GB3906_1991.doc
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1、 UDC 621.316.3 K 43GB 390619913 335kV35kV 交流金属封闭开关设备交流金属封闭开关设备A.C. metal-enclosed switchgear for rated voltages of 335kV1991-12-141991-12-14 发布发布1992-06-011992-06-01 实施实施.国国 家家 技技 术术 监监 督督 局局 发发 布布I1 主题内容与适用范围2 引用标准3 术语4 正常使用条件5 额定值6 设计和结构7 型式试验8 出厂试验9 现场试验10订货和投标时应提供的资料11 运输、贮存、安装和维护规则附录 A 内部故障(补充件
2、)附录 B 局部放电测量(补充件)附录 C 气体密封的技术要求和试验(补充件)附录 D 在现场安装后的耐压试验规定(补充件)附录 E 用于严酷气候条件下的 335kV 交流金属封闭开关设备的附加要求(参考件)附录 F 根据短时持续电流的热效应计算裸导体截面的方法(参考件)附录 G 操作振动试验(参考件)附录 H 外壳的机械强度试验(参考件)GB 39061991 目目 次次1本标准参照采用了国际标准 IEC 298(1990) 1kV 以上 52kV 及以下交流金属封闭开关设备和控制设备。1 1 主题内容与适用范围主题内容与适用范围本标准规定了金属封闭开关设备的使用条件、额定值、设计与结构、型
3、式试验和出厂试验等方面的要求。本标准适用于额定电压 335kV、频率为 50Hz 户内或户外的金属封闭开关设备。本标准适用于以大气作为绝缘(包括复合绝缘)的金属封闭开关设备,同时也适用于充气隔室的设计压力不超过 0.3MPa(表压)的金属封闭开关设备;对于设计压力超过 0.3MPa(表压)的充气隔室按 GB 7674 的规定进行设计和试验;对于 35kV 以上 63kV 及以下的以大气作为绝缘的和充气隔室的设计压力不超过 0.3MPa(表压)的金属封闭开关设备,可参照本标准执行。特殊用途的金属封闭开关设备,除应符合本标准的规定外,特殊要求的项目由用户与制造厂协商。2 2 引用标准引用标准GB
4、762电气设备 额定电流GB 763交流高压电器在长期工作时的发热GB 1408 固体绝缘材料工频电气强度试验方法GB 1984 交流高压断路器GB 1985 交流高压隔离开关和接地开关GB 2706 交流高压电器动热稳定试验方法GB 2900.19电工名词术语高电压试验技术和绝缘配合GB 3309 高压开关设备常温下的机械试验GB 7354 局部放电测量GB 7674 六氟化硫封闭式组合电器GB 11022 高压开关设备通用技术条件GB 11023 高压开关设备六氟化硫气体密封试验导则3 3 术语术语本标准采用的术语的定义,除按 GB 2900.19 中的规定外,并作如下补充:3.1 金属封
5、闭开关设备除进出线外,完全被接地的金属外壳封闭的开关设备。 注:金属封闭开关设备分三种类型;铠装式金属封闭开关设备;间隔式金属封闭开关设备;箱式金属封闭开关设备。中中华华人人民民共共和和国国国国家家标标准准GB 390619913 335kV35kV 交流金属封闭开关设备交流金属封闭开关设备代替 GB 390683A.C. metal-enclosed switchgear for rated voltages of 335kV国家技术监督局国家技术监督局 1991-12-141991-12-14 批准批准1992-061992-06- -0101 实施实施GB 3906-199123.1.1
6、 铠装式金属封闭开关设备某些组成部件分别装在接地的、用金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备。注:金属隔板应符合 GB 11022 中 6.12 条表 6 所规定的防护等级,至少对下列元件应有单独的隔室:a. 每一个主开关;b. 联向主开关一侧的元件,如馈电线路;c. 联向主开关另一侧的元件,如母线。如果有多于一组的母线,各组母线应分设于单独的隔室内。3.1.2 间隔式金属封闭开关设备(具有非金属隔板的)间隔式金属封闭开关设备与铠装式金属封闭开关设备一样,它的某些元件也分设于单独的隔室内,但具有一个或多个非金属隔板,隔板的防护等级应符合 GB 11022 中 6.12 条表 6 的规定。3.1
