XGN2-12箱型固定式交流金属封闭开关设备（以下简称开关柜），用于3、6、10KV三相交流50Hz系统中作为接受和分配电能之用的户内成套配电设备。具有对电路控制保护和监测等功能。其母线系统为单母线及单母线带旁路母线，并可派生出双母线结构。
本开关柜符合国家标准GB3906《3~35KV交流金属封闭开关设备》及IEC298标准的要求，并具有一套完善的性能可靠、功能齐全、结构简单、操作方便的机械式防误闭锁装置，简便而有效的达到两部提出的“五防”闭锁功能的要求。
开关柜的主开关采用ZN28A-10型及VS1；ZN12等系列真空断路器。断路器配用CT19弹簧操动机构；隔离开关采用GN30-10旋转式隔离开关系列产品。
高压开关柜XGN2-12的技术描述
1、概述
1.1本技术描述中的所有的技术内容，技术参数，采用的标准及所选用的设备和材料符合招标书的要求。
1.2本技术描述根据本公司多年的制造经验和本公司的先进技术作出。
2、 基本依据
2.1所有设备的制造、测试和安装均采用中国国家标准，同时满足相应的IEC标准，主要标准号如下:
GB3960-91《3-35KV交流金属封闭开关设备》
GB11022-89《高压开关设备通用技术条件》
GB11032《交流无间隙金属氧化锌避雷器》
GB1984-89《交流高压断路器》
GB1985-89《交流高压隔离开关和接地开关》
GB311.1-83和GB311.2～6～83《高电压试验技术》
GB1P1《包装贮运标志》
GB50174-92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》
GB2706《交流高压电器在长期工作时的发热》
GB1207《电压互感器》
GB1208《电流互感器》
GB5582《高压电力设备外绝缘污秽等级》
DL/T403-91《10～35KV户内高压真空断路器订货条件》
DL/T404-97《户内交流高压开关柜订货条件》
DL/T402-91《交流高压断路器订货技术条件》
DL/T486-92《交流高压隔离开关订货技术条件》
DL/T593-96《高压开关设备的共用订货技术条件》
IEC298《交流金属封闭开关设备和控制设备》
3、高压开关柜技术参数
3.1环境条件
1） 周围环境温度
上限 +40℃
下限 -25℃(户内)
2） 海拔不超过1000m
3） 环境湿度：
月平均相对湿度不大于90%
日平均相对湿度不大于95%
4） 地震烈度及加速度不大于8度
水平加速度： 0.2g
垂直加速度： 0.1g
5)适用于Ⅱ级污秽场所，没有火灾、爆炸危险、严重污染、化学腐蚀及剧烈振动的场所
3.2工程条件：
1） 系统概况
系统电压：10kV
系统最高电压：12kV
系统额定频率：50Hz
2） 安装地点：户内
3） 安装方式：地脚螺栓、焊接
4、 开关柜基本技术参数
1） 型号：XGN2-10 箱型固定式金属封闭开关柜
2） 外形尺寸：1100X1200X2650（架空出线柜加后柜，深度600mm）
3） 额定电压：10kV
4） 最高工作电压：12kV
5） 额定电流：1250A
6） 额定主母线电流：1250A
7） 额定热稳定电流：31.5kA
8） 额定动稳定电流（峰值）：80kA
9） 额定热稳定时间：4s
10） 额定开断电流：31.5kA
11） 防护IP2X
12） 额定绝缘水平
lmin工频耐受电压： 对地：42kV
隔离断口间：48kV
13）雷电冲击耐受电压： 对地：75kV
隔离断口间：85kV
5、 技术性能要求
1） 温升限值不超过GB1207-75规定值
