箱变技术条件

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XBJ1系列紧凑型 箱式变电站

XBZ1系列智能型

文件名称 技 术 条 件

文件代号 OXB.530.001

全国智能型箱式变电站联合设计组

二○○一年七月

XBZ1系列智能型XBJ1系列紧凑型 箱式变电站 OXB.530.001 全国智能型箱式变电站联合设计组 技 术 条 件 共9 页 第 1 页 1．目的与适用范围： 本技术条件规定了XBZ1系列智能型箱式变电站XBJ1系列紧凑型箱式变电站（以下简称箱变）的产品型号含义、环境条件、基本技术指标、结构及技术要求、检验规则及方法和标志、包装、储存和运输等方面的要求。 本技术条件适用于高压侧额定交流工作电压为12kV;低压侧额定交流工作电压为0.4kV;额定频率交流为50HZ(60HZ);变压器容量为1600kVA及以下的XBZ1系列智能型箱式变电站和XBJ1系列紧凑型箱式变电站。 2．引用标准： GB/T 17467-1998 高压/低压预装式变电站 GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求 GB 7251.1-1997 低压成套开关设备和控制设备 第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备 GB/T 51-1999 三相油浸式电力变压器技术参数和要求 GB/T 10228-1997 干式电力变压器技术参数和要求 3．产品型号及含义： X B □ 1 — □— □ / □ □ □ □ 变压器容量 外壳材料 J：金属； F：非金属 结构形式 P：品字 M：目字 低压侧额定电压 高压侧额定电压 方案号 设计序号 Z：智能型;J：紧凑型 变电站 箱式 注：上述型号简称为XBZ1系列和XBJ1系列 4．环境条件： 4.1 海拔高度：一般不超过2000m。 标记 处数 更改文件号 签字 日期 提出部门 批准文号 资 料 来 源 编 制 校 对 标准化 审 定 批 准 XBZ1系列智能型XBJ1系列紧凑型 箱式变电站技术条件 OXB.530.001 共 9 页 第 2 页 4.2 周围气温：-15℃～+40℃。(智能型-5℃～+40℃) (特殊订货条件：严寒气候为-50℃～+40℃； 酷热气候为-5℃～+50℃。) 4.3 相对湿度：日平均值不大于95%; 月平均值不大于90%。 4.4 地震烈度：水平加速不大于0.3g。 4.5 无经常性剧烈震动场所。 4.6 周围空气应不受腐蚀性或可燃性气体等明显污染。 4.7 安装倾斜度不超过3度。 4.8 风负荷按国标GB/T 11022-1999要求。 注(1)：超过以上规定使用条件时，由用户与制造商协商解决。 注(2)： 电器元件选型必须符合本条规定。 5． 基本技术指标： 5.1 额定电压: 高压侧：10kV及以下； 低压侧：0.4kV及以下； 辅助回路：交流110V、220V、380V; 直流24V。 5.2 变压器额定容量（kVA） 100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600 5.3 额定电流： 高压：400A、630A 低压：100A～2500A 5.4 额定频率： 50Hz（60 Hz） 5.5 额定短时耐受电流 高压开关设备： 12kV 16kA 2S（4s） 20kA 2S (4s) 低压开关设备： 250-315kVA 15kA 400-800kVA 30kA 1000kVA 及以上 按实际短路电流进行 注: 200kVA 及以下 免试 5.6 额定峰值耐受电流 高压开关设备： 12kV 40kA 50kA 低压开关设备： 250-315kVA 30kA 400-800kVA 63kA 1000kVA 及以上 按2.2倍额定短时耐受电流（峰值）进行 注: 200kVA 及以下 免试 5.7 额定短路关合电流 12kV 40kA 50kA 5.8 绝缘水平 5.8.1高压电器设备耐压值按表1 OXB.530.001 XBZ1系列智能型XBJ1系列紧凑型 箱式变电站技术条件 共 9 页 第 3 页 表1 单位：(kV) 雷 电 冲 击 耐 受 电 压 1min工 频 耐 受 电 压 额 定 电 压 对地及相间 隔离断口 对地及相间 隔离断口 10 75 5.8.2低压电器设备耐压值按表2 额 定 电 压 工频耐压(1min) 5.8.3变压器耐压值按表3 表3 单位：( kV ) 额 定 电 压 工 频 耐 压(1min) 冲击耐压峰值 (1.2/50μS) 注1：( )内为干式变压器标准。 