NXGIS-40.5 气体绝缘金属封闭开关设备
适用于40.5kV三相交流单母线和双母线系统,紧凑且高可靠性的设计使其适用于一次配电系统或用户终端供电系统。开关设备采用SF6气体作为绝缘介质,所有高压元件密封在不锈钢板焊接的气密室内,具有高可靠性、免维护和小型化的技术特点。
产品概述
NXGIS-40.5 简介
NXGIS-40.5气体绝缘金属封闭开关设备主要用于40.5kV三相交流单母线和双母线系统,其紧凑且高可靠性的设计使其适用于一次配电系统或用户终端供电系统。
开关设备采用SF6气体作为绝缘介质,所有高压元件密封在不锈钢板焊接的气密室内,在工厂组装后通过完整的交付测试交付使用。结合气体绝缘技术、固体绝缘技术和真空开断技术的综合应用,具有高可靠性、免维护和小型化的技术特点。
由于所有一次元件均安装在气箱内或采用插件安装,NXGIS的安装和操作完全无需气体处理。NXGIS主要用于发电公司、工矿企业配电以及电力系统变电站的输电、控制、保护和监测。
开关设备采用模块化设计,所有功能单元可靠接地。柜门采用粉末喷涂的冷轧钢板制造。整体柜体防护等级为IP4X,气箱防护等级为IP67。
NXGIS-40.5采用完全绝缘和密封的不锈钢焊接气箱设计,SF6气体密封绝缘,使得开关设备的一次带电部分不受外部环境影响,不受海拔、湿度、污染、灰尘、小动物、凝露等外部因素的影响。
公司简介
赫兹曼(杭州)电力科技有限公司(Hertzman)致力于应对日常面临的挑战,包括不断变化的技术进步、环境压力、数字生活的出现以及高效绿色制造业的需求。我们通过不断追求和理解工程技术,以卓越的电气化、数字化产品、服务和解决方案与客户共同面对挑战。
配电网络的高可靠性、新能源、新能源电力以及微电网等新技术的普及和解决方案,这些都是能源和新能源领域的新挑战。赫兹曼DAVIDCLOUD能源管理系统及配套智能组件提供一揽子解决方案,与客户共同面对挑战。
工业和制造业关注能源可靠性和经济性。在重化工业和制造业领域,赫兹曼探索极端电力条件下配电系统的高可靠性,通过各个未知领域的研究和模拟,获得新知识以及工艺工程的创新和改进,这使得赫兹曼的配电系统高可靠性得到全球用户的认可。
赫兹曼相信技术和工程的力量,积极探索未知世界,在电气化和数字化技术的驱动下,我们努力为世界建设和创造更美好的生活。
技术参数
主要技术参数
| 项目 | 单位 | 数据 |
|---|---|---|
| 额定电压 | kV | 40.5 |
| 额定电流 | A | 630, 1250, 2000, 2500 |
| 额定短路开断电流 | kA | 31.5 |
| 额定短时耐受电流(4秒) | kA | 31.5 |
| 额定峰值耐受电流 | kA | 80 |
| 辅助电源电压 | V | DC110, 220 |
| 防护等级(外壳) | IP4X | |
| 防护等级(气箱) | IP67 | |
| 外形尺寸(宽×深×高) | mm | 600/800/1000 × 1250 × 2480 |
| 重量 | kg | 800–1800 |
符合标准
| 描述 | IEC标准 | GB/T标准 |
|---|---|---|
| 开关设备 | IEC 62271-200 | GB/T 11022 |
| 真空断路器 | IEC 62271-100 | GB 1984 |
| 开关-隔离开关和三工位开关设备 | IEC 62271-102 | GB 1985 |
| 母线接地开关和通过真空断路器接地 | IEC 62271-102 | GB 1985 |
| 防止意外接触外部物体和水的保护 | IEC 60529 | GB 4208 |
| 严酷环境运行 - 可选 | IEC 60932 | - |
| 电流互感器 | IEC 60044-1 | GB 1208 |
| 电压互感器 | IEC 60044-2 | GB 1207 |
| 安装 | IEC 61936-1 | - |
工作条件
海拔高度:相对压力50kPa或以上的气体绝缘允许开关设备在不同海拔高度运行而不影响绝缘能力
环境温度:最高温度:+55°C;最低温度:-25°C;24小时平均温度不超过35°C
