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環網柜原理圖_環網柜的作用_24kV環網柜技術規范

來源：本站瀏覽：402 發布日期：2019-03-18

24kV環網柜技術規范

1 規范性引用文件

下列標準所包含的有關條文，通過引用而構成為本技術條件的條文。所有標準都會被修訂，使用本技術條件的各方應探討采用下列標準最新版本的可能性。

GB 16926 交流高壓負荷開關—熔斷器組合電器

GB 3804 3.6kV～40.5kV高壓交流負荷開關

GB 3906 3.6kV~40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備

GB/T 11022 高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求

GB 4208 外殼防護等級（IP代碼）

IEC 420 高壓交流負荷開關—熔斷器的組合電器

IEC 298 1kV以上52kV及以下交流金屬封閉開關設備和控制設備

GB 1984 高壓交流斷路器

DL/T 728 氣體絕緣金屬封閉開關設備訂貨技術導則

DL/T 615 交流高壓斷路器參數選用導則

DL/T 402 交流高壓斷路器訂貨技術條件

GB 1207 電磁式電壓互感器

GB 1208 電流互感器

GB 11032 交流無間隙金屬氧化物避雷器

GB1094.11 電力變壓器第11部分：干式變壓器

DL/T 555 氣體絕緣金屬封閉開關設備現場耐壓及絕緣試驗導則

DL/T 593 高壓開關設備的共用訂貨技術導則

江蘇省電力公司蘇電生〔2010〕1577號《輸變電設備交接和狀態檢修試驗規程》

2 技術參數及要求

2.1 技術要求：

2.1.1環網柜采用SF6絕緣，電壓互感器柜和所變柜可采用空氣絕緣。柜內斷路器可采用真空斷路器或SF6斷路器，負荷開關采用三工位SF6負荷開關，并應與型式試驗報告相吻合。負荷開關電氣壽命應達到E3級，斷路器電氣壽命應達到E2級。

2.1.2環網柜氣包內SF6的相對壓力不應超過1.4bar。氣包應選用機器人激光焊接工藝，保證密封性能，氣包防護等級IP67。整個充氣殼體應當滿足IEC 60298中規定的“密閉壓力系統”的要求，年漏氣不大于0.5%，30年免維護，且不需要重新充氣。

2.1.3環網柜應具備完善的五防聯鎖功能。

2.1.4 結構型式：全絕緣金屬封閉式。電纜接頭至電纜引入處（孔或固定箍）距離≥370mm，柜內套管、支持絕緣件采用阻燃材料，其爬電比距須滿足標準要求。

2.1.5母線系統: 采用銅母線，接合處應有防止電場集中和局部放電的措施（如安裝均壓罩等）。SF6環網柜整個長度延伸方向應有專用接地匯流母線,母線采用銅質, 截面的選擇應保證能夠耐受IEC 60298中推薦的額定短時耐受電流值。

2.1.6溫升：主回路在額定電流和額定頻率下的溫升，除應遵守GB/T 1102的規定外，柜內各組件的溫升值不得超過該組件的相應標準的規定，可觸及的外殼和蓋板的溫升不得超過30K。

2.1.7應采用具有驗電功能的帶電指示器(帶輔助接點), 方便更換, 并可以外接二次核相儀。

2.1.8環網柜銘牌標識清晰。內部安裝的高壓電器組件，如：斷路器、SF6負荷開關、熔斷器、互感器、避雷器等，均應具有耐久而清晰的銘牌，銘牌應安裝在運行或檢修時易于觀察的位置。

2.1.9環網柜應具有與操作機構配套的二次回路。供方應提供環網柜中相應的二次設備。操作機構的控制、信號電路及原件應能承受工頻試驗電壓2kV/1min。

2.1.10柜內負荷開關及斷路器均應按電動要求配置，并具備手動操作功能。預留遙控、遙測、遙信接口,以適應遠方監控需要。此外, 還應具有短路故障指示器，滿足相間短路、單相故障接地指示要求，并具有開關量輸出功能。