注2：此表只适用于正常使用条件，其他使用条件下的耐压值应按相应标准修正。 85 42 48 表2 单位： (V) 60≤ui≤300 2000 300≤ui≤660 2500 6 25(20) 60 10 35（28） 75 5.8.4高压侧绝缘爬电比距按表4 表4 单位：(cm/kv) 绝 缘 子 材 质 瓷 质 有 机 绝 缘 一般型 2.0 2.2 防污型 2.5 2.7 5.9 额定噪声水平 油浸式变压器： ≤50db 干式变压器 ： ≤55db 5.10外壳防护等级： IP23以上 ( 干式变压器 IP53。) 5.11允许温升 5.11.1 高压电器设备和控制设备按国标GB/T 11022-1999要求。 5.11.2 变压器允许温升按表5及表6 表5 部 位 线圈（用电阻法测量的平均值温升） 顶层油温（用温度计测量的温升） 温 升 限 值（K） 65 55 OXB.530.001 XBZ1系列智能型XBJ1系列紧凑型 箱式变电站技术条件 共 9 页 表6 第 4 页 部 位 温 升 限 值 (K) B级绝缘 80 线圈（用电阻法） F级绝缘 100 5.11.3低压电器设备和控制设备按表7 表7 部 位 元件进出线端与母线连接处 裸 铜 裸黄铜 铜镀锡 铜镀银 母线与母线连接处 铜---铜 铜镀锡---铜镀锡 铝镀锡---铝镀锡 铝镀银---铝镀银 操作手柄 金属的 绝缘材料的 可接触的外壳和复板 金属表面 绝缘表面 温 升 限 值 (K) 60 65 65 70 65 65 55 77 15 25 30 40 6．技术要求 6.1 结构 6.1.1箱体的材料应是不可燃的，箱体的骨架尽可能采用型材组装，对于焊接的部位必须清除焊疤，锈迹，并采取有效的防腐、防锈措施。 6.1.2箱体外壳防护等级见5.10条规定，外壳材料为金属或非金属材料制作， 基座、箱体和一切外露金属部件应喷涂耐久的防护层。开设的百叶窗应为人字形并具有防尘结构。 6.1.3箱体应有足够的机械强度，在起吊、运输、安装过程中不得变形或损伤。并应耐受以下的负荷和撞击： a) 顶部负荷： ——最小值为2500N/m2 (竖立负荷或其他负荷)； ——在车辆通行处（例如停车场）的地下安装的变电站顶部，最小值为50kN，作用在600cm2的表面上（830kN/m2）； ——雪负荷（根据当地气候条件确定）； b) 外壳上的风负荷； ——风负荷按国标GB/T 11022-1999要求； c) 在面板、门和通风口的外部机械撞击： ——外部机械撞击的撞击能量为20J。 OXB.530.001 XBZ1系列智能型XBJ1系列紧凑型 箱式变电站技术条件 共 9 页 第 5 页 大于该值的意外机械撞击（例如车辆的撞击）未包含在本标准中，但应予以防止,如需要可在变电站外部及周围采取其他措施。 6.1.4 箱体采用自然通风，也可加装强迫通风装置。箱体内装有温湿度自控仪：当低压室温度过高时，启动排风机向外排风，抽入底部电缆井冷风；当高压室内湿度增高时，启动操作机构内加热器，以保持箱内温湿度在设定范围内 6.1.5箱体防雨：箱顶应有防雨檐，防雨檐下垂深度以门能打开为准，以确保各门的上端水平门缝，在45度斜雨时，不被水直接淋到，并留有余度。箱体上所有的门都向外开，门上装有把手、暗闩，装有能防雨、防锈和防堵的锁，并能满足淋雨试验的要求。 6.2变压器 选用变压器按国标GB/T 51-1999和GB/T 10228-1997要求。 6.2.1采用全密封节能油浸变压器或特殊高、低压从二侧或一侧出线变压器。变压器和高、低压室的连接面要注意密封可靠，防雨水渗透。 