环境湿度:24小时平均相对湿度不超过95%;月平均相对湿度不超过90%
安装环境:周围空气中无爆炸性和腐蚀性气体,安装场所无剧烈振动冲击,污染等级不超过GB/T26218.1中的C级
地震烈度:8度
当使用条件超过上述规定时,可与用户协商确定解决方案。
柜体尺寸
| 柜型 | 额定电流 (A) | 宽度 (mm) | 深度 (mm) | 高度 (mm) |
|---|---|---|---|---|
| V断路器方案 | 630 | 600 | 1250 | 2480 |
| V断路器方案 | 1250 | 800 | ||
| V断路器方案 | 2000/2500 | 1000 | ||
| 母线联络方案 | 1250 | 1400 | ||
| 母线联络方案 | 2000 | 1600 | ||
| 母线联络方案 | 2500 | 1800 | ||
| PT方案 | 630 | 650 | ||
| PT方案 | 1250 | 800 | ||
| PT方案 | 2000/2500 | 1000 |
产品特点
核心特点
耐候性强
完全绝缘和密封的不锈钢焊接气箱设计,SF6气体密封绝缘,使得NXGIS气体绝缘开关设备的一次带电部分不受外部环境影响,不受海拔、湿度、污染、灰尘、小动物、凝露等外部因素的影响。
紧凑型设计
SF6气体的强绝缘性能使柜体特别紧凑,可应用于公共供电网络变电站,以及对用电空间要求特别高的场所,如室外预制式开关站箱变高压进线单元、终端变压器进线单元等。
免维护
完全密封的气箱和屏蔽电缆终端的免维护设计,确保柜体在使用寿命期间易于使用且部分免维护。整个使用寿命期间无需充气,扩展、更改、安装等也无需SF6气体。
安全可靠
经过型式试验的柜体满足严格电气环境的要求;完全绝缘和全封闭设计,具有可安全触摸的气密一次侧板;所有高压元件,包括电缆终端、母线和电压互感器,均为金属封闭;氦气测试气室;内部燃弧的压力释放通道功能;使用与电源安全隔离的电容式电压测试系统;通过真空断路器实现接地接通能力;逻辑-机械联锁防止误操作,实现操作闭锁。
操作方便
简单的人机界面使柜体易于使用;接口绝缘结构可扩展设计,插接式绝缘母线;丰富的电缆室空间,易于安装;标准化的柜体连接方式,易于连接柜体;标准化的内锥套管电缆连接;使用数字化二次系统,集成保护和控制装置可实现过程控制系统的集成。
经济高效
运行期间成本低;模块化设计节省资源;占地面积小;使用寿命长。
机械联锁系统
NXGIS-40.5设计有完整的防误操作联锁系统,以防止可能的错误操作以及可能导致的危险和严重后果。
只有当断路器处于分闸位置时,三工位开关才能操作。
断路器只能在三工位开关处于相应位置且操作手柄已移除时才能操作。
断路器配备挂锁装置。
三工位开关配备闭锁装置,"馈线接地"联锁装置。
可选电磁闭锁。
只有在地刀闭合后,后电缆门才能打开,防止意外进入带电隔室。
只有在后电缆门关闭后,接地开关才能打开。
操作机构室配备三工位隔离开关和真空断路器操作机构及其联锁机构,以及SF6气体压力表等。手动操作机构需要打开柜体前门。
结构特点
柜体结构
NXGIS-40.5开关设备采用高强度镀锌铝涂层钢板制造柜体,柜门采用冷轧钢板喷涂成型工艺,整个柜体通过数控加工完全组装,精度高、一致性好。功能单元采用模块化组装设计,各功能单元可靠接地。可靠的五防联锁和柜门关闭操作,保护操作和维护人员的安全。
小母线室
小母线室用于敷设15路或20路小母线,为开关柜提供控制电路或辅助电路所需的电源。小母线采用Ug6铜棒或多股绞线,通过端子与相邻柜体连接。根据用户提供的原理图使用相应数量的小母线。
操作机构室
机构操作室配备三工位隔离开关和真空断路器操作机构及其联锁机构,以及SF6气体压力表等。手动操作机构需要打开柜体前门。
主母线填充室
填充室是一个密封隔室,采用低压SF6气体绝缘;气室由3mm厚不锈钢板焊接成型;气室的防护等级为IP67;隔室后部装有压力释放爆破膜;顶部装有安装和检修用盖板。此隔室配备主母线、分支母线、三工位隔离开关、真空断路器、内锥电缆插头、母线耦合器插座和母线套管主回路。
电缆室