2） 高压开关柜有机绝缘的爬电比距≥20mm/kV
3） 瓷质绝缘的爬电比距≥18mm/kV
6、 用途
XGN2-10箱型固定式金属封闭开关设备是由西安高压电器研究所开发和研制的高压成套开关设备。设备所用主要一次元件均属重新设计，与目前主要使用的手车式开关柜和GG-1A（F）型开关柜相比具有较高的绝缘水平和防护等级，内部不采用任何形式的相间和相对地隔板及绝缘气体；二次回路不采用二次插头（即不管设备在何种状态下，保护和控制回路是始终贯通的）；产品各项指标符合GB3906《3-35KV交流金属封闭开关》和国际标准IEC298号出版物及机械电力两部对“五防”的要求，产品适用于3-10KV单母线，单母线带旁路系统中作为接受和分配电能的高压成套设备。
7、 结构与防误装置
1)、结构
本开关柜为金属封闭箱型结构,柜体骨架由角钢焊接而成,柜内用钢板分隔成断路器室、母线室、电缆室、继电器室,并可通过门面上的观察窗和照明灯观察柜内各主要元件的运行情况。为提高开关柜的技术性能，各主要元件进行了重新设计（如断路器、旋转式隔离开关等）。根据柜体布置，继电器室可安装继电器，门上可装设信号继电器、指示仪表、信号灯，转换开关安装于操作小室。后部为母线室。下部为电缆室，用户可方便地进行接线。前面为断路器室，方便了开关柜的检修。
2)、防误装置
“五防”功能即：防止误分、误合断路器；防止带负荷误分、误合隔离开关；防止带电关合接地开关；防止接地开关闭合时接通电源；防止误入带电间隔。
本开关柜采用了强制性机械闭锁方式，闭锁装置由支座、圆盘、面板、锁板、手柄、联杆等主要部件构成，具有性能可靠、功能齐全、结构简单、操作方便的特点，从而简便、有效地达到“五防”。
所有开关柜用简单、可靠的机械“五防”结构，对难以实现机械“五防”的部分，如母分开关柜与隔离柜之间、电容器开关柜与电容器组之间的联锁等，可用电气闭锁。开关柜前面装有能反映线路侧有无电压的带电显示器。当线路侧带电时，闭锁柜的封板或柜门。
a、带红绿翻牌的控制开关（KW开关）使用于断路器方案，用于防止因走错间隔而误分、误合断路器；
b、只有在断路器确实分断后，才能将小手柄从“工作”位置拉出右旋至“分断闭锁”位置。分、合隔离开关，防止了带负荷分、合隔离开关。闭锁与反闭锁的可逆性具有双重的防误功能，即：小手柄处于“分断闭锁”位置时，只能合、分上下隔离开关，不能合断路，避免了误合断路器；
c、当断路器及上下隔离开关均处于合闸状态，小手柄处于“工作”位置时，前后柜门不能打开，防止误入带电间隔；
d、当上、下隔离开关未分闸，接地开关就不能合上，可防止接地线合上，小手柄不能从“分断闭锁”位置旋至“检修”位置，可防止带电挂接地线。
e、接地开关未分闸，上下隔离开关就不能合上，可防止接地线合上、下隔离开关。
8、动作原理如下：
a、 开关柜处于“工作”位置，即上、下隔离开关、断路器处
于合闸状态，前后门已锁好，并处于带电运行之中，这时的小手柄处于“工作”位置。
先将断路器分断，再将小手柄板到“分断闭锁”位置。这时断路器不能合闸，将操作手柄插入下隔离的操作孔内，按下小把手，手柄从上往下拉，到下隔离分闸位置；取下手柄，插入上隔离操作孔内，按下小把手，从上往下拉，拉到上隔离分闸位置；再将操作手柄拿下，插入接地开关孔内，按下小把手，从下往上推，使接地开关处于合闸位置，这时可将小手柄板到“检修”位置。可先打开前门，取出门后边钥匙再打开后门，停电操作完毕，检修人员可对断路器室及电缆室进行维护和检修。
b、送电操作（检修→运行）
若已检修完毕，需要送电，其操作程序如下：
