220kV瓷柱式高压交流六氟化硫断路器技术规范.doc
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1、220kV瓷柱式高压交流六氟化硫断路器技术规范352020年4月19日文档仅供参考,不当之处,请联系改正。Q/CSGICS 备案号:南方电网设备 31号附件中国南方电网有限责任公司 发 布 - 11- 29实施 - 11-29 发布220kV瓷柱式高压交流六氟化硫断路器技术规范Q/CSG1203001- 中国南方电网有限责任公司企业标准目 次 前 言I1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 使用条件24.1 正常使用条件24.2 特殊使用条件35 技术要求45.1 技术参数45.2 设计和结构66 试验136.1 型式试验136.2 出厂试验136.3 现场交接试验137 备品备件及
2、专用工具147.1 备品备件147.2 专用工具148 技术文件149监造、包装、运输、储存16前 言 为规范220kV瓷柱式高压交流六氟化硫断路器技术标准,指导南方电网公司范围内断路器从设计采购到退役报废的全生命周期管理工作,依据国家和行业的有关标准、规程和规范,特制定本规范。本规范与DL/T 402- 一起使用,除本规范规定的以外,其它按 DL/T 402- 有关条款执行。本规范主要起草单位:中国南方电网有限责任公司生产设备管理部、广东电网公司。本规范主要起草人:吕鸿,陈曦,王宇,陈锦清,周海滨,黄志伟。本规范由南方电网公司提出、归口并解释。执行中的问题和意见,请及时函告编制单位。220k
3、V瓷柱式高压交流六氟化硫断路器技术规范1 范围本规范适用于中国南方电网公司范围内设计安装在户外且运行在频率为50Hz、标称电压为220kV的系统中的瓷柱式高压交流六氟化硫断路器(以下简称220kV断路器)及其操动机构和辅助设备。本规范规定了220kV断路器本体及附属设备的使用条件、技术条件、设计结构、试验、监造、包装、运输及储存等方面的技术要求。凡本技术规范未规定的(DL/T 402- 也未规定),应执行相关设备的国家标准、行业标准或IEC标准。如果标准之间存在差异,应按上述标准条文中最严格的条款执行。接入南方电网的用户设备,其配置、选型可参照本规范要求执行。2 规范性引用文件下列文件对于本规
4、范的应用是必不可少。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。GB/T 156- 标准电压GB 311.1 高压输变电设备的绝缘配合GB/T 311.2- 绝缘配合 第2部分:高压输变电设备的绝缘配合使用导则GB/T 772- 高压绝缘子瓷件技术条件GB/T 775.1- 绝缘子试验方法 第1部分:一般试验方法GB/T 775.2- 绝缘子试验方法 第2部分:电气试验方法GB/T 775.3- 绝缘子试验方法 第3部分:机械试验方法GB 1984 高压交流断路器GB/T 2900.20-1994 电工术语 高压开关设备
5、GB 4473- 交流高压断路器的合成试验GB/T 4797.1- 电工电子产品自然环境条件 温度和湿度GB/T 4797.5- 电工电子产品自然环境条件 降水和风GB/T 5582-1993 高压电力设备外绝缘污秽等级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GB 11023-1989 高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法GB/T 12022- 工业六氟化硫GB/T 13912- 金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求和试验方法GB/T 13540-1992 高压开关设备抗地震性能试验GB/T 16935.1- 低压系统内设备的绝缘配合 第1
6、部分:原理、要求和试验GB/T 23752- 额定电压高于1000V的电器设备用承压和非承压空心瓷和玻璃绝缘子GB 50150- 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T 402- 交流高压断路器订货技术条件DL/T 405-1996 进口252(245)500kV交流高压断路器和隔离开关技术规范DL/T 506- 六氟化硫电气设备中绝缘气体湿度测量方法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 615-1997 交流高压断路器参数选用导则DL/T 5222- 导体和电器选择设计技术规定Q/CSG 114002- 电力设备预防性试验规程3 术语和定义DL/T 40
