220kV高压交流SF6断路器规范书.docx
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220kV高压交流SF6断路器规范书
盾安包头市达茂旗百灵庙风电场一期49.5MW工程
220kV交流高压断路器
技术规范书
内蒙古电力勘测设计院
2013年5月呼和浩特
批准:
审核:
校核:
编写:
目录
1.总则
2.技术要求
3.设备规范及数量
4.供货范围
5.技术服务
6.需方工作
7.工作安排
8.备品备件及专用工具
9.质量保证和试验
10.包装、运输和储存
1总则
1.l本设备技术规范书适用于盾安包头市达茂旗百灵庙风电场一期49.5MW工程交流高压断路器,它提出了该高压断路器本体及附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,供方应保证提供符合工业标准和本规范书要求并且功能完整、性能优良的优质产品及其相应服务。
同时必须满足国家有关安全、环保等强制性标准和规范的要求。
1.3如果投标人没有以书面形式对本规范书的条文提出异议,则意味着投标人提供的设备完全符合本规范书的要求。
如有异议,不管是多么微小,都应在投标书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。
l.4投标人提供的主设备、附件、备品备件、外部油漆等材质必须满足本工程所处地理位置、环境条件的要求,如:
高寒、风沙影响等。
1.5合同签订后按本规范书要求,投标人提出合同设备的设计﹑制造﹑检验/试验﹑装配﹑安装﹑调试﹑试运﹑验收﹑试验﹑运行和维护等标准清单给招标人确认。
1.6本设备技术规范书所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时,按较高标准执行。
1.7本设备技术规范书未尽事宜,由招标人、投标人共同协商确定。
1.8本设备技术规范书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件,与合同正文具有同等的法律效力。
2技术要求
2.1应遵循的主要现行标准,但不仅限于下列标准的要求:
GB311.1.《高压输变电设备的绝缘配合》
GB/T/11022《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》
GB1984《高压交流断路器》
GB5582《高压电力设备外绝缘污秽等级》
GB2900《电工名词术语》
GB5273《变压器、高压电器和套管的接线端子》
DL/T615《交流高压断路器参数选用导则》
DL/T5222《导体和电器选择设计技术规定》
DL402《交流高压断路器订货技术条件》
GB3309《高压开关设备常温下的机械试验》
GB/T16434《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》
《十八项电网重大反事故措施》(国网公司2005年6月)
《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(国网公司2000-9-28)
所有标准均会被修改,供货商在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新版本的中国国家标准和行业标准。
2.2环境条件
1
周围空气温度
最高温度℃
38.0
最低温度℃
-40.1
最大日温差K
25
日照强度W/cm2(风速0.5m/s)
0.1
2
海拔高度m
1314.70m~1315.90m
3
最大风速m/s
34.6
离地面高10m处,30年一遇10min平均最大风速
4
环境相对湿度(在25℃时)平均值
60%
5
地震烈度(中国12级度标准)
8
水平加速度g
0.3
垂直加速度g
0.15
地震波为正弦波,持续时间三个周波,安全系数1.67
6
污秽等级
III级
泄漏比距
≥2.5cm/kV
最高运行电压条件下,制造厂根据实际使用高海拔进行修正,并提供高海拔修正值
7
覆冰厚度(风速不大于15m/s时)
10
本工程最低温度:
-40.1℃,投标厂家应选用耐低温产品,并提供相关试验报告。
