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產品中心

XGW□-12智能型戶外化開閉所

 

 

 

產品概述 
智能化開閉所(XGW15□-12)是在總結已安全、可靠運行的帶開關的分接箱經驗并結合配電網絡自動化系統技術而研制的適合我國情特點,代表國內先進技術水平的電器成套產品。大型智能化開閉所采用了新材料、新工藝及先進的元器件和高壓自動化技術:其中高壓(12kV)能滿足電力部門自動化和城市智能化的要求。大型智能化開閉所將10kV開關柜、10kV電源PT、FTU、饋線RTU、設備管理(FM)地理信息系統(GIS),通信控制終端(CCU)、10kV計量及自動抄表、UPS電源及指示儀表等安裝調試好裝入一個可移動、密封、防潮的不銹鋼箱體內,從而實現了城市配電網中一、二次系統的集成化、裝配的模塊化。

 

智能化開閉所作為配電終端可提供配電網自動化實時信息。大型智能化開閉所作為配電環網型,實現Da子站基層控制,可將配電終端的現場信息集中,過濾,實現所轄區的故障隔離與供電恢復功能,并將集中、過濾后的信息通過光纖或無線或有線或載波傳送至主站系統(DMS)管理中心。主站系統(DMS)管理中心實現全網信息綜合處理,全網運行監控和系統工作管理,通過上位機表出,為配電網的優質高效運行提供決策依據。當大型智能化開閉所接入成手拉手環網供電時,在自主軟件配合下,能完成故障區段自動定位、故障切除、負荷轉帶、網絡重構等功能,從而保證在一分鐘內恢復送電。該系列大型智能化開閉所優化組合而成的完整智能化配電成套裝置,可作為城市建筑、居民小區、市政設施、工廠、礦山、公路、碼頭、油田及施工臨時用電等部門、場所的變配電設備。

 

產品特點
1)箱體可以采用金屬和非金屬材料,具有很強的抗腐蝕能力。體積小,占地面積少,重量輕,美觀大方,結構緊湊,選址靈活、安裝方便、運行可靠。

2)箱體具有極強的機械抗彎、抗沖擊、抗暴曬、抗輻射及隔熱的能力,具有極好的防凍、防裂、防腐蝕的特性,還具有防潮阻燃、不凝露的特點,使用壽命可達30年以上;

3)接線方式靈活,配分體式或集中式FTU(DTU)。

4)戶外運行,具有特殊的門鎖結構、防盜性好、防雨性能好

5)提供電能質量高,環境適應性強,外型美觀與周圍的環境融為一體。

6)功能全面高效,模塊化設計,可根據功能需求靈活選配。

7)自動化系統可以不依賴于通信系統,在故障發生時迅速隔離故障與供電恢復。


正常使用條件 
環境溫度:-40℃ ~ +40℃;
海拔:≤2000m;
相對濕度:≤95% (日平均), ≤90% (月平均) ;
地震水平加速度:≤0.3g;
沒有易燃、易爆、化學腐蝕及劇烈振動的場所;
安裝地點傾斜度:≤5°;        
風速:≤34m/s;
注:以上條件不能滿足要求,由用戶與制造廠協商。


符合標準
GB/T 11022高壓開關設備和控制設備標準的共同技術要求(eqv IEC 60694)
GB 3906  3.6~40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備(IEC 62271-200)
GB 3804  3.6~40.5kV高壓交流負荷開關 (IEC 60265-1)
GB 16926交流高壓負荷開關--熔斷器組合電器(eqv IEC 60420)
GB 8905六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢測導則(nep IEC 480)
GB/T 311.1高壓輸變電設備的絕緣配合(nep IEC 60071-1)
GB/T 12706.1,2,4 額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件第1,2,4部分 (eqv IEC 60502-1,2,4)
GB/T 4109 高壓套管技術條件(eqv IEC 60137)
GB/T 7354 局部放電測量(nep IEC 60270)
GB/T 16927.1高電壓試驗技術 第一部分: 一般試驗要求(eqv IEC 60060.1)
GB/T 17467高壓/低壓預裝式變電站(eqv IEC 61330)


技術參數

   序 號
                              名     稱
    單  位
    參  數
1
額定電壓 
kV
12
2
額定電流
A
630
3
額定頻率
Hz
50
4
額定有功負載開斷電流
A
630
5
額定閉環開斷電流
A
630
6
額定電纜充電開斷電流
A
10
7
額定短路關合電流(峰值)
kA
50
8
額定短路耐受電流持續時間(主回路)
S
3
9
額定短路耐受電流持續時間(接地回路)
S
2
10
額定短時耐受電流
kA
25
11
額定峰值耐受電流
kA
63
12
額定短時工頻耐受電壓
kV
42
13
額定雷電沖擊耐壓
kV
75
14
回路電阻
μΩ
≤100

