2023版12kV～40.5kV户内智能高压真空断路器.docx

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1、12kV40.5kV户内智能高压真空断路器目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14使用条件25额定值26设计与结构37型式试验48出厂试验69运行维护要求710订货时厂家应提供的资料7附录A集成电流/电压传感器的固封极柱8附录B智能综合保护测控装置1012kV40.5kV户内智能高压真空断路器1 范围本文件规定了额定电压12kV40.5kV，额定频率50Hz的户内智能高压真空断路器的使用条件、额定值、设计与结构、型式试验、出厂试验、运行维护要求以及订货时厂家应提供的资料等方面的通用要求。本文件适用于安装于户内的交流金属封闭开关设备内的智能真空断路器。2 规范性引用文件下列文件对于

2、本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 14598.22011 量度继电器和保护装置 第1部分：通用要求GB/T 19520.12 电子设备机械结构GB/T 20840.1 互感器 第1部分：通用技术要求GB/T 20840.7 互感器 第7部分：电子式电压互感器GB/T 20840.8 互感器 第8部分：电子式电流互感器GB/T 38922-2020 35kV及以下标准化继电保护装置通用技术要求DL/T 4032017 高压交流真空断路器DL/T 4782013 继电保护和安全

3、自动装置通用技术条件DL/T 5932016 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求JB/T 112032011 高压交流真空开关设备用固封极柱3 术语和定义DL/T 403-2017的第3章适用，并作如下补充。3.1 户内智能高压真空断路器 indoor intelligent high-voltage vacuum circuit-breaker融合设计电流/电压传感器、智能综合保护测控装置、状态监测组件的户内高压真空断路器。不仅具有断路器的基本功能，还具有测量、保护、控制功能和/或其它附加功能（如温度、分合闸线圈电流等状态监测和故障诊断功能）。3.2固封极柱式电流/电压传感器 seal

4、ed pole type current/voltage sensor将电流/电压传感器集成在固封极柱中的组合传感器。3.3 集成电流/电压传感器的固封极柱 embedded pole integrate with current/voltage sensors将真空灭弧室、电流/电压传感器、导电连接和传感器端子用固体绝缘材料封装组成的独立部件。3.4智能综合保护测控装置 intelligent multi-protection measurement and control device安装在高压真空断路器机构箱内部的综合保护测控装置，可附加状态监测和故障诊断功能。装置可由显示单元和主单元组

5、成，其中显示单元可安装在交流金属封闭开关设备上，具备显示和/或与站端通讯等功能，主单元安装在真空断路器上，具备其余全部功能。4 使用条件DL/T 5932016的第2章中户内开关设备和控制设备的使用条件适用。5 额定值DL/T 4032017的第4章适用，并作如下补充。5.1 额定电压12kV,24kV,40.5kV。5.2 额定电流630A,1250A,2500A,3150A,4000A。5.3 额定短时耐受电流25kA,31.5kA,40kA。5.4 额定峰值耐受电流63kA,80kA,100kA。5.5 额定短路持续时间3s。5.6 电流传感器5.6.1 测量绕组电流传感器测量绕组的额定

6、值如下：a) 变比：300A/1V,600 A/1V,1200A/1V,2000A/1V,3000A/1V,4000A/1V；b) 准确级：0.5级；c) 额定输出：20k。5.6.2 保护绕组电流传感器保护绕组额定值如下：a) 变比：1200A/1V,4000A/1V；b) 准确级：5P20；c) 额定输出：20k。5.7 电压传感器电压传感器的额定值如下：a) 变比：(10/kV)/(3.25/V),(20/kV)/(3.25/V),(35/kV)/(3.25/V)；b) 准确级：0.5级；c) 额定输出：2M。6 设计与结构6.1 概述户内智能高压真空断路器由集成电流/电压传感器的固封极