2.3工程条件
2.3.1系统概况
系统电压:
220kV
系统最高电压:
252kV
系统额定频率:
50Hz
系统中性点接地方式:
直接接地
2.3.2安装地点:
户外
2.3.3安装方式:
支架
2.3.4设备相间距离:
3.5m
2.4断路器的基本技术参数
2.4.1形式:
瓷柱式SF6单断口
2.4.2额定频率:
50Hz
2.4.3额定电压:
252kV
2.4.4额定电流3150A
2.4.5额定短路开断电流:
50kA
首相开断系数:
1.3
开断直流分量:
45%
2.4.6额定热稳定电流:
50kA
热稳定电流持续时间:
3s
2.4.7额定短路关合电流:
125kA
2.4.8额定动稳定电流(峰值):
125kA
下表所列耐受电压数值适用于海拔高度1000m及以下地区的电气设备,投标方应按本工程实际海拔高度对下表所列数值进行修正,并提供修正值。
表2.1断路器额定绝缘水平(kV)
额定电压
雷电冲击耐受电压
(峰值)
1min工频耐受电压
(有效值)
操作冲击耐压
(峰值)
相对地
断口间
相对地
断口间
相对地
相间
断口间
220kV
1050
1050+200
460
460+145
/
/
/
2.4.9动作时间
1额定工作循环:
O-0.3s-CO-180s-CO
2分闸时间:
≤40ms
3合闸时间:
≤100ms
4开断时间:
≤50ms
5合-分时间:
≤60ms
6重合闸无电流间隙时间0.3s以上可调
7灭弧时间≤ms(投标方填写)
8不同步时间(见表2.2)
表2.2断路器动作不同步时间
额定电压(kV)
合闸(ms)
分闸(ms)
相间
同相断口间
相间
同相断口间
220
≤5
/
≤3
/
2.4.10特定开断能力
2.4.10.1失步开断电流
开断额定短路开断电流的25%
工频恢复电压
kV
瞬态恢复电压上升率1.54kV/s
操作顺序“分”2次“合分”3次
试验电流为20%-40%和100%-110%的额定失步开断电流
2.4.10.2开断近区故障
断路器近区故障下的开断电流为额定短路开断电流的90%和75%,线路特性满足下列要求:
线路额定波阻抗450
线路额定峰值系数:
1.6
电源侧瞬态恢复电压上升率2.0kV/s
线路侧瞬态恢复电压上升率0.2(kV/s)/kA
操作方式O-0.3s-CO-180s-CO
2.4.10.3开断线路充电电流
在无能量释放设备,灭弧室及操作机构在最小压力及最低电压下:
开断电流:
160A
工频恢复电压:
1.0×
kV
操作方式(三相操作)O-0.3s-CO10次
O-0.3s-CO-180s-CO5次
2.4.10.4开合空载变压器
断路器应能可靠开断0.5~15A空载励磁电流
“合”和“合分”操作次数10次
工频恢复电压1.0252/
kV
过电压倍数2.0pu
投标方应提供过电压倍数曲线。
2.4.10.5分合电缆充电电流
能够分合电缆充电电流250A,开断时不得重击穿。
2.5技术性能要求
2.5.1断路器应在规定的各种工况下达到开断性能而不发生拒动或误动,应有压力释放阀并能考虑其排放方向不会造成人员或设备伤害。
对于SF6断路器,要有SF6气体密度继电器和SF6气体压力表装置,在气体密度继电器和本体之间要求加装截止阀,并能事故报警,及闭锁操作机构。
断路器的二次回路应能防止电磁感应。
2.5.2无线电干扰
在1.1倍最高相电压时的无线电干扰电压不大于500μV并在晴天夜晚无可见电晕。
2.5.3噪音水平
距断路器及操动机构直线距离2m,对地高度1.5m处,户外不大于85dB。
2.5.4绝缘介质
SF6气体:
含水量≤150ppm(V/V)
断路器SF6泄漏率<0.5%/年
SF6气体湿度交接验收时≤150L/L,长期运行允许值≤300L/L。
断路器SF6气体系统应便于取样、安装和维修,并配备气体取样阀及接头,断
路器应有一个补气口
2.5.5操动机构
2.5.5.1型式:
弹簧机构或液压弹簧机构或液压机构
2.5.5.2操作电源电压:
单相220VAC或三相380VAC,功率W
2.5.5.3当操作能源的电压或压力在表2.5.5.3规定的范围内时,应保证断路器可靠合闸(包括关合额定短路关合电流),且关合后能接着立即开断;在规定的最高值时,应能空载合闸而不产生异常现象。
