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介绍

集智能监测、智能诊断和智能管理为一体,实现设备全生命周期管理。

一、产品简介

好品海智全智能中压开关柜是卡奥斯好品海智最新研发的12kV户内AI全智能交流金属封闭中压开关设备(以下称:好品海智全智能中压开关柜),广泛应用于电力系统、工业系统、交通运输和基础设施等重要领域。产品采用先进设计理念和前沿智能技术,集智能监测、智能诊断和智能管理为一体,实现设备全生命周期管理,体现了更安全、更可靠、更绿色的核心价值,给用户带来了智能开关设备全新的使用体验。

服务领域:

公用设施:发电厂、变电站、开关站、水厂、污水处理、燃气加压站

交通运输:港口机械、高速公路、机场、高铁、地铁、轻轨

工业系统:石化、冶金、造纸、水泥、矿山、汽车、食品、纺织

商业建筑:数据中心、会议中心、商业中心、试验站、医院、酒店、学校

二、产品特点

l 实现全生命周期管理,评估设备健康状态,预测设备故障隐患,模拟设备运行寿命

l 高压部件集中安装组成可移开手车,提高现场作业的安全性和便利性

l 一体式电弧释放装置,彻底消除开关设备内电弧对运行人员和环境的危害

l 完整的联锁机构,有效防止人为误操作

l 采用均衡电场和高效绝缘的理念,提高产品可靠性

l 模块化设计,保证设备完全互换

l 创新产品,继电保护“死区”长度极短

l 智能除潮器替代传统加热器,每台每年可节省用电1000度以上

l 产品高度仅1900mm,所有部件的布置均方便运行人员日常操作和观察

三、产品功能

1、产品结构

好品海智全智能中压开关柜由柜体和可移开式断路器功能 手车组成。柜体分为(A)主母线室、(B)功能手车室、(C)电缆室、(D)电弧释放装置、(E)控制仪表室,五个隔室,各隔室间由金属板进行隔离。好品海智全智能中压开关柜外壳和隔板采用高强度、耐腐蚀覆铝锌钢板,经数控机床加工,在专用工装夹具上由螺栓铆接而成,保证产品尺寸统一及很高的机械强度。产品外壳防护等级达IP4X,内部隔室间防护等级达IP2X。

好品海智全智能中压开关柜各高压隔室顶部安装特殊结构压力释放板和电弧释放装置。当产生电弧时,高压隔室内气体压力急剧升高,压力释放板快速打开,高温、高压气体立刻释放进入一体式电弧释放装置直至冷却。产品高强度门板可以保证操作人员安全,贯通的主母线室用金属板隔开,能有效防止电弧蔓延,相邻设备拼接为一体时,侧板之间形成4mm空气缓冲层,可减缓电弧对相邻设备的影响。

好品海智智能中压开关柜图:

(A)主母线室

利用电流集肤效应和电场均衡原理,产品主母线采用D型铜排,分支母线采用带R5圆角矩形铜排,固定于断路器静触头上,不另设固定绝缘子,不仅提高了母线的动、热稳定能力,而且避免了因绝缘子表面积灰导致闪络的故障。铜排由Raychem热缩套管包覆,具有很高的绝缘性能。主母线室离地面高度仅1200mm,母线布置十分方便现场连接主母线和绝缘套管。

主母线室:

主母线连接:

(B)功能手车室

功能手车室设“试验”和“工作”位,断路器功能手车在专用 导轨上移动,断路器静触头盒活门随断路器功能手车的移动能自动打开或关闭。 断路器功能手车仅在功能手车室门关闭时才能移动,门板设10mm厚防爆玻璃观察窗,可方便辅助观察断路器功能手车位置,断路器分、合状态及合闸弹簧状态。

断路器功能手车在工作位(左图)和试验位(右图):

功能手车室门:

(C)电缆室

电缆室安装手动或电机驱动接地开关,仅在电缆侧失电时,才能在柜后电缆室门板侧操作接地开关合闸,打开电缆室门,防止误入带电间隔。电缆室设电缆连接母线,每相最多可连接6根电缆,电缆接线端搭接高度大于700mm,方便施工。电缆室底板采用拼板结构,安装电缆固定夹和变径密封圈,方便现场拆卸和施工。

接地开关操作:

电缆连接:

电缆拼板:

(D)电弧释放装置

电弧释放装置安装在产品顶部,按设备依次相连贯通,产品各高压隔室顶部设快速压力释放板,当产生电弧时,对应高压隔室压力释放板在高压气体作用下快速打开,高温、高压气体立刻释放进入电弧释放装置直至冷却,电弧释放装置的安装避免了带有金属颗粒和其他有毒物质的高温、高压气体直接释放至变电站内,对人员和其他设备造成不可预料的伤害。