2.1.11環網柜內端子要求使用防塵阻燃型產品。

2.1.12 CT的二次電線截面為銅芯2.5平方毫米, 回路中安裝電流測試盒。電壓、控制電線截面為銅芯1.5平方毫米。

2.1.13環網柜前部應設有觀察，觀察窗采用機械強度與柜體相近的耐火透明材料制成，并應與高壓導電體保持足夠絕緣強度的凈空距離。

2.1.14電力電纜隔室與電纜溝連接處應設置防止小動物進入的措施。應保證所有柜型電纜溝的寬度尺寸一致，保證所有柜型的固定基礎框架在一條直線上，以方便土建施工。

2.1.15斷路器/隔離開關的操作機構應方便操作，前面板上具有直觀的位置指示。三工位開關的接地開關和斷路器/隔離開關應具有分別的操作手柄插孔。

2.1.17電壓互感器、電流互感器采用環氧樹脂真空澆鑄，所有端子及緊固件應有足夠的機械強度和良好的導電接觸，有可靠的防腐鍍層。二次出線端子螺桿應用銅制成，直徑不得小于8mm。1.2 Um下的局部放電水平≤ 20pC ，1.2 Um/√3下的局部放電水平≤ 10pC。電壓互感器在190%和100%額定電壓下的勵磁電流比不大于7。

2.1.18 所變柜內變壓器采用單相干式，接線組別為I/I，容量15kVA。變壓器同時應滿足GB1092.11標準之要求。

2.1.19 應按回路配置面板式故障指示器。

2.1.20 對于內部故障，各功能單元應做燃弧試驗并滿足下列要求：

a）環網柜應能防止因本身缺陷、異常或誤操作導致的內電弧傷及工作人員，并能限制電弧的燃燒時間和延燒范圍，保證不將故障擴展到相鄰柜體。

b）應采取防止人為造成內部故障的措施，還應考慮到由于內部組件的故障引起隔室內過壓及壓力釋放裝置噴出氣體的影響，柜體的設計應確保壓力釋放噴出的氣體不危及工作人員的安全。

c）如果懷疑所采取的措施不能有效防止內電弧，制造廠應提供補充說明和進行必要的試驗，以驗證防護措施符合已商定的要求。

2.1.21環網柜全部連接線、套管、端子牌、隔板、活門、絕緣件等所有附件應為耐火阻燃。

2.1.22環網柜前部應設有觀察窗，觀察窗應采用機械強度與外殼相近的耐火透明材料制成，并應與高壓導電體保持有足夠絕緣強度的凈空距離。

2.1.23環網柜應具備低氣壓分合閘閉鎖功能。

2.1.24 開關及操作機構的安裝尺寸應統一，相同部件、易損件和備品、備件應具互換性。

2.1.25 環網柜二次回路應實現就地、遠方、試驗的使用位置功能。

2.1.26 配套提供相應規格20kV預制式電纜終端及操作工具，電纜附件應按JB/T 8144.1及GB/T 12706.4的規定，并滿足以下條件。

2.1.26.1 進出線電纜三相水平排列。采用20kV全屏蔽、全絕緣可觸摸電纜終端，電纜應可靠固定，保證終端不受除重力以外的其它外力作用。

2.1.26.2 電纜終端應采用硅橡膠、三元乙丙橡膠或其它性能更優的絕緣材料，電纜終端應采用內外層屏蔽、可觸摸、預制式、可插拔、全絕緣及全密封結構。電纜附件應滿足標稱電壓18/24kV(U0=18kV)電纜的配合使用要求，每一只電纜頭外殼應可靠接地。暫時未接入電纜的電纜終端應裝設絕緣封帽，絕緣封帽應可靠接地。

2.2 一般結構要求：

2.2.1環網柜的外殼必須為覆鋁鋅鋼板（除通風、排氣口、觀察窗外），鋼板厚度不小于2mm，有足夠的機械和耐火強度。

2.2.2環網柜除達到本技術規范書第3.3條的要求外，主回路的一切組件均安裝在金屬柜殼內，柜殼的防護等級應滿足IP4X的要求；打開前門后應滿足IP2X的要求。

2.2.3 供起吊用的吊環位置，應使懸吊中的開關設備保持水平，吊鏈與任何部件之間不得有摩擦接觸，避免在吊裝過程中劃傷箱體表面噴涂層。

2.2.4 沿所有充氣式環網柜的整個長度延伸方向，應設有專用的接地匯流母線，如果是銅質的，其電流密度在規定的接地故障時，不應超過200A／mm2，但最小截面不得小于30mm2，該接地導體應設有與接地網相連的固定連接端子，并且有明顯的接地標志。如果接地導體不是銅質的，也應滿足銘牌規定的峰值耐受電和短時耐受電流的要求。殼體接地點的接觸面積應滿足要求，接地螺釘的直徑不得小于12mm，接地點應標有“接地”字樣或其他接地符號。