7、柱、触臂、框架、操动机构、智能综合保护测控装置、状态监测传感器、底盘车（或推进机构）、航空插头等组成。6.2 集成电流/电压传感器的固封极柱JB/T 112032011的第5章适用，并作如下补充：a) 电流传感器采用低功率电磁式或电子式原理，套装在真空灭弧室外部且靠近动触头侧，具备等电位屏蔽层，其保护接地与框架接地可靠连接，输出端子经传输线与外部采样电阻相连。b) 电压传感器采用电容式或电阻式原理，布置在极柱上部，高压侧与上出线座相连，低压侧通过航插与外部连接，其保护接地与框架接地可靠连接。 6.3 智能综合保护测控装置6.3.1 概述智能综合保护测控装置集成了测量、保护、控制和状态监测功能，

8、与断路器一体化设计。6.3.2 机械结构智能综合保护测控装置分为主单元和显示单元，主单元安装在断路器机构箱内部，通过橡胶阻尼减振器固定，线缆从侧部或背部出线通过航空插头与显示单元相连。显示单元可安装在交流金属封闭开关设备仪表室面板上。6.3.3 装置种类装置按照功能包括以下种类：a) 线路保护装置；b) 线路距离保护装置；c) 线路纵联电流差动保护装置；d) 母联（分段）保护装置；e) 所用变（接地变）保护装置；f) 电容器保护装置（差压方式）；g) 电容器保护装置（差流方式）；h) 电抗器保护装置。6.4 航空插头智能综合保护测控装置的线缆通过航空插头与金属封闭开关设备连接，航空插头可分为通

9、信接口区域、保护装置外引区域、机构及辅助触点区域，宜具备两个通信接口，其通讯屏蔽接地要可靠连接。7 型式试验7.1 概述DL/T 4032017的6.1适用，并作如下补充：a) 电流/电压传感器需按照GB/T 20840.1，GB/T 20840.7，GB/T 20840.8相关条款通过型式试验。b) 集成电流/电压传感器的固封极柱需按照JB/T 11203相关条款通过型式试验。c) 智能综合保护测控装置需按照DL/T 478相关条款通过型式试验。d) 以下每项试验应在完整的户内智能高压真空断路器上进行。7.2 绝缘试验DL/T 4032017的6.2适用。7.3 主回路电阻测量DL/T 40

10、32017的6.4适用。7.4 温升试验DL/T 4032017的6.5适用。7.5 短时耐受电流和峰值耐受电流试验DL/T 4032017的6.6适用。7.6 防护等级检验DL/T 4032017的6.7适用。7.7 电磁兼容性（EMC）试验DL/T 4032017的6.9适用。7.8 辅助回路和控制回路的附加试验DL/T 4032017的6.10适用。7.9 真空灭弧室X射线试验DL/T 4032017的6.11适用。7.10 机械试验和环境试验DL/T 4032017的6.101适用。7.11 关合和开断试验DL/T 4032017的6.1026.105适用。7.12 单相和异相接地故障

11、试验DL/T 4032017的6.108适用。7.13 近区故障试验DL/T 4032017的6.109适用。7.14 失步关合和开断试验DL/T 4032017的6.110适用。7.15 容性电流开合试验DL/T 4032017的6.111适用。7.16 E2级真空断路器关合和开断试验的特殊要求DL/T 4032017的6.112适用。7.17 整体联调试验7.17.1 概述断路器内融合设计的电流/电压传感器、智能综合保护测控装置、状态监测组件等应按照现场运行形态安装完毕。试验应在操动机构额定电源电压下进行。7.17.2 试验程序试验按照以下程序进行空载试验验证和短路故障试验验证：a) 空载

12、试验验证：断路器处于空载状态，分别进行就地分合闸操作和利用模拟上级系统对智能综合保护测控装置进行控制，发送分、合闸控制信号，操作顺序为3个分闸、3个合闸，要求智能综合保护测控装置能正确接收、执行控制指令、反馈控制状态，验证回路和指示信号的正确性。b) 短路故障试验验证：模拟实际三相短路故障，验证断路器一二次设备工作的可靠性，智能综合保护测控装置投入电流速断保护，断路器处于合闸位置，在主回路施加故障短路电流，智能综合保护测控装置应电流速断保护动作，控制断路器分闸，试验后装置应可靠记录该次保护动作相关信息，智能综合保护测控装置无复位现象。故障电流共施加两次，第一次施加故障电流为产品额定电流的1.5

