12KV深度融合断路器
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一.12KV一二次深度融合断路器前言:
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，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及配电自动化终端的典型结构方案、一次接口、馈线终端等标准化设计工作，本次12kV户外柱上断路器及配电自动化终端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结构可差异化设计。
二．12KV一二次深度融合断路器设计原则：
2.1 深度融合型支柱式户外柱上真空断路器
（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。
2.2 馈线终端标准化设计设计原则
a.可靠性:从终端整体结构、电气接口、功能定义和配置、运行维护等方面，充分考虑终端运行稳定性、安全性和防误操作。
b.通用性:通过运行参数、切换开关、压板等实现功能灵活配置，可配套负荷开关、断路器等不同开关类型，可设置为集中型或就地型馈线自动化模式。
c.小型化:外观结构采用小型化设计，统一外观尺寸和电气接口，以适应批量制造和自动检测的要求。
d.精简性:精简现有终端的产品类别，不依据控制方式、应用模式、通讯方式和配套操动机构等进行产品型号分类。
e.兼容性:终端外观结构为罩式结构，通过统一定义的航插接口连接到开关设备。
f.先进性:支持电子式互感器及就地数字化等新技术的应用，内部集成开关设备状态监测功能。
三．12KV一二次深度融合断路器标准化设计方案
3.1 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。
3.1.1 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）。
3.3 深度融合型支柱式户外柱上真空断路器
3.3.1 典型结构方案
3.3.3.1 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。
3.3.3.2 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。
3.3.3.3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。
3.3.3.4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3-11所示。
供电PT为电磁式原理，包含供电单绕组。
图3-11 电子式互感器组合模式结构示意图
3.3.3.5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3-12所示。
供电PT为电磁式原理，包含供电单绕组。
图3-12 数字式互感器组合模式结构示意图
3.3.2 一次接口及安装接口
3.3.2.1 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3.2.2.1 章节中表3-1所示。
相测量电压互感器技术参数如表3-5所示。
表3-5 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：（10kV/√3）/（3.25V/√3）
零序：(10kV/√3)/(6.5V/3)2
准确级
相电压：0.5级
合成零序电压：3P3
负荷阻抗
≥2 MΩ
4
温度范围
-40℃~70℃
5
整体局放
≤20pC(13.2V)
6
互感器原理
采用基于阻容/阻抗分压原理的三相电压互感器或CVT型三相电压互感器
3.3.2.2 电子式电流互感器
电子式电流互感器可采用低功率线圈原理，技术参数如表3-6所示。
表3-6 深度融合型支柱式电子式电流互感器
序号
项目
建议参数值
1
额定电流比
相电流：600A/1V
零序电流：20A/0.2V
2
准确级
相电流：保护5P10级、线损采集0.5s，测量、保护、线损采集三合一兼容
合成零序电流：采用三个独立的20A/0.2V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10P30
3
负荷阻抗
≥20 kΩ
4
温度范围
-40℃~70℃
5
整体局放
1.1Ur，≤20pC
3.3.2.3 相间距
340mm。
3.3.2.4 安装接口
与普通型相同，深度融合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-ϕ14-18mm，位置为中心对称布置920mm×160mm，见图3-13。
图3-13 深度融合型支柱式安装尺寸示意图
3.3.2.5 进出线端子
与普通型相同，材质、结构尺寸要求参见3.2.2.7章节要求。
3.3.2.6 机构箱材质
机构箱材质的防腐蚀性能不应低于304不锈钢。
3.3.2.7 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。
3.3.2.8 机构箱防护等级
机构箱防护等级≥IP65。
3.3.2.9 整机局放要求
13.2kV下，≤20pC
3.3.2.10 支柱型极柱材质
可采用环氧树脂外包硅橡胶、户外环氧树脂。
3.3.2.11 支柱型极柱的结构形式
固封极柱式、灌封式。
四．12KV一二次深度融合断路器现场安装支架：
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
机械联锁试验
P
准确度试验
电压准确度
P
4.3.5
电流准确度
P
有功/无功功率准确度
P
注：
1.试品的完整性包括但不限于开关设备、控制设备、互感器、通信装置、供电装置及连接电缆等。
2.P标注为需要开展的检测项目。
