10kV柱上SOG功能接地保护开关技术规范(2010版).doc

10kV柱上SOG功能接地保护开关技 术 协 议供 电 公 司 年 月10kV柱上SOG功能接地保护开关技术协议1适用范围 本技术条件适用于电力公司/供电公司10kV架空配电线路带SOG功能接地保护开关的订货(含开关本体，控制装置及电源变压器)，是相关设备招标书/订货合同的技术条款。 本技术条件规定了10kV架空配电线路负荷开关(以下简称负荷开关)及控制装置的使用环境条件、性能参数、结构尺寸、技术要求、型式试验、出厂试验、标志、包装、运输和储存等具体内容。2 适用标准 供货方应使用最新颁布执行的国家标准、行业标准和IEC标准，在需方同意时可以使用其他性能更高的标准。行业标准中已对产品质量分等作出规定的条款，供货方所提供的产品性能应达到优等品的标准。当以上标准中的条款与本技术条件发生偏差时，应以本技术条件为准。 引用有以下标准: 负荷开关部分 GB38042004 3.6kV40.5kV交流高压负荷开关 GB/T110221999 高压开关设备控制和设备标准的共同技术条件 GB311.11997 高压输变电设备的绝缘配合 GB7631990 交流高压电器在长期工作时的发热 GB33091989 高压开关设备常温下机械试验 GB27061989 交流高压电器动热稳定试验方法 GB19841989 交流高压断路器 DL/T8442003 12kV少维护户外配电开关设备通用技术条件 JB/DQ208083 高压开关设备防雨试验方法 控制装置部分 JIS C 4609-1990 高压受电用接地保护方向继电装置 参考制造厂企业标准。 电源变压器部分 GB12071997 电压互感器3 使用条件3.1海拔高度：1000m3.2环境温度：户外 -35+50，最大日温差25，最高年平均气温20，最高日平均气温353.3相对湿度：90% (25)3.4抗震能力：地面水平加速度2g，地面垂直加速度2g，同时作用持续三个正弦波，安全系数1.67。3.5日照强度(风速0.5m/s时)：0.1W/cm23.6最大风速34m/s3.7最大覆冰厚度：15mm3.8 污秽等级 级（GB/T 5582-1993）3.9安装位置：户外、10kV架空线路用户责任点处或常发生故障的分支线路处3.10适用于10kV配电网中性点不接地和经消弧线圈接地（可选功能）各种接地方式4技术要求4.1负荷开关本体部分4.1.1负荷开关类型4.1.1.1采用灭弧介质为真空的负荷开关。4.1.1.2选用空气绝缘或固体与空气的混合绝缘。4.1.1.3真空管采用陶瓷外壳，推荐生产厂见附件。4.1.1.4开关操作机构为：手动弹簧合闸、手动弹簧蓄能、手动分闸或电磁脱扣分闸。4.1.2性能参数序号名称单位数值备注1额定电压kV122断口绝缘水平工频(干试与湿试)42雷电冲击试验电压(峰值)753对地及相间绝缘水平工频干试42湿试34雷电冲击试验电压(峰值)754额定电流A6305额定热稳定电流(有效值)kA206额定热稳定时间s27额定短路关合电流(峰值)kA508额定动稳定电流(峰值)9关合有功负载电流A630100次10闭环开断电流A63010次11额定电缆充电开断电流A1010次12额定线路充电电流A110次13接地故障开断电流A3010次14额定过负荷开断电流A12003次15额定投切空载变压器电感电流A3016机械寿命次500017关合额定短路电流次数次518开断额定电流次数（真空灭弧）次10019手柄操作力小于N25020闭锁电流A4001004.1.3技术要求4.1.3.1操动机构的控制、联动、信号电路的各元件及辅助回路本身应能承受工频试验电压2kV/1min。