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          12kV国网全绝缘固体柜标准化细则

          | | | | 2021-3-18 21:14

          12kV国网全绝缘固体柜标准化细则(国家电网有限公司配电网设备标准化设计定制方案)(2019年版)

          1 固体柜标准化原则

          12kV固体绝缘环网柜标准化设计依据以下原则:(1)12kV固体绝缘环网柜采用单柜安装;

          (2)针对同一结构方案,调研了国内外主流生产厂家产品的外形参数,对外形尺寸(包括宽度、深度、高度)、地脚安装尺寸、电缆接线高度、扩展母线位置及连接型式等进行标准化,并给出两种定制方案选择,满足不同生产厂家设备通用互换。

          (3)尺寸尽量兼容12kV SF6气体绝缘环网柜,便于后期环保型设备更换。

          2典型结构方案

          12kV固体绝缘环网柜应采用固体绝缘介质将开关设备主回路高压元件全部包覆或固封在经过表面金属化处理的绝缘结构内,除外部连接外,全部装配完成并封闭在接地的金属外壳内。绝缘结构内的开关应为三工位开关,在全部装配完成后,局部放电等参数应满足相关标准要求。

          2.1 单元柜方案

          固体绝缘环网柜共计4类典型结构方案,均为单元柜方案,包括电缆连接单元柜、负荷开关单元柜、TV单元柜、断路器单元柜,其结构方案与12kV环保气体绝缘环网柜相同。12kV固气绝缘环网柜一次方案图汇总如表1所示。除此之外,其余结构方案不再推荐使用。

          调研市场上结构方案参数,对于每种结构方案给出2种定制方案(结构尺寸不同).(1)结构方案1:电缆连接单元柜。

          1)定制方案1:电缆连接单元柜定制方案1尺寸示意图如图1所示。

          12kV固体绝缘环网柜一次方案图汇总

          图1:电缆连接单元柜定制方案1(配单电缆+避雷器)尺寸示意图

          (a正视图;《b)侧视图

          2)定制方案2:电缆连接单元柜定制方案2尺寸示意图如图2所示。

          图2:电缆连接单元柜定制方案2(配单电缆+避雷器》尺寸示意图

          (a》正视图:(b)侧视图

          (2)结构方案2:负荷开关单元柜。采用母线侧三工位开关布置方案。1)定制方案l:负荷开关单元柜定制方案1尺寸示意图如图3所示。2)定制方案2:负荷开关单元柜定制方案2尺寸示意图如图4所示。(3)结构方案3:TV单元柜。

          1)定制方案1:TV单元柜定制方案1尺寸示意图如图5所示。2定制方案2:TV单元柜定制方案2尺寸示意图如图6所示。

          图3:负荷开关单元柜定制方案1(配单电缆+避雷器)尺寸示意图

          (a)正视图:《b)侧视图

          图4:负荷开关单元框定制方案2(配单电缆+避雷器)尺寸示意图

          《a)正视图: (b)侧视图

          图5:TV单元柜定制方案1(配避雷器)尺寸示意图

          《a)正视图:(b)侧视图

          图6:TV单元柜定制方案2(配避雷器)尺寸示意图

          《a)正视图:(b)侧视图

          (4)结构方案4:断路器单元柜。采用母线侧三工位开关布置方案。

          1)定制方案1:断路器单元柜定制方案1尺寸示意图如图7所示。

          图7:断路器单元柜定制方案I(配单电缆+避雷器》尺寸示意图

          (a正视图:(b)侧视图

          2)定制方案2:断路器单元柜定制方案2尺寸示意图如图8所示。

          2.2环网箱中环网柜组合方案

          环网箱中环网柜组合方案参照本书3.2.3中SF。气体绝缘环网柜的要求。

          2.3 预装式变电站中环网柜组合方案

          预装式变电站中环网柜组合方案参照本书3.2.4中 SF。气体绝缘环网柜的要求。

          图8:断路器单元柜定制方案2《配单电缆+避雷器)尺寸示意图

          《a)正视图:Cb)侧视图

          3一次接口及土建接口

          装配完成后开关柜宽度、高度、深度应满足标准化参数要求,并符合给定的公差要求。3.1柜宽

          TV柜单元柜宽为600mm,其他方案各单元柜宽为420mm。3.2柜深

          各类功能单元柜底框架深度为875mm。最大外形(投影距离)为900mm。3.3柜高

          定义柜体外形高度(含仪表室、顶扩母线)。

          各柜型柜体高度=1700mm(如图1~图8所示)。

          3.4仪表箱

          仪表箱高度为350mm,TV单元柜方案宽度为600mm,其余方案宽度为420mm,深度(不含门)≥280mm.