7、.3 箱式金属封闭开关设备除铠装式、间隔式金属封闭开关设备以外的金属封闭开关设备。注:它适用于具有金属外壳和具有下列情况的开关设备:a. 间隔的数目少于铠装和间隔式金属封闭开关设备;b. 隔板的防护等级低于 GB 11022 中 6.12 条表 6 的规定;c. 没有隔板。3.2 运输单元不需拆开而适于运输的金属封闭开关设备的一部分。3.3 功能单元功能单元是金属封闭开关设备的一部分,它包括共同完成一种功能的所有主回路及其他回路的元件。注:功能单元可以根据预定的功能来区分,如进线单元、馈出单元等。3.4 外壳外壳是金属封闭开关设备的一部分,在规定的防护等级下,保护内部设备不受外界的影响,防止人
8、体和外物接近带电部分和触及运动部分。3.5 隔室金属封闭开关设备的一部分,除互相联接、控制或通风所必要的开孔外,其余均封闭。注: 隔室可以用内装的主要元件命名,如断路器隔室、母线隔室等。 隔室之间互相联接所必需的开孔,应采用套管或类似的方式加以封闭。 母线隔室可以通过功能单元联通而无需采用套管或类似的其他措施。3.6 充气隔室金属封闭开关设备的一种隔室,它具有下面的一种系统(见附录 C)来保持气体压力:a. 可控压力系统; b. 封闭压力系统;c. 密封压力系统。注:几个充气隔室,可以互相连接到一个公共的气体系统(气密性装配)。3.7 元件金属封闭开关设备的主回路和接地回路中完成规定功能的主要
9、组成部分(如断路器、负荷开关、GB 3906-19913接触器、隔离开关、接地开关、熔断器、互感器、套管、母线等)。3.8 隔板金属封闭开关设备的一部分,它将一个隔室与另一个隔室隔开。3.9 活门金属封闭开关设备的一部分,具有两个可转换的位置。打开位置,它允许可移开部件的动触头插入静触头;关闭位置,它成为隔板或外壳的一部分,遮住静触头。3.10 套管它是具有一个或多个导体通过外壳或隔板并使导体与外壳或隔板绝缘的一种结构,包括其固定的附件。3.11 可移开部件能够从金属封闭开关设备中完全移开并能替换的部件,主回路带电时也不例外。3.12 可抽出部件它还是一种可移开部件。它可以移动到使分离的触头之
10、间形成隔离断口或分隔,此时,仍与外壳保持机械联系。3.13 分隔导体的一种布置方式,即将接地的金属板插在导体与导体之间,使得破坏性放电只能发生在导体对地之间。分隔可以建立在导体与导体之间,也可以建立在开关的同极触头之间。3.14 工作位置(接通位置)为完成预定的功能,可移开部件处于完全接触的位置。3.15 接地位置可移开部件的一种位置。在此位置,可操动接地开关,使主回路短路并接地。3.16 试验位置(可抽出部件的)可抽出部件的一种位置。在此位置,主回路形成一个隔离断口或分隔,控制回路是接通的。3.17 断开位置(可抽出部件的)可抽出部件的一种位置。在此位置,主回路形成一个隔离断口或分隔,并与外
11、壳保持机械联系(辅助回路可以不断开)。3.18 移开位置(可移开部件的)可移开部件的一种位置。可移开部件在外壳外面并与外壳脱离了机械联系和电气联系。3.19 主回路金属封闭开关设备中,用来传输电能的所有导电部分。注:联接到电压互感器的连接线不作主回路考虑。3.20 辅助回路金属封闭开关设备中除主回路外的所有控制、测量、信号和调节回路的导电部分。注:金属封闭开关设备的辅助回路包括开关的辅助回路。3.21 额定值本标准中所指的额定值为金属封闭开关设备在规定的工作条件下所给定的参数值,一般由制造厂GB 3906-19914提供。 3.22 防护等级外壳、隔板及其他部分防止人体接近带电部分和触及运动部
12、分以及防止外部物体侵入内部设备的保护程度。3.23 破坏性放电在电场作用下伴随绝缘损坏的放电。放电时,电弧跨接绝缘介质,电极之间的电压降到零或接近于零。注: 该术语适用于固体、液体和气体介质以及它们的组合体的放电。 破坏性放电使固体介质永远丧失绝缘强度(非自复绝缘)而在液体和气体介质中,绝缘强度的丧失仅是暂时的(自复绝缘)。 “火花放电”是指发生在气体或液体介质中的破坏性放电。“闪络”是指气体或液体中的固体介质的表面发生破坏性放电。“击穿”是指通过一固体介质发生的破坏性放电。3.24 设计压力(充气隔室的)以 Mpa(表压)表示,用来确定充气隔室的设计压力。3.25 设计温度(充气隔室的)在正
