產品概述
NXSAFE-40.5 簡介
NXSAFE-40.5可移開式金屬封閉開關設備是一種戶內安裝的空氣絕緣開關設備,適用于33kV、35kV和40.5kV系統。它是一種經過型式試驗、技術標準統一的成熟開關設備,符合IEC 62271-200、GB/T3906、GOST 1516.3-96和其他標準要求。
該開關設備繼承了經典的NXSAFE設計。其獨特的創新母線室設計通過統一的技術結構滿足不同地區的標準要求,充分利用了空氣絕緣(而非復合絕緣)的優勢。它適用于應用如光伏、風電、公共電網變電站和重化工業。
開關設備在功能上劃分為斷路器室、母線室、電纜室和低壓室。柜體和隔室采用耐腐蝕、高強度鋁鋅涂層鋼板制造。所有隔室均可靠接地,整體柜型通過了耐電弧型式試驗,確保操作和維護人員的安全。
開關設備采用全套高性能Hertzman主元件,確保開關柜持續運行,減少停電損失。
開關柜具備"五防"聯鎖功能:防止帶負荷推拉斷路器手車、防止誤分合斷路器、防止接地開關閉合時合斷路器、防止進入帶電隔室、防止帶電時合接地開關。
工廠認證體系
柜體設計理念基于最大限度地保障操作和維護人員的安全。
這是具有IP4X防護等級的金屬封閉開關設備。母線室、電纜室和斷路器室是獨立的隔室,各有獨立的壓力釋放通道。每個高壓隔室頂部裝有向上壓力釋放板,確保在內部電弧故障發生時,相鄰隔室不受影響,保障設備和人員安全。
柜體結構、隔室、門鎖和元件設計為耐電弧,確保內部電弧故障條件下柜外人員的安全。
隔室等級PM(金屬封閉,連續接地)。
接觸盒前安裝安全活門,保護維護人員。
開關設備的所有正常操作——斷路器分合閘、將斷路器手車移至工作位置或試驗/隔離位置、接地開關的分合閘——均可在斷路器室門關閉的情況下進行。
全套"五防"聯鎖機構有效防止誤操作。
所有活動門均可靠接地。
提供具有E2級短路關合能力的快速接地開關。
柜體具有IP4X防護等級,并配有前后觀察窗,允許操作員觀察斷路器分合狀態、手車位置、機構儲能狀態、接地開關分合位置和電纜終端狀態。
技術參數
主要技術參數
| 項目 | 單位 | 數據 |
|---|---|---|
| 額定電壓 | kV | 40.5 |
| 額定工頻耐受電壓(1分鐘) | kV | 95/118(隔離間隙) |
| 額定雷電沖擊耐受電壓(全波) | kV | 185/215(隔離間隙) |
| 額定頻率 | Hz | 50/60 |
| 主母線額定電流 | A | 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 |
| 支母線額定電流 | A | 1250, 1600, 2000, 2500, 3150* |
| 斷路器額定電流 | A | 1250, 1600, 2000, 2500, 3150* |
| 斷路器額定短路開斷電流 | kA | 25, 31.5 |
| 額定峰值耐受電流 | kA | 63, 80 |
| 額定短時耐受電流(4秒)(有效值) | kA | 25, 31.5 |
| 輔助電源電壓 | V | DC110, 220 |
| 防護等級(外殼) | IP4X | |
| 防護等級(斷路器室門打開) | IP2X | |
| 外形尺寸(寬×深×高) | mm | 1400 × 2800 × 2600 |
| 重量 | kg | 1100–2000 |
注:在環境溫度55°C時,額定電流2500A和3150A需要強制通風。NXSAFE-40.5/SGCC版本是根據國家電網公司(SGCC)標準化要求的定制版本,滿足GB/T 3906-2006標準以及SGCC的定制標準。
符合標準
| 描述 | IEC標準 | GB/T標準 | 類別 |
|---|---|---|---|
