GG1A高压开关柜改造技术要求及验收方法分析

高压开关柜改造技术要求及验收方法前言同煤集团所属的各煤矿地面配电室及用电单位原运行的高压开关柜为80年代的固定式开关柜，其配用断路器为少油断路器，手动操作机构或弹簧操作机构。保护回路均采用反时限过流保护。根据安全生产的需要及有关部门领导的要求，对原有的开关柜进行技术改造，使用真空断路器，及综合保护器。在不改变原有运行方式的前提下对开关柜进行技术改造，并提出下列要求，使改造后的开关柜符合现行的国家（部）标准，以达到安全可靠运行的目的。一、技术要求(一）断路器的主要技术要求1.引用标准《高压输变电设备的绝缘配合》GB311.1-1997《高电压试验技术第一部分》GB/T16927.1-1997《高电压试验技术第二部分》GB/T16927.2-1997《交流高压电器在长期工作时的发热》GB763-90《高压开关设备常温下的机械试验》GB3309-89《交流高压断路器》GB1984-89《高压开关设备通用技术条件》GB11022-89《10~35KV户内高压真空断路器订货技术条件》DL403-91《3~35KV交流金属封闭开关设备》GB3906-91《户内交流高压开关柜订货技术条件》DL404-91《额定电压1KV以上50KV以下交流金属封闭开关设备和控制设备》IEC298(1990)2.推荐使用断路器型号：ZN73-12、ZN63-12(Y)等（永磁机构）2.使用环境①周围空气温度上限40℃下限-25℃②安装高度不超过海拔1000米室内③室内相对湿度不超过85％④没有导电尘埃与足以能腐蚀金属和破坏绝缘的气体的场所。⑤没有爆炸危险的场所⑥没有剧烈震动和颠簸，且垂直倾斜度不超过5°3.技术参数序号名称单位数值1额定电压KV122额定冲击耐受电压（峰值）KV753额定短时耐受电压（1min）KV424额定频率Hz505额定电流A630125025006额定短路开断电流KA2531.531.57额定短路关合电流KA6380808额定峰值耐受电流KA6380809额定短时耐受电流KA2531.531.510额定操作顺序O-0.3S-CO-180S-CO11额定短路电流开断次数次5012额定电流开断次数次2000013额定单个和背对背电容器组开断电流A630/40014机械寿命次2000015额定短路持续时间S4（二）微机保护装置（综合保护器）的技术参数1.额定交流输入交流电流：5A交流电压：220V频率：50Hz2.交流回路功耗交流电流功耗：额定为5A时，不大于0.5VA/相交流电压功耗：额定为5VA3.过载能力交流电流回路：2倍额定电流连续工作10倍额定电流允许10S20倍额定电流允许1S4.保护精度及范围过流速断定值：2~100A定值精度：误差不大于±5％过流时限范围：0.1~100S时间精度：误差不大于±3％+35ms5.精确保护范围保护电流范围：2~100A（额定为5A，精确测量电流为2~10A速动动作时间：1.2倍速动动作电流的动作时间≤50MS延时动作时间：10IS动作时间0.5~16s（Is为精确测量电流）速动时间：Ts50ms6继电器输出主接点输出容量：AC240V/10A报警接点输出容量：30V/5A动作时间：5~10ms7环境条件工作温度：-5℃~+45℃，24小时内平均温度不超过35℃储存温度：-25℃~+75℃，在极限值下，不施加激励量，“装置”不会出现不可逆变化，温度恢复后，“装置”能正常工作。相对温度：最湿月的月平均最大相对湿度为95％，同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无凝露；最高温度为40℃时，最大相对湿度不超过50％.8绝缘电阻“装置”的电源回路、交流回路、开出回路、外壳相互之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各路绝缘电阻不小于100MΩ9介质强度介质强度：在正常试验大气条件下，继电器电源回路、交流回路、开出回路、外壳相互之间能承受50Hz、电压2KV、历时1min的耐压试验而无闪络击穿现象。