《真空環(huán)網(wǎng)柜》PPT課件.ppt

真空環(huán)網(wǎng)配電開關(guān)設(shè)備 最新研發(fā)進(jìn)展 西安高壓電器研究院有限責(zé)任公司 報告人:寇政理 2009年2月4日,概 述 由高壓降壓變壓器直接授電的中壓配電設(shè)備稱為一次配電設(shè)備，將中壓一次配電設(shè)備的電能進(jìn)行再分配的中壓開關(guān)設(shè)備稱作二次配電設(shè)備。 二次配電方式主要有分段樹干輻射方式、環(huán)網(wǎng)配電方式、開閉所再分配方式、單回路直配式（終端配電方式）及混合配電方式等。 多回路樹干輻射配電方式，由于比較經(jīng)濟(jì)，目前仍是我國中小城市及農(nóng)網(wǎng)的主要配電方式。 環(huán)網(wǎng)配電方式在我國一些大中城市中發(fā)展比較快。環(huán)網(wǎng)配電開關(guān)設(shè)備（以下簡稱“環(huán)網(wǎng)柜”）是一種金屬封閉開關(guān)設(shè)備，由于體積小、造價低、占地面積少，使其成為二次配電系統(tǒng)中最常用的開關(guān)設(shè)備，目前已成為配用箱變、環(huán)網(wǎng)站、開閉所、所內(nèi)配電所、住宅區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)品之一。 根據(jù)一次主接線的要求將負(fù)荷開關(guān)柜、負(fù)荷開關(guān)-限流熔斷器組合電器柜組合成多個回路，或者將負(fù)荷開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)-限流熔斷器集成為一面有多個回路的柜子，在組合或集成時又可配用其它更多的高壓元件或柜型；這種組合或集成的成套供應(yīng)的金屬封閉開關(guān)設(shè)備在我國主要用于12kV的二次配電系統(tǒng)，在國外用于36kV及以下環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)。,主要應(yīng)用場合 二次配電開關(guān)柜通常用于箱變、開閉所、公用配電、交通運(yùn)輸、工礦企業(yè)、住宅區(qū)、臨時供電等多種場合。 二次配電用開關(guān)柜按絕緣介質(zhì)可以分為空氣、油、SF6。油由于安全問題等原因，目前僅在個別場合使用。目前空氣型配電開關(guān)柜使用量仍占優(yōu)勢，但受小型化箱變發(fā)展拉動，充SF6氣體的二次配電開關(guān)柜市場發(fā)展比較快，目前已成為配用箱變、開閉所、所內(nèi)配電所的主導(dǎo)產(chǎn)品之一。 目前多回路配電開關(guān)柜或環(huán)網(wǎng)柜已成為二次配電系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。實(shí)踐證明它們特別適用于城市住宅小區(qū)、高層建筑、生產(chǎn)與供電、大型公共建筑、開閉所、箱式變電站中，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。 對于多回路配電系統(tǒng)，進(jìn)線柜通常采用斷路器柜，而分支回路通常采用負(fù)荷開關(guān)柜，變壓器則采用負(fù)荷開關(guān)熔斷器柜保護(hù)。負(fù)荷開關(guān)限流熔斷器最主要的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)變壓器回路，由于熔斷器的安秒特性及分?jǐn)嘌杆倏梢允苟搪饭收想娏鲗ψ儔浩鞯膿p壞減少到最低程度。,國內(nèi)外發(fā)展概況 國外生產(chǎn)環(huán)網(wǎng)柜的公司眾多，主要公司和它們的主要產(chǎn)品有：西門子公司的8DJ系列、8DH10系列和SIMOSEC型、ABB公司的Uniswitch， SafeRing和SafePlus系列、VEI公司的UNISARC型、施耐德公司的RM6和SM6型、Alstom公司的FBX，F(xiàn)iuokitc24型、東芝公司的VRM1型、EATON公司生產(chǎn)的全絕緣型SVS，XIRUI系列、德國Driescher公司MINEX，ORMAZABAL公司CGM系列多回路配電柜等。 對于多回路配電系統(tǒng)，雖然我國應(yīng)用環(huán)網(wǎng)配電技術(shù)起步較晚，但近幾年發(fā)展極快。特別是1996年開始的全國城網(wǎng)大改造以來，許多城市新建和改建的配電網(wǎng)中采用了環(huán)網(wǎng)供電方式，因而大量使用了環(huán)網(wǎng)柜或多回路配電柜及預(yù)裝式變電站，使負(fù)荷開關(guān)柜、負(fù)荷開關(guān)-限流熔斷器組合電器柜等產(chǎn)品急劇遞增，生產(chǎn)廠家已由1999年的十幾家發(fā)展到了上百家。 目前我國生產(chǎn)的負(fù)荷開關(guān)柜、負(fù)荷開關(guān)-限流熔斷器組合電器柜不僅產(chǎn)品品種日趨增多，產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)、性能也有很大提高，有些產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。,國內(nèi)外發(fā)展概況 引進(jìn)的產(chǎn)品有：丹麥的ELC24型空氣環(huán)網(wǎng)柜、LK公司的HK系列、意大利VEI公司的UNIFUORC型，德國F&G公司GA和GE型，西班牙歐瑪嘉公司的CGM型，ABB公司的Uniswitch和RGC亞威機(jī)電（珠海）有限公司SLG型，西門子公司的SIMOSEC型等。 