电缆室是一个空气绝缘隔室,具有较大的电缆安装空间,便于安装和检修;一次电缆采用内锥插接式安装方式,每相可连接1~4根单芯电缆,绝缘性能可靠,不受盐雾、海拔等环境因素影响,易于安装;根据柜体的额定电流,电流互感器安装在电缆插接处(630A),或在隔室下部穿过电缆(2500A及以上)。电压互感器和避雷器采用内锥插接式安装方式,配备可拆卸密封板,便于电缆进线柜的施工。
气箱单元
气箱采用3.0mm S304不锈钢板,通过CNC金属加工、自动螺柱焊接、机器人焊接等精密工艺技术制造。
柜门面板采用冷轧钢板和喷涂成型表面处理工艺。
外壳提供的防护等级为IP4X,气箱的防护等级为IP67。
防护等级
主电路: IP67
操作机构: IP3X
电缆室(隔室门关闭): IP4X
低压箱: IP4X
整体外壳: IP4X
整体外壳: IK07
电缆连接系统
电缆连接可以从开关柜的前部进行,适用于多种电缆连接技术。可选外锥电缆插座(根据EN 50181C C型,适用于33kV网络),也可选内锥电缆插座(根据EN 50181,适用于35kV网络)。
外锥电缆插座
截面高达630mm²的各种电缆通过T型电缆插头或端子连接器连接。每个1250A载流套管最多可连接3个T型电缆插头或端子连接器。电缆插头或端子连接器也可配备避雷器。当进线电流>1250A时,每相配备2个外锥插座。电缆测试(带电缆连接)无需额外的测试插座。注意:外锥插座只能用于高达36kV的场合。
内锥插座
对于选定的电缆型号和截面,可提供不同型号的内锥电缆终端插座。根据内锥连接型号,每相最多配备4个内锥插座。如果需要,每相的一个插座可用于内锥避雷器。可选地,可以在开关柜前部配备一套2号端子测试插座,用于电缆穿刺测试。
完全绝缘顶部延伸母线
柜体模块化连接装置,当产品在现场安装柜体组件时,在不打开密封箱上的密封盖的情况下,使用插接式固体绝缘母线连接两个柜体的电路并承载额定电流,同时在两个柜体的主母线导体与金属外壳之间建立固体界面绝缘。
现场安装、柜体组合和变更无需SF6气体相关技术工艺。
柜体气箱顶部耦合匹配。包含带硅橡胶绝缘材料的铜导体母线。一次母线组合可通过顶部延伸连接器实现。母线根据相邻耦合器的中心距定制。
标准方案
标准方案配置
主要元件:
- 真空断路器 VHZ4G-40.5
- 三工位开关 EAIS/G-40.5
- 电流互感器
- 电压互感器
- 避雷器
- 带电显示器
主要元件:
- 三工位开关 EAIS/G-40.5
- 电流互感器
- 电压互感器
- 避雷器
- 带电显示器
主要元件:
- 电流互感器
- 电压互感器
- 带电显示器
主要元件:
- 避雷器
- 带电显示器
主要元件:
- 三工位开关 EAI5/G-40.5
- 互感器
- 避雷器
- 带电显示器
主要元件:
- 真空断路器
- 三工位开关
- 电流互感器
- 电压互感器
- 避雷器
- 带电显示器
- 母线连接器
主要元件:
- 熔断器手车
- 三工位开关
- 站用变压器
- 带电显示器
主要元件:
- 真空断路器
- 三工位开关
- 电流互感器
- 避雷器
- 电容器组
- 放电线圈
应用场景
由于气体绝缘的优异电气特性和紧凑性,开关设备特别适用于以下应用中的供电系统:高原场景、基础设施(特别是地铁和铁路)、能源行业、重金属工业、商业中心、数据中心、公共建筑、医院、开关站、交通运输等。
主要元件
VHZ4/G-40.5真空断路器参数
| 名称 | 单位 | 数据 |
|---|---|---|
| 额定电压 | kV | 40.5 |
| 额定电流 | A | 630, 1250, 2000, 2500 |
| 额定短路开断电流 | kA | 31.5 |
| 额定短路关合电流(峰值) | kA | 80 |
| 4秒热稳定电流 | kA | 31.5 |
| 额定操作顺序 | O-0.3s-CO-180s-CO | |
| 额定雷电冲击耐受电压 | kV | 185 |
| 额定工频耐受电压(1分钟) | kV | 95 |
| 机械寿命 | 次 | 10000 |
| 电寿命 | 次 | 10000 |
特点:
- 断路器极柱水平放置
- 操作机构在气室外
- 断路器极柱与机构之间的拉杆通过往复密封套管连接
