KGN-12金属
封闭固定成套开关设备
云南通变电器有限公司高低压成套设备厂
1、用途与适用范围
KGN-12型箱型固定式金属封闭开关设备(简称开关柜),适用于3-12KV三相交流50Hz,单母线或单母线带旁路以及双母线系统中作为接受和分配电能之用。可满足各类型发电厂、变电站(所)及工矿企业的使用要求。
本产品符合国标GB3906-2006《3-35kV交流金属封闭开关设备》以及国际标准IEC298的要求。本产品结构合理,安全可靠性高,操作维护简便;具有“五防”功能,防护等级达到IP2X。
本产品主开关采用ZN28A-12型真空断路器和VS1-12型真空断路器,操作机构可配用CT19B弹簧操作机构。隔离开关采用GN30-10旋转隔离开关。
2、正常使用环境条件
(1)周围空气温度:上限+40℃;下限-25℃;
(2)海拔高度:不超过2000m;高原全工况型产品不超过3000m; (3)相对温度:日平均不大于95%;月平均不大于90%,允许短时凝露; (4)地震烈度不超过8度;
(5)没有火灾、爆炸危险、严重污秽、化学腐蚀及剧烈振动的场合。
3、型号含义
K G N - 12 - □ 一次方案编号
额定电压(3、6、10kV)
户内使用 固定式 铠装式 4、技术数据
4.1、开关柜的技术数据见表1
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表1 项号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 额定电压 项目 单位 kV kV A A kA kA kA kA s mm kg 4 IP2X 单母线 弹簧储能式 3,6,10 3.5,6.9,12 630~2500 630 20 20 50 50 1000 技术参数 最高工作电压 额定电流 最大工作电流 额定开断电流 额定热稳定电流 额定动稳定电流 额定关合电流 热稳定时间 防护等级 母线系统 操作方式 外形尺寸(宽×深×高) 重量 1000 2000 2500 40 40 100 100 31.5 31.5 80 80 1200×1200×2650 4.2、真空断路器的技术数据见表2
表2 名 称 额定电压 最高工作的电压 额定频率 额定电流 额定开断电流(有效值) 额定关合电流(峰值) 额定热稳定电流(有效值) 额定动稳定电流(峰值) 热稳定时间
单位 kV kV Hz A kA kA kA kA s VS1-12/ VS1-12/ VS1-12/ 1250A-31.5kA 1250A-20kA 2500A-40kA 2000A-31.5kA 10 12 50 1250 20 50 20 50 1250、2000 31.5 80 31.5 80 4 2
2500 40 100 40 100 机械寿命 额定短路开断电流开断次数 真空灭弧室真空度 燃弧时间 4.3、操动机构的技术数据
次 次 Pa ms 10000 30(50) 不低于6.6×10-2 ≤20 (1)储能电机采用单相永磁直流电机见表3 表3
型 号 额定工作电压(V) 电动额定输入功率(W) 正常工作电压范围 额定工作电压储能时间(S) (2)分、合闸电磁铁技术参数见表4
表4 66ZY-CJ01A 交直溜:110-220 75~120 85%~110%额定工作电压 ≤12 额定电压(V) 额定电流(A) 额定电功率(VA) 20℃时线圈电阻值 正常工作电压范围 DC110 3.5 385 34±1.85 DC220 1.4 308 161±3.5 AC110 2.1 231 13.4±1.4 AC220 1.9 418 13.4±1.4 分闸为65%~120%额定电压,小于30%时不得分闸; 合闸为85%~110%额定电压。 4.4、真空断路器的调整参数见表5
表5 序号 1 2 3 4 5 触头开距 接触行程 名 称 单 位 数 据 12±1 mm 4±1 100-3 油缓冲器缓冲行程 相间中心距 三相分闸同期性 mm ms 250(210) ≤2 3