與國外公司合資合作生產(chǎn)的有：蘇州阿爾斯通開關(guān)有限公司的福樂M24型，北京耐德公司的RM6，SM6型，北京ABB高壓開關(guān)有限公司的Uniswitch型、SafeRing和SafePlus型，浙江華儀與ABB公司合作生產(chǎn)的ZS8.1（國產(chǎn)型號HXGN2112），北京維益埃電氣有限公司的XGN1912型和XGN12，XGW12型。 國內(nèi)聯(lián)合設(shè)計的產(chǎn)品有：HXGN6，HXGN9，XGN15，HXGN15A等。 自主開發(fā)的產(chǎn)品有HXGN1，KHG10BC，HXGN2，HXGN15A，HGD1型以及廣州白云電器的HGN24，溫州開元的HXGN17，福州天宇電氣的HXGN26，電力科學(xué)研究院的XGN68等多種SF6/真空負(fù)荷開關(guān)柜等產(chǎn)品。 隨著城市用電負(fù)荷的不斷增長，對供電可靠性的要求越來越高，高性能的環(huán)網(wǎng)及多回路配電柜等已成為二次配電系統(tǒng)中不可替代的重要設(shè)備之一，隨著數(shù)字技術(shù)、集成化技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，二次控制技術(shù)將會得到很大的發(fā)展。,西電公司環(huán)網(wǎng)柜項(xiàng)目概述 由于對SF6在環(huán)保方面問題的不斷深入討論，一些生產(chǎn)企業(yè)和電力部門已開始對SF6產(chǎn)品持觀望甚至抵觸態(tài)度，而在SF6的替代產(chǎn)品未面世之前，預(yù)計采用復(fù)合絕緣的真空環(huán)網(wǎng)柜將在未來幾年后占市場主流位置，而且此類產(chǎn)品很有可能成為SF6環(huán)網(wǎng)柜的替代產(chǎn)品。 為滿足市場需要和行業(yè)發(fā)展需要，從產(chǎn)品種類及長遠(yuǎn)利益出發(fā)，進(jìn)行清潔環(huán)保型“12kV真空環(huán)網(wǎng)柜”項(xiàng)目研究開發(fā)，為電網(wǎng)建設(shè)和改造提供新型配電設(shè)備具有重要意義，也符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。 本項(xiàng)目產(chǎn)品的開發(fā)研制是順應(yīng)國內(nèi)外產(chǎn)品發(fā)展趨勢，采用新材料、新工藝、新技術(shù)并根據(jù)我國城網(wǎng)實(shí)際發(fā)展需要而確立的，按照橫向合作聯(lián)合開發(fā)的形式進(jìn)行產(chǎn)品研制，西高所公司工作號為 ：K07010106；西電公司工作號為 ： XD2007KJ004 。,本項(xiàng)目研發(fā)的產(chǎn)品 新型12kV真空環(huán)網(wǎng)配電開關(guān)設(shè)備項(xiàng)目的研發(fā)，主要包括下述六個產(chǎn)品： FZRN12/T10031.5型交流高壓真空負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器 （VEF(R)12組合電器）； FZN12/T63020型高壓交流真空負(fù)荷開關(guān) （VEF12負(fù)荷開關(guān)）； ZN12/T125031.5型高壓交流真空斷路器 （VEB12斷路器）； XGN12（FZ.R）/T10031.5交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備 （CMV(FR) 環(huán)網(wǎng)柜）； XGN12（FZ）/T63020交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備 （CMV(F)環(huán)網(wǎng)柜）； XGN12（Z）/T125031.5交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備 （CMV(B)環(huán)網(wǎng)柜）。,產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù),項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵問題及解決方案 本項(xiàng)目的關(guān)鍵點(diǎn)在于利用新材料、新技術(shù)、新工藝，開發(fā)小型化美觀、可靠、環(huán)保型的真空負(fù)荷開關(guān)和真空斷路器，以及將隔離開關(guān)、接地開關(guān)、限流熔斷器進(jìn)行合理的布局，從而達(dá)到柜內(nèi)結(jié)構(gòu)合理、布置緊湊，柜體尺寸小的目的。 柜體采用空氣絕緣，負(fù)荷開關(guān)和斷路器采用真空滅弧方式。最終產(chǎn)品具有負(fù)荷開關(guān)柜、負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器柜、斷路器柜三種型式。 關(guān)鍵元件（真空負(fù)荷開關(guān)、組合電器、真空斷路器）采用復(fù)合絕緣（固封極柱），壁掛式安裝，彈簧操動機(jī)構(gòu)側(cè)向驅(qū)動。整機(jī)為可推拉式進(jìn)出。 旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)或隔離/接地開關(guān)，并與出線側(cè)接地開關(guān)聯(lián)動。 在盡可能低成本下實(shí)現(xiàn)小柜寬，高可靠性。