13、常工作条件下,气体所能达到的最高温度。4 正常使用条件正常使用条件按 GB 11022 第 3 章的规定。对于严酷条件下的 335kV 交流金属封闭开关设备的附加要求,本标准在附录 E 中做了相应的规定。5 额定值本标准采用的额定值,除按 GB 11022 第 5 章的规定外,并作如下补充:5.1 额定电流(功能单元的)每一个功能单元内,各主回路元件中具有最小额定电流的元件的值,为该功能单元的额定电流。其值由 GB 762 的规定值中选取。5.2 主母线的额定电流主母线所能通过的最大额定电流。其值由 GB 762 的规定值中选取。5.3 额定热稳定电流(功能单元的)一个功能单元内,主回路各元件
14、中具有的最小额定热稳定电流的元件的值,为该功能单元的额定热稳定电流。其值由 GB 11022 第 5.5 条的规定值中选取。5.4 接地回路的额定动、热稳定电流接地回路中的接地导体、接地连接、接地装置的额定动、热稳定电流值,应与主回路参数配合,或由用户与制造厂协商。5.5 额定短路开断电流3.15,4.0,5.0,6.3,8.0,10,12.5,16,20,25,31.5,40,50kA。5.6 额定关合电流8,10,12.5,16,20,25,31.5,40,50,63,80,100,125kA。5.7 额定充气压力(对充气隔室)GB 3906-19915制造厂规定的相对于温度为 20、大气
15、压力为 0.1013MPa 时的压力值,以 MPa(表压)表示,该压力值由产品技术条件规定。6 6 设计和结构设计和结构金属封闭开关设备的设计,应使得正常运行、监视和维护工作能完全方便地进行。维护工作包括:元件的检修、试验、故障的寻找和处理。对于额定参数和结构相同而需要替代的元件应能互换。对于具有可移开部件的金属封闭开关设备,如果可移开部件的额定参数和结构相同,则应能互换。如果可移开部件具有几种额定参数,且在金属封闭开关设备中是可以互换的,那么可移开部件与固定部分的任何组合,都应具有该设备固定部分的额定绝缘水平。装在外壳内的元件,除应符合它们各自的标准外,在金属封闭开关设备中的设计中,应考虑到
16、下列因素的影响:a. 外壳应有足够的机械强度,使得装在外壳内的开关、操动机构及其化元件具有它们原来的机械特性和电气性能。b. 如果外壳内装有油浸式变压器等类似元件,当发生故障时,它不应影响相邻设备,在运行中也应便于巡视、检查。6.1 外壳6.1.1 总则外壳必须是金属的(通风窗、排气口除外),不得用网状编织物或类似的材料制造,外壳必须满足 GB 11022 第 6.12 条表 6 所规定的一种防护等级并遵照下述条件以保证其防护性能。地板的表面虽不是金属的,也可作为外壳的一部分,但如果有电缆沟连通或电缆进入,则必须封闭,且应满足 GB 11022 中 6.12 条表 6 所规定的一种防护等级。房
17、子的墙壁不能作为外壳的一部分。充气隔室应能耐受在使用中遇到的正常的和瞬态的压力,这些隔室在使用中承受持续压力时,与压缩空气的容器和类似的压力容器是不同的,这些不同的条件是:a. 充气隔室封闭了主回路,不仅防止接触到带电部分和运动部分,而且结构要求在最小功能压力时(或大于)具有额定的绝缘水平(在确定其形状以及选用材料时,优先考虑电气性能而不是机械性能)。b. 充气隔室通常充以干燥、稳定、惰性的无腐蚀气体。为了保证开关设备的可靠运行,已采取措施使得满足上述条件的气体仅有很小的压力波动。又由于隔室内壁不会遭受腐蚀。故在确定隔室的设计时毋需考虑这些因素。c. 运行时的压力,相对来说比较低。对户外金属封
18、闭开关设备,在设计时应考虑到气候条件的影响。6.1.2 充气隔室的设计应根据本标准定义的设计温度和设计压力来设计充气隔室。充气隔室的设计温度是周围空气温度的上限加额定电流流过时气体的温升。如果太阳的辐射有明显影响,也应予考虑。GB 3906-19916外壳的厚度和结构的计算方法可按压力容器设计规定选择。外壳的设计压力,至少应是在设计温度下外壳能够出现的压力的上限。还要考虑以下问题:a. 在隔室的壁或隔板的两边可能出现的最高压力差,包括可能采用充气过程的抽真空工艺;b. 具有不同运行压力的相邻隔室之间的意外泄漏所引起的压力;c. 产生内部故障的可能性(见 6.16 条)。注:为了确定外壳在型式试
