全国民用建筑工程设计技术措施 2009 建筑产品选用技术(水暖电)第三部分 电气

1.1.1 产品概述
高压开关柜由高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、隔离开关、接地开关、互感器和站用变压器，以及控制、测量、保护、调节装置，内部连接件、辅件、外壳和支持件等组成的成套配电装置，其内的空间以及空气或复合绝缘材料作为绝缘和灭弧介质，用作接受和分配电网的电能。或用作对高压用电设备的保护和控制。
1.1.2 产品分类与基本特点
1 高压开关柜按结构分类(表1.1.2-1)

表1.1.2-1  高压开关柜按结构分类

2 高压开关柜按柜体形成方式分类(表1.1.2-2)

表1.1.2-2  高压开关柜按柜体形成方式分类

3 高压开关柜按断路器类型分类（表1.1.2-3）

表1.1.2-3  高压开关柜按断路器类型分类

4 金属封闭移开式高压开关柜按断路器安装位置分类（表1.1.2-4）

表1.1.2-4  高压开关柜按断路器安装位置分类

5 高压成套装置全型号的组成 

  1)产品全型号组成中的第(1)(2)(3)位，按表1.1.2-5确定。
  2)产品全型号组成中的第(4)位为设计序号。
  3)产品全型号组成中的第(5)位为改进顺序号。
  4)产品全型号组成中的第(6)位为成套装置的额定电压。对预装式变电站，其标注方法为“高压侧额定电压／低压侧额定电压”。
  5)产品全型号组成中的第(7)位为高压成套装置中配用主开关类别，用加括号的下列符号表示：(对预装式变电站，只标注高压侧主开关类别)
——(L)：配六氟化硫断路器；
——(Z)：配真空断路器；
——(F)：配负荷开关；
——(F·R):配负荷开关—熔断器组合电器；
——(J·R)：配接触器—熔断器组合电器；
——(C)：配隔离开关。

