20kV交流金属封闭开关技术规范

本技术规范规定了20kV交流金属封闭开关的使用条件、主要技术参数、功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
本技术规范适用于江苏省电力公司20kV系统所需的20kV交流金属封闭开关。
本技术规范提出的是{zd1}限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，设备生产厂家应提供符合本技术规范、国家标准、电力行业标准以及国际标准的优质产品。
本技术规范所使用的标准如遇与设备生产厂家所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
20kV系统中性点接地方式分为二类，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。

本标准引用了下列标准的有关条文，当这些标准修订后，使用本标准者应引用下列标准{zx1}版本的有关条文。
GB 156       标准电压
GB 311.1     高压输变电设备的绝缘配合
GB 1408      固体绝缘材料工频电气强度的试验方法
GB 2900.1    电工名词术语  基本名词术语
GB 3309      高压开关设备常温下的机械试验
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的共用技术要求
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的共用技术要求
DL/T 615     交流高压断路器参数选用导则
江苏省电力公司  苏电生[2002]320号  《电力设备交接和预防性试验规程》

3.1 海拔高度          1000 m
3.2 {zg}环境温度      + 40 ℃
3.3 {zd1}环境温度      －25 ℃
3.4 {zd0}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。采用共振、正弦、拍波试验方法；激振5次，每次5波，每次间隔2s。安全系数不小于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主要电气参数
4.1.1   型式：                        20kV户内交流金属封闭开关柜
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/3150A
主母线及主变进线母线桥：       1600A/ 2000A/2500A/3150A
4.1.5温升：主回路在额定电流和额定频率下的温升，除应遵守GB/T 11022 的规定外，柜内各组件的温升值不得超过该组件的相应标准的规定，可触及的外壳和盖板的温升不得超过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  柜体及开关设备的绝缘水平：
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
c) 外绝缘爬电比距                     纯瓷绝缘     ≥18 mm/ kV
                                          有机绝缘   ≥20 mm/ kV
d) 空气净距                                相对地 180 mm/不满足时采用复合绝缘
                                       相  间 180 mm/不满足时采用复合绝缘
采用复合绝缘时，高压导体与该绝缘板间应保持不小于60mm的空气间隙。
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的额定电压：
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/3150A
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   断路器的绝缘水平：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 安装方式：
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 提供买方使用的辅助接点：         10常开，10常闭
4.2.17 真空灭弧室：有效期 20年，要求经过老炼试验，灭弧室外壳采用陶瓷材料制造，出厂时真空灭弧室的真空度应 ≤1.33×10-3 Pa 。
4.2.18 所有断路器均应配动作记数器，要求动作正确可靠，寿命长，显示清晰，安装于各柜手车正面，运行中可视。
4.3     电流互感器
4.3.1   型式：环氧树脂浇注式。
4.3.2   变比及准确级：见供货范围表。
4.3.3   零序电流互感器选用抱箍式速饱和型，安装应牢固，并便于维修和更换。
4.3.4   其它要求：
a) 柜内电流互感器一次接线端子采用铜质板式接线端子，禁止用螺杆式接线端子。
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的产品。
d) 在1.2Um/√3kV测量电压下，局部放电量不大于10pC，并提供试验报告。
4.4     电压互感器
4.4.1   型式:环氧树脂浇注，单相式，全绝缘。
4.4.2   额定电压： / //  kV