19、验和出厂试验的压力,设计压力的最大值由下式表达:设计压力最大值 MPa(表压)额定充气压力(表压)+0.11.3-0.1。6.1.3 充气隔室的密封制造厂应说明充气隔室采用的是何种压力系统和充气隔室允许的漏气率。根据用户要求,需要进入封闭压力系统、可控压力系统的充气隔室,穿越隔板气体允许的漏气量也应由制造厂说明。最小工作气压超过 0.1MPa(表压)的充气隔空,当周围空气为 20,压力下降到低于最小工作气压时,要给出指示。充气隔室与充有液体的隔室(例如电缆盒、电压互感器)之间的隔板不应有影响到相互间两种介质的绝缘性能的任何泄漏。6.1.4 充气隔室的压力释放压力释放的设计应使操作者在正常操作时
20、,由于压力释放出来的气体和蒸汽可能遭受到的危险是最小的。压力释放可以这样设计,亦即使电弧在外壳某些指定的点上燃烧,被烧穿的孔使所产生的压力能够被释放。6.1.5 盖板和门当盖板和门是外壳的一部分时,应由金属制成,当它们关闭后应具有与外壳一样的防护等级。盖板和门不应采用网状编织物、拉制的金属网以及类似的材料制造。根据需要进入高压隔室的不同情况,对盖板或门分成两类:a. 对在正常操作和维护时不需要打开的盖板(固定盖板),若不使用工具,此类盖板应不能打开、拆下或移动;b. 对在正常操作和维护时需要打开盖板(可移动的盖板、门),打开或移动此类盖板时,应不需要使用工具。为了保证操作者的安全应装设联锁或备
21、有锁定装置。在铠装式或间隔式金属封闭开关设备中,其盖板或门仅当该隔室内可触及的主回路部分不带电时才能打开。对于箱式开关设备,也应采取措施(插入安全隔板或其他方式)使操作者不会触及带电部分。6.1.6 观察窗观察窗应达到外壳所规定的防护等级。观察窗应使用机械强度与外壳相近的透明阻燃材料遮盖,并应有足够的电气间隙或静电屏蔽等措施防止危险的静电电荷的形成(如在观察窗的内侧加一合适的接地编织网)。观察窗布置的位置,应便于观察内部运行中的设备。主回路带电部分与观察窗之间可触及的表面的绝缘,应能耐受住 GB 11022 中表 2 的对地试验电压。GB 3906-199176.1.7 通风窗、排气口通风窗和
22、排气口的布置或防护,应使它们具有与外壳相同的防护等级。通风窗可以使用网状编织物或类似的材料制造,但应具有足够的机械强度。通风窗和排气口的布置,还应考虑到压力作用下排出的油气和蒸汽不致危及操作者。6.1.8 外壳的温升为了保证操作者不致被灼伤,对于可触及的外壳和盖板(包括充气隔室可触及的部分)的温升,应限制在人能够耐受的程度。对于设备在正常运行中无需触及的外壳或盖板,可适当增加。对于不可能触及到的外壳的部位,其温升应限制在外壳内部的绝缘材料的温升不超过容许值。6.2 隔板和活门6.2.1 总则隔板和活门应达到 GB 11022 第 6.12 条表 6 中所规定的一种防护等级。隔板和活门可以是金属
23、的,也可以是非金属的。若用绝缘材料制造,应满足下列要求:a. 主回路带电部分与绝缘隔板、活门的可触及表面之间,应能承受 GB11022 表 2 中规定的对地的试验电压;b. 绝缘材料除应具有一定的机械强度外,还应能承受本条 a 项中规定的工频试验电压,试验方法见 GB1408;c. 主回路带电部分与绝缘隔板、活门的内表面之间,至少应能承受 1.5 倍的额定电压;d. 如果有泄漏电流能经过绝缘表面的连续途径,或经过仅被小的气隙或油隙所隔断的途径达到绝缘隔板和活门的可触及表面,则在规定的试验条件下(见 7.8 条),此泄漏电流不应大于 0.5mA。注:小的气隙或油隙在试验时要短接。外壳上以及在铠装
24、式和间隔式金属封闭开关设备的隔板上,有供可移开部件触头进入的开口,其开口应有可靠的活门遮盖,以确保人身安全。若具有多组触头,如果需要检修其中一组不带电的静触头时,则其余组静触头应锁定在关闭位置或插入安全隔板。注:通过金属隔板的导体,可以用套管或类似的方法绝缘,而开口可以由套管或绝缘的活门来提供。6.2.2 隔板铠装式金属封闭开关设备的隔板,由金属制成并接地。间隔式和箱式金属封闭开关设备,如果在接地位置、试验位置、断开位置、移开位置都不会成为外壳的一部分,则隔板可以是非金属的;如果在上述任一位置隔板要成为外壳的一部分,则隔板应由金属制成并接地,且具有与外壳相同的防护等级。注: 如果在上述任一位置
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