、电缆室门板、仪表室与端子排室及门板，隔离开关操作板，隔离开关检修面板，所有面板均应进行喷塑处理
3. 改造后开关柜应装有“五防”闭锁，并可可靠工作达到“五防”要求；
4. 开关室门应装有开关紧急操作面板，面板设有观察窗，以便观察开关的工作状态，并可在紧急状态下打开面板进行分合闸操作
5. 按用户要求重新制作上下分支母线（规格为 ），所有母线均应热缩，贴相序标识，所有搭接处均应进行烫锡或镀银处理。
6. 电缆室底部应进行封堵，（以防止小动物进入间隔）
7. 重新制作电缆编号、模拟母线及眉头
8. 开关柜改造后应整体达到美观的效果，并达到EPC3防护等级标准
9. 二次改造需更换端子排室全部端子，应使用现通用的凤凰端子，并重新配线，电流互感器引线应不小于2.5平方，引线接头需烫锡使用线鼻子，并用符号管标记；
10. 开关的二次线与柜体端子排连接应采用插头式连接，以方便日后检修之用
11. 改造后厂家需出具完整二次图纸

三、 改造施工步骤
1. 开关柜改造为现场改造，施工前应按供电系统“三级工作票”制度申请停电，确认安全后方可进行施工作业。
2. 将开关柜前部全部拆除，包括仪表室，端子排室，隔离开关操作板，机构操作板，及所有门板
3. 拆除原有少油断路器、手动操作机构及电流互感器
4. 安装电流互感器、真空开关
5. 安装重新制作的整体框架，所有焊接处应为柜内侧焊接，外部不露焊道。
6. 重新制作上下分支母线，母线需热缩，搭接处需烫锡或镀银
7. 现场进行二次接线
8. 调整上下隔离开关的工作状况，
9. 按验收表（表一）进行闭锁的检查及进行综保的特性试验

四、 开关柜“五防”机械闭锁检验
1．防止带负荷分、合隔离开关。即当断路器处于合闸状态时，隔离开关不能进行分、合操作。只有当断路器处于分闸状态时，隔离开关方可进行分、合闸操作。
无论隔离开关处于分、合闸位置，断路器均应能进行分、合闸操作。
2．防止误入带电间隔。即当隔离开关处于合闸状态时，开关室门与电缆室门被锁死，不能打开。同样，在开关室门和电缆室门没有关闭的情况下，隔离开关不能合闸。
3．防止带电挂接地线，开关柜的电缆室内装有接地装置，作为停电检修时挂接地线用。由于在开关室门装有机械联锁，只有当隔离开关分闸后，才能开启开关室门与电缆室门挂接地线，故可防止带电挂接地线。
4．防止带接地线送电，如果接地线不拆除右侧电缆室与开关室门板不能完全关闭，此时隔离开关也无法关合，故可防止带接地线送电。
5. 当开关为电源下进线时，开关柜的电缆室门板装有单独的闭锁装置及带电显示器，即只有在进线电源关闭后，电缆室门才可打开。
附：“五防”闭锁验收单（表二）

四、开关柜综合保护器改造验收检验
1.现有综保装置在交流回路中存在的问题：现在通常使用的综合保护装置，其工作状态不但取决于电流值还取决于工作电压的稳定方可发出电流状态的信息，使开关得到控制。当出现短路时，虽然电流值猛增但是综合保护装置的电源降至为零时，它将无法工作，也就不能发出分闸指令。断路器本身得不到分闸命令而拒绝分闸（拒分事故 ）。此时在同一母线上的综合保护器都处于非工作状态，将使事故进一步扩大延伸。

2.改造后的综保装置的检验方法原理图：
调节图2中的R会使电流增大，电压降低，也就是模拟系统短路状况，把图中的A421/N421接入被测试的电流保护回路，Kma/KMn 接到保护装置需要的电源，首先把滑动变阻器的电使阻调到最大，合上HK开关，这时等于是系统正常状况，A421/N421输出的是正常运行的电流，Kma/KMn输出地是~220V电源给保护装置，迅速调节R，使R的阻值变小，这时等于是系统短路状况，A421/N421输出的电流会使SLJ过流脱扣器动作，使开关跳闸，同时KMa/KMn输出地电压会从~220V迅速降低，模拟了压降过程。
3. 改造后的综保装置应在下图所示波形及示意图中可靠工作

3.改造后的综保装置检验步骤：
a断开操作电源，接上试验装置的输出电源。
b断开电流互感器的二次保护电流，接上试验装置的输出电流。
c其他接线按试验方法连接好。
d开始试验。
e合上电源开关K，红色电源指示灯亮。电源正常。
f合上试验开关HK。
g调节电阻R，达到下表的电流，同时记录好对应的电压与时间。

附保护装置与开关跳闸试验报告（表三）

表一
开关柜改造项目验收表
序号
项目
结论
备注
1
外观检查

包括所有面板是否整洁，所有仪表、示灯工作是否正常
2
上下分支母线是否按要求制作

包括母线规格、是否热缩、各搭接处是否烫锡或镀银
3
各项闭锁装置是否工作正常

4
所有二次元件是否符合标准

包括电线电缆规格、电流电压端子规格
5
综合保护器工作是否正常

6
开关分合是否正常

表二
“五防”闭锁验收单
开关柜编号：
检验项目
检验内容
检验结论
隔离开关在合闸位置时
开关室门、电缆室门不得打开

真空开关在合闸位置时
隔离开关不得操作

真空开关在分闸位置时
隔离开关可以操作

开关室门及电缆室门未关闭
隔离开关不可合闸

开关紧急操作面板的开启
与主电体隔离用Φ5圆钢从正面不得插入开关室内

甲方检验员签字： 乙方检验员签字：

检验日期：

表三
保护装置与开关跳闸试验报告
开关柜编号：
电流互感器变比：
序号
试验时（二次）
输入电流（A）
保护装置
工作电压(V)
时间(mS)
（综保整定时间）
开关分闸时间
（为综保整定时间加开关固有分闸时间）
设定值
实测值
1
5 （额定）
220

2
20（4倍）
60

3
30（6倍）
25

4

试验结果：在试验电流达到设定值时，断路器在规定的时间内应能可靠跳闸。

试验员： 用 户：

试验时间：