表2.5.5.3操作能源的电压和压力
断路器的额定短路关合电流(峰值)kA
操作能源参数
电压
液压
直流
交流
<50
80%~110%额定电压
85%~110%额定电压
85%~110%额定压力
≥50
85%~110%额定电压
2.5.5.4操动机构提供自动脱扣及防跳装置,自动脱扣允许断路器在任何位置跳闸,防跳装置防止断路器在故障状态合闸时多次分合,接线应能按设计要求方便地选择接入或退出。
操作机构还应提供非全相运行保护(方便地选择接入或退出)。
2.5.5.5每台断路器的液压油存储器和弹簧储能设备应按足够的容量设计,以便在额定操作顺序下连续操作。
为使操作系统相互连接,卖方应提供合适的阀门、互连管道以及有关的控制设备。
2.5.5.6对储能操动的要求
储能操动的断路器,当操动机构储足能量时,应能关合和开断它的额定短路电流,在指定的相应最低压力下能满意地进行各种恰当的操作。
对具有单独的泵或压缩机的断路器,泵或压缩机的出力、液压蓄能器的容量应足以供给断路器在额定短路关合和开断电流及以下的所有电流下进行额定操作顺序的操作。
除了在维修时的慢操作外,主触头只应该在传动机构的作用下以设计的方式运动。
当合闸装置和/或分闸装置失去能源或失去后重新施加能源时,不应该引起主触头合闸或分闸位置的改变,及操动机构应该有防止失压慢分或失压后重新打压慢分的功能。
供弹簧储能的,或驱动压缩机或泵的电动机及其电气辅助设备,在额定电源电压的80%~110%之间,在额定频率下应能正常工作。
储能操作的断路器应能在关合额定短路关合电流的操作后立即分闸。
2.5.5.7对液压机构的其他要求:
每台液压机构应配备自身的液压设备,如油泵、储压筒、控制装置、连接管路和阀等。
油泵由一台单相220V或三相380V电动机驱动。
电动机和泵的容量应满足储压筒在60s内从最低工作油压打压到最高工作油压。
储压筒的容量应满足压力降到自动重合闸闭锁压力之前不启动油泵,并能满足连续进行两次CO操作要求。
a、具有监视压力变化的装置,当液压高于或低于规定值时应发出报警或闭锁信号并切换相应控制回路的触点。
b、应给出各报警或闭锁压力的定值(停泵、启泵、压力异常的告警信号及分合闸闭锁)及其行程;安全阀动作失灵时应给出信号。
c、具有保证传动管路充满传动液体的装置和排气装置,防止断路器在运行中慢分的装置,以及附加的机械的防慢分装置。
d、应装设安全阀和液压油过滤装置。
e、液压机构的保压时间应不小于24h。
f、液压机构的加热器应能根据温度的变化自动投切,液压机构的电动机和加热器均应有断线指示装置。
g、液压操动机构的机构箱里应装设温度表。
h、液压机构不外泄漏,如果内部泄漏,则在24h内,油压下降不应大于5%,每相断路器至少应配备125%的操作机构油。
液体的泄漏率不应随时间的增长而持续增大,不应随着断路器操作次数增加而增大;液体的泄露不应该引起断路器误动作,在正常工程过程中不应对操作者造成任何伤害。
2.5.5.8对弹簧操动机构的其他要求:
a、机构上装设显示弹簧储能状态的指示器。
b、当弹簧储足能量时,应能满足断路器额定操作循环下进行操作的要求。
c、保证在断路器使用寿命期内,弹簧的力矩特性在额定操作循环条件下满足关合和开断断路器额定短路电流所要求的额定机械特性;弹簧应采取防腐措施。
d、对于利用合闸弹簧对分闸弹簧进行储能的操动机构,结构上应能保证在分闸弹簧储能未足时不能进行分闸操作。
e、弹簧机构应保证低温条件下的操作性能。
f、弹簧机构储能时间≤20S。
2.5.5.9断路器应能远方和就地操作,其间应可以转换。
2.5.6控制回路
分闸回路电压直流220V,电流A
合闸回路电压直流220V,电流A
操动机构在80%-110%额定电压的范围内可靠合闸,在65%-120%的额定电压下可靠分闸,电压低于30%时,不得动作。
每台断路器应提供两套相互独立的分闸线圈,并应配套两套完全独立的压力闭锁回路。
2.5.7辅助回路
辅助回路应能长期承载10A电流,温升不超过GB763规定值。
控制箱内设一个切换开关,确定断路器是在远方或就地操作,带一付辅助接点为远方提供信号,并配备一个现场试验开关。
控制箱内设照明灯和一个220V,5A插座。
控制箱内设加热器,并能实现温度控制及过热保护。