表1.1.2-5  高压成套装置全型号中第（1）（2）（3）位的符号及其组成

  6)产品全型号组成中的第(8)位为主开关所配用的操动机构类别。
  7)产品全型号组成中的第(9)位为特殊使用条件的派生产品标志。
  8)产品全型号组成中的第(10)位为高压成套装置的额定电流，以安培值表示。对于预装式变电站，此位置可不标注。
  9)产品全型号组成中的第(11)位为高压成套装置的额定短路开断电流或额定短时耐受电流(标注内容取决于主开关类别)，以千安值表示。对于预装式变电站标注其额定最大容量，以千伏安值表示。
1.1.3 高压开关柜技术性能要求
1 主要技术内容
  1)使用环境条件：
海拔高度：不超过1000m。环境温度：不高于＋40℃，不低于-5℃。相对湿度：≤90％(15℃)。
抗震能力：地面水平加速度0.4g。地面垂直加速度0.2g。安全系数：安全系数＞2。特殊使用环境条件，订货时协商解决。
  2)使用技术条件及产品试验参数：
额定工作电压：10kV。最高工作电压：12kV。额定工作频率：50Hz。额定关合电流≥63kA；额定开断电流≥25kA。额定动稳定电流：63、(80)kA(峰值)。额定热稳定电流：25、(31.5)kA。对10kV不接地系统(中性点经消弧线圈接地)高压设备的绝缘水平应符合额定电压15／17.5kV等级标准。工频耐压：瓷绝缘工频耐压：42kV／1min；非瓷绝缘工频耐压：38kV／lmia。冲击耐压：75kV(峰值)。温度：开关柜可接触部件30℃；导体表面65℃。内部故障电弧效应试验：电缆室：20kA／0.1s；
断路器室：20kA／0.8s。局放试验，按规定。
2 柜体结构技术要求(金属铠装移开式)
  1)柜体外形尺寸(宽x高x深)应符合设计要求。
  2)电缆(母线)的进出线方式应符合设计要求。
  3)结构构造：
    ①每个柜中的元件，如母线、断路器、电压互感器和出线电缆等均应隔开。
    ②断路器室应由一个钢板封闭单元组成，并带有用于拉出型可动部分所必需的装置，相同参数的可 移动元件应能互换，具有相同参数和结构的其他元件也可互换。
    ③柜的金属壳和隔板均应是可靠接地，接地导体和接地开关额定值应满足额定短时和峰值耐受电流的要求。铜导体的电流密度应不超过200A／mm²。
    ④在运动位置上的隔离插头，应耐受短路冲击电流并保证接触良好。
    ⑤当拉出小车时，应确保隔离插头断开。隔板的开口能自动关闭以防止接触到带电部分。
    ⑥在开关柜里的元件应装有联锁，小车只有当断路断开时才能拉出，接地开关和断路器应有可靠联锁，对于操作接地开关，应有清楚的指示计指示出线侧无电压，且断路器断开，以防误操作。
    ⑦柜壳应用金属构成，壳体应满足保护规程要求，地板和墙壁都不能作为柜壳的一部分(柜底应允许两条电缆穿入并作终端，例如可用橡皮垫等，在底部以上的电缆室应有足够的安装空间以安装大截面电缆和零序电流互感器)。
    ⑧用于正常维护的门和盖，应不用手动工具即可打开，但为了操作人员的安全应有联锁装置。此外，应提供专门挂锁。
    ⑨如壳体上有一观察口，它应有足够的机械强度，并应考虑壳体与电气元件间的安全距离和静电屏蔽措施。
    ⑩气孔或排气口应与壳体有同样的安全等级。
(11)隔板应满足其保护标准，绝缘隔板应能耐受工频耐压试验。在主电路和绝缘隔板之间应有足够的空气间隔以能够承受150％额定电压的耐压试验。
(12)在每个柜中的母线应装在单独的母线隔层中，母线和电缆连接可用铜带，相序的排法是第一相L1(用黄色表示)，第二相L2(用绿色表示)，第三相L3(用红色表示)从上至下或从左至右或从里到外。
(13)封闭开关装置应能方便组装运输和现场安装，应有电缆终端头、安装孔、起吊螺栓、螺栓孔接地线、铭牌、挂锁等。
(14)柜壳的涂漆颜色见工程设计图，如图中未指定要求时由制造厂决定。
(15)距离(由厂家提供)：
固定触头与绝缘板的护门之间；带有绝缘管动臂与隔离板间；相间(中心距离)；相对地(中心线)；母线相间距(净距)；相母线对地(净距)。应分别给出爬电距离：瓷质材料和有机材料。
(16)在出线电缆上应装有氖灯型电压显示器。
(17)母线和引线的接头都应有绝缘。
(18)柜内应根据需要装有加热和照明设备。
(19)进线柜应是可移出的隔绝小车型。
(20)各柜母线每三个柜设一个装拆点。
(21)开关柜上下部的通风孔要加隔尘网。并达到防护等级：IP4X级要求。
(22)柜后左侧设接地螺栓，并标以标记。
(23)电缆小室中电缆端子距柜底高度，不得低于700mm。
1.1.4 高压开关柜配套产品技术要求
1 配套主要器件技术要求(12kV级)
  1)断路器：额定工作电流按设计图纸要求。额定短路开断电流：≥25kA(4s)。额定短路关合电流：≥63kA(峰值)。断路器操动机构类型，电压(V)。断路器分闸线圈电流(A)，分闸线圈电阻(n)。断路器的分合闸线圈在65％～110％额定电压下应可靠动作，30％额定电压以下不应动作。断路器的操动机构应有可靠的自由脱扣装置。操作循环为：分—0.5s—合分—180s—合分。合闸时间≤0.2s。分闸时间≤0.06s。机械寿命为10000次。开关使用年限应≥20年(采用真空断路器)。
