Q GDW 1972-2013 分布式光伏并网专用低压断路器技术规范及编制说明.pdf

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1、国家电网公司企业标准Q/GDW 1972 2013分布式光伏并网专用低压断路器技 术 规 范Specifications forlow-voltage circuit-breaker fordistributed grid-connected PVstation2014-03-13 发布 2014-03-13 实施Q/GDWICS 29.240E9.240备案号： CEC8122013Q/GDW 1972 20132国家电网公司 发 布Q/GDW 1972 2013I目 次前言 1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 正常使用条件和特殊使用条件 15 额定值 26 结构与性能要

2、求 27 试验 38 查询、 投标和订货时提供的资料 59 标志、 运输、 贮存、 安装、 运行要求 510 技术文件 6编制说明 7Q/GDW 1972 2013II前 言为有效指导分布式光伏安全、 高效并网，规范分布式光伏并网专用低压断路器的设计、 制造与应用，特编制了本标准。本标准由国家电网公司运检部提出并解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准起草单位：中国电力科学研究院。本标准主要起草人：韩筛根、 邓宏芬、 白雪峰、 李柏奎、 林涛、 王鹏。本标准首次发布。Q/GDW 1972 20131分布式光伏并网专用低压断路器技术规范1 范围本标准规定了 220V/380V 分布式光伏并网

3、专用低压断路器（以下简称“ 低压断路器” ）设计、 制造、试验、 安装及运维所应遵守的使用条件、 技术参数、 试验项目、 设备性能等技术要求。本标准适用于国家电网公司范围内 220V/380V 分布式光伏并网专用低压断路器的应用。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2040 2008 铜及铜合金板材GB/T2059 2008 铜及铜合金带材GB/T2423.17 2008 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Ka：盐雾GB/T290

4、0.18 电工术语 低压电器GB 3522 1983 优质碳素结构钢冷轧钢带GB 14048.1 2006 低压开关设备和控制设备第 1 部分：总则（ IEC 60947 2:2001， MOD）GB 14048.2 2008 低压开关设备和控制设备第 2 部分：断路器（ IEC 60947 2:2006,IDT）3 术语和定义GB/T2900.18、 GB14048.1 2006 及 GB 14048.2 2008 中确立的术语和定义适用于本文件。4 正常使用条件和特殊使用条件4.1 正常使用条件4.1.1 安装地点安装地点环境温度范围为：a） 户内： 5 +40 。b） 户外： 40 +4

5、0 、 25 +55 和 10 +70 三档。4.1.2 海拔低压断路器安装地点的海拔不超过 2000m，超出 2000m 时应按实际海拔高度进行修正。4.1.3 湿度温度为 +40 时，空气的相对湿度不超过 50%，在较低的温度下可以允许有较高的相对湿度，例如+20 时达 90%。 对由于空气温度变化偶尔产生的凝露应采取特殊的措施。4.1.4 污秽等级低压断路器使用环境的污秽程度应不高于 3 级。4.1.5 安装类别低压断路器主电路及欠压脱扣器的安装类别为 III，不接至主电路的辅助电路和控制电路安装类别为 II。4.1.6 防护等级低压断路器的防护等级应不低于 IP30，接线端子部分除外。

6、Q/GDW 1972 201324.2 特殊使用条件凡是超出 4.1 条规定的正常环境条件之外的特殊使用条件，应由供应商与项目单位协商确定。5 额定值5.1 额定频率系统额定频率： 50Hz。5.2 标称电压系统标称电压： 220V/380V。5.3 额定工作电流额定工作电流应满足 GB 14048.1 2006 第 4.3.2.3 条规定，并应根据该低压断路器所控制的光伏装机容量计算最终额定工作电流，并补充下列内容：a） 单相低压断路器控制的容量范围为 2kW 5kW，最高限值应不超出 10kW,断路器的额定电流为25A 80A；b） 三相低压断路器控制的容量范围为 10kW 200kW，最

7、高限值应不超出 300kW；接入公共电网配电箱 /线路时应不超出 100kW,断路器的额定电流为 63A 800A。5.4 额定短路分断能力低压断路器的额定短路能力应满足 GB14048.2 2008 中 4.3.5.2 的规定，且 ICS可不高于 50%ICU。6 结构与性能要求6.1 通用要求6.1.1 低压断路器通用结构应满足 GB 14048.2 2008 中第 3 章和 7.1 的要求。6.1.2 低压断路器应具备隔离功能，满足 GB 14048.2 2008 中 7.2.7 的要求。6.1.3 低压断路器应具备分闸机械闭锁功能，如具备远程控制功能，手动分闸后应闭锁远方合闸控制功能。