13、2倍，用于验证回路的完整性和装置出口的正确性，第二次施加故障电流为产品额定短路开断电流，用于验证在高电压、大电流条件下，断路器开断的可靠性以及智能综合保护测控装置的速动性和可靠性。7.17.3 通过试验的判据试验应满足以下全部判据：a) 断路器处于空载状态的操作，智能综合保护测控装置的位置指示信号和有关信息应显示正确。b) 模拟短路故障试验中，施加短路电流应不小于120ms，切断故障电流时间应不大于100ms（智能综合保护测控装置速断动作出口时间应不大于35ms，断路器开断时间应不大于65ms），断路器开断后系统电压应恢复，所有设备应无异常，试验后装置应可靠记录该次保护动作相关信息(见表1)，

14、智能综合保护测控装置无复位现象。速断电流试验过程中智能综合保护测控装置测量的短路电流值与试验装置施加电流值误差5%。表1 保护动作信息表名称保护动作信息内容保护动作报告保护动作时刻、动作时间、动作内容开关变位报告动作过程中的各种变位信息信号指示位置、事故信号灯指示状态7.18 智能在线监测功能测试本条款正在制定中，如触头温度、分合闸线圈电流及储能电机电流等在线监测功能。8 出厂试验8.1 概述DL/T 4032017的7.1适用，并作如下补充：以下每项试验应在完整的户内智能高压真空断路器上进行。8.2 主回路的绝缘试验DL/T 4032017的7.2适用。8.3 辅助和控制回路的试验DL/T

15、4032017的7.3适用。8.4 主回路电阻测量DL/T 4032017的7.4适用。8.5 设计和外观检查DL/T 4032017的7.6适用。8.6 机械操作和机械特性试验DL/T 4032017的7.7适用。8.7 整体联调试验试验按照以下程序进行空载试验验证和模拟故障联调验证：a) 空载试验验证： 断路器处于空载状态的操作，试验应按照7.17.2的a进行，智能综合保护测控装置的位置指示信号和有关信息应显示正确。b) 模拟故障联调验证：在高压侧施加电流，根据电流传感器的变比设定保护动作定值，当达到定值时智能综合保护测控装置应控制断路器分闸；如智能综合保护测控装置具备重合闸功能，则模拟设

16、定重合闸时间，断路器能进行重合闸动作。智能综合保护测控装置的位置指示信号和有关信息应显示正确。9 运行维护要求运行维护要求包括：a) 当断路器操作频次较少时，每年应对断路器进行至少5次合闸、分闸操作。b) 每年应对断路器进行至少一次绝缘电阻测量（试验电压大于5000V，绝缘电阻应不小于规定值），发现异常时,应进行工频电压试验。c) 对于频繁操作场所，应注意断路器的操作次数严格控制在技术条件规定的范围内。d) 电流/电压传感器端子连接检查。e) 智能综合保护测控装置端子连接检查。 10 订货时厂家应提供的资料DL/T 4032017的第9章适用，并作如下补充：a) 电流/电压传感器变比、准确级、

17、额定输出；b) 智能综合保护测控装置的功能类型、操作电源。附录A （资料性附录）集成电流/电压传感器的固封极柱A.1 额定值固封极柱式电流/电压传感器的额定值如下:a) 额定电压；b) 额定绝缘水平；c) 额定频率；d) 额定电流；e) 局部放电水平；f) 额定变比；g) 额定输出；h) 额定准确级；i) 额定短时耐受电流（含电流传感器）；j) 额定峰值耐受电流（含电流传感器）；k) 额定短路持续时间；l) 额定电压因数及持续时间（电压传感器）。A.2 设计与结构JB/T 112032011的第5章适用，并作如下补充：a) 集成电流/电压传感器的固封极柱包含真空灭弧室、电流/电压传感器、导电连