 

結構說明
智能型戶外開閉所箱體采用先進的結構設計:材料采用表面噴塑的進口不銹鋼板,厚度不小于2mm,完全達到全密封、全絕緣;

1)箱體表面無緊固件可供拆卸,且具有特殊的門鎖結構,防盜性好;箱體的防護等級到IP3X。

 

2)箱體頂蓋為空氣夾層式雙層結構,并設有通風口;進風口設在箱體下部,出風口設置在箱體頂部,并隱藏于房檐下面;形成自上而下的空氣對流,使箱體具有良好的隔熱和通風效果。

 

3)箱體內開關為可選SF6負荷開關,也可選真空斷路器。SF6開關是全封閉結構,無需加熱器,無疑霜問題;電纜插頭為防洪、可觸摸型,不怕浸水。帶FTU單元的可根據需要加裝強排通風及加熱器。
  
4)箱體采用高彈性密封條密封,使產品實現了防塵防潮、防凝霜。門上裝有特殊設計的門鎖。

 

智能化說明


智能化說明
DMS系統  
DA子站  
配電終端  
主站系統DMS 
基層控制大型智能開閉所
按需求增加
開閉所或箱變FTU

 

配電網自動化系統是一套實時網絡系統,實現系統實時數據的開放性,一致性。配電自動化主站系統與配電子站,終端設備配合完成配電網的監測控制功能(SCADA),故障檢測,定位,隔離和供電恢復功能,并利用GIS完成AM/FM功能。我公司大型智能化開閉所設計集中體現層次監控思想,并引入分布式網絡概念和可升級軟件手段。紛繁龐多的配電信息被有條理的分層處理,各種功能模塊則合理分布在不同的監控層次和不同的網絡節點。

 

設備構造、特點
XGW□-12kV智能配電終端設備共由三大部分組成:一次設備、配電終端CA6200系列(一般稱為DTU、FTU、TTU)、備用電源,三大組成部分均裝入戶外箱體內,組成小型自動化開關站。
一次設備:是指10kV饋線、開閉所、配電變壓器和電容器組等高壓電器成套產品。


配電終端
配電終端的分類
配電終端用于配電設備運行數據的采集與調節控制。不同的配電設備對終端的功能要求、運行環境與安裝結構也有所不同。根據國家經貿委于 2002 年發布的電力行業標準“智能化配電系統功能規范”, 配電終端可分為四大類:

(1) 開閉所、公用及用戶配電所監控終端,一般稱為站控終端 DTU( DistributionTerminal Unit)。DTU 的構成與傳統的遠動 RTU 類似,但在功能上與常規 RTU 有很大不同,主要增加了故障檢測與當地可編輯邏輯控制(PLC)功能。PLC 用于不依賴于主站對母線或線路故障的智能隔離。在一些開閉所內,為避免在額外裝設保護裝置、簡化二次回路配置,DTU 應具備保護功能,在母線或裝有斷路器的出現短路故障時,能夠快速檢測出故障單元,給相應的斷路器發出跳閘命令。


 

(2) 線路分段開關監控終端,包括柱上分段開關與環網柜監控終端,稱為線路終端FTU (Feeder terminal Unit)。 FTU 運行在戶外環境中,其功能要求、結構、供電方式、安裝形式上都與常規 RTU 有很大的區別。


 

(3) 配電變壓器監測終端,一般稱為配變終端 TTU(Transformer Terminal Unit),不少人習慣將其稱為配變監測儀或變臺監測儀。T TU 主要用于配電變壓器負荷情況的監視與紀錄,個別情況下要求其能夠根據電壓與無功情況,就地進行無功補償電容器投切控制。從監視負荷變化情況的角度出發,不要求 TTU 一定要及時上傳采集的數據,為減少成本,可不安裝實時通信設備,定期(如每月一次)人工就地讀取 TTU 記錄的負荷變化數據。

 