  2)电流互感器：型式：环氧树脂浇注型。型号：变比按设计图纸。准确等级：测量级0.5级15VA；保护级10P级30VA；差动保护级5P级30VA。局部放电＜30pc。热稳定电流(3s)≥25kA。动稳定电流≥63kA。
  3)电压互感器：环氧树脂浇注型。额定电压比10000V／100V。负载和精度80VA，0.5级。最大热负荷由厂家提供。工频耐压：一次对二次及地42kV／5min；二次对地3kV／5min。冲击电压(12／60μs)＞95kV(全波)1min。电压等级15～17.5kV。最高工作电压12kV。局部放电＜10pc。
  4)柜内二次器件：
    ①开关柜上所选用的继电器、仪表、各型端子板，连接片、指示灯等应符合当地供电部门的要求。
    ②手动式开关柜的二次插件应设二个，分别为电流互感器回路和操作回路专用，二个插件在结构上应做到不能混插，并用不同颜色区分。
    ③所使用的插件须有定位装置，反向时带电部位不得接触，并有方向标志。
    ④二次插件应有联锁，手车在工作位置时插头不能拔出。
    ⑤继电器室的摇门及继电器座应有防震措施。
    ⑥电流互感器回路、重合闸回路、自动投入装置回路、分合闸、断路器辅助接点等重要回路的插座(头)接点要求并接使用。
    ⑦电流互感器地线须引至保护室内端子排上接地。
注：以上条款中的数据为常规数据，具体项目中的数据由设计省根据当地供电部门要求、结合工程具体条件会同生产厂家核定。
1.1.5 产品选用要点
1 高压开关柜产品选用要点
  1)高压开关柜
为保证高压开关柜中高压电器元件在正常运行、检修、短路和过电压情况下的安全，高压开关柜应按下列条件选择：
    ①按环境条件包括温度、湿度、海拔、地震烈度等选择；
    ②按正常工作条件包括电压、电流、频率、机械荷载等选择；
    ③按短路条件包括短时耐受电流、峰值耐受电流、额定短路关合和开断电流等选择；
    ④按承受过电压能力包括绝缘水平等选择；
    ⑤按各类高压电器的不同特点包括开关的操作性能、熔断器的保护特性配合、互感器的负载及准确等级等选择。
  2)金属封闭开关柜类型：根据具体工程使用条件选择。如铠装式金属封闭开关柜、间隔式金属封闭开关柜和箱式金属封闭开关柜。
  3)金属封闭开关柜断路器：根据具体使用条件选择。如真空断器、SF6断路器和少油断路器。
  4)一次线路方案：根据具体工程主接线选择金属封闭开关柜的一次线路方案。
  5)继电保护和二次线路接线方式：根据具体工程接线方案选择。
2 工程设计要点
  1)按照具体工程使用条件选择不同类型的开关柜。当具体工程主接线确定后选择出金属封闭开关柜的一次方案，并确定开关柜的台数。
  2)根据规范GB 50060—1992安全净距、通道、出口位置确定高压配电室布置。
  3)向结构专业提供变配电室或分界室楼(地)板计算荷重及开关柜体的动、静荷重，预留安装洞孔及预埋构件。
  4)向建筑专业提供变配电室耐火等级及建筑装修要求，其中包括对屋面、墙面、地面、门、窗、电缆沟或电缆夹层的要求。
  5)向暖通专业提供高压开关柜散热量及通风要求。
  6)完成变配电室电气施工图设计，其中包括变配电室布置(平剖面)、设备安装、电缆敷设，接地、照明设计。
3 工程设计的相关规范、规程、标准及国家建筑标准设计图集
《低压配电设计规范》GB 50054。
《供配电系统设计规范》GB 50052。
《10kV及以下变电所设计规范》GB 50053—1994。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL／T 5390—2007。
《变电站总布置设计技术规程》DL／T 5056—2007。
《10／0.4kV变压器室布置及变配电所常用设备构件安装》03D 201—4。
《变配电所二次接线》D 203—1～2(2002年合订本)。
《变配电系统智能化设计(10kV及以下)》03D 602—1。
1.1.6 高压开关柜施工安装要点
1 施工安装要点
  1)成套柜的安装应符合下列要求：
    ①机械闭锁、电气闭锁应动作准确、可靠。
    ②动触头与静触头的中心线应一致，触头接触紧密。
    ③二次回路辅助开关的切换接点应动作准确，接触可靠。
    ④柜内照明齐全。
  2)手车式柜的安装尚应符合下列要求：
    ①检查防止电气误操作的“五防”装置齐全，并动作灵活可靠。
    ②手车推拉应灵活轻便，无卡阻、碰撞现象，相同型号的手车应能互换。
    ③手车推入工作位置后，动触头顶部与静触头底部的间隙应符合产品要求。
    ④手车和柜体间的二次回路连接插件应接触良好。
    ⑤安全隔离板应开启灵活，随手车的进出而相应动作。
    ⑥柜内控制电缆的位置不应妨碍手车的进出，并应固定牢固。
    ⑦手车与柜体间的接地触头应接触紧密，当手车推入柜内时，其接地触头应比主触头先接触，拉出时接地触头比主触头后断开。
2 施工安装验收规范
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002。
《电气装置安装工程 质量检验及评定规程 第2部分：高压电器施工质量检验》DL／T 5161．1．2—2002。