6.2.2变压器应具有油位表和上层油温表及反应顶部气压强度的真空压力表，其位置应便于观察。 6.2.3如选用干式变压器，变压器室必须配散热系统。 6.2.4变压器高、低压连线应满足额定电流和热稳定电流的要求，高压侧因有限流熔断器，因此导线截面按机械强度选用。导体上应有明显的相别标记。 6.3高压配电室 6.3.1高压配电室内所有电器元件均选用定型产品，装配限流熔断器时，其技术性能必须满足相应标准或规范要求，电器元件的安装要便于导线的连接、操作维护等。 6.3.2高压室应有封闭的隔板和门。 6.3.3高压进线用电缆时，电缆进线孔设有适用于电缆孔径的塑料护套圈。高压连接的进出口处有相别标记，并设置可靠固定支架。 6.3.4高压室门内侧具有主回路接线图，并有操作程序和注意事项。 6.3.5高压室应有带电显示和可靠的防误操作装置。 6.4 低压配电室 6.4.1低压配电室内所有电器元件均选用定型产品，其技术性能必须满足相应标准或规范要求。 6.4.2低压母线和连接导线的选用: 导体截面按额定电流和短时耐受电流要求，固定方式按峰值耐受电流要求，零线母线截面与主母线取相同截面。导体上应有明显的相别标记。 6.4.3仪表和信号等的装设位置要易于观察和安全更换。 6.4.4低压室门的内侧有主回路的线路图，并应有操作，维护注意事项。 6.4.5低压室内装设三相、单相电源插座，供维修使用。 6.4.6低压装有无功补偿装置，补偿容量一般为变压器容量的30%，并具有循环自动投切功能。 6.5 电能计量装置 计量装置按电力部门有关规定和当地供电部门要求制作。 6.6 接地 除按GB/T 11022, 还要符合以下规定。 6.6.1箱体内设有完整的专用接地系统,其导体的电流密度安国标GB/T 17467-1998第5.1要求;在箱体底座处设有铜制接地端子，接地端子用直径不小于M12的铜制螺栓,并带有明显的接地标志。 6.6.2箱变内所有高、低压设备的非带电金属裸露部分以及葙体各部分,均可靠地相互连接(保证它们之间的电气连续性)并接地；非金属箱壳的金属门和其它金属部件要和接地系统连接并可靠接地。 6.6.3 连接到接地系统的器件应包括：箱变外壳、高压开关和控制设备的外壳（从其接地端子处连接）、低压开关和控制设备的金属框架和外壳、变压器外壳、金属框架、自控和遥控装置的接地导体。 OXB.530.001 XBZ1系列智能型XBJ1系列紧凑型 箱式变电站技术条件 共 9 页 第 6 页 6.7 智能系统 6.7.1定义 本产品还采用以下名称。 6.7.1.1 主站（MASTER STATION）：一种全功能的、参与令牌循环通讯方式的站点。 6.7.1.2 从站（SLAVE STATION）：一种部分功能的、没有令牌只能对主站进行响应的站点。 6.7.1.3 PROFIBUS：一种现场总线系统（FIELDBUS SYSTEM），过程现场总线（PROCESS FLELD BUS） 6.7.1.4 智能型箱式变电站 本产品智能型箱式变电站就是指： 在箱式变电站中采用标准的现场总线技术PROFIBUS-DP方式将具有通讯能力的元器件（从站）与之连接，从而实现主站通过总线对开关、电网的远程测量、调节、控制、通讯或采用智能控制仪对高低压侧进行本地或远程的测量、调节、控制、通讯。 6.7.1.5 智能型箱式变电站系统： 包含了智能型箱式变电站、上位机（主站）、及（或）可编程控制器（PLC）（主站）、监控组态软件等并采用总线技术将其连接在一起的一套配电系统。 6.7.2总线系统 6.7.2.1现场总线PROFIBUS-DP 本产品采用了PROFIBUS-DP协议的总线系统，PROFIBUS-DP是标准的、开放型的总线系统，属于欧洲标准EN50170V2，QIEC61158满足ISO/OSI（ISO7498）开放式系统互联（通讯）模型。 6.7.2.2 PROFIBUS-DP的主要技术参数(仅限于本产品的应用部分)： 6.7.2.2.1 传输介质：屏蔽绞合的双线（A类电缆）、光纤电缆。 6.7.2.2.2 结构： 线状结构。 6.7.2.2.3 传输速度： 从9.6kbit/s 到12Mbit/s（建议187.5kbit/s）。 