4.1.3.2负荷开关按GB330989第五条及GB38042004第6.6.3条规定，开关机械操作次数为5000次。4.1.3.3负荷开关在机械寿命试验前后，进行温升试验，按GB763-90进行，并都应在合格范围内，且升温试验前后主回路电阻之差不超过20。4.1.3.4负荷开关按GB38042004中表6规定的次数进行额定负荷电流开断、关合。以额定短路电流的关合试验。开断电流前后应能承受工频试验电压42kV/1min及雷电冲击耐受电压75kV正负极性各15次(开断电流试验后断口间通过雷电冲击耐受电压值的80)。4.1.3.5负荷开关防雨试验按JB/DQ208083高压开关设备防雨试验方法进行，其额定1min工频湿耐压试验，对地34kV。4.1.3.6负荷开关的操作机构为：手动弹簧合闸，手动弹簧储能，电磁脱扣分闸且能手动分闸。电磁脱扣操作电压为100V，在90110额定电压应可靠动作。4.1.3.7负荷开关外壳上有明显“分”、“合”等指示，安装运行后可以清晰地识别开关分、合闸位置。并且必须保证分、合闸指示与开关分、合闸位置对应一致。 负荷开关合闸拉杆两端设拉孔以便用操作杆合开关。4.1.3.8负荷开关外壳采用钢板，真空负荷开关外壳的厚度不小于2.3mm，要求进行清洗、化学钝化、两遍防日光、防腐蚀油漆以及喷塑。为了与线路用开关区别，喷涂颜色为国际灰。 负荷开关外壳底部用红漆喷涂生产厂标志高度不小于100mm，制造年月高度不小于75mm，在杆下(12米处)裸眼清晰可辨。 箱体双侧面分别用醒目漆喷涂电源侧、负荷侧。4.1.3.9安装方式为吊装结构。应配有可安装托架，能承受300kg重量，吊钩及安装板采用热镀锌钢件，热镀锌厚度不小于70m。开关结构应适合于搬运、安装及拆卸工作。4.1.3.10开关在寿命期具有有效的保障运行安全、防治凝霜、露的措施，箱内加装吸附剂。4.1.3.11开关下方应设置压力释放区域，在开关内部发生短路时，内部不会有飞溅物飞出。4.1.3.12设置专用接地引线安装装置、安装螺栓及接地标志。4.1.3.13负荷开关整体寿命为20年。4.1.4其他部件4.1.4.1高压瓷套管 高压瓷套管应采用外部雨水无法侵入的密封结构。 高压瓷套管及其密封圈应采用优质材料，高压瓷套管为白色。 高压瓷套管静态拉力纵向不小于500N、水平不小于250N，爬电距离不小于300mm。4.1.4.2低压套管 控制回路使用的套管采用塑料材料，其结构应能防止雨水侵入。4.1.4.3高压接线端子 主回路接线端子采用压接端子连接方式，2孔端子接线板。孔间距为40mm。 接线端子上应附有M12的不锈钢螺栓，螺母，垫圈和弹簧垫圈。 主回路接线端子板为垂直方向。 防止主回路接线端子的带电部外露，应采用耐电痕化性500V（CTI）以上的绝缘端子罩。4.1.4.4控制电缆 控制电缆应采用有充分机械强度、电气性能及绝缘性能，柔软并应具有良好的耐候性、耐电痕化性的0.75mm2的9芯控制电缆。其中故障检测信号传输部应为屏蔽结构。 从套管外部开始计算电缆的长度为10m，电缆内部的各芯线应使用不同颜色或记号进行标志，各芯线端部接有压接端子。4.1.4.5接地端子 负荷开关负荷侧的顶部设置了接地端子。接地端子应为M12不锈钢螺栓，能够连接5.538mm2的接地电线。4.1.4.6接地电流检测装置 负荷开关内部安装有检测接地电流的矩形零序电流互感器，在结构上使用1个零序电流互感器检测零序电流。4.1.4.7过电流检测装置 负荷开关内部安装有测量过电流的电流互感器。4.1.4.8零序电压检测装置 负荷开关内部安装有检测零序电压的零序电压检测装置与高压电容器组合测试零序电压。