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LW3一二次融合成套柱上SF6斷路器

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AAC10kV,630A,20kA

一.一二次融合成套柱上SF6斷路器前言:

按照公司“1135”配網(wǎng)運行服務(wù)管理要求,提高設(shè)備選型標準,健全質(zhì)量控制體系,提升配電網(wǎng)設(shè)備耐用性,突出設(shè)備好的核心,依據(jù)安全可靠、堅固耐用、標準統(tǒng)一、通用互換的原則,全面推進配電設(shè)備標準化工作。

為滿足不同廠家設(shè)備在一定范圍和一定時期的通用互換使用,提升柱上斷路器的運維便利性,公司組織中國電力科學(xué)研究院有限公司、設(shè)計院、運行單位、制造企業(yè)、檢測機構(gòu)等單位開展柱上斷路器及配電自動化終端的典型結(jié)構(gòu)方案、一次接口、饋線終端等標準化設(shè)計工作,本次12kV戶外柱上斷路器及配電自動化終端標準化設(shè)計面向目前一二次融合產(chǎn)品中應(yīng)用量較大的支柱式真空滅弧及罐式SF6氣體滅弧柱上斷路器。便于產(chǎn)品在運行過程中發(fā)生故障或抽檢發(fā)現(xiàn)某企業(yè)產(chǎn)品存在質(zhì)量問題時,可方便整體直接更換其它廠家設(shè)備,各制造企業(yè)產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可差異化設(shè)計。

二.一二次融合成套柱上SF6斷路器類型:

2.1一二次融合罐式戶外柱上SF6斷路器

2.1 典型結(jié)構(gòu)方案

2..1.1 供電/線測量電壓互感器

供電及線測量PT為電磁式原理,獨立安裝。其中配合電磁式電流互感器模式時,包含供電和線電壓測量雙繞組,配合電子式電流互感器模式時,僅包含供電單繞組。

2.1.2 零序/相測量電壓互感器

零序/相測量零序電子式電壓互感器為電子式原理,其中配合電磁式電流互感器模式時,僅實現(xiàn)零序電壓互感器功能,配合電子式電流互感器模式,實現(xiàn)零序和相測量電壓功能。

2.1.3 電流互感器

電流互感器包括電磁式原理和電子式原理兩種??蓪崿F(xiàn)測量、保護和零序功能,具備相電流、零序電流采集功能。

2.1.4 電磁式互感器組合模式

電磁式電流互感器、零序電壓互感器安裝于箱體內(nèi)部,互感器的結(jié)構(gòu)形式需匹配開關(guān)的相間距,融合后不影響開關(guān)的基本性能,同時需滿足相序和零序電流、零序電壓的采集要求。柱上SF6滅弧斷路器電磁式互感器組合模式如圖3-14所示。

測量/保護/零序CT可為共用三相跑道式或測量/保護三個獨立結(jié)構(gòu)、零序CT三相跑道式,采用電磁式原理。

零序PT采用電子式原理。

供電及線測量PT為電磁式原理,包含供電和線電壓測量雙繞組。

圖3-14 電磁式互感器組合模式結(jié)構(gòu)示意圖

2.1.5 電子式互感器組合模式

電子式電流互感器、電子式電壓互感器安裝于箱體內(nèi)部,互感器的結(jié)構(gòu)形式需匹配開關(guān)的相間距,融合后不影響開關(guān)的基本性能,同時需滿足相序和零序電流、相序和零序電壓的采集要求。SF6滅弧柱上斷路器電子式互感器組合模式如圖3-15所示。

測量/保護/零序CT可為共用三相跑道式或測量/保護三臺單相電子式電流互感器+零序CT三相跑道式,利用采樣電阻將電流互感器輸出的電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枴?

電壓互感器采用電子式原理,實現(xiàn)零序和相測量電壓功能。

供電PT為電磁式原理,包含供電單繞組。

電子式互感器組合模式結(jié)構(gòu)示意圖

3.4.2 一次接口及安裝接口

3.4.2.1 供電/線測量電壓互感器

(1)技術(shù)參數(shù)

分為供電、線測量雙繞組及供電單繞組結(jié)構(gòu),為環(huán)氧樹脂與硅橡膠復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)。

(2)外形圖

外形結(jié)構(gòu)和安裝尺寸外形圖要求。

3.4.2.2 電磁式電流互感器

包括相測量、保護及零序CT功能。

(1)技術(shù)參數(shù)

對于通過電流合成方式獲得的零序電流,技術(shù)參數(shù)所示。對于通過磁勢合成方式獲得的零序電流,技術(shù)參數(shù)參見表3-7。

技術(shù)參數(shù)表

項目

參數(shù)

額定電流比

相電流:600A/5A或600A/1A
零序電流:100A/1A(電流擴大倍數(shù)≥6)

準確級

相電流:保護5P10級、測量0.5S級
零序電流:一次側(cè)輸入電流為1A至額定電流時,滿足1S級(角差、比差),保護準確度等級為5P5級。

額定輸出容量

相CT:額定5A時,10VA,額定1A時,1VA;
零序CT:100A/1A,0.5VA。

溫度范圍

-40℃~70℃

(2)外形圖

外形結(jié)構(gòu)需滿足匹配開關(guān)相間距,且兼顧相間及相對地絕緣,具體尺寸不做約束。

3.4.2.3 電子式電流互感器(LPCT)

(1)技術(shù)參數(shù)

對于通過電流合成方式獲得的零序電流,技術(shù)參數(shù)參見3.2.2.3 電子式電流互感器表3-3。對于通過磁勢合成方式獲得的零序電流,技術(shù)參數(shù)參見表3-8。

表3-8 電子式電流互感器技術(shù)參數(shù)

項目

參數(shù)

額定變比

相:600A/1V
零序:20A/0.2V

準確級
(含線纜)

相:0.5S級
零序:一次側(cè)輸入電流為1A至額定電流時,滿足1S級(角差、比差),保護10P30

額定負荷

20 kΩ

終端輸入阻抗

≥20 kΩ

(2)外形圖

外形結(jié)構(gòu)需滿足匹配開關(guān)相間距,且兼顧相間及相對地絕緣,具體尺寸不做約束。

3.4.2.4 電子式電壓互感器

(1)技術(shù)參數(shù)

技術(shù)參數(shù)同3.2.2.4章節(jié)要求,詳見表3-4.

(2)外形圖

外形結(jié)構(gòu)需滿足匹配開關(guān)相間距,且兼顧相間及相對地絕緣,具體尺寸不做約束。

3.4.2.5 相間距

160mm。

圖3-16 SF6滅弧柱上斷路器相間距結(jié)構(gòu)示意圖

3.4.2.6 安裝接口

SF6滅弧戶外柱上斷路器殼體底部安裝孔為長圓孔4-ϕ18-30mm,位置對稱布置425mm×160mm,見圖3-17,包括配置電磁式、電子式互感器產(chǎn)品。

圖3-17一二次融合罐式SF6滅弧戶外柱上斷路器(電磁式和電子式)安裝尺寸示意圖

3.4.2.7 進出線端子

與支柱式相同,材質(zhì)、結(jié)構(gòu)尺寸要求參見3.2.2.7章節(jié)要求。

3.4.2.8 殼體材質(zhì)

殼體材質(zhì)的防腐蝕性能不應(yīng)低于304不銹鋼。

3.4.2.9 殼體材質(zhì)厚度

殼體材質(zhì)標稱厚度≥3mm,尺寸允許偏差滿足GB/T 708《冷軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》的B級精度要求。

3.4.2.10 整體防護等級

整體防護等級≥IP67。

3.4.2.11 重量

重量不大于140kg。

3.4.2.12 低氣壓閉鎖

具備機械閉鎖、電氣閉鎖功能。其中,機械閉鎖分合閘操作,電氣閉鎖反饋低氣壓信號,建議電氣閉鎖信號為常閉觸點。

三.一二次融合成套柱上SF6斷路器現(xiàn)場安裝支架

采用單桿或雙桿安裝結(jié)構(gòu),安裝支架參照《國家電網(wǎng)公司配電網(wǎng)工程典型設(shè)計10kV架空線路分冊》要求。

表4-2 電壓/電流互感器組合模式中電子式電壓互感器采集要求

電壓/電流互感器組合模式中電子式電壓互感器參數(shù)

額定電壓比

相電壓:(10kV/)/(3.25V/)
零序:(10kV/)/(6.5V/3)

準確級
(含線纜)

相電壓:0.5級
零序電壓:3P

額定負荷

2MΩ±5%

終端輸入阻抗

≥2MΩ

表4-3 電壓/電流互感器組合模式中電子式電流互感器采集要求

電壓/電流互感器組合模式中電子式電流互感器參數(shù)

額定變比

相:600A/1V
零序:20A/0.2V

準確級
(含線纜)

相:0.5S級
零序:1S級(比差、角差),保護10P10

額定負荷

20 kΩ

終端輸入阻抗

≥20 kΩ

采用電磁式互感器組合模式配電自動化終端采集的交流模擬量輸入?yún)?shù)如表4-4、4-5、4-6所示:

表4-4電磁式互感器組合模式中電磁式電流互感器技術(shù)參數(shù)

電流互感器參數(shù)

額定電流比

相電流:600A/5A或600A/1A
零序電流:100A/1A

準確級

相電流:保護5P10級、測量0.5S級
零序電流:采用100A/1A變比的零序電流互感器,一次側(cè)輸入電流為5A至額定電流時,比差相對誤差≤3%,角差滿足1S(比差、角差)要求,保護準確度等級為5P10級。

容量

相CT:額定5A時≥10VA,額定1A時≥1VA;
零序CT:100A/1A,0.5VA。

溫度范圍

-40℃~70℃

表4-5電磁式互感器組合模式中電磁式電壓互感器技術(shù)參數(shù)

電壓互感器參數(shù)

額定電壓比

線電壓測量:10kV/0.1kV
供電電壓:10kV/0.22 kV

準確級

線電壓:0.5級;
供電電壓:3級

溫度范圍

-40℃~70℃

測量繞組輸出容量

≥10VA

供電繞組輸出容量

≥300VA,短時容量≥500VA/1s

表4-6電磁式互感器組合模式中零序電壓互感器技術(shù)參數(shù)

零序電壓互感器參數(shù)

額定電壓比

(10kV/√3)/(6.5V/3)

準確級(含電纜)

3P級

額定負荷

2MΩ±5%

終端輸入阻抗

≥2MΩ

a)交流工頻輸入量基本誤差要求

i. 測量用電流基本誤差應(yīng)滿足0.5級,交流工頻電量每一電流輸入回路的功耗消耗應(yīng)不大于0.75VA;

ii. 測量用電壓基本誤差應(yīng)滿足0.5級,交流工頻電量每一電壓輸入回路的功耗消耗應(yīng)不大于0.5VA;

iii. 有功功率基本誤差應(yīng)滿足1級;

iv. 無功功率基本誤差應(yīng)滿足1級;

v. 頻率采樣范圍45~55Hz,頻率基本誤差范圍為±0.02Hz。

b)交流工頻輸入量的影響量誤差要求

影響量的參數(shù)范圍及允許的改變量見表4-7:

表4-7影響量的標稱值使用范圍極限和允許的改變量

影響量

標稱值使用范圍極限

允許改變量
(以等級指數(shù)百分數(shù)表示)

被測量的不平衡度

斷開一相電流

100%

被測量的頻率

45Hz~55Hz

100%

被測量的諧波分量

20%

200%

被測量的功率因數(shù)

感性

0.5>cos(sin)

100%

容性

0.5>cos(sin)

100%

終端電源電壓

+20%~-20%

50%

c)交流工頻電量允許過量輸入能力

i. 連續(xù)過量輸入。對被測電流、電壓施加標稱值的120%,施加時間為24h,所有影響量都應(yīng)保持其參比條件。在連續(xù)通電24h后,交流工頻電量測量的基本誤差應(yīng)滿足其等級指數(shù)要求;

ii. 短時過量輸入。在參比條件下,按表4-8的規(guī)定進行試驗;

iii. 故障電流輸入,誤差需滿足表4-9要求。

表4-8短時過量輸入

被測量

與電流相乘的系(倍)數(shù)

與電壓相乘的系(倍)數(shù)

施加次數(shù)

施加時間
s

相鄰施加時間間隔
s

電流

20倍標稱值

5

1

300

電壓

2倍標稱值

10

1

10

在短時過量輸入后,交流工頻電量測量值的基本誤差應(yīng)滿足其等級指數(shù)要求。

d)相間故障電流檢測誤差要求

表4-9相間故障電流輸入范圍及誤差要求

被測量

故障電流輸入范圍

總誤差

電流

10In

≤3%

1)狀態(tài)量要求

a)對用機械觸點“閉合”和“斷開”表示的狀態(tài)量,僅考慮以無源觸點接入方式;

b)輸入回路應(yīng)有電氣隔離及濾波電路,防抖時間為10ms~1000ms;

c)用一位碼表示時:閉合對應(yīng)二進制碼“1”,斷開對應(yīng)二進制碼“0”;

d) 用兩位碼表示時:閉合對應(yīng)二進制碼“10”,斷開對應(yīng)二進制碼“01”;

e)事件記錄站內(nèi)分辨率不大于5ms;

f)遙信公共端采用正電位(+24V)。

2)控制輸出要求

a)繼電器觸點斷開容量:交流250V/5A、直流80V/2A或直流110V/0.5A的純電阻負載;

b)觸點壽命:通、斷上述額定電流不少于105次;

c)具備軟硬件防誤動措施,保證控制操作的可靠性,控制輸出回路提供明顯斷開點。

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