6.7.2.2.4 传输距离 采用A类双绞线时传输距离可以达到1200米（根据速度的不同而不同）。 6.7.2.3 元件的选择 需采用带有智能脱扣器框架断路器，智能或一般型的塑壳断路器，接口元器件或其它器件需带有符合EN50170V2 PROFIBUS-DP协议的接口，采样信号与元器件需隔离。 6.7.3安装布线 6.7.3.1 安装 接口或其它器件如马达控制与保护器应尽可能远离主回路，并尽可能安装在专门的辅助电缆隔室中。 6.7.3.2 控制电源：控制电源采用交流220V及直流24V单独引出，与主回路隔离（如采用隔离变压器等）。 6.7.3.3 布线：通讯电缆与其它动力控制电缆分开布置，通讯电缆采用PROFIBUS-DP专用电缆。 6.7.4系统配置 本产品在系统方案配置时还需考虑用户对智能监控的要求，可以采用以下两种方式之一进行。 6.7.4.1高低压侧分别配置智能系统 6.7.4.1.1高压侧： 6.7.4.1.1.1智能仪应具备下列基本功能 a)进、出线负荷开关流过电流的定期采集及远传上级中心站； b)本站高、低压侧电压、负荷电流、有功及无功功率、功率因素、有功及无功电能的巡检采集及定时远传中心站。 c)线路发生故障，立即采集、存储并优先远传中心站。 d)对进出线负荷开关用电动机操动分、合闸,并有“就地”及“远传”两种方式。e)对进出线负荷开关保护整定值具有“就地”调整及“远方”调整两种功能，并有密码闭锁。 f)交流操作电源失电报警。 g)大屏幕液晶显示,测量数字化,汉字显示人机对话界面。 OXB.530.001 XBZ1系列智能型XBJ1系列紧凑型 箱式变电站技术条件 共 9 页 第 7 页 6.7.4.1.1.2智能仪用直流24V电源。 6.7.4.1.1.3通讯规约用电力部颁规定 CTD,POLLING。 6.7.4.1.1.4高压带电显示器安装在便于观察的位置或按照提供高压开关柜的生产厂规定。 6.7.4.1.1.5接入环型电网中，在中心站，上位计算机用特定软件配合下，可完成“故障定位、自动切除、负荷转带，网络重构”一分钟左右恢复送电的配电自动化功能。 6.7.4.1.1.6终端式供电： 6.7.4.1.1.6.1高压侧由一台组合电器构成，在构成组合电器的负荷开关上装电动操作机构。 6.7.4.1.1.6.2在中心站，上位计算机上可对本站进行停、送电。 6.7.4.1.1.7智能仪必须具有宽温度工作特性，适应整机在应用地域工作环境要求。 6.7.4.1.1.8按我国电力部门各种法规规范要求，具有微机控制，自动循环投切无功补偿装置，电能计量箱，低压电路开关电器，虽然体积尽可能紧凑但具有常规变电站应有的一切功能。 6.7.4.1.2 低压侧： 由智能仪控制或采用PROFIBUS-DP总线协议，实现对低压侧元器件的测量、控制、监视等。 6.7.4.2 高低压侧统一配置智能系统 系统以PROFIBUS-DP总线协议为基础，可以采用可编程控制器（PLC）或工控机进行控制，工控机还可用作组态、编程及监视操作等。 7．检验规则及方法 7.1 型式试验 型式试验和验证项目如下： a) 一般检查； b) 验证绝缘水平的试验； c) 检验主要元件的温升试验； d) 检验接地回路短时耐受电流和峰值耐受电流的试验； e) 操作功能试验； f) 验证防护等级的试验; g）验证外壳耐受机械应力的试验； h) 验证声级的试验; i)检验智能箱变中智能系统的试验。 7.1.1一般检查 一般检查主要是检查装置的外观质量和装配质量，用目测和简单工具进行。 7.1.1.1所装电器设备及部件、元器件应符合图样及有关技术的规定。 7.1.1.2主、辅电路接线及接地系统应正确、可靠，并符合相应技术要求。 7.1.1.3导线截面的选择和颜色应符合相应技术要求。 7.1.1.4装置和铭牌符号及标志要正确、清晰、齐全、安装位置应正确。 7.1.1.5箱体及柜体内外所用涂料符合技术文件要求，表面应平整、光洁，防腐层应牢固、均匀，无锈蚀及涂层脱落和磕碰损伤，在距离一米处观察应无明显的色差和反光。 7.1.1.6整机及箱体的外形尺寸符合图纸、标准及技术文件要求。 