2.2.5 各柜內主母線選用銅質材料，主母線在通過兩個相鄰的負荷開關柜時，開關柜隔板應采用防渦流隔磁材料，并應有分相的絕緣穿孔安裝母線套管；母線分段柜內分支引線截面與主母線相同；主母線及分支母線（含連接部分）外表面宜采用有機絕緣，即母線小室及電纜小室內母線不得有裸露部分（電纜接線端子除外）。其絕緣材料需提供耐壓和老化試驗報告。

2.2.6 氣體的密封

2.2.6.1 絕緣介質為SF6的環網柜，柜內一次帶電部分均應密封在充有SF6氣體的不銹鋼氣箱中；滅弧介質為SF6的環網柜，開關本體應密封在充有SF6氣體的不銹鋼氣箱中。

2.2.6.2 每個獨立的SF6氣室一般應裝設能顯示內部氣壓的裝置，該裝置應能夠明確顯示設備安全運行的氣壓范圍。

2.2.6.3每個SF6封閉氣室應有標志，其中包括制造廠廠名及商標、產品型號、制造日期、出廠編號。

2.3 戶外環網柜外箱體要求

2.3.1 外箱體應采用厚度≥2mm、性能不低于S304不銹鋼材料，外殼應有足夠的機械強度，在起吊、運輸和安裝時不應變形或損傷。

2.3.2 金屬材質外箱體應采取防腐涂覆工藝處理，涂層均勻、厚度一致，涂層應有牢固的附著力，保證20年不可出現明顯可見銹斑，箱體外殼具有防貼小廣告功能。

2.3.3 外箱體顏色應與周圍環境相協調，不銹鋼材質宜選用國網綠，箱殼表面應有明顯的反光警示標志，保證15年不褪色。

2.3.4 外箱體應設置明顯的標志，如設備名稱、有電危險等。標志和標識的制作應符合GDW 742的規定。

2.3.5 外箱體頂蓋的傾斜度應不小于10°，并應裝設防雨檐。門開啟角度應大于105°，并設定位裝置；裝設暗鎖，并設外掛鎖孔。門鎖具有防盜、防銹及防堵功能。

2.3.6 外箱體應設有足夠的自然通風口和隔熱措施，保證在2.1規定的條件下運行時，所有電器設備的溫升不超過其允許值，并且不得因此降低環網柜的外箱體防護等級。

2.3.7 外箱體底部應配備4根可伸縮式起吊銷，起吊銷應能承載整臺設備的重量。

2.3.8戶外環網柜應設有獨立的配電自動化單元安裝空間，按DTU遮蔽立式放置，預留寬度空間不低于600mm，箱內DTU終端具體要求詳見“配電自動化終端技術規范”。