| 功能單元和開關設備 | IEC 62271-200 | GB/T 3906 | LSC2B |
| 內部電弧分類 | IEC 62271-200 | GB/T 3906 | IAC A FLR ISC ≤ 31.5kA |
| 接地開關和隔離開關 | IEC 62271-102 | GB/T 1985 | 燃弧時間=1秒 E2 |
| 斷路器 | IEC 62271-100 | GB/T 1984 | M1, E2 |
| 電流互感器(CT) | IEC 60044-1 | GB/T 1208 | |
| 電壓互感器(VT) | IEC 60044-2 | GB/T 1207 | |
| 高壓帶電指示裝置 | IEC 61958 | DL/T 538 | |
| 電壓檢測系統 | IEC 61243-5 | ||
| 防止意外接觸、異物和水的保護 | IEC 60529 | GB/T 4208 | |
| 絕緣類型 | IEC60071 | GB/T311.1 | 空氣絕緣設計,無絕緣隔板,母線包覆熱縮套管 |
工作條件
安裝條件:室內安裝,空氣無嚴重污染
環境溫度:-25~+40℃
最大日平均相對濕度:95%
最大月平均相對濕度:90%
最大海拔高度:1000m
最大地震烈度:8度
當出現凝露時,應投入溫濕度控制器和加熱器(或凝露型濕度控制器)。當安裝海拔超過1000米時,必須咨詢制造商以采取加強絕緣措施。當環境溫度超過40℃時,必須與制造商確認降額系數。
海拔修正系數:
空氣的絕緣性能隨海拔升高而降低。因此,在高海拔條件下使用時,必須考慮這一因素對開關設備外部絕緣的影響。滅弧室內的絕緣不受影響,因為其絕緣能力由真空確保。
如果開關設備安裝在海拔1000米以上地區,應在絕緣部件設計階段考慮海拔的影響。在這種情況下,必須應用修正系數,該系數可在圖表中找到。該圖表基于GB/T 11022和IEC 60694標準。
例如,在海拔2000米處,根據圖表Ka值為1.13。根據標準,工頻耐受電壓試驗在95 × 1.13 = 107 kV/min下進行。
產品特點
核心特點
五防聯鎖功能
防止帶負荷推拉斷路器手車、防止誤分合斷路器、防止接地開關閉合時合斷路器、防止進入帶電隔室、防止帶電時合接地開關。
高可靠性
采用全套高性能Hertzman主要元件,確保開關柜持續運行,減少停電損失。獨特的母線室設計和真正的空氣絕緣開關設備,避免復合絕緣的潛在風險。
模塊化設計
功能單元采用模塊化組裝,所有功能單元均可靠接地。可移開式設計,前部維護和操作,分段母線使面板組裝簡單。
智能監控
支持DAVIDCLOUD維護云系統和可選智能組件,實現配電自動化和智能化。包括斷路器觸頭溫度和操動機構機械特性的在線監測。
統一技術標準
統一的技術設計滿足IEC、GB、GOST等不同地區的標準。全球統一的技術標準和模塊化設計理念帶來高供電可靠性。
操作安全
柜體設計理念基于最大限度地保障操作和維護人員的安全。具有IP4X防護等級,各高壓隔室均配備向上壓力釋放板,確保內部電弧故障時相鄰隔室不受影響。
機械聯鎖系統
NXSAFE設計有完整的防誤操作聯鎖系統,以防止可能的錯誤操作以及可能導致的危險和嚴重后果。
只有當斷路器處于分閘位置時,手車才能插入或抽出,防止帶負荷推拉。
只有當手車處于工作位置或試驗/隔離位置時,斷路器才能分閘或合閘。
只有當斷路器手車抽出到試驗/隔離位置或柜外時,接地開關才能閉合。
只有當接地開關處于分閘位置時,斷路器手車才能進入工作位置。
只有在接地開關閉合后,后電纜門才能打開,防止意外進入帶電隔室。
只有在后電纜門關閉后,接地開關才能打開。
只有當斷路器手車處于試驗/隔離位置時,二次航空插頭才能插入或拔出。
當斷路器手車處于工作位置時,二次航空插頭被鎖定,無法拔出。
結構特點
柜體結構
NXSAFE-40.5由固定柜殼和落地式可移開手車組成。固定柜殼根據其功能設計,劃分為不同的功能隔室。
