SF6全絕緣全封閉緊湊型金屬開關設備部門：技術部日期：2015年9月姓名：版本號：PPT-CI-201102-A第2頁目錄氣體絕緣環網柜的發展史及優勢CVSER系列環網柜概述CVSER-12環網柜技術參數技術優勢及主要元器件——技術優勢技術優勢及主要元器件——主要元器件生產設備CVSER系列環網柜主要功能模塊產品應用領域一、氣體絕緣環網柜的簡介及優勢1.1、環網柜定義為了提高供電可靠性，使用戶可以從兩個方向獲得電源，通常將供電網連接成環形。這種供電方式簡稱為環網供電。通常采用環形網供電，所使用高壓開關柜一般習慣上稱為環網柜。一、氣體絕緣環網柜的簡介及優勢1.2、中壓開關的分類12kV中壓電力系統開關設備根據絕緣方式主要分為三種：（1）空氣絕緣環網柜該柜型出現較早、用量大，國內一般稱作為開關柜典型設備：KYN28開關中置柜、XGN箱式開關柜（2）氣體絕緣環網柜所謂充氣柜是將高壓元器件如母線、負荷開關、斷路器、隔離開關、接地開關等密封在充有一定壓力絕緣氣體的封閉殼體內的一種金屬封閉開關設備。一、氣體絕緣環網柜的簡介及優勢氣體絕緣環網柜根據結構不同又可分為以下2種：（1）半氣體絕緣環網柜只有開關設備為氣體絕緣，導體仍然采用空氣絕緣。典型設備：SF6氣體絕緣“氣包式”環網柜：ABB的UniSwitch（2）全氣體絕緣環網柜開關設備和導體都采用氣體絕緣，防護等級高。

典型設備：SF6氣體絕緣充氣式環網柜：ABB的SafePlus、施耐德的SM6、馳緯電氣的CVSER系列。一、氣體絕緣環網柜的簡介及優勢1.3、充氣柜的優勢充氣柜與一般的空氣絕緣開關柜相比有眾多的優勢：用性能優異的SF6絕緣氣體，大大提高了絕緣性能結構緊湊，占地面積小，有利于小型化發展采用了SF6氣體，有效地提高了滅弧性能采用全封閉式結構，開關核心部件不受外界環境的影響采用免維護產品結構、大大減少了維護工作，降低維護成本一、氣體絕緣環網柜的簡介及優勢1.4、SF6氣體的特性SF6是一種人造惰性氣體，無色、無味、無毒（正常狀態下），微溶于水。相對密度是空氣的5倍，分子量大約為146（氦氣分子量大約為4）。六氟化硫具有良好的電氣絕緣性能及優異的滅弧性能。其耐電強度為同一壓力下氮氣的2.5倍，擊穿電壓是空氣的2.5倍，滅弧能力是空氣的100倍，在正常大氣壓下絕緣強度大約是空氣的3倍，是一種優于空氣和油之間的新一代超高壓絕緣介質材料。六氟化硫電解會產生有毒氣體，并且是一種溫室效應氣體，地球的溫暖化系數GWP：SF6氣體分子是CO2的24000倍，SF6氣體可以存在大氣中3200年以上。二、CVSER系列環網柜概述安徽馳緯電氣有限公司結合多年設計與制造經驗，采用國際先進技術，采用計算機模擬輔助設計開發出新型SF6氣體絕緣中壓開關設備—CVSER-12系列環網開關柜。CVSER-12型全封閉SF6絕緣環網單元（簡稱環網柜）是一種全密封的供電單元，所有帶電部件及開關全密封在一個不銹鋼的殼體內，殼體內充有一定壓力的SF6氣體。整個開關裝置不受外部環境影響，確保運行可靠性和人身安全性，并且實現了免維護。環網單元分戶內和戶外型。戶外型是將戶內型環網單元再密閉在一個金屬外殼內構成的多路供電環網柜。環網柜適用于12kV、50Hz的三相交流配電系統，用于環網供電或終端供電。環網柜可安裝在工礦企業、住宅小區、學校、公園等的配電系統，也可裝入緊湊式型箱式變電站中，用于配電變壓器的控制和保護。戶內、戶外型環網柜均可實現配網自動化。三、CVSER-12環網柜技術參數技術參數正常使用環境條件耐受內部故障能力實驗（燃弧實驗）環境溫度額定短時耐受電流20kA/4s最高溫度+55℃防護等級

最低溫度-40℃SF6氣室IP67濕度熔斷器筒IP67

開關柜外殼IP3X最大平均相對濕度日平均≤95%月平均≤95%海拔高度≤2000米不銹鋼氣室板材厚度≥3.0mm

抗震能力8度特殊條件SF6氣體壓力（相對壓力）20℃下為0.045MPa當開關柜安裝在海拔高度2000年泄漏率≤0.01%米以上高度時，請與馳緯電氣聯系三、CVSER-12環網柜技術參數技術參數單位K模塊T模塊V模塊負荷開關組合電器斷路器額定電壓kV121212額定頻率HZ505050額定電流A630630630工頻耐受電壓相間、相對地及斷口kV42/4842/4842/48雷電沖擊耐受電壓相間、相對地及斷口kV75/9575/9575/95額定有功負載開斷電流A630額定閉環開斷電流A6305%額定有功負載開斷電流A31.5額定電纜充電開斷電流A31.5額定轉移電流A1700額定短路開斷電流kA31.5三、CVSER-12環網柜技術參數技術參數單位K模塊T模塊V模塊負荷開關組合電器斷路器額定短時耐受電流4skA2525額定峰值耐受電流kA6363額定短路關合電流（峰值）kA638063主回路電阻μΩ400400250機械壽命次10000500010000接地開關壽命次≥3000氣箱內SF6充氣壓力（20℃）MPa0.040-0.045SF6氣體年泄漏率≤0.01%內部燃弧實驗25kA1s防護等級氣箱IP67環網柜IP3XCVSER系列環網柜遵循IEC60056、IEC60129、IEC60265、IEC60298、IEC60420、IEC60694、GB3906-2006、GB3804-2004、GB1984-2014、GB4208-1993、GB/T11022-1999等標準

四、CVSER系列環網柜主要特點開關觸頭系統采用抗熔焊能力強的銀與石墨合金,有效防止短路時觸頭發生熔焊,保證開關的分斷、關合能力。氣箱內有干燥劑和穩定劑AL2O3,促進SF6氣體的加速還原并保持氣箱干燥,保持開關運行的最佳環境。氣室電場優化設計，大大提高絕緣強度,零表壓狀態下仍可正常運行。

簡單優化的氣箱結構高性能,高可靠性的負荷開關獨立創新的滅弧柵罩，滅弧能力強,轉移電流可達到1700A，滿足大容量用戶需求。負荷開關可以加過流保護裝置,在0-630A范圍內實現過流跳閘。

采用模塊化的設計方案，其基本模塊單元為負荷開關模塊、組合電器模塊、斷路器模塊及其它特殊功能模塊。所有模塊都可根據用戶要求實現側出線及側擴展與頂部擴展的連接方式。最大限度地滿足了供電方案的需求。

安全可靠性高靈活的側出線和擴展方式(側部擴展和頂部擴展)

可靠的五防聯鎖:三工位負荷開關實現相互閉鎖,開關位置指示清晰,標配有帶電指示功能,確保安全。可靠的泄壓通道：防電弧故障設計,通過25kA內部燃弧型式試驗。四、CVSER系列環網柜主要特點

年泄露率低:全自動真空箱氦檢漏回收系統，確保年漏氣率≤0.01%，SF6回收率98%以上,對用戶與國家負責。自主研發的三工位開關機構，減少零部件20%以上，10000次機械壽命。獨具特色的組合電器脫扣機構，徹底解決行業難題。

智能一體化運行周期長可提供配套的保護、遙控、檢測、故障處理等功能的智能配網系統,工廠內一體化安裝調試,使現場工作量達到最小。三、CVSER系列環網柜主要特點CVSER-12/24KV型系列設備的所有產品，可配置我公司SDT-D210配電自動化終端DTU?？筛鶕脩粢蠹友b各種位置開關附件，為日后系統的自動化升級提供了方便，減輕了用戶的初次投資。SDT-D210配電自動化終端DTU是集遙信、遙測、遙控、保護、通信、電源管理于一體的新型配電網終端，適用于10kV開閉站、配電室、環網柜、箱變等場所。該終端基于數字信號處理技術和高速工業通信網絡技術，實現高速工業現場總線級聯，個體為“集中監控式”，整體為“智能分布式”。測控終端各功能插件獨立設計，軟硬件組態擴展靈活，支持在線遠程故障診斷、程序升級、數據管理等高級應用功能，維護簡易、操作方便。

運行周期長系統自動化四、CVSER系列環網柜主要特點

金屬去離子珊滅弧是利用滅弧柵片將電弧路徑拉長，使得電弧冷卻，在電流過零時滅弧，結構緊湊，零件數少。通過調整滅弧柵片數量、滅弧柵片間距及滅弧柵片材質。尋求動觸頭與滅弧柵片的最佳距離等，使負荷開關額定轉移電流開斷能力達到1700A，達到了國際先進水平.。轉移電流代表負荷開關最嚴酷的開斷能力，從一定意義上說，轉移電流大小直接反映開關的電性能。

五、

技術優勢及主要元器件——技術優勢操作機構具有獨立的負荷開關操作軸和接地開關操作軸，且兩軸之間有可靠的互鎖機構，防止負荷開關與接地開關同時合閘。機械壽命高達5000次。具有負荷開關分閘脫扣功能：在熔斷器組合柜中，當任一相熔斷器熔斷后，其撞擊器應使負荷開關可靠分閘，此時即不能對負荷開關進行合閘操作，也不能使其保持在合閘位置。查明原因，更換熔斷器，恢復操作功能電動操作機構：在原手動操作機構的基礎上加裝一套電動機及附件，即可擴展為電動操作機構。電動操作時嚴禁把操作手柄插入操作孔中，否則將無法實現電動操作（有相關的聯鎖存在）。接地開關只能手動操作，無電動操作方式。五、

技術優勢及主要元器件——技術優勢負荷開關操作機構觸頭系統開關觸頭系統采用抗熔焊能力強的銀與石墨合金,有效防止短路時觸頭發生熔焊,保證開關的分斷、關合能力。氣箱內有干燥劑和穩定劑AL2O3,促進SF6氣體的加速還原并保持氣箱干燥,保持開關運行的最佳環境。氣室電場優化設計，大大提高絕緣強度,零表壓狀態下仍可正常運行。五、

技術優勢及主要元器件——技術優勢

+V為了優化氣箱內的電場分布，主母線設計為帶R5圓角的矩形銅排（40*8），組合電器回路母線為Φ10銅棒；對可能引起的局部電場尖端的部位，如母線連接及固定處，均裝了金屬屏蔽罩，用以均勻電場，提高絕緣強度。

五、

技術優勢及主要元器件——技術優勢充氣柜中的銅母線

+V原機電部在1991年為了保證生產SF6開關設備的質量，頒布了《SF6高壓開關設備必備條件》，對35kV及以下高壓開關廠提出以幾點：1、應有空氣潔凈度100萬以上，相對濕度低于75%的場地裝配，并且有良好的通風換氣條件。（特別在裝配密封圈時一定要注意）2、設有SF6檢漏小室、零部件清洗間、干燥裝置。3、有可靠的SF6充放氣及回收裝置。4、水壓試驗和氣密性試驗裝置。5、必備的檢測條件和設備：理化檢測、絕緣檢測、SF6檢測。6、健全的質量管理、工藝管理制度。密封技術：箱體的制造充分利用現代先進的德國通塊激光切割機進行板材下料、折彎、并利用焊接機械手進行（我司采用德國KUKA系列機器人）焊接。焊接工程中采用變位機進行協調控制，保證大共箱環網柜一次焊接完成。進出線套管，機構采用O形圈或唇型密封圈并在安裝表面涂硅脂進行密封。五、

技術優勢及主要元器件——技術優勢

+V充氣柜生產的主要難題1、密封問題2、氣體水分含量問題3、氣箱變形問題密封技術：箱體的制造充分利用現代先進的德國通塊激光切割機進行板材下料、折彎、并利用焊接機械手進行（我司采用德國KUKA系列機器人）焊接。焊接工程中采用變位機進行協調控制，保證大共箱環網柜一次焊接完成。進出線套管，機構采用O形圈或唇型密封圈并在安裝表面涂硅脂進行密封。五、

技術優勢及主要元器件——技術優勢

+V充氣柜生產的主要難題1、密封問題2、氣體水分含量問題3、氣箱變形問題微水檢測及干燥：我公司使用的氦檢漏儀具備微水檢測功能，微水分辨率可達1ppm，響應時間最快為1min。SF6氣體在沖入氣箱之前經過干燥，符合國家要求，氣箱內放置有干燥劑和穩定劑，有效地避免了氣體水分問題。五、

技術優勢及主要元器件——技術優勢

+V充氣柜生產的主要難題1、密封問題2、氣體水分含量問題3、氣箱變形問題焊接機器人技術：我公司德國庫卡焊機機器人，極大地提高了焊接效率、減少人工勞動強度、提高焊接品質。焊接機器人在焊接過程中，只要給出焊接參數，和運動軌跡，機器人就會精確重復此動作，焊接參數如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接干伸長度等對焊接結果起決定作用。采用機器人焊接時對于每條焊縫的焊接參數都是恒定的，焊縫質量受人的因素影響較小，降低了對工人操作技術的要求，因此焊接質量是穩定的。而人工焊接時，焊接速度、干伸長等都是變化的，因此很難做到質量的均一性，從而保證了我們產品的質量。焊接機器人響應時間短，動作迅速，機器人在運轉過程中不停頓也不休息，但是工人上班時是不可能做到不停頓不休息，同時工人的工作效率也受到心情等因素影響，工人會請假、發呆、聊天，加班要給加班工資，而機器人就沒有上述問題，只要保證外部水電氣等條件，就可以持續工作，機器人性能穩定，這就無形中提高了企業的生產效率。五、

技術優勢及主要元器件——技術優勢電弧螺柱焊是當前工程中普遍應中的一種焊接方法。它分為普通電弧螺柱焊和電容儲能電弧螺柱焊兩種。其中普通電弧螺柱焊在焊接過程中的一個重要特征是焊接引弧采用拉弧方式，故稱其為拉弧式電弧螺柱焊。電弧螺柱焊是將特制的螺柱提拉引弧，電弧將螺柱與工件對應區加熱到熔化狀態，此時斷電利用焊槍的彈簧力將螺柱擠壓到工件熔池中去。焊接過程中為了美觀，采用氬氣進行保護。

三工位負荷開關：開關具有合閘，分閘，接地三個工位。通過手柄可對開關進行各種操作，可避免接地時合閘。觸頭的動作速度與力度由操作機構彈簧來確定的，不會因操作者的不同而發生改變。當開關由合閘打到分閘時，依靠觸頭的速度和滅弧柵來熄滅電弧，并立刻切斷電弧電流。負荷開關合閘示意接地示意分閘示意五、

技術優勢及主要元器件——主要元器件知識擴展：現在市場也流行零表壓與大電流1250A環網柜，其主要元件都是選用斷路器形式。SF6用于絕緣，真空滅弧。市場現有零表壓產品柜寬較寬，如采用一定的絕緣方式可以將柜寬做小。五、

技術優勢及主要元器件——主要元器件真空滅弧室的絕緣性能好，觸頭開距小，電弧電壓低，電弧能量小，開斷時表面燒損輕微。因此，真空斷路器的機械壽命和電壽命都很高。通常機械壽命和開合負載電流的壽命都在萬次以上。允許開合額定短路開斷電流的次數多在20次以上，特別適合于要求頻繁操作的場所。斷路器負荷開關+熔斷器的組合裝置,把對電器要求不盡相同的操作與保護兩種功能分別由兩種簡單、便宜的元件來實現,即用負載開關來完成大量發生的負載電流的分、合操作,而用高壓限流熔斷器來起到短路保護作用,很好地解決了矛盾。這樣,既可省去對復雜、昂貴的斷路器的嚴格要求,又可滿足實際的需要。發生短路故障時，彈簧式熔斷器撞針彈出（行程25mm）觸發開關的彈簧操動機構，使開關分閘。組合電器一般用在變壓器容量＜1000kV·A的場合，變壓器容量達到1000kV·A時，轉移電流將達到1700A，而不能開斷。五、

技術優勢及主要元器件——主要元器件組合電器采用組合電器方式保護變壓器的優點：1.開斷空載變壓器性能：使用SF6負荷開關開斷空載變壓器的性能比真空斷路器好,因其滅弧能力按開斷大短路電流設計,在開斷空載變壓器小電流時,容易發生強制滅弧,產生截流過電壓。2.繼電保護配合性能：在環網配電網絡的首端斷路器(變電所10kV饋出線斷路器)的保護一般設置為速斷0s,過流0.5s,零序0.5s。若環網柜中采用斷路器,即使整定為0.5s,由于斷路器固有動作時間的分散性,也很難保證不是首端斷路器首先動作。而限流熔斷器不受短路引起的壓降的影響,在極短的時間內切除故障,不會造成越級跳閘。3.保護配電變壓器性能：對保護配電變壓器,采用SF6負荷開關+熔斷器組合電器較斷路器更為有效,有時后者甚至并不能起到有效的保護作用。短路試驗證明,當油浸變壓器發生短路時,為使油箱不爆炸,必須在20ms內切除故障,限流熔斷器具有速斷功能,再加上其限流作用,可在10ms內切除故障并限制短路電流值,能夠有效地保護變壓器。而斷路器的全開斷時間由三部分組成,繼電保護動作時間+斷路器固有動作時間+燃弧時間,一般需要三周波(60ms),因而不能有效地保護變壓器。即使是干式變壓器,因熔斷器的保護動作快,也比采用斷路器好。五、

技術優勢及主要元器件——知識擴展六、

生產設備1.德國通快沖裁一體化加工中心2.數控折彎設備3.氣箱點焊夾具4.全自動焊接工作站六、

生產設備5.智能環網柜生產線6.真空箱氦檢漏系統7.耐壓測試裝置六、生產設備——機器人焊接工作站描述1.焊接工作站將最先進的焊接技術應用在氣體絕緣柜的生產上。2.焊接系統3.激光跟蹤系統4.變位機TPS

5000工件位置偏差和尺寸多樣性是造成焊接缺陷，生產力降低的重要因素。而激光跟蹤系統能通過多焊槍精確定位來解決這些問題。用于實現與機器人協調運動，保證焊接時焊縫始終處于最佳焊接姿態。由AC伺服電機＋高精度無間隙RV減速器+伺服包（KUKA進口件）等組成。可以確保六共箱回路一次焊接完成（大部分廠家是做不到的）六、生產設備——機器人焊接工作站工作流程12\卸工件工件裝卡焊接就緒卷簾門放下識別工件機器人定位調節姿態返回原點卷簾門打開恢復位置焊接完成卸工件在操作位置卸下夾具上焊接完成的工件\工件裝卡將點固好的工件吊裝到夾具上裝卡焊接就緒按操作盒”就緒”按鈕，夾具滑臺動作，將變位機、夾具、工件滑到焊接房內識別工件工件檢測傳感器動作，判斷工件種類機器人定位機器人滑臺動作，將機器人滑到合適位置調節姿態機器人進行焊縫跟蹤焊接，焊接過程中，變位機動作，機器人調整焊接姿態步驟解析視頻演示六、生產設備——全自動生產線2.氣動磨合測試工裝：大大減輕人員勞動強度。50次的磨合試驗只需要一個按鈕全部解決。3.先進的隔音室：大大減輕噪音對人員的危害生產線生產線提高裝配效率?！?0°的翻轉平臺，使安裝更加方便靈活。傳統氣體絕緣柜生產模式，年產12000單元需要80人左右，而引用生產線30人就可滿足要求。氣動磨合測