3 標準技術參數

技術參數特性表是對采購設備的基礎技術參數要求，供貨方應對技術參數特性表中標準參數值進行響應。24kV環網柜技術參數特性見表1。

表1 技術參數特性表

序號	名稱				單位	標準參數值
一	環網柜共用參數
1	額定電壓				kV	24
2	絕緣介質					空氣/SF6
3	滅弧介質					真空/SF6
4	額定頻率				Hz	50
5	額定電流				A	630（負荷開關-熔斷器組合柜為63A）
6	溫升試驗					1.1Ir
7	額定工頻1min耐受電壓（相間及對相地）				kV	65
8	額定工頻1min耐受電壓（隔離斷口）				kV	79
9	額定雷電沖擊耐受電壓峰值（1.2∕50ms）（相間及相對地）				kV	125
10	額定雷電沖擊耐受電壓峰值（1.2∕50ms）（隔離斷口）				kV	145
11	額定短路開斷電流				kA	20 /（熔斷器31.5)
12	額定短時耐受電流及持續時間				kA/s	20/4
13	額定峰值耐受電流				kA	50
14	關合額定短路電流能力				次	2
15	內燃弧耐受電流及時間				kA/s	20/0.5
16	額定有功負載電流開斷次數				次	200
17	輔助和控制回路短時工頻耐受電壓				kV	2
18	供電電源	控制回路			V	DC110V
		輔助回路			V	AC 220
19	使用壽命				年	≥30
20	設備尺寸	單臺環網柜外形尺寸（長寬高）			mm	/
		設備最大運輸尺寸（長寬高）				/
21	外殼防護等級					IP4X
22	相間及相對地凈距（帶電體對門）				mm	≥180（210）
23	SF6氣體額定壓力（20℃表壓）（充氣柜適用）				MPa
25	SF6氣體年漏氣率					≤0.5%
26	操動機構型式或型號					電動，并具備手動操作功能
	操動機構輔助接點					6常開6常閉
二	斷路器參數
1	型號					/
2	滅弧室類型					真空或SF6
3	額定電流				A	630
4	主回路電阻				μΩ	100
5	額定工頻1min耐受電壓		相間及相對地		kV	65
			斷口			79
	額定雷電沖擊耐受電壓峰值（1.2∕50ms）		相間及相對地		kV	125
			斷口			145
6	額定短路開斷電流		交流分量有效值		kA	20
			時間常數		ms	45
			開斷次數		次	≥20(真空)
			首相開斷系數			1.5
7	額定短路關合電流				kA	50
8	額定短時耐受電流/持續時間				kA/s	20/4
9	額定峰值耐受電流				kA	50
10	斷路器開斷時間				ms	￡60
11	斷路器合閘彈跳時間				ms	￡2
12	斷路器分閘時間				ms	￡45
13	斷路器合閘時間				ms	￡70
14	斷路器分、合閘平均速度	分閘速度			m∕s	≤45
		合閘速度				≤70
15	機械穩定性				次	≥5000
16	額定操作順序					O–0.3s–CO–180s–CO
17	輔助和控制回路短時工頻耐受電壓				kV	2
18	異相接地故障開斷試驗	試驗電流			kA	17.32
		試驗電壓			kV	24
19	容性電流開合試驗	試驗電流			A	電纜：25
		試驗電壓			kV	1.4×24/
		C1級： CC1：24×O， CC2：24×CO；BC1：24×O， BC2：24×CO				C1級
三	負荷開關參數
1	額定電流				A	630
2	額定工頻1min耐受電壓	相間及相對地			kV	65
		斷口				79
	額定雷電沖擊耐受電壓峰值（1.2∕50ms）	相間及相對地				125
		斷口				145
3	額定短時耐受電流及持續時間				kA/s	20/4
4	額定峰值耐受電流				kA	50
5	關合額定短路電流能力				次	2
6	機械穩定性				次	≥5000
7	額定電纜充電開斷電流				A	≥16
8	切空載變壓器電流				A	15
四	負荷開關-熔斷器組合電器參數
1	額定電流				A	63A
2	熔斷器額定短路開斷電流				kA	31.5
3	轉移電流（撞擊器觸發）				A	1400
4	交接電流（脫扣器觸發）				A	1400
五	隔離開關參數（如果有）
1	額定電流				A	630
2	主回路電阻				μΩ	100
3	額定工頻1min耐受電壓		相間及相對地		kV	65
			斷口			79
	額定雷電沖擊耐受電壓峰值（1.2∕50ms）		相間及相對地		kV	125
			斷口			145
4	額定短時耐受電流及持續時間				kA/s	20/4
5	額定峰值耐受電流				kA	50
6	機械穩定性				次	≥3000
六	接地開關參數
1	額定短時耐受電流及持續時間				kA/s	20/2
2	額定峰值耐受電流				kA	50
3	額定短路關合電流				kA	50
4	額定短路關合電流次數				次	2
5	機械穩定性				次	≥3000
七	電流互感器參數
1	型式或型號					電磁式
2	負荷開關柜	額定電流比				項目單位提供
		額定負荷				10VA
		準確級				0.5
3	斷路器柜	額定電流比				項目單位提供
		額定負荷				10VA
		準確級				0.5/5P20
八	電壓互感器及熔斷器參數
1	型式或型號					電磁式
2	額定電壓比					20/0.1（戶內環網柜） 20/0.1/0.22（戶外環網柜）
3	準確級					0.5/0.2
4	接線級別					V/V
5	額定容量				VA	50VA（戶內環網柜） 50/1000VA（戶外環網柜）
6	三相不平衡度				V	1
7	低壓繞組1min工頻耐壓				kV	2
8	額定電壓因數					1.2倍連續，1.9倍8h
9	熔斷器型式					/
10	熔斷器的額定電流				A	2A
11	熔斷器的額定短路開斷電流				kA	31．5kA
九	避雷器參數
1	型式					復合絕緣金屬氧化物避雷器
2	額定電壓				kV	34
3	持續運行電壓				kV	27.2
4	標稱放電電流				kA	5（峰值）
5	陡波沖擊電流下殘壓峰值（5kA，1/3μs）				kV	≤95
6	雷電沖擊電流下殘壓峰值（5kA，8/20μs）				kV	≤85
7	操作沖擊電流下殘壓峰值（250A，30/60μs）				kV	≤75
8	直流1mA參考電壓				kV	≥48
9	75％直流1mA參考電壓下的泄漏電流				μA	供貨方提供
10	工頻參考電壓（有效值）				kV	供貨方提供
11	工頻參考電流（峰值）				mA	供貨方提供
12	持續電流			全電流		0.8
				阻性電流		150
13	長持續時間沖擊耐受電流				A	400（峰值）
14	4/10μs大沖擊耐受電流				kA	65（峰值）
15	動作負載					供貨方提供
16	工頻電壓耐受時間特性					供貨方提供
17	千伏額定電壓吸收能力				kJ/kV	供貨方提供
18	壓力釋放能力				kA/s	25/0.2
十	所用變壓器參數
1	型式					單相，干式
2	電壓比				kV	20/0.22
2	容量				kVA	15
4	聯接組別					I/I
十一	母線參數
1	材質					銅
2	額定電流				A	630
3	額定短時耐受電流及持續時間				kA/s	20/4
4	額定峰值耐受電流				kA	50
5	導體截面				mm2	與環網柜型式試驗報告中產品的導體截面、材質一致
十一	直流電源參數（戶外環網柜）
1	輸入電壓				V	AC220
2	輸出電壓				V	DC48
3	直流輸出回路					10A，12回
4	蓄電池容量				Ah	20
5	充電模塊				A	2×5