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一.12KV一二次深度融合断路器前言:
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，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及配电自动化终端的典型结构方案、一次接口、馈线终端等标准化设计工作，本次12kV户外柱上断路器及配电自动化终端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结构可差异化设计。
二．12KV一二次深度融合断路器设计原则：
2.1 深度融合型支柱式户外柱上真空断路器
（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。
2.2 馈线终端标准化设计设计原则
a.可靠性:从终端整体结构、电气接口、功能定义和配置、运行维护等方面，充分考虑终端运行稳定性、安全性和防误操作。
b.通用性:通过运行参数、切换开关、压板等实现功能灵活配置，可配套负荷开关、断路器等不同开关类型，可设置为集中型或就地型馈线自动化模式。
c.小型化:外观结构采用小型化设计，统一外观尺寸和电气接口，以适应批量制造和自动检测的要求。
d.精简性:精简现有终端的产品类别，不依据控制方式、应用模式、通讯方式和配套操动机构等进行产品型号分类。
e.兼容性:终端外观结构为罩式结构，通过统一定义的航插接口连接到开关设备。
f.先进性:支持电子式互感器及就地数字化等新技术的应用，内部集成开关设备状态监测功能。
三．12KV一二次深度融合断路器标准化设计方案
3.1 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。
3.1.1 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）。
3.3 深度融合型支柱式户外柱上真空断路器
3.3.1 典型结构方案
3.3.3.1 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。
3.3.3.2 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。
3.3.3.3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。
3.3.3.4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3-11所示。
供电PT为电磁式原理，包含供电单绕组。
图3-11 电子式互感器组合模式结构示意图
3.3.3.5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3-12所示。
供电PT为电磁式原理，包含供电单绕组。
图3-12 数字式互感器组合模式结构示意图
3.3.2 一次接口及安装接口
3.3.2.1 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3.2.2.1 章节中表3-1所示。
相测量电压互感器技术参数如表3-5所示。
表3-5 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：（10kV/√3）/（3.25V/√3）
零序：(10kV/√3)/(6.5V/3)2
准确级
相电压：0.5级
合成零序电压：3P3
负荷阻抗
≥2 MΩ
4
温度范围
-40℃~70℃
5
整体局放
≤20pC(13.2V)
6
互感器原理
采用基于阻容/阻抗分压原理的三相电压互感器或CVT型三相电压互感器
3.3.2.2 电子式电流互感器
电子式电流互感器可采用低功率线圈原理，技术参数如表3-6所示。
表3-6 深度融合型支柱式电子式电流互感器
序号
项目
建议参数值
1
额定电流比
相电流：600A/1V
零序电流：20A/0.2V
2
准确级
相电流：保护5P10级、线损采集0.5s，测量、保护、线损采集三合一兼容
合成零序电流：采用三个独立的20A/0.2V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10P30
3
负荷阻抗
≥20 kΩ
4
温度范围
-40℃~70℃
5
整体局放
1.1Ur，≤20pC
3.3.2.3 相间距
340mm。
3.3.2.4 安装接口
与普通型相同，深度融合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-ϕ14-18mm，位置为中心对称布置920mm×160mm，见图3-13。
图3-13 深度融合型支柱式安装尺寸示意图
3.3.2.5 进出线端子
与普通型相同，材质、结构尺寸要求参见3.2.2.7章节要求。
3.3.2.6 机构箱材质
机构箱材质的防腐蚀性能不应低于304不锈钢。
3.3.2.7 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。
3.3.2.8 机构箱防护等级
机构箱防护等级≥IP65。
3.3.2.9 整机局放要求
13.2kV下，≤20pC
3.3.2.10 支柱型极柱材质
可采用环氧树脂外包硅橡胶、户外环氧树脂。
3.3.2.11 支柱型极柱的结构形式
固封极柱式、灌封式。
四．12KV一二次深度融合断路器现场安装支架：
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
机械联锁试验
P
准确度试验
电压准确度
P
4.3.5
电流准确度
P
有功/无功功率准确度
P
注：
1.试品的完整性包括但不限于开关设备、控制设备、互感器、通信装置、供电装置及连接电缆等。
2.P标注为需要开展的检测项目。