,項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵問題及解決方案 總體方案與結(jié)構(gòu)問題 為滿足多種場合不同組合的需要，產(chǎn)品擬定為三種基本單柜柜型，負(fù)荷開關(guān)柜、負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器柜、斷路器柜。每種柜型可單柜使用，也可多柜靈活擴(kuò)展使用。,產(chǎn)品圖片負(fù)荷開關(guān)固封極柱,產(chǎn)品圖片負(fù)荷開關(guān),產(chǎn)品圖片組合電器,產(chǎn)品圖片組合電器,產(chǎn)品圖片斷路器,產(chǎn)品圖片斷路器,環(huán)網(wǎng)柜,XGN12新型真空環(huán)網(wǎng)配電開關(guān)設(shè)備布置(正面),接線方案,接線方案(舉例）, content,XGN口-12（Z）方案,XGN口-12（Z）方案,XGN口-12（FZ）方案,XGN口-12（FZ）方案,產(chǎn)品圖片環(huán)網(wǎng)柜,Previous,產(chǎn)品圖片環(huán)網(wǎng)柜,儀表箱體,產(chǎn)品圖片環(huán)網(wǎng)柜,Previous,一體化設(shè)計的操作 和連鎖機(jī)構(gòu),Next,產(chǎn)品圖片環(huán)網(wǎng)柜,XGN口-12（Z）中的具有關(guān)合80kA短路電流能力的接地開關(guān),與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的對比,總體水平,目前國內(nèi)外環(huán)網(wǎng)柜達(dá)到如下技術(shù)參數(shù)： 額定電流：200、400、630、1250A ； 額定短時耐受電流：16、20、25kA ； 額定峰值耐受電流：40、50、63kA ； 柜寬：充氣式多數(shù)為350mm，最小210mm。 空氣絕緣或復(fù)合絕緣式為600mm左右。,與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的對比,產(chǎn)品圖片,比利時DEBA公司 真空斷路器柜,與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的對比,產(chǎn)品圖片,比利時DEBA公司 VA2真空斷路器 采用真空滅弧單元，即真空滅弧室，電流互感器集為一體。,與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的對比,產(chǎn)品圖片,比利時DEBA公司 真空斷路器柜 采用真空滅弧單元，布局為： 母線負(fù)荷開關(guān)斷路器接地開關(guān)出線，接地開關(guān)與負(fù)荷開關(guān)聯(lián)動,與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的對比,與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的對比,與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的對比,與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的對比,與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的對比,產(chǎn)品的技術(shù)性能分析 新型12kV真空環(huán)網(wǎng)配電開關(guān)設(shè)備符合GB/T11022-1999高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求， GB3906-2006 3.6 kV40.5 kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，GB19842003高壓交流斷路器，GB38042004 3.640.5kV交流高壓負(fù)荷開關(guān)，GB169261997交流高壓負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器，JB/T8738-19983.6kV40.5kV高壓交流開關(guān)設(shè)備用真空滅弧室，GB/T311.1 高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合，GB/T16927.1高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第一部分:一般試驗(yàn)要求等標(biāo)準(zhǔn)要求。 本項(xiàng)目產(chǎn)品屬于環(huán)保型新產(chǎn)品，操作噪音小，無有害材料和有毒氣體，產(chǎn)品設(shè)計充分利用了成熟技術(shù)和工藝，使其可靠性得到保證。 本項(xiàng)目產(chǎn)品XGN12（FZ.R）/T10031.5交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備（CMV(FR) 組合電器柜）、XGN12（FZ）/T63020交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備（CMV(F)負(fù)荷開關(guān)柜）、XGN12（Z）/T125031.5交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備（CMV(B)斷路器柜）按統(tǒng)一思路設(shè)計，具有相等的外形尺寸、安裝尺寸、母線連接尺寸，考慮單柜、并柜擴(kuò)展等方案，可任意組合，能滿足各種場合需要。