将后门关好锁定，将钥匙取出关前门，将小手柄从“检修”位置扳到“分断闭锁”位置，这时前门被锁定，断路器不能合闸；用操作手柄插入接地开关操作孔内，按下小把手，从上向下拉，使接地开关处于分闸位置；将操作手柄拿下，再插入上隔离的操作孔内，按下小把手，从下向上推，使上隔离处于合闸位置；将操作手柄拿下，插入下隔离的操作孔内，按下小把手，从下向上推，使下隔离处于合闸位置；取出操作手柄，将小手柄扳至“工作”位置，这时可将断路器合闸。
9、开关柜的基本要求
9.1 开关柜的结构能保证工作人员的安全，且便于运行、维护、检查、监视、检修和试验。
9.2 各组件及其支持绝缘件的外绝缘爬电距离：216mm（纯瓷绝缘），240mm（合成绝缘）。
9.3 开关柜隔板、前后门和门锁采用的金属板有足够的机械强度，即正常操作时不会变形。
9.4 柜内导体间及导体对地的净距≥125mm 。
9.5 开关柜采用机械程序锁。
10、操作机构
10.1 断路器采用由电动机储能的弹簧操作机构，电源采用DC110V。失去电源时，可以手动储能，并闭锁电动机储能。
10.2 开关柜提供机械手动合分闸装置，以便在失去控制电源时
操作断路器。该手动装置有防误措施。
10.3 所有控制设备，包括合分闸线圈，采用正常工作电压为110V
的直流系统。其操作电压范围：
合闸线圈 80%～110%
分闸线圈 65%～110%
跳闸线圈不动作的电压 ≤30%
10.4 安装能显示断路器操作次数的计数器。该计数器与操作回路无电气联系，且不影响断路器的合分闸操作。
11、二次部分技术要求
11.1 除接入控制回路的接点外，每台断路器还有6个备用的辅助接点（3个常开、3个常闭），弹簧储能状况还有2个备用的接点（1个常开，1个常闭），以供其它用途使用。上述辅助接点均引至开关柜端子排上。用于断路器控制回路的辅助接点能可靠地切断断路器分合闸操作电流。
11.2 所有开关柜上端子排的接线及其排列与买方提供的图纸一致。端子排上还有20%的备用端子。柜内布线满足下列要求：
11.2.1 原理正确，布线合理。
11.2.2 导线均为铜导线，绝缘等级500V。
11.2.3 导线截面：控制回路、交流电压回路2.5mm2；交流电流回路4.0mm2。
11.2.4 所有导线的终端应有与买方图纸一致的回路编号或导线走向标识。
11.2.5 10千伏出线、电容器出线等开关柜均需配置DSSD型电子式多功能电度表。
12、结构型式
12.1 开关柜的外壳是金属的（除通风窗、排气口外），并具有一定的强度。
12.2 在正常操作和维护时不需要打开的盖板和门，若不使用工具，不能打开、拆下或移动。
12.3 在正常操作和维护时需要打开的盖板和门，不需要工具即可打开或移动，并有可靠的连锁装置来保证操作者的安全。
12.4 观察窗位置使观察者便于观察必须监视的组件及关键部位的任意工作位置。
12.5 采取涂刷油漆或其它的措施来防锈。涂防锈涂料之前，彻底清除锈蚀物及焊渣。
12.6 沿开关柜排列方向的接地导体采用铜母线，其截面不小于120mm2。全部要接地的设备都与此导体连接。有两个接地端子供其与变电所接地网连接（连接面进行搪锡处理）。接地端子采用M12螺栓。
13、试验
本公司在产品出厂前后均进行细致的试验，试验分为工厂试验和现场试验。
a) 工厂试验：高压开关柜出厂前按有关规定进行出厂试验，出厂试验的技术数据随产品一起交付给需方。高压开关柜中的有机绝缘组件、部件；凡在配套厂家已进行局部放电经及其他试验的，其试验记录随出厂试验报告一并提交给用户。主要试验项目如下：
（1） 主回路的工频耐压试验。
（2） 辅助回路和控制回路的工频耐压试验。
（3） 测量主回路电阻。
（4） 机械性能、机械操作及机械防止误操作。
