12千伏户外柱上断路器标准化设计方案(2020版)V1.2-20210126

1、12千伏户外柱上断路器标准化设计定制方案（2020版）2021年1月12千伏户外柱上断路器标准化设计定制方案（2020版） II目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 第1章前言-1- HYPERLINK l bookmark4 第2章概述22.1额定参数22.2使用条件2 HYPERLINK l bookmark8 第3章普通型支柱式户外柱上真空断路器3 HYPERLINK l bookmark10 3.1标准化原则3 HYPERLINK l bookmark36 典型结构方案3 HYPERLINK l bookmark38 3.2.1隔离开关33.2.2

2、供电/线测量电压互感器33.2.3零序/相测量电压互感器33.2.4电流互感器33.2.5电磁式互感器组合模式33.2.6电子式互感器组合模式43.2.7数字式互感器组合模式4 HYPERLINK l bookmark12 3.3一次接口及安装接口53.3.1供电/线测量电压互感器53.3.2电磁式电流互感器63.3.3电子式电流互感器（LPCT）7电子式电压互感器8 HYPERLINK l bookmark16 相间距9 HYPERLINK l bookmark20 安装接口9进出线端子9机构箱材质10机构箱材质厚度10机构箱防护等级10 HYPERLINK l bookmark28 ADM

3、U模块10支柱式极柱材质11支柱式极柱结构形式11现场安装支架11 HYPERLINK l bookmark32 第4章深度融合型支柱式户外柱上真空断路器12 HYPERLINK l bookmark34 4.1标准化原则12 HYPERLINK l bookmark58 典型结构方案124.2.1隔离开关12供电/相测量电压互感器12电子式电流互感器12电子式互感器组合模式12数字式互感器组合模式13 HYPERLINK l bookmark40 4.3一次接口及安装接口13供电/相测量电压互感器13电子式电流互感器14 HYPERLINK l bookmark42 相间距14 HYPERL

4、INK l bookmark64 4.3.4安装接口144.3.5进出线端子154.3.6机构箱材质154.3.7机构箱材质厚度154.3.8机构箱防护等级154.3.9整机局放要求154.3.10支柱型极柱材质154.3.11支柱型极柱的结构形式154.3.12现场安装支架15 HYPERLINK l bookmark48 4.3.13航插配置15 HYPERLINK l bookmark54 第5章罐式户外柱上SF6断路器16 HYPERLINK l bookmark56 标准化原则16典型结构方案16供电/线测量电压互感器16零序/相测量电压互感器16电流互感器16电磁式互感器组合模式1

5、6电子式互感器组合模式17 HYPERLINK l bookmark62 一次接口及安装接口18供电/线测量电压互感器18电磁式电流互感器185.3.3电子式电流传感器（LPCT）19电子式电压传感器19 HYPERLINK l bookmark50 相间距20安装接口20进出线端子20 HYPERLINK l bookmark66 壳体材质21壳体材质厚度21整体防护等级21 HYPERLINK l bookmark68 低气压闭锁21现场安装支架2112千伏户外柱上断路器标准化设计定制方案（2020版）- -第1章前言按照公司“1135配”网运行服务管理要求，提高设备选型标准，健全质量控制

6、体系，提升配电网设备耐用性，突出设备好的核心，依据安全可靠、坚固耐用、标准统一、通用互换的原则，全面推进配电设备标准化工作。为满足不同厂家设备在一定范围和一定时期的通用互换使用，提升柱上断路器的运维便利性，在馈线终端标准化的基础上，公司组织中国电力科学研究院有限公司、设计院、运行单位、制造企业、检测机构等单位开展柱上断路器的典型结构方案、一次接口等标准化设计工作，本次12kV户外柱上断路器标准化设计面向目前一二次融合产品中应用量较大的支柱式真空灭弧及罐式SF6气体灭弧柱上断路器。便于产品在运行过程中发生故障或抽检发现某企业产品存在质量问题时，可方便整体直接更换其它厂家设备，各制造企业产品的内部

7、结构可差异化设计。12千伏户外柱上断路器标准化设计定制方案（2020版） 第2章概述本次12kV户外柱上断路器标准化设计面向目前一二次融合产品中应用量较大的普通型支柱式真空灭弧、深度融合型支柱式真空灭弧及罐式SF6气体灭弧柱上断路器三种产品。2.1额定参数（1）额定电流及额定短路开断电流额定电流为630A，额定短路开断电流为20kA。（2）额定短时耐受电流额定短时耐受电流为20kA，额定短时耐受电流的持续时间为3s。（3）机械寿命真空灭弧柱上断路器机械寿命10000次。SF6气体灭弧机械寿命5000次。（4）电寿命真空灭弧柱上断路器电寿命30次（E2级）。SF6气体灭弧柱上断路器电寿命20次（

8、E2级）。2.2使用条件按GB/T11022中第2章的规定。第3章普通型支柱式户外柱上真空断路器3.1标准化原则12kV普通型支柱式户外柱上真空断路器标准化设计依据以下原则：（1）统一开关设备的关键技术参数，操动机构为弹簧操动机构，缩减设备物料编号；（2）现阶段一二次融合标准化主要划分为电磁式、电子式、数字式支柱式三种模式，分别针对上述三种模式开展不同互感器/传感器类别的标准化配置，统一互感器的外形、安装尺寸，机构壳体的安装尺寸，连接端子的安装尺寸。3.2典型结构方案12kV普通型支柱式户外柱上真空断路器按照配置互感器的原理分为电磁式互感器组合模式、电子式互感器组合模式和数字式互感器组合模式。

9、3.2.1隔离开关根据运行情况及技术成熟度，不设置一体化隔离开关。如需，则配置独立隔离开关。3.2.2供电/线测量电压互感器供电及线测量PT为电磁式原理，独立安装。其中配合电磁式电流互感器模式时，包含供电和线电压测量双绕组，配合电子式互感器模式和数字式互感器模式时，仅包含供电单绕组。3.2.3零序/相测量电压互感器零序/相测量电压互感器为电子式原理，其中配合电磁式电流互感器模式时，仅实现零序电压测量功能，配合电子式互感器模式和数字式互感器模式时，实现零序和相电压测量功能。3.2.4电流互感器电流互感器包括电磁式原理和电子式原理两种，可实现测量、保护和零序功能，具备相电流、零序电流采集功能。3.

10、2.5电磁式互感器组合模式测量/保护/零序CT、零序PT分别为三相独立结构，且CT与零序PT为集成式结构，见图3-1。其中：测量/保护/零序CT为电磁式原理。零序PT采用电子式原理。供电及线测量PT为电磁式原理，包含供电和线电压测量双绕组。图3-1普通型支柱式电磁式模式结构示意图3.2.6电子式互感器组合模式结构与电磁式模式结构相似，利用采样电阻将电流互感器输出的电流信号转变为电压信号，见图3-2。测量/保护/零序CT为电子式原理。电压互感器采用电子式原理，实现零序和相电压测量功能。供电PT为电磁式原理，包含供电单绕组。图3-2普通型支柱式电子式模式结构示意图3.2.7数字式互感器组合模式结构

11、与电子式模式结构相似，通过ADMU将采集的电气模拟量信号就地数字化后传输至馈线终端，见图3-3。测量/保护/零序CT为电子式原理。电压互感器采用电子式原理，实现零序和相电压测量功能供电PT为电磁式原理，包含供电单绕组。电磁式电压互感器（单绕组）|t-tTtfffliU-十療111L数字化单元,ZW32-12断路器电流传感器与电压传感器一备图3-3普通型支柱式数字式模式结构示意图一次接口及安装接口3.3.1供电/线测量电压互感器（1）技术参数分为供电、线测量双绕组和供电单绕组两种结构，采用环氧树脂与硅橡胶复合绝缘结构。表3-1技术参数表项目双绕组参数单绕组参数额定电压比线电压测量：10kV/0.

12、1kV供电电压：10kV/0.22kV供电电压：10kV/0.22kV准确级线电压：0.5级供电电压：3级供电电压：3级温度范围-40C70C-40C70C测量绕组输出容量10VA-供电绕组输出容量300VA300VA注：供电绕组输出容量中的300VA，要求时间30s,不考核线电压的准确级；长期输出容量约50VA，可满足蓄电池长时间充电要求，同时测量绕组准确度满足0.5级要求。（2）外形图外形结构如图3-4所示，按照双绕组外形进行设计，其中安装尺寸A为190mm,B为180mm,C为13mm,安装螺栓为4-M12mm。图3-4电磁式电压互感器外形图3.3.2电磁式电流互感器包括相测量、保护及零

13、序CT功能。（1）技术参数表3-2技术参数表项目参数额定电流比相电流：600A/5A或600A/1A零序电流：100A/1A（电流扩大倍数三6）准确级相电流：保护5P10级、测量0.5S级零序电流：采用三个独立的100A/1A变比的电流互感器，一次侧输入电流为1A至额定电流时，满足1S级（角差、比差），保护准确度等级为5P10级。额定输出容量相CT：额定5A时，10VA，额定1A时，1VA；零序CT：100A/1A，0.5VA。温度范围-40C70C（2）外形图分别对应3.2.5章节中的三种结构使用，仅规定与互感器技术参数相关的最大外形尺寸，且兼顾相间绝缘，其余尺寸不做约束。规定测量/保护/零

14、序CT、零序PT三相独立结构最大外径尺寸D为160mm。图3-5电流互感器外形图3.3.3电子式电流互感器（LPCT）（1）实现原理电子式电流互感器的原理如图3-6所示。cp,LCP2BE320kQ（3）外形图外形结构要求与章节3.3.2电磁式电流互感器相同3.3.4电子式电压互感器（1）实现原理电子式电压互感器的原理如图3-7所示。Zla析阴抗；Z2A相転厲羽問抗=ZlhZ2bBHI蛀尺卅陌k；zCC+1佰压SPftit；Z2川恢压臂阳杭;Znl.Zbl.Zcl母牛高疋腎祖撮Zd?爭序低匝昔皿抗1肚童地吐卩弘7播辿电辉；G诽啟电皆、注；由中？Hli的“端子与信号屏盔然的低电也引敲飓芯城，屛萩