7、2- 第三章的术语和定义适用于本规范。4 使用条件断路器的使用条件,本章仅列出本规范专用条款,未作规定的均依据DL/T 593- 第二章户外开关设备和控制设备的相关规定执行。4.1 正常使用条件4.1.1 周围空气温度最低温度为-10。4.1.2 污秽对于III级及以下污秽等级的地区统一按III级防污选取外绝缘的爬电比距。爬电比距规定为:相对地:不小于25mm/kV。断口间:不小于28.8mm /kV。4.1.3 覆冰厚度应考虑的覆冰范围从1mm到10mm,但不超过10mm。4.1.4 降水强度一分钟最大降水量为10mm。4.1.5 振动抗震等级规定为8度。4.2 特殊使用条件如果实际使用条件
8、不同于4.1条规定的正常使用条件,用户的要求应参照下述的特殊使用条件提出。4.2.1 周围空气温度最低温度为-15、-25,最高温度为+45。4.2.2 海拔高度对于安装在海拔高于1000m处的设备,外绝缘在使用地点的绝缘耐受水平应为额定绝缘水平乘以海拔修正系数Ka。海拔修正系数Ka应按下式计算:式中:H是海拔,用米表示;m为简单起见,取下述确定值:m=1 对于工频、雷电冲击和相间操作冲击电压;m=0.9 对于纵绝缘操作冲击电压;m=0.75 对于相对地操作冲击电压。注1:在任一海拔处,内绝缘的绝缘特性是相同的,不需采取特别的措施。外绝缘和内绝缘的定义见GB/T 311.2。注2:对于低压辅助
9、设备和控制设备,海拔低于 m时, 不需采取特别措施。对于更高的海拔,需采取的措施见GB/T 16935。注3:海拔高度可参照下列要求确定:a. 海拔在1000 m范围,设备外绝缘水平按 m海拔修正;b. 海拔在 2500m范围,设备外绝缘水平按2500m海拔修正;c. 海拔在25003000m范围,设备外绝缘水平按3000m海拔修正;d. 海拔高于3000m,应考虑实际运行地点的环境,经专题研究后确定。4.2.3 污秽处于IV级污秽区的设备,爬电比距规定为:相对地:不小于31mm/kV;断口间:不小于35.7mm /kV。注:对于沿海III级污秽地区,考虑到未来调整爬距困难,可按IV级选取设备
10、爬电比距。4.2.4 覆冰厚度不超过20mm。超过20mm的覆冰厚度由制造厂和用户协商。5 技术要求5.1 技术参数220k断路器的技术参数要求,本节仅列出本技术规范专用条款,其余依据DL/T 402- 第四章规定执行。5.1.1 额定电压(Ur):252kV。5.1.2额定绝缘水平表1 220kV SF6断路器的额定绝缘水平额定电压Ur kV(有效值)额定短时工频耐受电压UdkV(有效值)额定雷电冲击耐受电压Up kV(峰值)通用值隔离断口通用值隔离断口(1)(2)(3)(4)(5)252460460(+145)10501050(+200)注1:出厂试验的相对地、相间及开关断口间采用上表的通
11、用值。注2:隔离断口是指隔离开关、负荷隔离开关的断口以及其联络作用或作为热备用的负荷开关和断路器的断口。5.1.3额定电流(Ir)推荐从下列数值中选取:3150A、4000A。5.1.4. 额定短时耐受电流(Ik):50kA。5.1.5 额定峰值耐受电流(Ip):125kA。5.1.6 合闸和分闸装置及辅助和控制回路的额定电源电压(Ua)额定电源电压应从下列标准值中选取:直流电压:110/220V。交流电压:220/380V。5.1.7 额定操作顺序额定操作顺序规定为:O-t-CO-t-CO除非另有规定,否则:t=3min 不用于快速自动重合闸的断路器;t=0.3s 用于快速自动重合闸的断路器
12、(无电流时间);t=3min。5.1.8 额定机械特性参量下列机械特性参量的额定值依产品技术条件规定:开断时间、合闸时间、分合时间、重合闸时间、分闸速度和合闸速度。分闸时间:应不大于40ms;合分时间:应不大于60ms,推荐不大于50ms;分闸不同期:相间小于3ms;合闸不同期:相间小于5ms。5.1.9 近区故障特性对直接与架空输电线路连接的220kV断路器,要求具有近区故障性能。近区故障额定特性应考虑开断电流分别等于额定短路开断电流的90%和75%的情况。对于自能灭弧室断路器,还应考虑60%额定短路开断电流的近区故障试验。5.1.10 额定失步关合和开断电流本规范的要求满足了在失步条件下开
13、合操作的断路器的大多数使用条件。几种情况合并起来产生的严酷度会超出本标准中试验所能涵盖的严酷度,而且,失步条件下的开合操作是很少的,因此,按最极端的条件去设计断路器是很不经济的。额定失步开断电流的规定并不是强制性的。当预期有经常性的失步开合,或可能存在过负荷时,则应考虑实际的系统条件,要求断路器具有失步关合和开断能力。5.1.11 额定容性开合电流对开合架空输电线路的220kV断路器,要求具有线路充电开断电流的能力。对开合电缆的220kV断路器,要求具有电缆开断电流的能力。根据开合容性电流的重击穿性能规定为C2级断路器:容性电流开断过程中非常低的重击穿概率。5.1.12 感性开断电流开断小电感
14、电流(空载变压器)能力:0.515A,过电压不超过:2.7252/kV。5.1.13 机械操作的次数规定为M1级标准断路器(基本的机械寿命):5000次操作。5.1.14 电寿命规定为E2级断路器,E2级称为延长的电寿命。在灭弧室不需要维修的情况下,断路器连续开断100%额定短路开断电流的次数不少于20次。5.1.15 使用寿命断路器的使用寿命应不小于30年。5.2 设计和结构断路器的设计和结构要求,本章仅列出本规范专用条款,未作规定的均依据DL/T 402- 第五章的规定执行。5.2.1设备组成每台220kV断路器的组成主要包括:1) 断路器本体(包括极柱、支持构架、相间连杆及气体管路(适用
15、时)、基础螺栓等);2) 汇控柜(适用时)、机构箱及其辅助设备;3) 汇控柜及机构箱相互之间的连接电缆、管线及管道(适用时);4)SF6气体。5.2.2 结构要求5.2.2.1型式220kV断路器应设计为单断口、户外式,包括:a) 单柱单支持构架,由三个极柱组成的可分相操作的断路器;b) 共型支持构架,由三个极柱组成的三相机械联动操作的断路器。5.2.2.2 支持构架和基础220kV断路器支持构架和基础应满足以下要求:相间距(中心线计算):2.84.0m;支持构架和基础总高度必须保证:a) 下接线板对地面高度不小于4.7m,上接线板对地面高度不小于6.4m;b) 支持瓷瓶底部对地面高度不小于2
16、.5m。5.2.2.3 接线端子断路器应配备平板式接线端子,其尺寸应满足额定电流及连接要求,并应提供不锈钢制造的螺栓、螺母及防松垫圈。接线端子接触面面积应满足无镀层时电流密度为:JCu(铜-铜)0.012A/mm2 ,JAl(铝-铝)0.0936A/mm2。户外接线端子的接触面宜镀银。接线端子板的耐受弯矩应不小于400Nm。接线端子如采用铜铝过渡,应采用符合国家标准要求的铜铝上下面焊接的线夹(或铝制线夹加铜铝过渡片),严禁采用铜铝对接过渡线夹。接线端子的静态拉力不应小于表2规定的数值,其安全系数应为2.753.5。表2断路器接线端子静态拉力额定值额定电压UrkV额定电流范围IrA静态水平力Ft
17、h/N静态垂直力Ftv/N(垂直轴向上或向下)纵向FthA横向FthB252315040001500100012505.2.2.4瓷套断路器瓷套应为棕色,其伞型设计应符合GB/T 772- 的要求,型式试验及出厂试验应符合GB/T 775及GB/T 23752- 的规定。 在确定端子机械负载后,应根据瓷套的高度及其它作用力性质经过计算核算出瓷套上所承受的最大力矩(一般这是在瓷套的基部)。瓷套承受机械应力的安全系数取为:静态力:2.52.75;动态力:1.7。5.2.3 SF6气体系统5.2.3.1 相对漏气率对SF6气体,标准值为每年0.5%。5.2.3.2 SF6气体监测设备断路器应装设SF
18、6气体监测设备(包括密度继电器,压力表),并有数字指示标记及报警、闭锁区域。在气体压力(密度)降低至报警值时应给出报警信号;当降至最低功能压力(密度)时,应可靠闭锁分合闸,并给出报警信号。可分相操作的断路器每相应安装单独的气体监测设备。气体监测设备应具有自动温度补偿功能,在规定的使用条件下的任何温度,其指示的压力值应为室温(25)下的压力值(密度)。气体监测设备与断路器本体之间应设置手动阀门,可切断与本体的气路,并配有充排气阀门,应具备不拆除可进行校验和不停电补气的功能。气体监测设备如果安装在户外,应设置不锈钢防雨罩,保证指示表、控制电缆接线盒和充放气接口均能得到有效遮挡,并采取防振动措施。5
19、.2.3.3 气体吸附装置灭弧室内应放置气体吸附装置。吸附剂罩应采用金属材质。内部的吸附剂的成分和用量应严格按技术条件规定选用,应采用绝缘材质口袋包裹,严禁散落于吸附剂罩内部。5.2.4控制要求5.2.4.1 控制和操作要求当用于出线时,应采用可分相操作的断路器,应能有选择的对三相中的任一相进行单相分闸和单相合闸,也应能够进行正常的三相同步操作。当发生相间或相对地故障时,断路器应能单相有选择地或三相同时分闸和重合闸,而且应满足重合闸不成功立即分闸的要求。当用于主变、分段及母联时,应采用三相机械联动操作的断路器,应能够进行正常的三相同步操作。当发生相间或相对地故障时,三相同时分闸和重合闸,而且应
20、满足重合闸不成功立即分闸的要求。5.2.4.2 辅助继电器需配备用于断路器分闸和合闸所必须的中间继电器和闭锁继电器等。所有涉及断路器直接分闸的出口中间继电器应采用动作电压在额定直流电压的55%70%范围内、动作功率不低于5W 的中间继电器。直流电压为220V的直流继电器线圈的线径不宜小于0.09mm,如用线圈线径小于0.09mm的继电器时,其线圈须经密封处理,以防止线圈断线;如果用低额定电压规格(如220V电源用于110V的继电器)的直流继电器串连电阻的方式时,串联电阻的一端应接于负电源。5.2.4.3 远方及就地操作断路器应适合用电信号进行远方操作,也能够在汇控柜/机构箱进行就地电气操作。汇
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