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环网柜基础知识(附技术规范书)

电力专家联盟2019-09-13 12:46:30

来源:电力知识课堂

电力人技术俱乐部200037175

电力人物资采购联盟群 :436576602

申请格式:城市名称-公司名称(电气工程师行业职称)

环网柜基础知识

基本概念及特点


10kV户外箱式环网柜,又称环网供电单元(简称环网柜),每个环网柜由3至6路开关共箱组成,接线方式灵活多样,可以满足不同配电网络节点的需求。开关装置和硬母线密闭在同一个不锈钢金属外壳内,采用SF6作为灭弧介质和绝缘介质,开关采用三相联动的负荷开关或断路器,其额定电流为630A,短时耐受电流可达20kA/3S。由于这种特殊的排列结构,环网柜具有如下特点:

户外型、全绝缘、全密封结构,能适应任何恶劣环境。


体积小、重量轻、结构紧凑,占地小。

安装简单,操作方便,安全可靠、免维护。

具有电动和手动操作机构,配FTU后即可实现配电自动化。

由于它体积小、技术指标高,完全可以取代常规的开关站,从而减少占地面积和缩短出线电缆长度,降低整体造价和维护费用,因而广泛应用于工业园区、街道、居民区、繁华商业中心等。

 

 

环网柜发展历史及现状


在这方面,德国制造厂家多,起步早,用量大。


德国Fritz Driescher 公司于1978年率先研发出SF6环网供电单元(Minex型),接着西门子公司开发出8DJ10型和8DH10型环网供电单元,F&G公司的GA和GE型环网单元及AEG公司的F1型环网供电单元等


后期出现的厂家包括:ABB、施耐德、阿尔斯通(AREVA)、VEI、G&W以及欧马嘉宝和COPPER等等。


韩国系列厂家包括:LG、新星、晓星、真光、英泰克、EN等等。


国产厂家在环网柜生产方面虽然起步较晚,但是发展相当迅速,特别是单元式的环网柜,可以说是遍地开花。


国产厂家在共箱式的环网柜的开发生产方面,由于技术方面的限制,发展比较缓慢,不过经过几年的积累,目前也如雨后春笋般涌现。这些代表性的厂家包括北京科锐公司、宁波天安公司、广州霍斯通、汕头华尔斯、汕头德通、北京双杰、北京科力恒久、北京合纵、北京维益埃、北京安瑞吉等等。

环网柜的分类

按照气箱结构划分

共箱式

单元式

按照整体结构划分

美式

欧式

按照主绝缘材料划分

空气绝缘式

SF6气体绝缘式

固体绝缘式

 

 

环网柜不同类别典型代表

 

单元式典型代表

ABB、施耐德、SEL

 

进口美式环网柜典型代表

美国COPPER公司

美国G&W公司

韩系环网柜【新星、真光、PNC、PNA、EN、英泰克】

 

进口欧式环网柜典型代表

ABB、施耐德、西门子

欧玛嘉宝、F&G、徳理施尔、AREVA【ALSTOM】

SEL、VEI、台湾美基【MASWELL】

 

国产美式代表

北京科锐【G&W技术】

北京双杰【韩国技术】

科力恒久【韩国技术】

 

国产欧式代表

北京安瑞吉【F&G技术】

汕头德通    【欧玛嘉宝技术】

汕头正超    【欧玛嘉宝技术】

泰豪科技    【欧玛嘉宝技术】

汕头华尔斯【ABB技术】

亚洲电力    【ABB技术】

 

进口欧式环网柜的基本情况


ABB公司Safe系列环网柜



西门子8DH/8DJ系列


施耐德SM6/RM6系列


阿海珐(AREVA)FBX/FBA系列


欧玛嘉宝GA/GAE/CGM/CGC/CPG系列

美式和欧式环网柜的对比分析

关键结构对比分析

欧式环网每个间隔有独立的电缆隔室

美式环网柜整个高压出线部分完全暴露在外

 

功能单元对比分析

欧式环网柜有C/F/V/M/D等功能单元

美式环网柜有C/V/D等功能单元

 

可扩展性能对比分析

欧式环网柜可扩展性能强

美式环网柜扩展较为困难

 

出线套管对比分析

欧式环网柜出线套管一般采用欧式高压套管

美式环网柜出线套管一般采用美式出线套管

 