4 使用環境條件表

使用環境條件表見表2，特殊環境要求根據項目情況進行編制。

表2 使用環境條件表

序號	名稱		單位	項目需求值
1	周圍空氣溫度	最高氣溫	℃	+45
		最低氣溫		-25
		最大日溫差	K	30
2	海拔		m	≤1000
3	太陽輻射強度		W/cm2	0.1
4	污穢等級			IV
5	覆冰厚度		mm	10
6	濕度	日相對濕度平均值	%	≤95
		月相對濕度平均值		≤90
7	耐受地震能力	水平加速度	m/s2	0.2g
		垂直加速度	m/s2	1.5
9	由于主回路中的開合操作在輔助和控制回路上所感應的共模電壓的幅值		kV	≤1.6
注：表中“項目需求值”為正常使用條件，超出此值時為特殊使用條件，項目單位可根據工程實際使用條件進行修改。

5 試驗

環網柜應按照有關國家標準和行業標準規定的項目、方法進行試驗,并且各項試驗結果應符合本技術規范書的要求。

5.1 型式試驗

5.1.1 絕緣試驗，包括雷電和操作沖擊試驗；1min工頻耐壓試驗；控制回路的1min工頻耐壓試驗。

5.1.2 機械試驗，機械操作試驗；常溫下機械定性試驗。

5.1.3 主回路電阻測量。

5.1.4 短時耐受電流和峰值耐受電流試驗。

5.1.5 長期工作時的發熱試驗（溫升試驗）。

5.1.6 端部短路條件下的開斷與關合試驗。

5.1.7 其他條件下的開斷與關合試驗。

5.1.8 容性電流開合試驗，包括空載架空線路；空載、電纜的開合試驗。

5.1.9 對SF6環網柜進行氣體密封試驗 (年漏氣不大于0.5%)。

5.1.10 內燃弧耐受試驗。

5.1.11用戶需要的協商試驗項目。

5.2 出廠試驗

5.2.1 主回路的工頻耐壓試驗。

5.2.2 輔助回路和控制回路的工頻耐壓試驗。

5.2.3 測量主回路電阻。

5.2.4 機械性能、機械操作及機械防止誤操作裝置或電氣連鎖裝置功能的試驗。

5.2.5 儀表、繼電器元件校驗及接線正確性檢定。

5.3 現場試驗

按江蘇省電力公司“輸變電設備交接和狀態檢修試驗規程”相關項目和標準。

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