          3.5主开关灭弧方式

          主开关采用真空灭弧方式。3.6 主母线

          环网柜的主母线应采用绝缘母线,绝缘外表面可靠接地,柜与柜间用金属隔板隔开,但不得产生涡流,两端母线应用绝缘封堵密封。

          主母线的导电截面积不小于 300mm2。

          主母线接合处应有防止电场集中和局部放电的措施。3.7外露绝缘件接地方式

          (1)主导电回路中的固体绝缘组件(极柱或绝缘箱)外表面应采取表面屏蔽接地层工艺处理,所选用的导电材料和实施的工艺方法都必须使得导电层与绝缘件表面满足黏附牢固、耐磨损、防潮、防尘、防腐蚀性能的要求,建议采用电弧熔锌工艺进行涂敷。

          (2)各单独的或组合后的固体绝缘模块,模块间应采用密封连接,其表面导电层应可靠导通并与壳体可靠连接。

          (3)主回路固体绝缘组件(极柱或绝缘箱)外表面应通过接地回路试验,并满足导电连续性要求:从主回路固体绝缘组件外表面导电层或半导电层到规定的接地点间通以直流30A时,电压降不应超过3V。

          3.8 柜体框架材质

          柜体框架材质采用敷铝锌板(镀锌层厚度达到AZ150及以上,可按照GB/T 14978《连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带》)或镀锌钢板(牌号为 DX51D+Z275,可按照 GB/T2518—2008《连续热镀锌钢板及钢带》)。

          3.9 柜体板材厚度

          板材框架材质标称厚度≥2mm,尺寸允许偏差满足GB/T 708《冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》的B级精度要求。

          3.10 门板材质

          门板材质为冷轧钢板或敷铝锌板,表面进行喷涂,并满足附着力要求。

          3.11门板材质厚度

          仪表室、机构室、电缆室门板材质标称厚度不小于2mm,电缆室门无观察窗,尺寸允许偏差满足GB/T 708《冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》的B级精度要求。

          3.12柜体防护等级

          柜体外壳防护等级为IP4X,柜内隔室间不小于IP2X。

          3.13每相最多可接一次电缆数

          每相最多可接一次电缆1根。

          3.14一次电缆接线高度一次电缆接线高度≥650mm。

          3.15一次电缆排列方式

          一次电缆排列方式为水平一字型。柜前看,从左至右依次为A、B、C相,并应有相位标识,且标识应不易氧化脱落。

          5.3.16一次电缆固定位置

          一次电缆固定位置应设置在电缆室隔室内,采用上、下两点固定方式,分别为主电缆(电缆室入口)固定和分支电缆固定。一次电缆固定位置示意图如图9所示。

          图9:一次电缆固定位置示意图

          3.17一次电缆安装端相间距

          一次电缆安装端相间距不做硬性要求,但需满足标准化用互感器的安装使用。

          3.18一次电缆孔直径

          一次电缆孔直径尺寸为@110mm或者(150mm(根据进出线电缆尺寸选择)。

          3.19 一次电缆孔位置

          一次电缆孔距柜体框架前端(不含柜门)尺寸:①各柜型定制方案1H=210mm;②各柜型定制方案2H=235mm。如图9所示。

          电缆进线孔中心与进出线套管端面对齐,确保电缆垂直,并可进行单电缆加避雷器安装。

          3.20主母线扩展方式

          固体绝缘环网柜的主母线扩展方式可采用顶扩母线方式。扩展母线的设计安装应抵消环网柜本体现场安装后形成的相关累积误差,满足运行可靠性的要求,如采用弹簧触指或具有适度柔性的扩展母线等。

          3.21扩展母线接线端对地高度

          (1)各柜型定制方案1。扩展母线接线端对地高度=1240mm(如图1、图3、图5、图7所示)。

          (2)各柜型定制方案2。扩展母线接线端对地高度=1440mm(如图2、图4、图6、图8所示)。

          3.22 扩展母线接线端中心距柜体前底框架深度

          (1))各柜型定制方案1。B相母线接线端中心距柜体前底框架深度=722mm(如图1、图3、图 5、图7所示)。

          (2)各柜型定制方案2。B相母线接线端中心距柜体前底框架深度=585mm(如图2、图4、图6、图8所示)。

          3.23扩展母线套管位置尺寸

          (1)各柜型定制方案1。扩展母线套管水平方向相间距=135mm;垂直方向上部相间距=74mm;垂直方向下部相间距=98mm。中间相距柜体右侧距离=210mm(TV柜为300mm)。各柜型定制方案1母线套管位置尺寸示意图如图10所示。

          图10:各柜型定制方案1母线套管位置尺寸示意图(柜体后视图)

          (2)各柜型定制方案2。扩展母线套管垂直方向相间距=130mm;水平方向相间距=90mm。中间相距柜体右侧距离=210mm(TV柜为 300mm)。各柜型定制方案⒉母线套管位置尺寸示意图如图11所示。

          图11:各柜型定制方案2母线套管位置尺寸示意图(柜体俯视图)

          3.24扩展母线尺寸

          (1))各柜型定制方案1。环网柜顶出连接母线,母线连接尺寸示意图如图5-12所示。(2)各柜型定制方案2。母线外形尺寸参考气体绝缘环网柜顶出连接母线。

          3.25 扩展母线套管尺寸

          扩展母线套管尺寸为标准C型套管尺寸。

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