每台断路器提供用户使用的辅助触点20对,其中10常开,10常闭,并能按需要改换。
采用阻燃、耐寒铜端子,留有15%的备用端子排,端子排适用于接4mm2导线。
控制箱为不锈钢,防护等级满足IP54。
机构弹簧采用进口产品。
2.5.8一次端子
断路器提供连接导线的板式端子,端子受力:
水平纵向:
3000N
水平横向:
2000N
垂直:
2000N
静态安全系数不小于3.5,事故状态下安全系数不小于1.67。
断路器端子型式和尺寸应满足GB5273标准中的有关规定。
2.5.9断路器瓷套的爬电比距≥25mm/kV(最高工作电压),外绝缘爬电距离应按实际海拔高度修正。
套管实际爬距应在有效爬距基础上乘以套管直径系数:
Dm<300mm,Kd=1.0,300≤Dm≤500mm,Kd=1.1,Dm>500mm,Kd=1.2。
断路器瓷套应具有足够的机械强度和刚度以满足运行条件。
2.5.10接地
每相断路器及控制箱应装设2个满足热稳定电流要求的接地极板,并配有与接地线连接用的接地螺栓,螺栓的直径不小于12mm。
2.5.11寿命
2.5.11.1机械寿命(连续操作不调整):
6000次。
2.5.11.2电气寿命:
开断100%额定开断短路电流大于:
20次
开断100%额定持续电流大于:
6000次
开断电流总和:
>4200kA
2.5.12每相断路器配有位置指示器
合闸:
红
分闸:
绿
2.5.13所有支架按工程需要进行热镀锌防腐处理。
2.5.14所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓头和螺帽等均应符合IEC和国家标准及SI国际单位制。
2.5.15有符合国家标准的铭牌,铭牌应用耐腐蚀材料制成,其字样、符号应清晰耐久,铭牌在正常运行和安装位置应明显可见。
2.5.16所供设备要充分考虑北方低温气候的影响,并采取相应的防护措施。
3设备规范及数量
本工程订购的设备规范和数量见表3.1。
设备规范和数量
表3.1
序号
型式
型号
额定电压(kV)
额定电流(A)
额定开断电流(kA)
绝缘介质
断口数量
爬电比距
(mm/kV)
三相联动
单相操作
操动机构
单位
数量
备注
1
柱式
252
3150
50
SF6
单断口
≥25
需
台
1
注:
外绝缘爬电距离应按实际海拔高度修正。
4供货范围
4.1断路器本体(包括支架及附件)
4.2操作机构包括压力泵、压力管路等
4.3满足现场安装调试后第一次投入运行的SF6气体量
4.4控制箱包括全部控制设备及辅助触点
4.5地脚螺栓
4.6随机备品备件及专用工具
4.7SF6充气装置1套
4.8测速传感器1套
4.9测量接口一套
4.10微水仪、检漏仪各一套(单独报价)
5技术服务
5.1项目管理
合同签定后,供方应指定负责本工程的项目经理,负责协调供方在工程全过程的各项工作,如工程进度.设计制造.图纸文件.包装运输.现场安装.调试验收等。
5.2技术文件
5.2.1供方在订货前应向需方提供一般性资料如:
签定证书.典型说明书.总装图和主要技术参数等。
5.2.2在技术规范签订_7天内,供方向设计院提供下列符合施工图设计要求的资料最终版_2份,同时提供给设计院AUTOCAD电子版文件一份。
总装图:
应表示设备总的装配情况,包括外型尺寸,设备的重心位置与总重量.受风面积.运输尺寸和重量.控制柜位置.电缆入口位置,一次端子尺寸和材料及其它附件。
基础图:
应注明设备和其控制柜的尺寸,基础螺栓的位置和尺寸,设备操动时的动态负荷等。
电气原理图:
应包括设备控制柜及操动机构的内部接线和远方操作的控制.信号.照明等交流及直流回路,如有多张电气原理图,还应注明各图之间的有关线圈与触点的相互对应编号,必要时,应提供所有特殊装置或程序的概要操作说明。
操作机构及控制柜与断路器间的相互连接图:
包括控制柜内全部端子情况,并注明电缆的识别编号及柜内设备的大致位置。
控制柜装配图
设备的绝缘气体及压缩空气管路图:
应包括管路的尺寸、布置和压力。
5.2.3最终图纸应注明供方、需方的订货合同号并有明显最终版标记。
最终资料提交后不得任意修改,设备到货后与所提资料不符所造成的一切返工和损失由供方负责赔偿。
5.2.4所有资料上应标明“盾安包头市达茂旗百灵庙风电场一期49.5MW工程”字样。
5.2.5设备供货时提供以下随机资料8份:
设备的开箱资料,除了5.2.2所述图纸还应包括安装、运行、维护、修理说明书、部件清单资料、工厂试验报告、产品合格证、SF6气体全分析报告。
5.3现场服务:
在设备安装过程中供方应派技术人员常住现场,免费提供现场服务。
常住人员协助需方按标准要求检查安装质量,处理调试投运中出现的问题。
供方应派有经验的技术人员,对安装和运行人员免费培训。
5.4投标商应根据本规范书进行投标产品的初步设计,并在中标后签订技术协议时提供可供设计院施工图设计的技术文件(纸质盖章文件及电子版CAD文件)(如技术协议与规范书有重大出入则推后提供)。
6需方工作
6.1供方应向需方提供有特殊要求的设备技术文件。
6.2设备安装过程中,需方为供方现场派员提供工作和生活的便利条件。
6.3设备制造过程中,需方可派员到供方进行监造和检验,供方应积极配合。
7工作安排
7.1供方收到技术规范后如有异议,在1周内书面通知需方。
7.2根据工程需要可以召开设计联络会或采用其它形式解决设计及制造中的问题。
7.3文件交接要有记录,设计联络会应有会议纪要。
7.4供方提供的设备及附件规格.重量或结线有变化时,应及时书面通知需方。
7.5供方应填写断路器规范表,其格式和内容见下表。
断路器规范表
序号
名称
国标要求值
供方提供值
一
断路器型式与时间参数
1
额定电压(kV)
2
最高电压(kV)
3
额定频率(Hz)
4
额定电流(A)
5
额定操作顺序
6
开断时间(ms)
7
分闸时间(ms)
8
合闸时间(ms)
9
重合闸无电流间隙时间(s)
10
合分时间(ms)
11
分闸不同期性
1)相间(ms)
2)同相断口间(ms)
12
合闸不同期性
1)相间(ms)
2)同相断口间(ms)
13
自振频率(Hz)
二
额定绝缘水平
1
额定工频lmin耐受电压(断口、对地)(kV)
2
额定雷电冲击耐受电压峰值(全波1.2×50μs)(断口、对地)(kV)
三
短路开断参数
1
额定短路开断电流(首相开断系数)(kA)
2
额定出线端故障的瞬态恢复电压特性
3
额定热稳定电流和持续时间(s)
4
额定动稳定电流(kA)
5
额定关合电流(kA)
四
其它特性参数
1
无线电干扰电压(RIV)
2
瓷套表面爬电距离
1)对地(mm)
2)断口间(mm)
3
允许不经检修的连续操作次数
1)开断额定短路开断电流的次数
2)开断额定电流的次数
4
断路器主回路的电阻值(Ω)
5
操动机构的型式
6
操动机构的合闸电源回路
1)电压(V)
2)频率(Hz)
3)每相合闸线圈的只数
4)每只合闸线圈的稳态电流(A)
5)每只合闸线圈的直流电阻(Ω)
7
操动机构的分闸电源回路
1)电压(V)
2)频率(Hz)
3)每相分闸线圈只数
4)每只分闸线圈的稳态电流(A)
5)每只分闸线圈的直流电阻(Ω)
8
气体断路器的压力参数
1)最高(Pa)
2)正常(Pa)
3)最低(Pa)
4)报警气压(Pa)
5)闭锁气压(Pa)
9
断路器内SF6气体(油)允许的含水量(20℃体积比)(ppm)
10
SF6气体断路器的年漏气率
11
断路器重量
1)每台断路器总重(kg)
2)每相断路器总重(kg)
3)运输重量(kg)
4)运输高度(m)
12
断路器外形尺寸(mm)长、宽、高
8随机备品备件及专用工具
8.1随机备品备件
供方应向需方提供必要的随机备品备件,随机备品备件应是新品,与设备同型号,同工艺。
随机备品备件清单见下表。
备品备件清单
序号
名称
型号
单位
数量
生产厂家
用途
备注
8.2专用工具
供方向需方提供专用工具及仪器见下表。
专用工器具清单
序号
名称
型号
单位
数量
生产厂家
用途
备注
9质量保证和试验
9.1质量保证
9.1.1订购的新型产品除需满足本规范外,供方还应提供该产品的鉴定证书。
9.1.2供方应保证制造过程中的所有工艺.材料.试验等(包括供方的外购件在内)均应符合本规范的规定。
9.1.3供方
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- 关 键 词:
- 220 kV 高压 交流 SF6 断路器 规范