4.1.4.9触头、灭弧室 负荷开关的触头以及灭弧采用具有良好开断性能真空灭弧室。4.2控制装置4.2.1工作原理及安装 与负荷开关本体配套，具有检测故障和保护控制功能，当界内发生相间短路故障后，在变电站馈线或线路柱上断路器分闸，线路失电后，启动电磁脱扣跳开负荷开关；当界内发生单相接地故障后，直接启动电磁脱扣跳开负荷开关。应采用有效的方法，防止电源侧发生单相接地故障时所可能产生的误动作。与负荷开关同杆安装，距地面2.5m以上。4.2.2结构型式4.2.2.1工作原理电路采用微机构成。内置接地继电器回路、过电流储能跳闸回路，设计结构便于进行动作测试。设置有电源显示灯，自我诊断异常显示灯，零序电流显示灯，零序电压显示灯，接地故障显示器，短路故障显示器，测试用开关，相角切换开关，动作电流（零序电流）,动作电压（零序电压）及动作时间整定值切换开关等。4.2.2.2线路板采用嵌入式结构。4.2.2.3控制装置外壳采用ABS材料，为了保护控制装置应配置喷涂的不锈钢外箱。4.2.2.4负荷开关本体与控制装置的连接应采用九芯通信电缆。4.2.2.5设置专用接地引线安装螺栓及接地标志。4.2.3控制装置操作及参数设置面板4.2.3.1设置电源指示灯（运行红灯常亮）、自我异常诊断指示灯（红灯灯亮）、零序电流指示灯（红灯灯亮）、零序电压指示灯（红灯灯亮）及故障时的动作显示器（发生故障时翻牌为橙色），中性点接地方式选择开关。4.2.3.2设置故障指示器复位按钮。4.2.3.3参数设置面板应含项目为了使用方便相间保护应固定为400100A。单相接地保护整定为必备整定项目：零序电压整定值，零序电流整定值，接地动作时间整定值。4.2.3.4控制装置上应有明显文字表示的重要注意事项。4.2.3.5所有标志应固定牢固、耐候。4.2.4额定参数4.2.4.1频率：50HZ。4.2.4.2电源电压额定值：AC100V。4.2.4.3功率损耗 正常工作时，工作电源回路，保护动作时电源回路均10W；4.2.5功能4.2.5.1保护功能1)单相接地保护 定值整定范围适应电网中性点不接地系统和经消弧线圈接地系统，技术要求见下表。定值内容整定值零序电流整定值完全接地时电压的5%，7.5%，10%，15%四档零序电流整定值0.2，0.3，0.4，0.6A四档接地动作时间整定值0.5s，2.0s，30s，120s备注：出厂设置以商务合同为准。零序电压，零序电流动作整定值和接地动作时间整定值，应根据系统的不同特点设定合适的值。 系统应能够自动判断故障时发生在开关的电源侧还是负荷侧，避免保护误动作。 不需与变电站出线保护配合。 时间应适当延长，避免瞬时性接地造成保护误动。2)相间保护 整定值固定为400100A。 当界内发生相间(含相间及接地短路)短路故障时，过电流保护需要在0s内启动并记忆，当测到短路电流超过整定值时，在变电站的断路器跳闸后，开关跳闸，隔离故障。然后变电站上的断路器重合成功，恢复其他非故障部分的供电。说明： 1、装置需要在故障发生到保护跳闸的时间内启动，也就是说装置必须在变电站侧速断保护时间内能够启动并记忆； 2、该装置只能用在架空线的分支线上且不能上下级串联使用。 3、装置必须采取可靠措施在故障电流消失后跳闸； 4、装置必须在重合之前（1s）确保可靠跳闸，避免重合时对装置造成冲击。 5、对于电机启动等冲击性负荷（电流大于定值）在电流恢复正常时装置不会误动（即装置不会判为电流消失）。 6、建议采取措施，装置跳闸后上传信号，避免长时间中断用户供电。4.2.5.2控制逻辑关系当界内发生单相接地故障达到零序电压和零序电流保护整定值，控制装置在保护整定时间正确动作，作用于开关跳闸，隔离故障。