6 7 8 9 10 11
合闸触头弹跳时间 合闸触头接触压力 平均分闸速度(接触油缓冲器前) 平均合闸速度 各项导电回路电阻 动静触头累积允许磨损厚度 N m/s μΩ mm ≤5 2000±200 1±0.3 0.55±0.15 ≤40 3 4.5、隔离开关的技术参数见表6、表7
表6 名 称 额定电压 最高工作电压 额定电流 4s额定热稳定电流 额定动稳定电流 kV kV A kA kA GN30-10/400 GN30-10D/400 GN30-10/630 GN30-10/1000 GN30-10D/630 GN30-10D/1000 10 12 400 12.5 31.5 630 20 50 75 42 1000 31.5 80 额定1.2/50μs雷电kV 绝缘冲击耐压 水平 1min工频耐压 kV 表7 名 称 额定电压 最高工作电压 额定电流 4s额定热稳定电流 额定动稳定电流 雷电冲相对地、相间 绝缘水平 击耐压 断口间 1min工相对地、相间 kV kV A kA kA kV kV GN30-10/2000A 10 12 2000 40 100 75 85 42 GN30-10/3150A 3150 50 125 4
频耐压 断口间
4.6、隔离开关的调整参数见表8、表9
53 表8
名 称 弹簧正压力 三相刚合位置同期性 三相刚合位置偏斜 主回路导体(高电位)对地距离 极间绝缘距离 接地刀开距 各相回路电阻(主回路) 单位 N GN30-10/400 400±40 GN30-10/630 400±40 ≯3 GN30-10/1000 600±60 mm ≯2 ≮125 ≮125 ≮125 μΩ ≯75 ≯70 ≯45 表9
名 称 各相回路电阻 三相刚合位置同期性 三相刚合位置偏斜 主回路导体(高电位)对地距离 5、结构
单位 μΩ GN30-10/2000A 12.5 ≯3 GN30-10/3150A 8 mm ≯2 ≮125 5.1、KGN-12型开关柜为金属封闭箱式结构,柜体骨架由C型钢组焊而成,柜内不设置任何形式的相间、相对地绝缘板(或复合绝缘),相间及相对地空气绝缘距离大于125mm。产品采用瓷支持绝缘子(或套管),使其具有较好的绝缘强度和绝缘稳定性。柜内分为断路器室、母线室、电缆室、继电器室等,室与室之间用钢板隔开,母线室和继电器室之间设有压力释放通道。
5.2、断路器室在柜体前下部,断路器的转动由拉杆与操动机构连接,断路器上接线端子与上隔离开关连接,断路器下接线端子与电流互感器连接,电流互感器与下隔离开关的接线端子连接,断路器室还设有压力释放通道,若内部电弧发生时,电气可通过排气通道将压力释放。断路器室高度为1.8m,有较大的检修空间,检修人员可方便地站在地面
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上对断路器进行检测、维修。
5.3、母线室在柜体后上部,为了减小柜体高度,母线呈品形排列,以7350N抗弯强度的瓷质绝缘子支持,母线与上隔离开关接线端子相连接,相邻两柜母线室之间可隔离。 5.4、电缆室在柜体下部的后方,电缆室内支持绝缘子可设有电压监视装置,电缆固定在支架上,对于主接线为联络方案时,本室则为联络电缆室。
5.5、继电器室在柜体上部前方,室内安装板可安装各种继电器等,室内有端子排支架,门上可安装指示仪表、信号元件等二次元件,顶部还可以布置二次小母线。 5.6、断路器的操动机构在正面左边位置,其上方为隔离开关的操作及联锁机构。 5.7、开关柜为双面维护,前面检修继电器室的二次元件,维护操动机构,机械联锁及传动部分,检修断路器。后面维修主母线和电缆终端,在断路器室装有照明灯。 5.8、前门的下方设有与柜宽方向平行的接地铜母线,其截面为4×40mm。
5.9、机械联锁:为了防止带负荷分合隔离开关,防止误分误合断路器,防止误入带电间隔;防止带电合接地开关;防止带接地刀合闸,开关柜采用相应的强制性机械闭锁方式。 5.10、KGN-12型开关柜装VS1-12型真空断路器结构剖面图如图一所示。 KGN-12型开关柜装ZN28A-12型真空断路器结构剖面图如图二所示。