4.4.3   额定容量：  0.2级30VA，0.5级50VA，3P级100VA
4.4.4   其它要求：
a) 电压互感器安装在平滑滚动抽出的中置小车间隔内。当处于抽出位置时，能方便地对熔断器进行检查、拆卸或更换。
b) 电压互感器采用高精度、低损耗、抗谐振、耐过电压、全绝缘产品。
c) 电压互感器低压侧配置空气开关，并安装在仪表小室内。
d) PT应设有消谐装置。
e) 在1.2Um/√3kV测量电压下，局部放电量不大于10pC，并提供试验报告。
4.5     避雷器
4.5.1   型式为硅橡胶外套，无间隙氧化锌避雷器。
4.5.2   额定电压：                   26 （34） kV
4.5.3 {zd0}持续运行电压 :        20.8（27.2）kV
    雷电冲击电流为5kA时的残压（8/20μs）: ≤66（85）kV峰值 
4.5.4   2ms方波通流容量18次:                   ≥150 A
4.6     接地开关
4.6.1   型式：                    接地开关
4.6.2   额定电压：                               24 kV
4.6.3   热稳定电流（2s）：                     25/31.5 kA
4.6.4   额定短路关合能力（峰值）：           63/80 kA
4.7 其它要求
4.7.1   高压开关柜的外壳宜为敷铝锌钢板（除前、后门、通风、排气口、观察窗外），钢板厚度大于2mm，有足够的机械和耐火强度。
4.7.2   高压开关柜主回路的一切组件均安装在金属外壳内，外壳的防护等级应满足IP4X的要求；打开前门后应满足IP2X的要求。
4.7.3 各柜内主母线选用铜质材料，主母线在通过两个相邻的高压开关柜时，开关柜隔板应采用防涡流隔磁材料，并应有分相的绝缘穿孔安装母线套管；母线分段柜内分支引线截面与主母线相同；主母线及分支母线（含连接部分）外表面宜采用有机绝缘，即母线小室及电缆小室内母线不得有裸露部分（电缆接线端子除外）。其绝缘材料需提供耐压和老化试验报告。
4.7.4 各柜内配套元件采用经全工况验证合格的产品，绝缘件优先采用瓷质、SMC 制品，禁止使用酚醛制品。
4.7.5 联锁
a) 各柜均应具有五防功能，防误装置应安全、简单、可靠、操作灵活，对分段柜、隔离柜等不能采用机械闭锁时，可采用电气闭锁。
b) 高压开关柜线路侧安装感应式高压带电显示器。该装置在65%额定相电压时应正常发光，并强制闭锁下门，外接闭锁电源：AC 220V，50Hz；高压带电显示装置的二次回路故障时，强制性闭锁元件不应解锁。
4.7.6 电缆出线柜的电缆小室内部结构必须考虑电缆头搭接高度高于地平面≥750mm，在电缆安装后满足电气安全距离≥180mm（不满足时采用复合绝缘），并可在柜内加装抱箍式零序电流互感器。柜内设置供一次电缆及二次电缆固定用卡箍，为二次电缆提供具有防电弧功能的线盒。
4.7.7 各观察窗位置必须便于观察运行中的设备，并应达到外壳所规定的防护等级。观察窗应与高压导电体保持有足够的电气间隙，后门设观察窗，装设照明灯，控制开关设在观察窗旁，在开关柜运行的情况下应便于维护。
4.7.8 主母线搭接及其紧固件的选用应符合国标GBJ149-90中第2.2.1～2.2.9条规定。
4.7.9 电缆出线柜内线路侧与电缆的连接按用户要求确定。
4.7.10 柜内电流互感器二次引线为铜芯,绝缘线线芯截面不小于 2.5mm2/根; 电压回路二次引线为铜芯，绝缘线线芯截面不小于2.5mm2/根，二次小室应设有专用的接地排（对地绝缘）。且预留10％的备用端子。
4.7.11 PT及其熔断器应设置在可抽出式手车上。
4.7.12  断路器储能接点和手车位置接点均应不少于3常开3常闭。
4.7.13  柜体前面板留有供安装“间隔名称、编号”牌用的安装位置，一次电气接线图用丝网印刷于正面面板上，二次小室门应装设位置状态指示装置。
4.7.14  所有断路器应设有可进行就地及远方切换操作的钥匙开关，并具备就地操作功能。
4.7.15  装设可靠的温湿度控制装置及足够容量的加热器。
4.7.16  沿所有高压开关柜的整个长度延伸方向应设有专用的接地铜导体，其截面不小于240mm2。该接地导体应设有与接地网相连的固定的连接端子，并有明显的接地标志。

根据{zx1}版的IEC标准和国家标准（GB）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。
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
5.1.2 温升试验
5.1.3 主回路电阻测量
5.1.4 主回路和接地回路的动、热稳定试验
5.1.5 开关的开断和关合能力试验
5.1.6 机构操作试验
5.1.7 断路器型式试验（与柜体一起做）
5.1.8 防护等级检查
5.1.9 热稳定性试验
5.1.10 内部燃弧试验（参照GB/T3906-2006附录A）
5.1.11 地震试验
5.2 出厂试验
5.2.1 结构检查
5.2.2 机械特性和机械操作试验
5.2.3 绝缘试验
5.2.3.1 主回路工频耐压试验
5.2.3.2 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
5.2.6 辅助电气装置的试验（包括CT、PT、避雷器等）
5.2.7 接线正确性的检查
5.2.8 控制回路功能检查
5.2.9 五防闭锁功能
5.2.10 开关柜检测及联动试验
5.3
按照江苏省电力公司“电力设备交接和预防性试验规程”相关项目和标准执行。