界外(系统侧)发生单相接地故障时，无论负荷侧电缆的长度如何，保护均不应动作。当界内发生相间(含相间及接地短路)短路故障时，相间过电流保护启动并记忆，当测到短路电流超过整定值时，在变电站或线路柱上断路器跳闸后，开关跳闸，隔离故障。4.2.5.3自我诊断 装置在正常运行时定时自检，自检的对象包括控制装置内部的零序电流、零序电压、短路故障闭锁回路以及跳闸回路。自检异常时，警报接点短接，警报指示灯灯亮。4.2.5.4动作指示 动作显示器在检测出故障，控制装置控制开关动作后保持显示状态，以方便查找故障。4.2.6性能4.2.6.1绝缘性能1）绝缘电阻 各电路分别与地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间，交流电流电路与交流电压电路之间，交流电路与直流电路之间，用开路电压为500V的测试仪器测定其绝缘电阻值应不小于100M。2）介质强度产品能承受下表所示的工频耐压试验，无击穿或闪络现象。试验部位工频耐受电压（1min，KV）电气回路与外箱（对地）间2.0电气回路间2.0开口触电间1.04.2.6.2冲击电压 产品的各电路分别与地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间，以及交流电流电路与交流电压电路间，应能承受标准雷电波的短时冲击电压检验，检验电压的峰值为5kV。 承受冲击电压后，产品主要性能指标应符合本标准的要求，在检验过程中，允许出现不导致绝缘坏的闪络，如果出现闪络，则应复查绝缘电阻及介质强度，此时介质强度检验电压值为规定值的75。4.2.6.3耐湿热性能 装置应能在温度40，湿度95%的环境下通电48小时下正常工作。4.2.6.4抗干扰能力 承受高频干扰能力，按JIS C4609-1990，7-14款规定，产品应能承受JIS C4609-1990的要求。 承受静电放电干扰能力，按JIS C4609-1990，7-14款规定，产品应能承受JIS C4609-1990的要求。4.2.6.5机械振动性能 产品应能承受JIS C4609-1990中7-20规定的机械振动性能要求。4.2.6.6防护及外观要求 1）产品的金属零件应经防腐蚀处理，所有零件应完整无损，产品外观应无划痕及损伤。 2）产品所用元器件应符合相应的技术标准要求。 3）产品元器件、零部件应安装正确、牢固，并实现可靠的机械和电气连接。 4）同类产品的相同功能的易损件应具有高可靠性，可换性。 5）控制装置参数的调整、整定应方便。 6）外壳防护（IP防护）等级为GB4208-1993中的IP44。（注：当采用通用外壳并已通过IP防护试验时，可不再作试验。） 7）机械性能 控制装置在没有通电的状态下，分别在装置的上下，前后，左右，加上最大加速度为300m/s2的冲击，进行2次这样的冲击以后，装置各个部分没有异常，经过动作确认，装置能够正常工作。 8）耐久性能 控制装置的整定电流值和整定电压值调整到最小值，开关的三相一起，加上整定电压值150%的电压，整定电流值的400%在0.5秒内通过ZCT，让控制装置动作然后再复位，这样的操作重复500次后，调查控之装置有没有异常。这个时候，接点回路可以不通电。按照JIS C4609中的7-19规定的进行耐久性试验后，装置应该正常动作。4.2.7寿命应大于10年4.2.8在需要时应可增加无线通信功能。4.3 电源变压器4.3.1 技术参数 1）额定电压 12kV 2) 额定频率 50Hz 3) 绝缘水平 42/75kV 4) 准确级 1级以上 5）额定输出 30VA4.3.2 性能 电源变压器采用户外环氧树脂浇注型电压互感器，性能满足GB12071997电压互感器5.