（5） 仪表、继电器元件校验及接线正确性检定。
（6） 在使用中可以互换的具有同样额定值和结构的组件，检验互换性。
（7） 二次绕组对地及绕组间交流耐压试验。
（8） 二次绕组匝间耐压试验。
b) 现场试验：高压开关柜现场试验在现场安装后进行，试验由安装单位按照GB50171-90《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》的规定进行，现场获得的数据应与产品型式试验和出厂试验结果或其规定值相符。
14、 设计联络会、工程实施、安装管理、调试、试运行及验收
14.1设计联络会：根据工程需要，双方可进行设计联络会，以便解决设计及制造中的问题。设计联络会有会议记要。
14.2中标后，工厂将提供与土建配合有关的图纸及要求。设备到货前，本公司将书面提供所需货物堆放和安装场地的资料。
14.3工厂将提供所有调试和试运行所需工具、材料、仪器。并对设备进行调试和运行指导。
a) 调试：电器设备安装完毕后，应在买方工程师的监督下进行调试，以证明设备可以进行试运行。
b) 试运行：设备试运转在买方工程师监督下按规定进行摸拟。内容包括：
（1） 准备好有关设备试运行的一切技术资料。
（2） 试运转中检测所有数据。
（3） 运行和检测安全保护装置（包括手动操作及自动操作）。
（4） 设备的电控程序及接地按要求进行测试、调整好。
（5） 试运转前提供所有试运转程序，记录表格及要求，并参加试运转工作。
c) 技术指导：供货商派出合格的技术人员到项目所在地点指导安装，调试及试运行。
14.4验收
14.4.1现场验收：
设备到达现场后，买方应提前一周电传告知供货方开箱验收的时间、地点。接买方电传通知后，工厂及时派出人员参加开箱验收。开箱验收应检查如下内容：
A、 包装及密封是否良好：
B、 型号、规格是否符合设计要求，设备应无损伤，附件、备件齐全；
C、 产品的技术文件是否齐全；
D、 按本标书要求外观检查合格；
开箱验收合格后，买方签署交货验收证书；
14.4.2工程交货验收：
买方在整个工程施工完毕，通过检测与试验证明全部满足标书要求，并且提供的图纸与资料也全部满足标书要求的情况，可最终接收。
a) 验收时检查
在验收时，应按下列要求进行检查：
柜的固定及接地应可靠，漆层应完好、清洁、整洁。
柜内所接仪表、电器元件应完好，安装位置正确，固定牢固。
所有二次回路接线准确，连接可靠，标志齐全清晰，绝缘符合要求。
抽出式开关柜在推入或拉出时应灵活，机械闭锁可靠。
柜内一次设备的安装质量验收要求应符合国家现行有关规范和规定。
b) 验收时应提交的文件资料：
工厂提供的产品说明书、调试大纲、试验方法、试验记录、合格证书及安装图纸等技术文件；
根据合同提供的备品备件清单；
安装技术记录；
调试试验记录。
14.4.3验收合格条件
a) 试运转性能、参数、达到标书要求；
b) 试运转的问题得以全部解决；
c) 工厂已提供合同的全部货物和资料。
工程最终验收合格后，买方签署设备验收证书。工程最终必须经过当地权威供电部门审验通过。
技术数据一览表
1、 开关柜技术数据
1．1 型式 XGN2-10箱型固定式金属封闭开关柜
1．2 额定电压（最高工作电压） 12 KV
1．3 额定绝缘水平
1．4 雷电冲击耐压
1．4．1 对地、相间、断路器断口 75 KV
1．4．2 隔离断口 85 KV
1．5 工频耐压（lmin）
1．5．1 对地、相间、断路器断口 42 KV
1．5．2 隔离断口 49 KV
1．6 额定频繁 50 HZ
1．7 额定短路开断电流 进线40 KA，其它31.5KA.