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3501501901900010810520320562008102311200图一、装VS1-12型真空断路器结构剖面图
1、母线室 2、压力释放通道 3、继电器、仪表室 4、断路器室 5、电缆室 6、小母线室 7、主母线穿墙套管 8、上隔离开关 9、真空断路器 10、电流互感器 11、下隔离开关 12、避雷器
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035015001056200407223153950817509001200二、装ZN28A-12型真空断路器结构剖面图
1、母线室 2、压力释放通道 3、继电器、仪表室 4、断路器室 5、电缆室 6、小母线室 7、主母线穿墙套管 8、上隔离开关 9、真空断路器 10、电流互感器 11、下隔离开关 12、避雷器
、传感器 14、断路器操动机构
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6、典型操作简介
6.1、停电操作(运行—检修)
开关柜处于工作位置,即上下隔离开关、断路器处于合闸状态,前后门已锁好,并处于带电运行之中,这时的小手柄处于工作位置。先将断路器分闸后,再将小手柄扳到“分断闭锁”位置,这时断路器不能合闸,将操作手柄插入下隔离的操作孔内从上往下拉,拉到下隔离分闸位置,将手柄拿下,再插入上隔离操作孔内,从上往下拉,拉到上隔离分闸位置,再将操作手柄拿下,插入接地开关操作孔内,从下向上推,使接地开关处于合闸位置,这时可将小手柄扳至“检修”位置。可先打开前门,取出门后边钥匙打开后门,停电操作完毕,检修人员对断路器室及电缆室进行维护和检修。 6.2、送电操作(检修—运行)
若已检修完毕,需要送电,其操作程序如下:
将后门关闭,钥匙取出后关前门,将小手柄从“检修”位置扳到“分断闭锁”位置,这时前门被锁定,断路器不能合闸,用操作手柄插入接地开关操作孔内,从上向下拉,使接地开关处于分闸位置,将操作手柄拿下,再插入上隔离的操作孔内,从下向上推,使上隔离处于合闸位置,将操作手柄拿下,插入下隔离的操作孔内,从下向上推,使下隔离处于合闸位置,取出操作手柄,将小手柄扳至工作位置,这时可将断路器合闸。
7、安装调整与维修 7.1、安装
7.1.1、断路器在分闸时产生的动负载,向上、向下约为7840N,此数据提供设计基础时估算基础应力。
7.1.2、基础:开关柜基础参考基础图进行设计和施工,基础应平整。 7.1.3、安装程序及注意事项
(1)将开关柜按排列顺序放置在基础上,调整好组成开关柜的直线度、垂直度、平面度,然后用M12螺栓或用点焊接方法将开关柜紧固在基础槽钢上; (2)用M12×30螺栓进行柜间连接;
(3)安装主母排:打开母线室顶盖板进行安装,安装好紧固盖板,连接母线时接触面应平整,无污垢,有污垢时应除净,涂中性凡士林油;
(4)安装一次电缆:电缆头制作完后,将电缆头固定在支架上,电缆与母线接触面应平整,接触面上涂中性凡士林油后即可连接,并紧固,电缆施工完后,用隔板将电缆室
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与电缆沟封隔;
(5)连接柜间接地母线:沿开关柜排列方向连成一体,检查工作接地和保护接地是否有遗漏,接地回路是否连接导通,工作接地电阻应大于1000μΩ,保护接地电阻不大于4Ω;
(6)安装二次回路电缆:电缆由机构左侧底穿入,沿侧壁进入继电器室,分接到相应的端子排上,施工时应注意电缆号、端子号、不允许漏穿或穿错,二次电缆施工完后,封盖电缆孔。
7.1.4、KGN-12型开关柜柜低安装尺寸图见图三。
9355510300503002110071100图三、柜低安装尺寸图
7.2、验收试验及投入运行前准备工作