加工工艺对比分析

欧式环网柜整体加工工艺较为精细,外观美观大方

美式环网柜沿袭了美式产品的一贯粗犷特点,细节工艺相对较差

 

环网柜的典型组合及应用

纯负荷开关组合


纯负荷开关组合典型应用


负荷开关+熔断器的组合

负荷开关+熔断器的组合典型应用


负荷开关+断路器组合

负荷开关+断路器组合典型应用

典型环网“手拉手”接线形式

 10kV户外环网柜技术规范书


目  录

 

1. 遵循的主要标准

2. 主要技术条件

3.供货数量

4试验

5. 厂商应提供的技术文件

附录电气接线图

 

1.遵循的主要标准


    标书中所有设备及其备品备件,除本标书中规定的技术参数和要求外,其余均应遵循最新版本的国家标准(GB)、电力行业标准(DL)和国际单位制(SI)。如果供方有自已的标准或规范,应提供标准代号及其有关内容,并须经需方同意后方可采用,但原则上采用更高要求的标准。


    如果供方选用本标书规定以外的标准时,则需提交这种替换标准供审查和分析。仅在供方已证明替换标准相当或优于标书规定的标准,并从需方处获得书面的认可才能使用。提交供审查的标准应为中文或英文版本。


    供方提供的产品应满足本标书规定的技术参数和要求以及如下的专用标准:

GB 11033 《额定电压26/ 35 kV 及以下电力电缆附件基本技术要求》

GB 5589.3-1985 《电缆附件试验方法--第3部分:局部放电测量》 

GB/T 11022-1999 《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》

DL/593-96《高压开关设备的共用订货技术条件》

GB 3804—90《3~63kV交流高压负荷开关》

GB 3804—91《3~35kV金属封闭开关设备》

GB 311.l-1997《高压输变电设备的绝缘配合》

GB 763-1990《交流高压电器在长期工作时的发热》


2.主要技术条件

2.1 环境条件

2.1.1 周围空气温度

最高温度:    40℃

最低温度:    -40℃

2.1.2 海拔高度:     ≤1000m

2.1.3 最大风速:     35m/s

2.1.4 环境湿度:     日平均相对湿度不大于95%

2.1.5 外壳防护等级: IP33级

2.1.6 安装场所:户外

2.2 工程条件

2.2.1 系统概况

a.系统额定电压:12kV

b.系统额定频率:50Hz

c.系统中性点接地方式:非有效接地系统

2.3 设备的主要参数

本次采购的10kV户外环网柜,其技术参数除应满足应遵循的主要标准外,还应满足本标书以下要求:

项    目

单位

参  数  项

额定电压

kV

12

额定电流

A

630

频率

Hz

50

额定短路关合电流

kA

63

额定热稳定电流

kA

25

额定热稳定时间

s

2

额定动稳定电流

kA

63

雷电冲击耐压

相对地

kV

95

断 口

kV

110

1min工频耐压

相对地

kV

42

断 口

kV

48

电缆截面范围

mm2

50~300

外壳防护等级


不低于IP33

电缆附件技术参  数

冲击耐压

105kV,正负极性各10次,不击穿,不闪络

直流耐压

52kV(负极性),15min,不击穿,不闪络

局部放电

15kV下放电量≤10pc






2.4 技术要求

户外箱式环网柜应具备以下基本特点:

2.4.1 采用ABB Safe模块,免维护设计。

2.4.2户外型、全绝缘、全密封结构,可触摸型式,安全可靠,免维护,体积小、重量轻、结构紧凑、安装简单,操作方便适用于各种恶劣环境,并满足防潮、防凝露的要求, SF6气室防护等级IP67。

2.4.3 体积小,便于安装和操作。

2.4.4 喷塑工艺和工序符合国际标准,抗腐蚀。

2.4.5 以无毒、无味、绝缘强度高的SF6气体作为其绝缘介质,母排、连接件、负荷开关、全部置于SF6气包中,真正实现户外型、全绝缘、全密封结构。SF6气体年泄露率小于千分之0.25,箱体上装有SF6气体压力计和低气压报警装置,可随时检查气体压力,通过RTU可远传到控制中心。