外殼和隔室
開關設備外殼采用2mm高強度鋁鋅涂層鋼板,用高強度螺栓或鉚釘組裝。整個組裝過程完全由CNC控制,確保高精度和一致性。功能單元采用模塊化組裝,所有功能單元均可靠接地。柜門采用粉末噴涂的冷軋鋼板制造。整體柜體防護等級為IP4X,而斷路器室門打開時的防護等級為IP2X。
開關設備的功能隔室
包括手車室、母線室、電纜室和低壓室,所有隔室均為PM級隔室分類。手車室、母線室和電纜室各有獨立的壓力釋放通道。正常情況下,這些隔室密封至與柜體相同的防護等級。高壓柜頂部安裝壓力釋放板;在內部電弧故障發生時,高溫高壓氣體打開釋放板,實現安全壓力釋放。
手車
手車可配備真空斷路器、SF6斷路器、電壓互感器和其他組件,也可配備銅導體柱作為隔離手車使用。動臂和花瓣形觸頭安裝在斷路器極柱上。當斷路器手車處于工作位置時,管形觸頭與固定觸頭嚙合,形成可靠的電連接;其他設備也是如此。開關設備和斷路器之間的信號、保護、控制和通信連接通過安裝在斷路器上的可插拔二次連接器和開關設備中相應的二次插座實現。
接觸盒設計
為確保絕緣強度與柜體寬度空間之間的平衡,NXSAFE-40.5柜體采用專利接觸盒設計(專利號:2021I15527898:接觸盒、固定結構及開關設備)和專利母線分配方式(專利號:202421234491:無絕緣隔板的40.5kV開關設備)。這些確保了母線室內部空間和母線布置的合理性。
母線布置采用"對角錯位"配置,節省空間并保證相間距離不小于300mm。這滿足GB3906和IEC62271-200標準的絕緣強度要求,無需安裝相間絕緣隔板,同時確保整體柜寬不超過1400mm。
采用分段圓角矩形母線或D形母線。主母線通過柜體以單一連續連接結構連接,而分支母線通過固定接觸盒固定到主母線上。對于大電流負載,兩個或多個母線并聯連接。分支母線在接觸盒內通過螺栓連接到固定接觸盒和主母線。
標準方案
標準方案配置
真空斷路器手車方案
標準配置:
- 斷路器手車
- 保護裝置
- 電流互感器
- 避雷器
- 母線
- 帶電顯示器
- 接地母線
- 標準掛鎖裝置
- 帶干燥裝置的溫濕度控制器
真空斷路器手車分段母線聯絡方案
標準配置:
- 與V方案相同配置
- 增加分段母線聯絡功能
電壓互感器手車方案
標準配置:
- PT手車
- 母線
- 帶電顯示器
- 接地母線
- 標準掛鎖裝置
- 帶除濕機的溫濕度控制器
- 避雷器
計量方案
標準配置:
- 電流互感器
- 電壓互感器
- 母線
- 帶電顯示器
- 接地母線
- 掛鎖裝置
- 計量掛件
- 帶除濕裝置的溫濕度控制器
- 防竊電接線盒
母線方案
標準配置:
- 母線
- 避雷器
- 帶電顯示器
- 帶除濕裝置的溫濕度控制器
隔離手車方案
標準配置:
- 隔離手車
- 母線
- 避雷器
- 帶電顯示器
- 接地母線
- 標準掛鎖裝置
- 帶干燥裝置的溫濕度控制器
隔離手車分段母線聯絡方案
標準配置:
- 隔離手車
- 開關狀態指示器
- 母線
- 帶電顯示器
- 接地母線
- 標準掛鎖裝置
- 帶除濕裝置的溫濕度控制器
站用變方案
標準配置:
- 熔斷器手車
- 母線
- 帶電顯示器
- 接地母線
- 標準掛鎖裝置
- 帶干燥裝置的溫濕度控制器
- 站用變壓器
可選配置(所有方案均可選配)
短路和接地故障指示器、帶紅外測溫窗口的電纜室門、避雷器放電計數器、帶溫度測試的電纜故障指示器、支持485通信的電纜故障指示器、支持光纖通信的電纜故障指示器。
主要元件
VHZ4真空斷路器參數
| 名稱 | 單位 | 數據 |
|---|---|---|
| 額定電壓 | kV | 40.5 |
| 額定電流 | A | 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 |