7.1.2绝缘试验 按国标GB/T 17467-1998第6.1条的规定。 7.1.3温升试验 按国标GB/T 17467-1998第6.2的相关规定进行。 OXB.530.001 XBZ1系列智能型XBJ1系列紧凑型 箱式变电站技术条件 共 9 页 第 8 页 7.1.4接地回路承受额定峰值和额定短时耐受电流能力的试验: 按国标 GB/T 17467-1998 第6.3 的相关规定进行。 7.1.5功能试验 功能试验除验证箱式变电站应满足其投运的各种条件外，同时还应能安全的进行操作和维护,其中包括： ——预装箱式变电站门的操作 ——绝缘屏障的设置 ——开关设备和控制设备的操作 ——变压器温度和油面的检查 ——指示元件和设备的检查 ——接地线的连接 ——电缆的试验和熔断器的更换 ——预装箱式变电站五防功能的检查 7.1.6防护等级 按国标GB/T 17467-1998中第6.5的规定，防护等级允许值依第5.10的规定。 7.1.7外壳耐受机械应力的试验 按国标GB/T 17467-1998第6.6的规定。 7.1.8声级测试 试验方法按国标进GB/T 17467-1998中附录B的规定试验，在距变压器室0.3m，箱体高度的1/2 处测量其最大噪音水平，声级不大于55dB为合格（干式变压器为65dB）。 7.1.9智能系统试验 7.1.9.1 一般要求 智能箱式变电站所采用的电器元器件应配置电源、接口器件、通信介质、控制设备（上位机、智能仪表等）以满足智能化的要求： 7.1.9.2采用PROFIBUS-DP协议的智能系统，要根据元件规范，检查元器件符合PROFIBUS-DP 协议要求。元器件安装，布置，现场布线等符合有关的要求。 7.1.9.3 电磁兼容（EMC）试验按表1的要求 表1 抗干扰性要求 试验型式 静电放电抗扰性试验 GB/T1726.2 射频电磁场抗扰性试验 （80MHZ-1gHz）GB/T17626.3 快速电瞬变抗扰试验 试验水平 8kV/空气放电或4kV/接触放电 10V/m 1kV包含通信介质的全部电缆 2kV 端口及其他 性能标准 B A B B A GB/T17626.4 电涌抗扰性试验 （2/50us-8/20us） 2kV（交流 线对地） 1kV （交流 线对线） GB/T17626.5 无线电频率传导抗扰性试验 （150kHz-80MHz） GB/T17626.6 10V 7.1.9.4 用标准PROFIBUS-DP通讯接口板如CP5412，CP5613等及相关软件分别测试各站点是否正常。 7.1.9.5通过低压配电用组态监控软件对系统进行组态，并按用户要求编制监控软件，主要包括主回路，框架断路器，控制回路，配电系统信息等遥控界面。 7.1.9.6系统联调，对用户的要求进行测试。证明系统满足用户要求。 OXB.530.001 XBZ1系列智能型XBJ1系列紧凑型 箱式变电站技术条件 共 9 页 第 9 页 7.2出厂试验 出厂试验应在制造厂内，对每一台完整的装置上进行，出厂试验项目包括下列项目： a) 一般检查； b) 功能试验； c) 工频耐压试验； d) 按本条件第7.1.9.4～7.1.9.6试验. 7.3现场调试 7.3.1产品在现场同样按照第7.9.2项中的要求对外部配线进行布线。 7.3.2查线符合要求后，先进行一般产品现场调试。 7.3.3对智能配电系统进行调试以满足用户要求。 8．标志、包装、保管、运输 8.1每台预装式变电站的箱体正面应有符合标准要求的铭牌，出厂应附有产品质量合格证书，出厂试验报告，安装使用说明书、装箱单和备件、附件清单。 8.2每台变电站的包装必须牢固并符合包装规范，吊装标记明显，应保证产品在吊装和运输过程中不发生损坏，变形和部件丢失。 8.3包装箱正面应有“在吊装，运输和管理过程中必须注意”的字样和标志，符号。 8.4箱式变电站应保存在平整，干燥和无有害气体的场所。 8. 5 铭牌内容包括： a . 产品名 b . 标准代号 c . 高中压侧额定电 d. 变压器额定容量kVA e. 额定频率Hz f. 重量 g. 外形尺寸：长×宽×高 h. 制造厂名 i. 出厂编号 j. 制造年月