试验5.1负荷开关（型式试验） 应通过相应标准GB3804-20043.640.5V交流高压负荷开关和GB/T110221999 高压开关设备控制和设备标准的共同技术条件所规定的全部型式试验。5.1.1机械试验 1）机械特性试验方法符合GB3309-89中第3章规定。 2）机械寿命试验按GB3309-89第5章及GB3804-90中表8规定分5个循环进行。5.1.2温升试验 长期工作时发热试验和主回路电阻测量按GB763-90及本技术条件的规定。5.1.3绝缘试验 1）开关1min工频耐受电压和雷电冲击耐受电压试验应符合本技术条件，按GB311.1-1997规定。 2）辅助回路耐受电压应符合本技术条件规定。5.1.4额定短时耐受电流（2s）及额定峰值耐受电流试验按GB2706-89及本技术条件进行。5.1.5短路电流关合能力试验按GB1984-89中7.11条规定及本技术条件，应满足上述标准的要求。5.1.6防雨试验应符合本技术条件。5.2负荷开关（出厂试验） 每台开关出厂前均须经严格检查，并应向用户提供出厂试验报告，出厂试验应按以下项目和程序进行。5.2.1外观、结构符合图纸设计及技术要求。5.2.2进行机械试验5.2.3进行主回路电阻测量，应在机械操作试验后，其实测值应小于150。5.2.4进行主回路工频耐受电压试验。5.2.5进行辅助回路工频耐受电压试验。5.3控制装置（型式试验）5.3.1控制逻辑试验应正确无误。按照制造厂家规定的综合动作试验的规定。5.3.2温度试验 按照JIS C4609-1990中的7-11的规定。5.3.3功率消耗测试按照JIS C4609-1990中的7-12 规定的方法进行5.3.4工作电源对装置性能的影响测试按照JIS C4609-1990中的7-10规定的方法进行5.3.5绝缘性能测试按照JIS C4609-1990中的7-15规定的方法进行5.3.6耐湿热性能试验按照本公司自己制定的耐湿热性能试验中规定的方法，在温度40，湿度95%的环境下通电48小时，装置能够正常工作。5.3.7电压突降和电压中断适应能力按JIS C4609-1990中的7-13规定的方法，测试后应能正常工作，产品主要性能应符合本标准的要求。5.3.8抗干扰试验 1）以承受高频干扰能力测试，按JIS C4609-1990中7-14 规定的方法，测试后产品内元器件不应损坏，产品主要性能应符合本标准的要求 2）承受浪涌干扰能力测试，按JIS C4609-1990中7-17规定的方法，测试后产品内元器件不应损坏，产品主要性能应符合本标准的要求 3）承受机械振动干扰能力测试，按JIS C4609-1990中7-20规定的方法，测试后产品内元器件不应损坏，产品主要性能应符合本标准的要求.5.3.9 动作电流值试验按JIS C4609-1990中7-3规定的方法进行试验。5.3.10 动作电压值试验按JIS C4609-1990中7-4规定的方法进行试验。5.3.11 相位特性试验按JIS C4609-1990中7-5规定的方法进行试验。5.3.12动作时间试验按JIS C4609-1990中7-6规定的方法进行试验。5.3.13 惯性试验按JIS C4609-1990中7-8规定的方法进行试验。5.3.14 控制电压特性试验按JIS C4609-1990中7-10规定的方法进行试验。5.3.15 温度特性试验按JIS C4609-1990中7-11规定的方法进行试验。5.3.16 控制电源负荷试验按JIS C4609-1990中7-12规定的方法进行试验。5.3.17 过流储能跳闸动作试验按JIS C4607-1999中6-7-3规定的方法进行试验。