,產(chǎn)品的技術(shù)性能分析 本項(xiàng)目產(chǎn)品三相主回路按前中后平行布置，主母線由柜左側(cè)的絕緣套管和母排引出，并柜時右柜的出現(xiàn)套管及其母線直接從左柜右側(cè)伸入與左柜母線對接，用導(dǎo)電板將兩者連接即可完成電氣連接，柜內(nèi)上部裝有采用絕緣軸傳動的隔離開關(guān)，隔離開關(guān)每一極刀片與絕緣軸固定夾緊并附有軟連接件，用于連接真空開關(guān)的上出線端，便于實(shí)現(xiàn)真空開關(guān)的推入和抽出。 本項(xiàng)目開發(fā)的真空開關(guān)包括FZRN12/T10031.5型交流高壓真空負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器（VEF(R)12組合電器）、FZN12/T63020型高壓交流真空負(fù)荷開關(guān)（VEF12負(fù)荷開關(guān)）、ZN12/T125031.5型高壓交流真空斷路器（VEB12斷路器）等三個產(chǎn)品，根據(jù)不同的柜型配用相應(yīng)的真空開關(guān)。真空開關(guān)按同樣的壁掛式結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用專門設(shè)計的壁掛式環(huán)氧固封極柱。,產(chǎn)品的技術(shù)性能分析 基于壁掛式固封極柱的FZN12/T63020型高壓交流真空負(fù)荷開關(guān)（VEF12負(fù)荷開關(guān)）具有E3級電壽命、FZRN12/T10031.5型交流高壓真空負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器（VEF(R)12組合電器）具有3150A的交接電流開斷能力?；诒趻焓焦谭鈽O柱的ZN12/T125031.5型高壓交流真空斷路器（VEB12斷路器）具有31.5kA的短路電流開斷能力。這些參數(shù)都是國內(nèi)外同類產(chǎn)品目前所不完全具備的。 本項(xiàng)目真空開關(guān)設(shè)計為壁掛可抽出式結(jié)構(gòu)，即將壁掛式固封極柱按前中后（相對于產(chǎn)品最終應(yīng)用在環(huán)網(wǎng)柜而言）安裝在機(jī)架上，與壁掛式固封極柱相對應(yīng)，極柱下面裝上多功能絕緣支撐件及導(dǎo)體或熔斷器組件等，與極柱一起構(gòu)成開關(guān)的一個完整相，下部出線端子兼具導(dǎo)電和支撐作用，從而使環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部省去了支撐絕緣子。機(jī)架設(shè)計為壁掛式結(jié)構(gòu)并可在進(jìn)出柜體時推入或抽出，可減輕生產(chǎn)裝配、檢查維護(hù)時的勞動強(qiáng)度，可保證人身和設(shè)備的安全。,產(chǎn)品的技術(shù)性能分析 本項(xiàng)目真空開關(guān)設(shè)計中充分考慮了FZN12/T63020型高壓交流真空負(fù)荷開關(guān)（VEF12負(fù)荷開關(guān)）與FZRN12/T10031.5型交流高壓真空負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器（VEF(R)12組合電器）的一致性和可互換性，在前述的固封極柱與多功能絕緣支撐件設(shè)計上，完美的實(shí)現(xiàn)了這一要求。將負(fù)荷開關(guān)中的轉(zhuǎn)接排更換為熔斷器組件，并裝上脫扣軸、頂桿、脫扣拐臂，即構(gòu)成組合電器。使負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器不再是在環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部的簡單拼湊，而是真正意義上的獨(dú)立的組合電器元件，可以單獨(dú)生產(chǎn)、調(diào)試、銷售，利于規(guī)模化生產(chǎn)和協(xié)作，對保證產(chǎn)品質(zhì)量和推廣具有重大意義。 壁掛式環(huán)氧固封極柱組件是免維護(hù)部件，其內(nèi)組合了真空滅弧室、上出線導(dǎo)電體，采用APG工藝環(huán)氧樹脂一次澆注成型，外絕緣爬電比距在20mm/kV（即級）以上，可用于較嚴(yán)酷的環(huán)境條件下。 真空滅弧室采用陶瓷外殼，具有小型化、高性能的特點(diǎn)。 本產(chǎn)品采用彈簧儲能操動機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)具有電動、手動合、分閘及重合閘功能。合、分閘彈簧都設(shè)置在操動機(jī)構(gòu)上，便于調(diào)節(jié)。,產(chǎn)品的技術(shù)性能分析 本項(xiàng)目產(chǎn)品可根據(jù)柜型需要選擇安裝接地開關(guān)，接地開關(guān)可安裝于真空開關(guān)下方位置并與隔離開關(guān)聯(lián)動，真空開關(guān)下出線端子可安裝接地開關(guān)的靜觸座，接地開關(guān)具有關(guān)合50、80kA（峰值）短路電流的能力。此外，環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)的進(jìn)出線電纜端子可與真空開關(guān)下出線端子直接連接。 由于