电弧释放装置:

(E)控制仪表室

好品海智全智能中压开关柜控制、保护、测量和信号等功能元件安装在控制仪表室。控制仪表室面板采用凸门设计,立体美观,元件布置面积充裕,适合智能化产品的各种配置。

控制仪表室内部空间宽敞,方便安装各类继电器、仪表和端子。端子排按功能布置,方便接线和检查,采用线槽布线,清晰整洁。控制仪表室顶部设二次小母线室,可安装电源小母线、控制小母线和电压小母线等多种 功能小母线,小母线采用标准导线,设备间小母线连接采用插拔式连接端子,方便操作。

控制仪表室面板:

控制仪表室内部布置:

二次小母线室:

2、 防误联锁

好品海智全智能中压开关柜具备如下完整联锁功能:

l 仅当断路器功能手车在试验位或工作位时,断路器才允许合闸 ;

l 仅当断路器分闸时,断路器功能手车才允许在试验位和工作位之间移动 ;

l 仅当接地开关分闸时,断路器功能手车才允许从试验位移至工作位 ;

l 仅当断路器功能手车在试验位或移至产品外时,接地开关才允许合闸;

l 仅当断路器功能手车二次(航空)插头连接且功能手车室门关闭时,断路器功能手车才允许从试验位移至工作位;

l 仅当断路器功能手车在试验位时,功能手车室门才允许打开 ;

l 仅当接地开关合闸时,电缆室门才允许打开;

l 仅当电缆室门关闭时,接地开关才允许分闸;

l 产品断路器静触头活门只能使用专用工具才能打开。

3、全生命周期管理

好品海智全智能中压开关柜配置智慧配电设备全生命周期管理系统,利用传感技术和物联网概念,将传统开关设备、现代通讯技术和智能专家系统高度集成。系统分状态监测,信息汇集和计算分析三个功能层。实时监测开关设备主回路连接,绝缘健康和断路器动作全过程等最重要参数,智能评估设备 健康状态,预测设备故障隐患,模拟设备运行寿命,按“需”维保代替按“时”检修,隐患预测代替故障预防,从而真正实现设备智能化,提高了生产运行效率和设备可靠性。

智慧配电设备全生命周期管理系统拓扑:

四、主要材料与元器件

1、材料

覆铝锌钢板:

好品海智全智能中压开关柜外壳和隔板采用高强度、耐腐蚀的覆铝锌钢板制作而成。

l 覆铝锌钢板具有更高的抗腐蚀能力

l 钢板切割断面可由表面材料延展包覆,具有一定的抗腐蚀能力

铜排:

好品海智全智能中压开关柜母线采用高纯度和抗拉性良好的TU2铜排。

l 高纯度 (99.99%) 保证铜排更高的电导率

l 高抗拉强度保证铜排即使在更小角度折弯时也不易产生裂痕

l 高机械强度保证铜排更强的抗电动力性能

l 产品主母线采用D型铜排,分支母线采用带R5圆角铜排

环氧树脂:

好品海智全智能中压开关柜断路器极柱和互感器均采用环氧树脂为主要绝缘材料,环氧树脂绝缘性能优良,具有憎水性,耐高温和紫外线,高温下物理和化学性能稳定。

BMC:

好品海智全智能中压开关柜断路器静触头盒采用BMC材料制作而成,BMC具有高绝缘能力,拉伸、弯曲性能良好,耐热性极好,在130℃时可长期使用。

橡胶:

好品海智全智能中压开关柜主母线套管采用V0级阻燃橡胶材料制作而成。橡胶绝缘性能优良,抗酸碱能力强,耐高温,在高温环境下,仍能保持一定的柔韧性、回弹性和表面硬度,且力学性能无明显变化。

Raychem热缩套管:

好品海智全智能中压开关柜母线采用Raychem热缩套管包裹,Raychem热缩套管具有良好的绝缘性能,热老化性能高,其电寿命高达22年,温升性能较裸铜排效果更佳。

2 、断路器功能手车

好品海智全智能中压开关柜配置最新研发的VH1断路器功能手车,集断路器,互感器和避雷器为一体组成可移开功能手车,具有优异的电气和机械性能,新颖的手车结构充分体现了“以人为本,安全第一”的理念,极大提高了现场作业的安全性和便利性。

真空灭弧室:

鉴于真空良好的灭弧性能、灭弧室合理的设计和先进的开断技术,VH1真空断路器不仅具有很高的开断能力,而且基本能达到电流过零时自然熄弧,截流值不大于5A,操作过电压极低,得益于真空电介质强度的快速恢复,可避免开断过程中发生重击穿现象。断路器触头采用铜、铬合金材料,使真空断路器开断电流的过程由传统的 “硬” 开断提升为 “软” 开断。