此外,還有一種用戶用電設備監控終端,簡稱用電終端。用電終端采集高壓側電流和開關狀態量以及低壓側電壓、電 流、有 功、無 功、電 能表脈沖計數量等,并 結合需方管理( DSM),對用戶設備進行控制。一般在大用戶裝設該設備。 用戶設備監控終端結合了 FTU 與 TTU 功能,設計技術與構成與 DTU 或 FTU 類似,CA6200配電終端實現基本的配網SCADA功能,實時監測配電系統的運行,通過YX、YC、YM數據采集,將整個配電網實時的狀態完整地顯示在調度面前,為配電網監控和調度提供技術手段,并實現YK功能。同時,主站系統為故障定位、供電恢復提供技術支持,實現饋線自動化(FA)功能。配電房綜合自動化系統至少包括以下兩個含義:
(1)是集保護、測量、控制、遠程通信等功能于一體的配電房綜合自動化設備。


(2)把10kV高壓開關室、變壓器室和400V低壓開關室全部納入監控范圍。


備用電源:備用電源回路如圖所示。綜合考慮電池的性能、成本、可靠性、壽命、維護量等因素,通常采用免維護鉛酸電池。輸入電源優先考慮設備外部AC220V引入,在無其它外部電源輸入情況下,加裝柜內電源PT,從PT二次側引出AC220V為蓄電池供電。


 

設計原則

XGW□-12kV智能配電終端設備設計遵循下列原則:
l)標準化
按照國際電力標準、國際行業標準及國電要求,進行規范化,標準化生產。


 

2)安全可靠
無論在元器件的選型上還是加工、制板工藝上等都進行了嚴格的把關,從一、二次元器件篩選、單板到整機,都經多次嚴格測試及考機運行合格后才能出廠。生產過程嚴格按照IS09001質量管理體系進行產品質量管理。


 

3)兼容性可擴展性
無論是開關柜還是DTU配電自動化終端軟件、硬件均采用模塊化的"積木式"設計原則,這樣可根據用戶需求及功能的不同進行"積木式"集成和擴展。

 

4)操作維護方便
一次設備多采用小型化、組合式、免維護開關,DTU具有友好的人機界面,便于用戶操作維護使用,不僅可以當地操作,同時還可遠方操作和維護。


 

5)通信介質及規約多樣化,具有豐富規約庫。


 

6)系列化產品,根據不同用途,設計不同的結構和功能,適應各方的需求。

 

配電自動化終端技術特點
與10kV饋線、開閉所等一次設備配套的CA6200系列配電自動化終端以高性能32位微處理器為硬件開發平臺,以VxWorks嵌入式實時操作為軟件開發平臺。其具有以下鮮明的技術特點:

1、軟件方面
采用最流行的VxWorks嵌入式實時操作系統,充分保證了系統的實時性、穩定性和可移植性。
系統軟件采用模塊式設計,開放式體系結構,可以根據不同的設備和應用任意加載相應模塊,具有很好的靈活性和可裁減性。
預留功能接口,易與第三方功能模塊(如規約模塊)相駁接。
提供功能豐富的組態軟件接口,使得用戶可以利用組態軟件完成復雜的參數定制、工況顯示和事件模擬(如模擬故障發生)。


 

2、硬件方面
主CPU采用自主開發的32位主板,主頻可達到240MHZ信息處理容量大,升級方便,其容量的擴充幾乎不受限制。
采用了微處理器的DSP高速采樣技術,實現了對線路故障識別、三遙監控功能。故障信息擁有獨立的上傳通道,保證故障信息的快速準確的上報。
可接入多路外接電源并具有備自投功能。
采用以太網交換機外部總線設計,實現多臺設備的高速以太網總線連接。


 

3、維護方面
預留WEB接口,運行人員可隨時使用WEB瀏覽器進行工況顯示和簡單數據定制。
采用大液晶漢顯,菜單式界面,鍵盤操作,提供良好的人機交互環境。
提供各種指示燈指示運行狀態。
提供遠程和本地維護接口,使得運行人員可在本地或主站等遠方對其進行維護。
支持手持無線維護,可以方便的進行調試。


 

4、通訊方面
支持電話撥號、無線、光纖以太網、RS232/485以及GPRS等多種通信方式。
可接入其他站端設備(如TTU等)。
通信規約豐富,支持目前流行的所有規約(如GB101、GB104、CDT、MODBUS),還包括一些與微機保護、智能電度表通信的規約。

 

方案配置
CA6200配電終端模塊化設計的特點,保證了配置的靈活性,通過不同的組合可以滿足不同的功能和容量組合要求。CA6200終端主要有三種模式:第一種是含液晶的終端模式;第二種是含無功補償不含液晶的終端模式;第三種是不含液晶不 含無功補償的終端模式。


對于含液晶的終端模式的配置如下所示:


 