冲击电压：在正常试验大气条件下，继电器电源回路、交流回路、开出回路、外壳相互之间能承受1.2/50μS的标准雷电波短时冲击电压试验，开路试验电压5KV湿热性能：耐湿热性能符合GB/T726110.抗电磁干扰性能“装置”能通过DL/478-2001标准中规定的电磁兼容性能试验。静电放电干扰：“装置”能承受GB/T7261标准规定的静电放电试验。电磁场辐射干扰：“装置”能承受GB/T7261标准规定的电磁场辐射试验。快速瞬变干扰：“装置”能承受GB/T7261标准规定的快速瞬变干扰试验。脉冲群试验：“装置”承受试验电源频率为100KHz，试验电压为共模2500V,差模1000V的衰减震荡而不拒动，不误动。11.机械性能振动：“装置”能承受GB/T7261规定的严酷等级为Ⅰ级的振动耐久能力试验。冲击：“装置”能承受GB/T7261规定的严酷等级为Ⅰ级的冲击耐久能力试验。二、改造方案的要求1.开关柜改造总装配图GROUP团DA集吉林永JILINYONG大司LTD公有限CO.,开关紧急操作面板，遇紧急情况可随时打开2.按上图所示重新制作开关室门板、电缆室门板、仪表室与端子排室及门板，隔离开关操作板，隔离开关检修面板，所有面板均应进行喷塑处理3.改造后开关柜应装有“五防”闭锁，并可可靠工作达到“五防”要求；4.开关室门应装有开关紧急操作面板，面板设有观察窗，以便观察开关的工作状态，并可在紧急状态下打开面板进行分合闸操作5.按用户要求重新制作上下分支母线（规格为），所有母线均应热缩，贴相序标识，所有搭接处均应进行烫锡或镀银处理。6.电缆室底部应进行封堵，（以防止小动物进入间隔）7.重新制作电缆编号、模拟母线及眉头8.开关柜改造后应整体达到美观的效果，并达到EPC3防护等级标准9.二次改造需更换端子排室全部端子，应使用现通用的凤凰端子，并重新配线，电流互感器引线应不小于2.5平方，引线接头需烫锡使用线鼻子，并用符号管标记；10.开关的二次线与柜体端子排连接应采用插头式连接，以方便日后检修之用11.改造后厂家需出具完整二次图纸三、改造施工步骤1.开关柜改造为现场改造，施工前应按供电系统“三级工作票”制度申请停电，确认安全后方可进行施工作业。2.将开关柜前部全部拆除，包括仪表室，端子排室，隔离开关操作板，机构操作板，及所有门板3.拆除原有少油断路器、手动操作机构及电流互感器开关工作状态观察孔4.安装电流互感器、真空开关5.安装重新制作的整体框架，所有焊接处应为柜内侧焊接，外部不露焊道。6.重新制作上下分支母线，母线需热缩，搭接处需烫锡或镀银7.现场进行二次接线8.调整上下隔离开关的工作状况，9.按验收表（表一）进行闭锁的检查及进行综保的特性试验四、开关柜“五防”机械闭锁检验1．防止带负荷分、合隔离开关。即当断路器处于合闸状态时，隔离开关不能进行分、合操作。只有当断路器处于分闸状态时，隔离开关方可进行分、合闸操作。无论隔离开关处于分、合闸位置，断路器均应能进行分、合闸操作。2．防止误入带电间隔。即当隔离开关处于合闸状态时，开关室门与电缆室门被锁死，不能打开。同样，在开关室门和电缆室门没有关闭的情况下，隔离开关不能合闸。3．防止带电挂接地线，开关柜的电缆室内装有接地装置，作为停电检修时挂接地线用。由于在开关室门装有机械联锁，只有当隔离开关分闸后，才能开启开关室门与电缆室门挂接地线，故可防止带电挂接地线。4．防止带接地线送电，如果接地线不拆除右侧电缆室与开关室门板不能完全关闭，此时隔离开关也无法关合，故可防止带接地线送电。5.当开关为电源下进线时，开关柜的电缆室门板装有单独的闭锁装置及带电显示器，即只有在进线电源关闭后，电缆室门才可打开。附：“五防”闭锁验收单（表二）四、开关柜综合保护器改造验收检验1.现有综保装置在交流回路中存在的问题：现在通常使用的综合保护装置，其工作状态不但取决于电流值还取决于工作电压的稳定方可发出电流状态的信息，使开关得到控制。