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7.2.1、验收试验项目
(1)根据定货资料核对柜内安装的电器元件型号、规格是否相符; (2)检查紧固件是否有松动,发现有松动的应予拧紧; (3)检查母线连接处接触是否紧密,如有接触不良,进行处理;
(4)手动操作隔离开关、断路器、机械联锁程序3~5次,灵活无卡住现象,且动作准确,程序无误;
(5)检查断路器、隔离开关的机械特性,是否符合其本身规定的要求。断路器还需按规定的最高电压、最低电压进行操作实验,合分应正常,少油断路器没有注油不能进行快速分闸;
(6)检查二次接线是否符合图纸要求,在主电路不通电情况下对二次回路通电进行动作试验,符合二次接线图的要求;
(7)主回路电阻测量,因本开关柜方案多,各相电阻值待确定,暂定测量部位为断路器和电其连接端子,断路器不超过其标准规定值,电气连接端子不大于1μΩ,测量方法采用直流降压法,通过100A直流电流,测其电压降;
(8)二次回路绝缘强度试验,在导体与外壳之间,施加交流50HZ、电压2200V、历时1min,无击穿放电现象,二次回路中有电子元件部分,实验电压由制造厂与用户商定; (9)主回路工频绝缘试验,在相对地和相间施加交流50HZ,根据开关柜的额定电压,按GB311.1规定值的85%历时1min无击穿闪络现象。 7.2.2、投入运行前准备工作 (1)活动部位需注润滑油;
(2)少油断路器注油到油标位置,变压器油需符合SYS1351标准。 (3)接通控制、信号、照明等电源;
(4)在隔离开关、断路器等处于分闸状态时,给主母线送电,即合上进线断路器柜; (5)合上有电压互感器的开关柜的隔离开关,检查电压表指示是否正确; (6)合上避雷器、站内用变压器的隔离开关及有关辅助电器使其投入运行; (7)依次合上馈线柜断路器,检查电流表是否正确。 7.3、维护与检修
7.3.1、开关柜投入运行后,监视和维护工作如下:
(1)观察主母线和电气连接处母线,如发现母线过热变色应进行检修; (2)观察照明、控制、信号电源是否正常供电;
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(3)记录断路器的动作次数;
(4)少油断路器尚需观察油位,油面在下限时需及时加油到中位,油色变深褐色时,及时更换。 7.3.2、检修
开关柜检修有故障检修和定期检修,故障检修是为防止故障运行和防止事故扩大,在发现故障出现或断定即将出现时,立即对事故部位进行检修,及时排除故障。
定期检修按运行规定按时进行,检修内容入下:
(1)清除各部位尘土和油污,特别是绝缘表面的尘土和油污; (2)检修程序锁和机械连锁,动作保持灵活可靠,程序正确; (3)按断路器、隔离开关、操动机构等电器的规定进行检修、调试;
(4)检查电器接触部位,接触情况是否良好,检测接地回路,保持连续道通; (5)紧固各螺钉、销钉。 7.4、产品的运输、验收及保管
7.4.1、产品经出厂检验合格后方可进行包装及发运,包装时,产品用螺栓固定在箱体上,运输过程只准直立放置,不得倒置、倾斜、翻滚、摔下。 7.4.2、按产品装箱单对整机、附件等进行验收。 7.4.3、保管
产品在安装前,应以原包装存放在库房中,如不能入库房,应防止雨淋,防止受潮,不得随意拆卸电器元件及零部件。
8、随机文件包括: a、产品合格证; b、产品装箱单; c、产品出厂试验报告; d、安装使用说明书; e、设备清单; f、二次接线图。
9、订货须知
用户应提供下列资料:
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a、主接线方案图、排列图及平面布置图; b、二次排列图、端子排列图;
c、开关柜内电器元件型号、规格、数量; d、电气设备汇总表;
e、需要母线桥时需提供跨距和高度尺寸; f、开关柜使用在特殊环境时应在订货时提出; g、需要其它或超出附件供应时应提出种类和数量。
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