2.4.6 接线采用全绝缘可触摸式电缆头,电缆接线安全、灵活。

2.4.7 环网柜应具备完善的防误操作功能。

2.4.8 能够实现配网自动化。

2.4.9 箱体采用覆铝锌钢板,在起吊、运输和安装时不应变形或损伤。

2.4.10外壳颜色:军绿色,并与周围环境相协调。

2.4.11门开启角度应大于90°,并设定位装置。门应有密封措施,并装有把手、暗闩和能防雨、防堵、防锈的锁。

2.4.12箱体应设足够的自然通风口和隔热措施,以保证在正常条件下运行时,所有电器设备的温度不超过其最大允许温度。

2.4.13箱体应有可靠的密封性能,防小动物进入和防渗、漏雨水措施。

2.4.14箱门内侧应标出主回路的线路图,同时应注明操作程序和注事项。信号灯及仪表的装设位置应易于观察和安全地更换,其位置应便于巡视。电缆室的高度应满足安装、试验、维修的要求。

2.4.15环网柜的接地系统应符合要求。

2.5 环网柜自动化部分

2.5.1基本要求   

环网柜本身的智能化装置,应集控制、检测、数据记录、远方通讯等功能于一体,结构紧凑,置于环网柜内,与户外运行的环网柜配套使用。最大支持4条线路开关的分、合闸控制、进程指示以及状态显示。环网柜内应预留足够的外接IDS-RTU的位置。

2.5.2主要功能

智能装置提供RS485或其他通讯接口,可与外接RTU可靠通讯。

提供后备电源,保证交流失电24小时内正常工作。

实现“三遥” 功能,具体要求如下:

遥信:包括各进、出线开关位置、交流失压、SF6气体气压低、电池电压低等;

遥测:包括各进、出线三相电流和三相电压等;

遥控:环网柜自带智能装置应提供I/O扩展接口和通讯接口,受外接RTU控制,完成各路开关合、分闸操作。

2.6零配件要求

供方应对环网柜的零配件质量向需方负责,并注明主要零配件(SF6负荷开关、套管接头、电缆附件、带电指示器、短路指示器等)的生产厂家、型号等,应符合有关的国家或国际标准,并提供相应的出厂和验收证明。


3.供货数量

型  号

单  位

数  量

备  注

XXXX-12

XXX

配置见附录


4.试验

环网柜应按照有关国家标准和行业标准规定的项目、方法进行试验。

4.1 型式试验项目(提供经过型式试验的鉴定报告)

4.1.1 绝缘试验,包括雷电和操作冲击试验;1min工频耐压试验;人工污秽试验(包括凝露试验);局部放电试验及直流压试验。

4.1.2 机械试验,机械操作试验;常温下机械定性试验;端子静力试验。

4.1.3 主回路电阻测量。

4.1.4 短时耐受电流和峰值耐受电流试验。

4.1.5 长期工作时的发热试验(温升试验)。

4.1.6 容性电流开合试验,包括空载架空线路;电缆的开合试验;多组电容器并联下的开合电容器组试验。

4.1.7 环境条件下的试验,包括高、低温试验;湿度试验;密封试验。


5.厂商应提供的技术文件

在技术协议签订10天内,供方向需方提供最终版的用于设计、设备监造和检验、现场安装和调试以及运行维护方面的图纸、说明书和有关技术资料。这些图纸和文件资料必须经过有关程序批准并加盖工厂公章。

5.1 供方在签订合同后应提供的图纸(一式3份):

5.1.1安装基础图:包括动静载荷分布及数值,接地点位置,进出线口位置,预埋基础位置要求等。

5.1.2环网柜一次接线图:包括一次设备型号技术参数等。

5.1.3按设计需要随时开展设计联络工作,提供设计所需的相关资料,以保证需方工期要求。

5.2 设备交货时供方应提供的技术文件

5.2.1产品合格证书,包括环网柜合格证书、主要组部件合格证书;

5.2.2产品试验报告,包括环网柜出厂、型式和特殊试验报告、主要组部件试验报告;

5.2.3环网柜使用说明书

5.2.4 其他仪表的使用说明书;

5.2.5运行、检修手册及其有关资料;

5.2.6备品备件等清单;

5.2.7装箱清单。

以上图纸、资料应随货提供


附录电气接线图

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