5.3.18 绝缘电阻试验按JIS C4609-1990中7-15规定的方法进行试验。5.3.19 工频耐受电压试验按JIS C4609-1990中7-16规定的方法进行试验。5.3.20 雷电冲击耐受电压试验按JIS C4609-1990中7-17规定的方法进行试验。5.3.21 振动试验按JIS C4609-1990中7-20规定的方法进行试验。5.3.22 冲击试验按JIS C4609-1990中7-21规定的方法进行试验。5.3.23 耐久性试验控制装置的整定电流值和整定电压值调整到最小值，开关的三相一起，加上整定电压值150%的电压，整定电流值的400%在0.5秒内通过ZCT，让控制装置动作然后再复位，这样的操作重复500次后，调查控之装置有没有异常。这个时候，接点回路可以不通电。按照JIS C4609-1990中的7-19规定的进行耐久性试验后，装置应该正常动作。5.4控制装置（出厂试验）5.4.1结构及外观检查结构及外观要求按JIS C4609-1990中7-2的要求。5.4.2动作值及准确度测试 按照JIS C4609-1990中7-3，4，5，6规定的方法进行。5.4.3绝缘性能测试按照JIS C4609-1990中7-15规定的方法进行。5.5穿缆式零序CT型式试验5.5.1精确度试验5.5.2额定短路耐受电流（20KA，2s）和额定峰值耐受电流（50KA）试验（结合开关型式试验）。5.5.3 工频耐受电压试验5.5.4雷电冲击耐受电压试验5.5.5绝缘电阻试验5.5.6变比极性试验5.5.7耐振动试验5.5.8耐电流强度试验5.6穿缆式零序CT(出厂试验)5.6.1精确度试验5.6.2外观结构试验5.6.3极性试验5.6.4绝缘电阻试验5.6.5工频耐受电压试验5.7电源变压器（型式试验）5.7.1温升试验5.7.2精确度试验5.7.3局部放电试验5.7.4雷电冲击（全波和截波）试验5.7.5操作冲击试验5.7.6户外式互感器的湿试验5.7.7励磁特性测量5.7.8误差测定5.7.9短路承受能力试验5.8电源变压器（出厂试验）5.8.1精确度试验5.8.2局部放电试验5.8.3出线端子标示检验5.8.4绝缘电阻测试5.8.5绝缘强度试验5.8.6直流电阻测量5.8.7励磁特性试验6铭牌标志6.1开关铭牌应在开关操作手柄侧的醒目位置，设置有铭牌，其内容如下表所示。名称高压交流负荷开关型号额定电压 额定电流 额定频率 额定冲击耐压 额定短路持续时间 额定短路关合电流 总质量製造年月(例)2008年3月制造编号制造厂商6.2控制装置铭牌应在控制装置的醒目位置设置铭牌，内容如下表所示。名称 型号 额定控制电压 额定频率 ZCT编号 ZPD编号 制造年月 制造编号 製造厂商6.3电源变压器铭牌商品名称电压互感器商品型号 适用标准 制造公司制造编号额定一次侧电压 额定二次侧电压 额定容量 额定频率 耐电压 使用环境 总重量 准确等级 6.4开关的外部标志开关外壳的表面应有如下表所示的标志。项目内 容位 置颜色（蒙塞尔色号）额定电流 箱底红色（9R5.513.5）开关种类 箱底红色（9R5.513.5）制造商商标箱底红色（9R5.513.5）制造年月箱底红色（9R5.513.5）合合手柄侧和内侧红色（9R5.513.5）分分手柄侧和内侧绿色（2.5G510）操作手柄合侧红色（9R5.513.5）切侧绿色（2.5G510）指针箱壳背面白色（N9）电源电源箱壳侧面红色（9R5.513.5）负荷负荷箱壳侧面红色（9R5.513.5）箭头箱壳手柄侧（合字上方）红色（9R5.513.5）箱壳手柄侧（分字上方）绿色（2.5G510）7其它要求7.1.1供货方在