当出现短路时，虽然电流值猛增但是综合保护装置的电源降至为零时，它将无法工作，也就不能发出分闸指令。断路器本身得不到分闸命令而拒绝分闸（拒分事故）。此时在同一母线上的综合保护器都处于非工作状态，将使事故进一步扩大延伸。81SLT,2SLT过流脱扣器线圈2与机构成套保护电流速断过电流电流测量N412N421C423A423C422A422C421A421N411C411A4111SLT1n1nDDDDD1n1n2SLTD1S11S2LHa1S11S2LHaADDD1S11S2LHaWHWH1S11S2LHa1n1n使用综合保护器的保护原理图KMn6S机构辅助开关1与机构成套7YA1,YA2分合闸电磁铁2与机构成套31ZK,2ZK空气开关DZ47-2P/6A24HD,LD,UD信号灯AD16-223红绿黄各一个5CK旋钮开关LAY3-11121n保护装置HDEP-82011KK控制开关LW2-Z-1a.4.6a.40.20.4/F81符号序号型号规格名称数量备注跳闸信号事故音响保护电源引自同一母线PT分闸回路合闸指示分闸指示合闸回路空气开关交流220V操作电源1n1n011013DDDDDDDDDD727907010907050333321SKK1917KK131SYM1n1nYA2SSHD12SLD12KK67KK1613KK11101ZKYA1S3SKK58D1ZKKMa2.改造后的综保装置的检验方法原理图：1ZK方框内为开关柜内回路D3D4D4D3综合保护保护装置电源接线端子KMa1ZK1ZK1n1nKMnD1v1n1n1S11S2LHa1S11S2LHaD22SLT1n1nDDDD1n1n1SLTA421C421A422C422A423C423N421KMnKMa装置电源RHKA1BK~380V电源KKIIIII电流指示接测试品电流回路A421N4219220V10A多孔插座2开关主节点5V交流电压表0-~250V16R滑动变阻器BX8-1645欧1100VA17HK空气开关30A18K空气开关14A交流电流表44L5-A0-30A121BK变压器BK-3001500VA输入两相380V输出220V11电秒表4011符号序号型号规格名称数量备注时间测试电流调节电压指示变压器空气开关~380V电源电秒表~220V电源DLI保护装置电源调节图2中的R会使电流增大，电压降低，也就是模拟系统短路状况，把图中的A421/N421接入被测试的电流保护回路，Kma/KMn接到保护装置需要的电源，首先把滑动变阻器的电使阻调到最大，合上HK开关，这时等于是系统正常状况，A421/N421输出的是正常运行的电流，Kma/KMn输出地是~220V电源给保护装置，迅速调节R，使R的阻值变小，这时等于是系统短路状况，A421/N421输出的电流会使SLJ过流脱扣器动作，使开关跳闸，同时KMa/KMn输出地电压会从~220V迅速降低，模拟了压降过程。3.改造后的综保装置应在下图所示波形及示意图中可靠工作00ttV短路状态试验状态I电压波形电流波形综合保护器工作电压为综合保护器的工作电压在衰减过程中的正常工作区域试验设备中电流电压关系曲线图0电流互感器二次电流Ie(A)Ue(~V)40353025201510516014018020022024012010080602040TQ模拟交流回路短路试验图控制电源220VACT5A电流保护装置开关跳闸开关合闸t000ttV短路状态正常运行I电压波形电流波形波形示意图短路点3.改造后的综保装置检验步骤：a断开操作电源，接上试验装置的输出电源。b断开电流互感器的二次保护电流，接上试验装置的输出电流。c其他接线按试验方法连接好。d开始试验。e合上电源开关K，红色电源指示灯亮。电源正常。f合上试验开关HK。g调节电阻R，达到下表的电流，同时记录好对应的电压与时间。附保护装置与开关跳闸试验报告（表三）表一开关柜改造项目验收表序号项目结论备注1外观检查包括所有面板是否整洁，所有仪表、示灯工作是否正常2上下分支母线是否按要求制作包括母线规格、