18、接和传感器端子，结构示意见图1。b) 电流传感器采用低功率电磁式原理，套装在真空灭弧室外部且靠近动触头侧，具备等电位屏蔽层，其保护接地与框架接地可靠连接，输出端子经传输线与外部采样电阻相连。c) 电压传感器采用电容式或电阻式原理，布置在极柱上部，高压侧与上出线座相连，低压侧通过航插与外部连接，其保护接地与框架接地可靠连接。图1 集成电流/电压传感器的固封极柱结构示意图1电压传感器，2上出线座，3真空灭弧室，4电流传感器，5下出线座A.3 型式试验JB/T 112032011的第6章适用，并作如下补充:A.3.1 概述JB/T 112032011的6.1适用，并作如下补充:a) 集成电流/电压传

19、感器的固封极柱的型式试验项目包括固封极柱、电流传感器、电压传感器的型式试验项目。b) 每项试验应在完整的集成电流/电压传感器的固封极柱上进行。A.3.2 固封极柱的型式试验项目JB/T 112032011的第6章适用。A.3.3 电流传感器的型式试验项目试验按照GB/T 20840.8的要求进行。A.3.4 电压传感器的型式试验项目试验按照GB/T 20840.7的要求进行。A.4 出厂试验JB/T 112032011的第7章适用，并作如下补充：a) 每项试验应在完整的集成电流/电压传感器的固封极柱上进行。b) 除JB/T 112032011的第7章中出厂试验外，还应按照GB/T 20840.

20、1的要求进行传感器准确度试验。附录B （资料性附录）智能综合保护测控装置B.1 范围本附录规定了12kV40.5kV户内智能高压真空断路器用智能综合保护测控装置技术要求、试验方法、检验规则及对标志、包装、运输、贮存的要求。本附录适用于12kV40.5kV户内智能高压真空断路器用智能综合保护测控装置(以下简称为装置)。B.2 技术要求B.2.1 环境条件装置的环境条件应符合GB/T 389222020中4.1的规定。B.2.2 额定电气参数B.2.2.1 直流电源对装置直流工作电源的规定如下：a) 额定电压：220V、110V；b) 允许偏差：-20%+10%；c) 纹波系数：不大于5%。B.2

21、.2.2 交流量输入模拟量采样回路定义如下：a) 交流电压额定值UN：3.25/3V；b) 交流电流额定值IN：1V；c) 频率额定值fN：50Hz。B.2.3 总体要求装置的总体要求应符合GB/T 389222020中4.3.1的规定。B.2.4 保护功能要求装置的保护功能要求应符合GB/T 389222020中4.3.2的规定。B.2.5 性能要求B.2.5.1 保护性能要求装置保护功能的性能应满足以下要求：a) 电流准确度误差：2.5%或0.01IN；b) 电压准确度误差：2.5%或0.01UN；c) 阻抗准确度误差：5%或0.05W；d) 频率准确度误差：0.05Hz；e) 滑差闭锁准

22、确度误差：10%或0.2Hz/s；f) 电压变化率闭锁准确度误差：10%或0.1UN/s；g) 角度准确度误差：3；h) 延时时间准确度：误差1%或40ms（低频减载延时时间准确度：误差1%或60ms）。B.2.5.2 测量准确度a) 电流、电压：0120%额定值；b) 电流和电压测量精度：0.2级；c) 有功和无功测量精度：0.5级；d) 功率因数精度：0.5级。B.2.6 开关量输入和输出对装置开关量输入和输出的要求应符合DL/T 4782013中4.5的规定。B.2.7 过载能力对装置过载能力的要求应符合DL/T 4782013中4.6的规定。B.2.8 功率消耗对装置的功率消耗要求如下