1．8 额定关合电流 80 KA(峰值)
1．9 额定短时耐受电流 进线 40 KA ( 4 S)，其它31.5KA( 4S )
1．10 额定峰值耐受电流 80 KA
1．11 各组件及其支持绝缘件的外绝缘爬电距离
1．11．1 纯瓷绝缘 216 mm
1．11．2 有机绝缘 240 mm
1．12 防护等级 IP2X
2、 断路器技术数据
2．1 型式 ZN68A-12 户内真空断路器
2．2 额定参数
2．2．1 额定电压（即最高电压） 12 KV
2．2．2 额定电流 进线3150A，其它1250A
2．2．3 额定短路关合电流 80 KA(峰值)
2．2．4 额定短路开断电流 进线40 KA，其它31.5KA
2．2．5 额定短时耐受电流 进线40 KA，其它31.5KA
2．2．6 额定峰值耐受电流 进线100 KA，其它80KA
2．2．7 额定电容器组开断电流 630 A
2．2．8 额定绝缘水平
2．2．8．1雷电冲击耐压 对地、相间、断路器断口：75KV；隔离断口85KV
2．2．8．2工频耐压(lmin) 对地、相间、断路器断口：42 KV；隔离断口：49 KV
2．3 时间参量
2．3．1 分闸时间 ≤ 65 mS
2．3．2 合闸时间 ≤ 75 mS
2．3．3 合闸不同期性 ≤2 mS
2．3．4 分闸不同期性 ≤2 mS
2．3．5 触头合闸弹跳时间 ≤2 mS
2．4 开断与关合工况
2．4．1 额定操作顺序 0-0.3-CO-180S-CO
2．4．2 首相开断系数 1.5
2．4．3 失步开断电流 进线25%×40KA，其它25%×31.5KA
2．4．4 失步开断恢复电压 2.5×12/√3 KV
2．4．5 额定电流开断次数 10000
2．4．6 满容量短路开断次数 50
2．4．7 机械操作次数 20000
2．5 真空灭弧室
2．5．1 允许储存期 20 年
2．5．2 允许储存期内真空度 不低于6.6×10-2Pa
2．5．3 动、静触头允许磨损厚度 3mm
2．5．4 真空灭弧室厂家 陕西宝光
2．6 操作机构型式 弹操
3、 隔离开关技术数据
3．1 型式： GN30-10D
3．2 额定电压（最高电压） 12 KV
3．3 额定电流 进线2500 A，其它1000A
3．4 热稳定电流 进线40 KA，其它31.5KA
3．5 动稳定电流进线100 KA，其它80KA
3．6 额定绝缘水平：
3．4．1 雷电冲击耐压（峰值）：对地 75 KV ；断口间 85 KV
3．4．2 工频耐压（lmin）（有效值）：对地 42 KV；断口 49 KV
3．7 开断电容电流能力 1 A
3．8 开断电感电流能力 0.5 A
3．9 机械寿命 3000 次分合操作
4、 电流互感器技术数据
4．1 型式 LZZQB6-10
4．2 额定电流比 2500/5、600/5、300/5
4．3 准确级
4．3．1 测量级 0.5S
4．3．2 保护级 10P10 准确限值 16000/Ie
4．4 额定二次负荷 50 VA
5、 电压互感器技术数据
5．1 型式 UNZ-10
5．2 额定电压比 10/√3 /0.1/√3 /0.1/3
5．3 准确级
5．4．1 测量级 0.5级
5．4．2 保护组别 6P L
5．5 额定二次负荷 100 VA
6、 避雷器技术数据
6．1 型式 HY5WZ-17/45 无间隙金属氧化锌避雷器
6．2 额定电压 17 KV
6．3 最大持续运行电压 13.6 KV
6．4 标称放电电流 5 KA
6．5 陡波冲击残压(1/3μs,5KA) ≤51.8 KV(峰值)
6．6 雷电冲击残压（8/20μs，5KA） 45 KV(峰值)
6．7 操作冲击残压（30/100μs，500KA）： 38.3 KV(峰值)
6．8 长持续时间小电流耐受能力 200 A
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