15、无纳罐也抵时）说郁蔽炸皮（单芯繼.怖蔽畀曲起債趙缘时）连靠.|iorra）阻抗分压型三相电压互感器原理电路01衣拘ffiJkfJ阻抗】C加兀和低用憎阴抗：Clb一Btil商斥杵阻抗：C2b耳柑世压怦阻抗；Clc一和奇压杵阴抗：C2e一相陆乐艸阳抗：La為相补偿电抗器：LbB相补偿电抗器：Lc一和补偿电抗舔盘相电乐调节器：丁口Etll电压调节閱：TVc匚相电圧调廿器b）CVT型三相电压互感器原理电路图3-7电子式电压互感器原理电路2）技术参数表3-4技术参数表项目参数额定电压比相电压：(10kV/V3)/(3.25V/V3)零序：(10kV/V3)/(6.5V/3)准确级（含线缆）相电压：0.5

16、级零序电压：3P额定负荷2MQ5%终端输入阻抗2MQ（3）外形图与章节3.3.2中要求相同，规定测量/保护/零序CT、零序PT三相独立结构最大外径尺寸D为160mm，见图3-5。相间距340mm。安装接口普通型支柱式户外柱上真空断路器机构箱底部安装孔为长圆孔4-14-18mm,位置为中心对称布置920mmx160mm，见图3-8，包括配置电磁式、电子式互感器产品。TOC o 1-5 h z920 HYPERLINK l bookmark24 1*4-014-181604-门图3-8普通型支柱式（电磁式和电子式）安装尺寸示意图进出线端子进出线端子截面尺寸为40mmx8mm,材质为T2铜及以上，电

17、导率56S/m；外表面镀锡处理，镀层厚度12口m；安装螺孔为2-13mm，孔间距为30mm，距离端面15mm，见图3-9所示。(a)进线端子结构40(b)出线端子结构图3-9普通型支柱式进出线端子结构示意图机构箱材质机构箱材质的防腐蚀性能不应低于304不锈钢。机构箱材质厚度机构箱材质标称厚度3mm,尺寸允许偏差满足GB/T708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。机构箱防护等级机构箱防护等级IP65。3.3.11ADMU模块ADMU模块可以安装于机构箱侧面，如图3-10所示，通过密封接头与机构箱本体连接，应保证连接的密封性及可靠性。图3-10ADMU安装效果和更换方式示意

18、图支柱式极柱材质可采用环氧树脂外包硅橡胶、户外环氧树脂。支柱式极柱结构形式固封极柱式、灌封式。现场安装支架采用单杆或双杆安装结构，安装支架参照国家电网公司配电网工程典型设计10kV架空线路分册要求。第4章深度融合型支柱式户外柱上真空断路器4.1标准化原则12kV深度融合型支柱式户外柱上真空断路器标准化设计依据以下原则：（1）统一开关设备的关键技术参数，操动机构为弹簧操动机构，缩减设备物料编号；（2）融合设计传感器/互感器、控制设备、专用连接器及电缆等附件的支柱式真空户外柱上断路器，具备开关设备基本功能，统一机构壳体的安装尺寸，连接端子的安装尺寸等。4.2典型结构方案4.2.1隔离开关根据运行情

19、况及技术成熟度，不设置一体化隔离开关。如需，则配置独立隔离开关。4.2.2供电/相测量电压互感器供电PT为电磁式原理，独立安装，电子式电流互感器模式时，仅包含供电单绕组；相测量PT为电子式原理，三相独立安装，可进出线双侧布置，实现测量/保护/零序功能。电子式电流互感器包括测量、保护CT,零序电流采用副边绕组电流合成方式获得。电子式互感器组合模式相测量PT、测量/保护CT分别封装于三个极柱中，零序电流、电压通过物理合成方式获得，不限制相测量PT、测量/保护CT的尺寸，但需满足相关技术参数要求，且不影响开关设备性能。结构如图4-1所示。供电PT为电磁式原理，包含供电单绕组。图4-1电子式互感器组合

20、模式结构示意图4.2.5数字式互感器组合模式相测量PT、测量/保护CT分别封装于三个极柱中，零序电流、电压通过物理合成方式获得，相序/零序的电压/电流信号通过数字化模块就地转换为数字信号传输至馈线终端，不限制相测量PT、测量/保护CT的尺寸，但需满足相关技术参数要求，且不影响开关设备性能。结构如图4-2所示。供电PT为电磁式原理，包含供电单绕组。图4-2数字式互感器组合模式结构示意图一次接口及安装接口4.3.1供电/相测量电压互感器供电电压互感器为单绕组供电，为环氧树脂与硅橡胶复合绝缘结构，技术参数参见4.3.1章节中表3-1所示。相测量电压互感器技术参数如表4-1所示。表4-1深度融合型支柱式电子式电压互感器序号项目建议参数值1额定电压比相电压：(1