《高压试验装置通用技术条件第2部分：工频高压试验装置》DL／T 848．2—2004。
《变电站运行导则》DL／T969—2005。
1.1.7 相关标准
1 高压开关柜产品生产、检测的相关标准
《电工术语 高压开关设备》GB／T 2900．20—1994。
《高压电力设备外绝缘污秽等级》GB／T 5582—1993。
《高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求》GB／T11022—1999。
《高压开关设备抗地震性能试验》GB／T13540—1992。
《电磁兼容 限值 中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估》GB／Z 17625．4—2000。
《电磁兼容 限值 中、高压电力系统中波动负荷发射限值的评估》GB／Z 17625. 5—2000。
《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》GB 3906—2006。
《电工术语 发电、输电及配电 变电站》GB／T 2900．59—2008。
2 高压开关柜配套产品生产、检测国家标准
《3.6kV～40.5kV高压交流负荷开关》GB 3804—2004。
《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》GB 3906—2006。
《变压器、高压电器和套管的接线端子》GB／T5273—1985。
《电磁兼容 限值 中、高压电力系统中波动负荷发射限值的评估》GB／Z 17625．5—2000。
《电磁兼容 限值 中、高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估》GB／Z 17625．4—2000。
《电工术语 高压开关设备》GB／T2900．20—1994。
《高压电力设备外绝缘污秽等级》GB／T 5582—1993。
《高压电器设备无线电干扰测试方法》GB／T11604—1989。
《高压架空送电线、变电站无线电干扰测量方法》GB／T 7349—2002。
《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB／T16434—1996。
《高压交流断路器》GB 1984—2003。
《高压交流隔离开关和接地开关》GB 1985—2004。
《高压交流架空送电线无线电干扰限值》GB 15707—1995。
《高压绝缘子瓷件 技术条件》GB／T 772—2005。
《高压开关设备常温下的机械试验》GB／T 3309—1989。
《高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求》GB／T11022—1999。
《高压开关设备抗地震性能试验》GB／T13540—1992。
《高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法》GB／T11023—1989。
《高压输变电设备的绝缘配合》GB 311．1．1—1997。
《高压套管技术条件》GB／T4109—1999。
《机械安全 机械电气设备 第11部分：电压高于1000Va.c.或1500Vd.c.但不超过36kV的高压设备的技术条件》GB 5226．3—2005。
《交流高压断路器的合成试验》GB／T4473—1996。
《交流高压负荷开关—熔断器组合电器》GB 16926—1997。
《交流高压接触器和基于接触器的电动机起动器》GB／T 14808—2001。
《高压交流熔断器 第4部分 并联电容器外保护用熔断器》GB／T15166．5—2008。
《高压交流熔断器 第3部分 喷射式熔断器》GB／T 15166．3—2008。
《高压交流熔断器 第5部分 用于电动机回路的高压熔断器的熔断件选用导则》GB／T 15166．5—2008。
《交流高压熔断器 术语》GB／T15166．1—1994。
《高压交流熔断器 通用试验方法》GB／T15166．4—2008。
《高压交流熔断器 第2部分 限流式熔断器》GB 15166．2—2008。
《交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验》GB／T4585—2004。
《绝缘配合 第2部分：高压输变电设备的绝缘配合使用导则》GB／T 311．1．2—2002。
《电流互感器》GB 1208—2006。
《保护用电流互感器暂态特性技术要求》GB 16847—1997。
《电磁式电压互感器》GB 1207—2006。
《组合互感器》GB 17201—2007。
《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》GBJ148—1990。
《特殊环境条件高原用高压电器的技术要求》GB／T 20635—2006。
《高压线路绝缘子空气中冲击击穿试验》GB／T20642—2006。
《高压架空送电线、变电站无线电干扰测量方法》GB／T 7349—2002。
《高压交流断路器的合成试验》GB／T4473—2008。