极柱EP:

断路器极柱采用环氧树脂作为绝缘材料,具有很高的绝缘能力,浇注式设计不仅可以保护灭弧室免受机械外力直接撞击,避免尘埃、潮气和腐蚀性气体对灭弧室外表面的影响,而且极大地增加了爬电距离。极柱前端安装“梅花触头”,利用触头的特殊形状,保证触头和触指紧密配合,提高产品可靠性。

操动机构KZ1:

断路器配弹簧操动机构。断路器合闸弹簧由电机自动储能,也可在断路器面板操作专用手柄进行手动储能。断路器合、分操作由分励脱扣线圈得电励磁,驱动操动机构动作

来实现,也可在断路器面板操作合、分按钮进行手动合、分闸。断路器设合闸防跳装置,避免因同时接收到合、分指令而导致断路器发生“跳跃”的严重事故。

电流互感器AS:

电流互感器由高压一次铁芯和低压二次线圈经环氧树脂浇注制成,用于测量高压回路电流,将高电压、大电流信号转化为低电压和小电流信号,供仪表和保护装置使用。电流互感器能安装1-3个二次线圈,精度和额定容量可按测量、保护要求配置。

电压互感器 URED/URZD:

电压互感器由高压一次铁芯和低压二次线圈经环氧树脂浇注制成,用于测量高压回路电压,将高电压、大电流信号转化为低电压和小电流信号,供仪表和保护装置使用。电压互感器分相对地电压互感器和相对相电压互感器两类,能安装1-2个二次线圈,精度和额定容量可按测量、保护要求配置。

手车:

手车由驱动装置和车体组成,配电机,实现手车电机驱动,也可使用专用工具,在功能手车室门板进行手动操作。手车设计精巧,即使在满配置时也可轻松移动手车。利用特殊导向装置,确保断路器动、静触头对中误差不大于2mm,保证触头配合的可靠。

3、接地开关JN

好品海智全智能中压开关柜配置JN型接地开关,结构紧凑,操作方便,配电机,实现接地开关电机驱动,也可使用专用工具,在电缆室门板侧进行手动操作,电动、手动操作 可灵活切换。接地开关配辅助触点,可实现状态指示和联锁功能。

4、智能除潮器CC1

好品海智全智能中压开关柜配置智能除潮器,通过监测设备内部相对湿度,自动启停装置,利用高效热电半导体将空气中气态水份凝结成液态水,沿管道排出,保持设备内部绝缘表面干燥,有效防止因凝露而引起的闪络等故障。

5、主回路连接状态监测仪HL1

好品海智全智能中压开关柜配置主回路连接 (高压一次回路) 状态监测仪,包括传感器和监测单元,传感器安装在断路器静触头侧,监测单元安装在控制仪表室,利用无线射频传输技术和独特的逻辑算法,实时监测设备主回路连接状态。

6、绝缘健康监测仪JK1

好品海智全智能中压开关柜配置绝缘健康监测仪,包括超声波传感器、地电波传感器 (TEV) 和监测单元,传感器分别安装在设备面板内侧和顶部,监测单元安装在控制仪表室,利用超声波和地电波技术,监测包括悬浮放电,内部放电和表面放电等各类局放,判断绝缘受损程度,预测绝缘老化趋势。

7、断路器动作全过程监测仪DL2

好品海智全智能中压开关柜配置断路器动作全过程监测仪,利用霍尔传感器,实时监测弹簧储能、合闸和分闸回路,检测动作曲线幅值和时间,分析曲线畸变和变化趋势,评估包括启动 (机构),传动(机构)和执行(机构)全过程的健康状态。

8、视频热成像仪CX1

好品海智全智能中压开关柜配置视频热成像仪,采用视频和热成像相结合,监视设备内关键部件 (比如接地开关) 的状态和关键部位(比如电缆接线端)的可靠性,可以在电脑上显示,也可以通过手机查看,可设报警温度并具有自动报警功能。

9、智能监控单元ZN1-A

好品海智全智能中压开关柜配置智能监控单元,监测变电站温度和湿度,汇集所有传感器信号,显示包括温度,局放,断路器机械特性(动作曲线) 和各种电量的即时值以及历史值,同时显示设备主回路状态,使用触摸屏方式,就地控制开关设备,并能显示和查询设备健 康状态、维保需求和设备寿命,和上游智能系统进行通信。

五、检验报告

好品海智-全智能中压开关柜按中国国家标准(GB/T3906-2020)和能源行业标准(NB/T42044-2014)进行型式试验。型式试验按标准规定考虑了最恶劣工况对产品的影响,因此,试验结果适用于设备正常运行时的所有工况。产品出厂前按标准进行常规试验,检查产品的基本功能,验证产品与客户合同的一致性。

两种检验报告如下: