T/CES 108-2022 气体绝缘金属封闭开关设备用双断口隔离开关
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- 标准类型：团体标准规范
- 标准语言：中文版
- 文件类型：PDF文档
- 更新时间：2025-06-24
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资料介绍
《气体绝缘金属封闭开关设备用双断口隔离开关》团体标准 T/CES 108—2022 的详细内容总结：
标准核心目标： 规范用于 72.5kV 及以上电压等级、以 SF6 气体为绝缘介质的 GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）中的双断口隔离开关（Double-fracture disconnector）的设计、制造、试验、选用和安装要求，旨在实现 GIS 扩建安装、交接耐压试验及检修时原母线不停电。
主要结构内容总结：
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范围 (Scope):
- 适用于 72.5kV 及以上电压等级，额定频率 50Hz。
- 涵盖户内、户外，三相共箱式、三相分箱式 GIS 用双断口隔离开关。
- 核心功能：通过双断口安全隔离，实现在扩建、检修、试验时原母线不停电。
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规范性引用文件 (Normative References):
- 引用了 GB/T 1985（隔离开关和接地开关）、GB/T 7674（GIS）、GB/T 11022（高压开关共同技术要求）、GB/T 2900（电工术语）、GB/T 7354（局部放电测量）等关键国家标准作为基础。
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术语和定义 (Terms and Definitions):
- 双断口隔离开关 (Double-fracture disconnector): 采用双隔离断口结构，单操动机构实现双断口电气或机械联动，双断口间设置辅助接地开关确保同时接地。
- 辅助接地开关 (Auxiliary earthing switch): 位于双断口间同一隔室，当一侧断口击穿时形成接地放电回路，保证另一侧断口安全隔离。
- 过渡隔室 (Transitional compartment): 连接双断口隔离开关与扩建端导体的隔室，扩建对接时用于降压至安全气压。
- 明确定义了分闸时间、合闸时间、分闸位置、合闸位置、检修周期等关键操作和状态术语。
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正常和特殊使用条件 (Normal and Special Service Conditions):
- 直接引用 GB/T 7674-2020 第 4 章，规定了设备运行的环境条件（如温度、湿度、海拔、污秽等）。
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额定值 (Ratings):
- 详细规定了设备必须标明的额定参数，包括：
- 额定电压 (Ur)
- 额定绝缘水平 (雷电冲击、工频耐受电压)
- 额定频率 (fr = 50Hz)
- 额定电流和温升
- 额定短时耐受电流 (Ik) 和峰值耐受电流 (Ip)（主回路和接地回路）
- 额定短路持续时间 (tk，标准值 2s)
- 操动机构和辅助回路的额定电源电压 (Ua) 及频率
- 额定充入水平（绝缘和操作用）
- (专用) 母线转换电流开合能力的额定值
- (专用) 机械寿命的额定值（双断口隔离开关和接地开关）
- (专用) 电寿命的额定值（接地开关）
- (专用) 小容性电流开合能力的额定值
- (专用) 小感性电流开合能力的额定值
- 表 1 强制规定了产品铭牌上必须标示的信息项目。
- 详细规定了设备必须标明的额定参数，包括：
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设计与结构 (Design and Construction):
- 核心要求：
- 双断口必须同时分合闸操作。
- 三相共箱式必须采用三相机械联动；分箱式可采用机械或电气联动。
- 扩建/检修/试验时需通过双断口安全隔离，原母线不停电。若需对新间隔进行绝缘试验，双断口间必须设置辅助接地开关。
- 每个断口需满足额定绝缘水平。
- 关键结构组件：
- 外壳： 需满足防护等级 (户外 ≥ IP3XDW，户内 ≥ IP2X)、机械强度、接地要求（感应电压 ≤ 24V），可采用分箱或共箱结构。
- 辅助接地开关：
- 功能：确保双断口能同时直接接地，仅在扩建/试验/检修时作为临时接地开关使用。
- 操作：只允许人力操作，且必须断开动力操动机构电源。操作时最大力需符合规定。
- 位置：不宜安装在双断口正上方，宜在侧方或下方。
- 联锁：与双断口隔离开关必须联锁（辅助接地开关合闸时，双断口无法合闸）。
- 安全：运行期间操作机构必须加装机械锁防止误操作。
- 过渡隔室：
- 作用：连接双断口与扩建端，扩建时其气压需降至安全值，形成原母线隔室（额定压）-过渡隔室（安全压）-扩建端隔室（常压）的气压梯度。
- 要求：独立气室（无开关），运行时为额定压力，需满足密封、绝缘、通流要求，装设密度继电器和充气阀。
- 机构箱： 规定了材质（不锈钢或铸铝）、防护等级（户内 IP4X，户外 IP54W）、机械强度（IK07）、防尘防水防虫、通风、接地等要求。
- 其他重要要求：
- 气体系统： 应为封闭或密封压力系统。主密封圈设计寿命 ≥ 40年（需提供老化试验报告）。年泄漏率 ≤ 0.5%/年（单个隔室）。
- 位置指示： 必须可靠指示双断口和辅助接地开关的分合闸到位状态。分箱式需每相独立指示。位置指示/信号装置需满足特定机械强度和功能验证要求。
- 联锁装置： 确保辅助接地开关合闸时双断口无法合闸。
- 密度监测： 需使用带温度补偿的密度继电器（1.0级精度）。
- 内部故障防护： 需考虑电弧效应。
- 机械强度： 能承受额定端子静态负荷和短路电动力。
- 操作力： 规定了依赖或不依赖人力的最大操作力限制。
- 核心要求：
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型式试验 (Type Tests):
- 目的： 验证双断口隔离开关的各种性能。
- 试验单元： 原则上应在完整三相功能单元上进行。
- 强制试验项目 (表 2):
- 绝缘试验： 重点规定了双断口特殊试验条件（表 3, 4, 5, 6），包括双断口整体、单断口、联合电压等多种加压方式。强调需进行局部放电试验（按 GB/T 7354），最大允许放电量有明确规定（≤ 10pC 或 ≤ 5pC）。
- 回路电阻测量
- 温升试验
- 短时和峰值耐受电流试验： 特别要求验证接地回路的耐受能力（试验或计算）。
- 机械和环境试验： 包括环境温度下机械操作试验（至少 3000 次）、行程-时间测量（双断口分/合同期要求 ≤ 100ms）、高低温试验。
- 极限温度下的操作试验： 在最高 (+40°C) 和最低（按使用条件）温度下验证操作性能。
- (专用) 母线转换电流开合试验： 按 GB 1985。
- 气体密封性试验： 与机械和环境试验结合进行，验证泄漏率。
- 外壳强度试验： 包括型式试验压力和非破坏压力试验。
- 防护等级验证 (IP代码、机械撞击)
- 隔板试验
- 绝缘子试验（热性能、隔板密封性）
- 适用时试验项目：
- 严重冰冻条件下的操作
- 位置指示装置正确功能试验
- 隔离开关小容性电流开合能力试验
- 隔离开关小感性电流开合能力试验
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出厂试验 (Routine Tests):
- 目的： 保证出厂产品与型式试验样品一致。
- 必须在完全组装好的整台设备上进行。
- 主要试验项目：
- 主回路绝缘试验： 工频干试验（在最低功能压力及以上进行）。220kV 及以上需进行雷电冲击试验。强调需进行局部放电试验（完整单元，简单无固体绝缘元件可免）。
- 辅助和控制回路试验： 工频耐压 2kV/1min。
- 回路电阻测量： 在完整单元上测量总电阻（≤ 1.2倍型式试验值，三相不平衡度 ≤ 20%）。必须分别测量双断口中每个断口的主回路电阻 (R1, R2) 和辅助接地开关主回路电阻 (R0) 作为现场试验基准。
- 密封性试验
- SF6气体湿度测量： 静置 24h 后，露点 ≤ -5°C (20°C 时，含水量 ≤ 150 μL/L)。
- 设计和外观检查
- 外壳压力试验： 例行试验压力（≥ 设计压力/3）。
- 机械操作试验： 双断口隔离开关动力操作（5 次合分）和辅助接地开关人力操作（5 次合分，记录最大操作力）。验证联锁正常。
- 控制机构中辅助回路、设备和联锁试验
- 隔板压力试验
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选用导则 (Guide to Selection):
- 根据工程条件、短路/过电压要求、扩建接口需求及远期发展选择安全可靠、技术先进、经济合理的产品。
- 技术条件选择： 需考虑额定电压、电流、频率、绝缘水平、短时/峰值耐受电流、操作顺序、机械载荷与寿命、扩建需求、环境条件等。
- 环境条件校验： 需根据安装环境（户内/户外）校验温度、日温差、风速、湿度、污秽、覆冰、地震等参数。
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运输、储存和安装 (Transportation, Storage, and Installation):
- 遵循 GB 1985 相关规定。
- 不停电扩建关键操作流程 (结合图 3):
- 原母线带电运行。
- 操作双断口隔离开关至分闸位置。
- 操作辅助接地开关 (ES1 - 单母线；ES1 & ES2 - 双母线) 至合闸位置。
- 双断口隔离开关气室保持额定气压。
- 将过渡隔室气压降至制造厂给定的安全气压。
- 回收扩建端气室气体（如已充气），拆开密封盖与扩建间隔对接。
- 对扩建部分抽真空、注气至额定压力。
- 制造厂需明确安全质量关键点控制参数。
- 辅助接地开关安装： 禁止安装远程操作系统，人工操作机构必须加锁防止运行阶段误操作。
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安全 (Safety):
- 遵循 GB/T 11022 相关规定。
- 制造厂预防措施：
- 提供检查双断口操作同期性的方法。
- 提供显示每个断口分合闸状态的可靠指示（分箱式需每相独立）。
- 辅助接地开关无分合闸电源接入和远程控制。
- 辅助接地开关位置设计（侧方或下方）。
- 辅助接地开关操作机构安装机械锁。
- 用户 (运维单位) 预防措施：
- 接受制造厂关于操作方式、状态指示和安全措施的培训。
- 设备运行时，必须保证辅助接地开关操作机构处的机械锁处于闭锁状态，任何人不得开锁操作。
关键附图：
文档中包含一张关键示意图（图 3），展示采用双断口隔离开关进行不停电扩建新间隔的典型接线：
- 单母线结构： 原母线 -> DS (双断口隔离开关) -> ES (辅助接地开关) -> 过渡隔室 -> 扩建间隔。
- 双母线结构： 母线1/母线2 -> DS1/DS2 (双断口隔离开关) -> ES1/ES2 (辅助接地开关) -> 过渡隔室 -> 扩建间隔。
- 图示清晰标明了扩建操作时双断口分闸、辅助接地开关合闸的状态，以及过渡隔室降压的作用。
总结：
T/CES 108—2022 标准系统性地规定了 GIS 用双断口隔离开关这一特殊设备的技术要求，核心在于通过独特的双断口设计配合辅助接地开关和过渡隔室，解决 GIS 设备扩建和检修时母线必须停电的行业难题。标准在结构设计（尤其是双断口联动、辅助接地开关、过渡隔室）、关键性能参数（特别是母线转换电流开合能力、绝缘要求）、试验方法（绝缘试验的特殊接线、出厂电阻测量要求）、安全联锁（辅助接地开关强制机械锁）以及不停电扩建操作流程等方面做出了详细且针对性的规定，为这类产品的设计、制造、检验、选用和安全运行提供了重要的技术依据。