| 額定短路開斷電流 | kA | 20, 31.5 |
| 額定短路關合電流(峰值) | kA | 63, 80 |
| 4秒熱穩定電流 | kA | 25, 31.5 |
| 額定動態穩定電流 | kA | 63, 80 |
| 額定短路電流開斷次數 | 次 | 30 |
| 額定操作順序 | O-0.3s-CO-180s-CO | |
| 額定雷電沖擊耐受電壓 | kV | 185 |
| 額定工頻耐受電壓(1分鐘) | kV | 95 |
HIES接地開關
HIES-40.5快速接地開關,配備手動操作機構和柜體聯鎖機構,用于協調操作;可配備鎖定電磁鐵和輔助開關。
| 項目 | 單位 | 技術參數 |
|---|---|---|
| 額定電壓 | kV | 35 |
| 熱穩定電流(4秒) | kA | 31.5 |
| 動態穩定電流 | kA | 80 |
| 關合速度 | m/s | 6 |
| 主回路接觸電阻 | μΩ | < 120 |
避雷器
采用無間隙氧化鋅避雷器,具有優異的非線性特性,殘壓低,能量吸收能力高。工作電壓下的泄漏電流小于1 mA。外殼采用硅橡膠封裝,具有抗老化、參數穩定和耐污穢性能。
| 項目 | 單位 | 技術參數 |
|---|---|---|
| 系統額定電壓 | kV | 40.5 |
| MOA額定電壓 | kV | 42/51 |
| MOA持續運行電壓 | kV | 23.4/40.8 |
| 最大陡坡殘壓 | < kV | 154 |
| 最大雷電殘壓 | < kV | 134 |
| 最大操作殘壓 | < kV | 114 |
操作指南
手車操作
將斷路器手車從試驗/隔離位置推入工作位置(帶接地開關布置)
- 將斷路器推進機構的左右定位銷插入指定的定位孔中。
- 將兩個手柄向上折疊。
- 將接地開關聯鎖組件向右滑動以阻擋接地開關操作孔。
- 正確連接二次航空插頭并關閉柜門。
- 向左拉出鎖定端,按下操作孔蓋;插入手柄,順時針旋轉使手車向前移動約610毫米。
- 當斷路器手車到達工作位置時,推進機構離合器將自動脫離。只有這時才能取下手柄。孔蓋將自動彈回并關閉(如果孔蓋沒有自動彈回,說明斷路器手車尚未到達工作位置)。
將斷路器手車從工作位置抽出到試驗/隔離位置
- 將柜門上的緊急跳閘旋鈕向右旋轉約45度,確認斷路器處于分閘(OFF)位置。
- 解鎖柜門:釋放掛鎖并將鎖定桿向左拉出約45毫米。
- 按下操作孔蓋,插入手柄,逆時針旋轉使手車向后移動約610毫米。
- 當斷路器手車到達試驗位置時,離合器將自動脫離,孔蓋將自動彈回關閉位置。
緊急手動跳閘操作
在控制電路故障導致斷路器失去控制電源,且在特殊情況下必須跳閘斷路器時,操作員可以從柜前進行緊急手動跳閘。正常運行時嚴禁使用手動跳閘桿進行手動跳閘。
維護與檢修
日常維護
- 仔細清潔開關設備,特別是絕緣部件的表面。如果發現鹽霧污染或霉變,使用軟布清除污染物。
- 如果產品表面有油污,用浸有少量家用堿性清潔劑的軟布擦拭,然后用干凈的布擦干。
- 檢查電路連接和接地連接的螺絲是否牢固緊固。
- 對接觸點、可移開部件和聯鎖傳動部件涂抹潤滑脂。
真空斷路器維護
VHZ4斷路器設計簡單可靠。在其使用壽命內,密封極柱和真空滅弧室無需維護,操作機構和電氣部件只需極少維護。維護旨在解決部件磨損和老化問題,這取決于環境條件、操作頻率、使用時間以及短路開斷次數。執行任何維護之前,斷路器必須處于分閘位置,彈簧操作機構必須處于釋放狀態,并且所有電源(一次和輔助電路)必須斷開,確保沒有重新通電的風險。檢查間隔定義為運行一年或操作2500次,以先到者為準。在惡劣或異常運行條件下(如嚴重污染),應縮短檢查間隔。
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