終端類型
基本配置
可擴充性
容量
3單元型二遙終端
CPUM板(含液晶)、CPUC板、YC板、電源板、電源智能管理單元、GPRS通訊模塊、蓄電池
(1)3單元三遙終端;
(2)6單元兩遙終端
(3)6單元三遙終端;
(1)32路遙信;
(2)2回路電壓、3回路電流
(3)1路直流量
6單元型二遙終端
CPUM板(含液晶)、2塊CPUC板、2塊YC板、電源板、電源智能管理單元、GPRS通訊模塊、蓄電池
(1)6單元三遙終端
(1)64路遙信;
(2)4回路電壓、6回路電流;
(3)2路直流量
3單元型三遙終端
CPUM板(含液晶)、CPUC板、YC板、YK板、電源板、電源智能管理單元、GPRS通訊模塊、蓄電池
(1)6單元三遙終端
(1)32路遙信;
(2)2回路電壓、3回路電流;
(3)6路遙控
(4)1路直流量
6單元型三遙終端
CPUM板(含液晶)、2塊CPUC板、2塊YC板、2塊YK板、電源板、電源智能管理單元、GPRS通訊模塊、蓄電池
 
(1)64路遙信;
(2)4回路電壓、6回路電流;
(3)12路遙控
(4)2路直流量

 

典型方案
本案例采用備用電源供電方式,即由柜內PT+不間斷UPS電源供電,此時需注意PT容量要滿足各用電設備容量要求。

智能化配電終端安裝于開閉所內,每個開關上安裝開關狀態行程開關,需監測電流的回路安裝電流互感器及主母線PT,并將以上信號量接入智能化配電終端。實現對配電網及其設備的運行監視、故障檢測、當地及遠程控制。柜內智能化配電終端配備RS485接口,或以太網接口,進行信號遠程傳輸。

 

 

出廠試驗項目
每一臺產品出廠前都必須進行出廠試驗,試驗合格才能出廠,試驗項目如下:
1、外觀及防護等級檢查
1)產品應符合用戶指定型號的圖樣和技術文件。圖樣還應包括下列工程設計圖樣:一次系統圖、二次原理圖和二次接線圖。
2)箱體無變形、異常,零配件齊全、無損。


2、機械聯鎖裝置檢查。


3、機械特性和機械操作試驗
1)SF6壓力檢查(用于SF6開關)
2)分閘三相不同期性
3)合閘三相不同期性
4)分、合閘速度
5)撞擊器動作脫扣分閘時間
6)主回路和接地回路操作試驗
7)聯鎖操作試驗


4、脫扣聯動試驗
單相最小能量和三相最大能量。


 

5、二次接線正確性和輔助回路工頻耐壓試驗
檢查實際接線與電路圖的一致性,對輔助回路的各種表計進行通電動作試驗。對其進行2kV/1min工頻耐壓試驗。


 

6、主回路1min工頻耐壓試驗
1)主回路絕緣電阻測量
用2500V兆歐表,測量絕緣電阻不少于10MΩ。
2)主回路1min工頻耐壓試驗
依次將每一相主回路導體與試驗電源連接,其他各相與箱體接地。


 

7、主回路電阻測量
測量點放在進、出線接線端之間,不包括熔斷器電阻。

 

現場試驗
設備現場安裝后,為了保證安裝質量,滿足安全運行要求,應進行試驗,試驗項目為:
1、主回路絕緣電阻測量
用2500V兆歐表,測量絕緣電阻不少于10MΩ。

2、主回路1min工頻耐壓試驗
試驗電壓為工頻耐壓值標準80%,即38kV;依次做每一相對另二相接地的耐壓試驗,注意解開帶電顯示器引線,并將分壓電容引出端口接地。

3、施工完成后,進行回路電阻測量。

 

安裝、使用、調試及注意事項
開閉所在投入運行前檢查如下項目:
1、檢查漆膜有無剝落,成套裝置內是否清潔;
2、操作機構是否靈活;
3、主要電氣通斷是否可靠、正確;
4、儀表與互感器變比及接線極性是否正確;
5、電氣輔助接點的通斷是否正確可靠;
6、所有電器安裝堅固是否旋緊,電器安裝是否牢固、可靠;
7、所有母線是否連接好;
8、電器整定值是否符合要求,熔斷器是否正確;
9、表計及繼電器的動作是否標準無誤;
10、主回路及輔助回路的電氣接點是否符合電氣原理圖的要求;
11、將所有可以開啟的門關閉;
12、閉合10KV電源后觀察指示儀表的工作情況,若正常即可投入運行。

 

 

 

 

 

 

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