23、：a) 装置交流回路功率消耗应符合DL/T 4782013中4.7的规定。b) 装置直流电源回路功率消耗应符合DL/T 4782013中4.7的规定。B.2.9 机械要求B.2.9.1 结构、外观装置分为主单元和显示单元，主单元安装在断路器机构箱内部，通过橡胶阻尼减振器固定，线缆从侧边或背部出线通过航空插头与显示单元相连。显示单元可安装在交流金属封闭开关设备仪表室面板上。装置的结构和外观应要求如下：a) 主单元外形尺寸高（含连接器）不超过220mm，宽不超过180mm，装置嵌入柜内深度不超过160mm。b) 显示单元箱体嵌入柜内深度（含连接器）不超过260mm，前面板突出安装面部分不超过25m

24、m。c) 装置表面涂覆的颜色应均匀一致，无明显的色差和眩光，表面无砂粒、起皱和流痕等缺陷，金属结构件应有防锈蚀措施，所有紧固件应拧紧，不松动。d) 装置便于整体安装、拆卸及更换。e) 为防止电击伤害，装置的金属外壳、屏（柜）应实现导电性互连，并可靠接地。装置的外露可导电部分与保护接地端子或屏柜的接地铜排之间电阻不应超过0.1。B.2.9.2 主单元安装方式装置的主单元安装在断路器机构箱内部，可采用侧壁或后壁安装，如图B.1所示。(a) 主单元侧壁安装(b) 主单元后壁安装图B.1 主单元安装示意图B.2.9.3 显示单元安装方式装置的显示单元安装方式及安装尺寸应满足以下要求：a) 显示单元在开

25、关柜就地柜门嵌入安装，也可组屏安装，安装螺栓直径不小于M5。b) 显示单元采用左右两侧安装固定方式，安装辅件尺寸符合GB/T 19520.12的规定，采用腰形安装孔。c) 显示单元嵌入安装时，装置与开关柜面板开孔间缝隙不大于1mm。d) 显示单元开关柜安装，开孔尺寸为268mm（高）155mm（宽），安装孔水平方向中心孔距为170mm，垂直方向中心孔距为190.5mm。B.2.9.4 装置连接方式主单元与显示单元间进行通信连接，通信线缆或光纤经由航空插头连接，连接示意如图B.2所示。图B.2 显示单元开关柜安装示意图B.2.9.5 防护等级装置的防护等级应符合DL/T 4782013中4.10

26、.2.2的规定。B.2.9.6 机械振动、冲击和碰撞要求装置的机械振动、冲击和碰撞性能应满足DL/T 4782013中4.10.4的规定。B.2.10 装置接口装置的接口应符合GB/T 389222020中4.5的规定。B.2.11 绝缘要求装置的绝缘要求应符合DL/T 4782013中4.9的规定。B.2.12 电磁兼容性能装置的抗扰度和电磁发射性能应符合GB/T 389222020中4.12的规定。B.2.13 安全要求装置的安全性能应满足DL/T 4782013中第6章的要求。B.2.14 连续通电装置在完成调试后，应按DL/T 4782013中7.13的规定进行连续通电试验。连续通电试

27、验的具体要求由产品标准规定。B.2.15 保护联接阻抗装置的安全性能应满足GB/T 14598.22011中6.12.2.4的要求。B.3 试验方法装置的实验方法应符合GB/T 389222020中第5章的规定。B.4 检验规则装置的检验规则应符合GB/T 389222020中第6章的规定。B.5 标志、标签和使用说明书装置的标志、标签和使用说明书应符合GB/T 389222020中第7章的规定。B.6 其它随同装置一起供应的应有：a) 装箱清单；b) 装箱文件、资料清单及文件资料；c) 装置的纸质电气原理图或接线图、说明书；d) 产品出厂合格证书；e) 按备品清单或合同规定提供的备品备件（如元器件、易损件、测试插件、接线座、预制导线等）、安装附件、专用工具等。 15