- 结合三工位开关设备可实现接地功能优势
- 断路器具有比接地开关更优异的短路接通能力
- 可用于故障的更多分合操作
- 真空开断不会降低SF6气体绝缘质量
- 高频率的分断和接地接通
- 真空灭弧室的分断不会影响SF6气体状态
EAIS/G-40.5三工位隔离开关/接地开关
EAIS/G-40.5三工位隔离开关/接地开关,配备外部操作机构,实现连接、隔离和接地三工位操作。气室内活动部件少,位置可通过传感器或辅助开关检测,配备机械位置指示器。
| 项目 | 单位 | 技术参数 |
|---|---|---|
| 额定电压 | kV | 40.5 |
| 额定电流 | A | 630, 1250, 2000, 2500 |
| 热稳定电流(4秒) | kA | 31.5 |
| 动态稳定电流 | kA | 80 |
| 关合速度 | m/s | 6 |
电流和电压互感器
电流互感器设计电压互感器是感应式互感器,高压侧无绝缘材料应力的穿心式电流互感器。电流互感器的变比、精度和性能满足设计要求。
电压互感器是感应式互感器,安装在气室外。电压互感器为插接式,可通过内锥插头插入母线。
用于电压互感器的HIDS隔离开关安装在气室内。配备隔离开关的PT方案,无需拆卸互感器或插接连接器即可在开关柜上完成工频测试。
气箱气体压力监测
每个气室通过气体密度计监测系统进行监测。气体状态通过压力表检测,可选配数字气压计。数字气压计将压力信号电子传输到后台。当出现报警信号时,可通过触点将气体报警信号发送到远程位置,并显示当前密度情况。
每个气室都有自己的压力释放装置,一旦超压,压力通过气箱下部或向后向上通过下部释放。还可选配额外的开关柜压力释放通道。
操作指南
断路器操作和联锁
COGEAR操作机构是一种具有连续自动重合闸能力的弹簧机构。配备COGEAR操作机构的真空断路器安装在完全绝缘的不锈钢气箱内,操作机构和相关联锁位于气箱前部,操作方便安全。操作人机设计合理,三工位隔离开关/接地开关具有机械联锁功能。
机构面板可视化显示
- 断路器合闸/分闸状态指示
- 隔离合闸/分闸状态指示
- 出线/母线接地合闸/分闸状态指示
- 根据IEC62271-200和VDE0671-200标准设计
逻辑-机械联锁防止误操作
- 只有当断路器处于分闸位置时,三工位开关才能操作
- 断路器只能在三工位开关处于相应位置且操作手柄已移除时才能操作
- 断路器配备挂锁装置
- 三工位开关配备闭锁装置,"馈线接地"联锁装置
安装与调试
安装要求
- 开关设备可通过螺栓连接到基础槽钢或焊接到基础槽钢上
- 基础槽钢的铺设应确保平整,每米不平度不应超过1mm
- 基础应能承受开关设备最大静载荷2000kg和最大冲击载荷3000kg
- 安装需要内部高度2.8米或以上
- 安装在预制基础框架或定制地板框架上
- 使用插接技术将电缆与开关设备连接
调试
由合格专家执行调试。根据现场插接规格,使用合适的插接测试电流和电压进行测试可选。无需气体工作。测试过的连接器可用于电缆测试或维护接地。
检查与维护
正常情况下无需填充密封气室。检查项目包括目视检查和功能测试。
交付检验项目
- 产品组装检查
- 氨质谱检漏
- 耐压和局部放电检测
- 机械特性检测
- 主回路电阻测量
- SF6气体含水量测量
- 外观检查
包装与运输说明
运输时需考虑振动并采取防护措施。开关设备应存放在通风、干燥、无腐蚀性气体的室内,储存期间应定期检查。开关设备投入运行前应按产品说明书进行检查,合格后方可投入运行。搬运时,应使用起重设备吊起开关设备,然后从包装底盘上卸下。吊装前应根据产品重量选择吊绳,吊绳长度应使吊绳顶角≤60°。
注意事项:
- 搬运过程中,应在开关柜底部垫上运输小车。严禁使用转鼓撬棍移动开关柜。
- 搬运过程中,开关柜应处于直立位置,严禁将开关柜放倒并使用侧面、背面或前侧面进行搬运运输。
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公司信息
Hertzman (杭州) 电力科技有限公司
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