8、6.2 标志低压断路器标志应满足 GB14048.2 2008 中 5.2 的要求。6.3 关键部件结构与性能6.3.1 触头低压断路器的温升应满足 GB 14048.2 2008 中 8.3.2.5 规定。 触头与接线端子表面应镀银处理，镀层厚度应不低于 6 m，触头接触部分应加焊银点，宜采用 T2y 或其它高性能材料。6.3.2 过流脱扣器6.3.2.1 低压断路器的过流脱扣器可采用热磁式、 电子式或智能化脱扣器，对于 630A 及以下低压断路器应采用热磁式脱扣器。6.3.2.2 采用热磁式过流脱扣器时，宜采用热双金属片式结构。6.3.2.3 采用电子式和智能化过载脱扣器时，执行机构磁轭铁

9、心材料应采用 B 1.1T 的高性能永磁铁。6.3.3 欠压脱扣器6.3.3.1 低压断路器的欠压脱扣器可采用电子式或智能化脱扣器。6.3.3.2 欠压脱扣器动作时间应可调，时间范围为 0-10s，最小调整步长不大于 1s。6.3.3.3 欠压脱扣器动作能量宜由锂电池或电容提供。6.3.4 操作机构6.3.4.1 低压断路器的操作机构中的跳扣、 锁扣和再扣板零件应满足机械寿命要求，宜采用 45 钢或其它高性能材料。6.3.4.2 低压断路器的操作机构中的所有金属部件应能通过 48 小时盐雾试验。Q/GDW 1972 201336.3.4.3 低压断路器的操作机构中的跳扣、 锁扣和再扣板等关键部

10、件应满足机械寿命要求，金属件应进行热处理或表面防腐处理，不锈钢及其它耐腐蚀金属材料可不进行表面防腐处理，其表面硬度应不低于洛氏硬度 35。7 试验7.1 试验分类7.1.1 低压断路器的试验包括型式试验、 常规试验和抽检试验三种。7.1.2 型式试验应满足 GB 14048.2 2008 中第 8.3 的要求。7.1.3 常规试验应满足 GB 14048.2 2008 中第 8.4 的要求。7.1.4 抽检试验包括部分常规试验项目、 型式试验项目和特殊试验项目（特殊试验见 7.2），抽检常规和型式试验具体项目见表 1。7.1.5 抽检的低压断路器应委托第三方检测机构、 具备国家或国家电网公司认

11、可的检测资质专业检测机构进行检测并取得 3ccc 认证资格证书。表 1 低压断路器抽检试验项目试验项目 试验类型 试验要求 试验方法标志 常规试验 必做试验 GB 14048.2 2008 5.2机械操作试验 常规试验 必做试验 GB 14048.2 2008 8.4.1过载脱扣器试验 常规试验 必做试验 GB 14048.2 2008 8.4.2欠压脱扣器动作试验 常规试验 必做试验 GB 14048.2 2008 8.4.3介电强度试验 5s 工频耐压试验 型式试验 必做试验 GB 14048.2 2008 8.3.3.2电气间隙验证 常规试验 必做试验 GB 14048.2 2008 8

12、.4.6一般工作特性 型式试验 必做试验 GB 14048.2 2008 8.3.3额定运行短路分断能力 型式试验 必做试验 GB 14048.2 2008 8.3.4额定极限短路分断能力 型式试验 必做试验 GB 14048.2 2008 8.3.5耐湿性能试验 型式试验 必做试验 GB 14048.1 2006 附录 k欠压延时跳闸试验 特殊试验 必做试验 本标准 7.2.1失压延时跳闸试验 特殊试验 必做试验 本标准 7.2.2有压合闸试验 特殊试验 必做试验 本标准 7.2.3温升试验 特殊试验 必做试验 本标准 7.2.4可靠性试验 特殊试验 必做试验 本标准 7.2.6高低温循环试

13、验 特殊试验 选做试验 本标准 7.2.7EMC 试验 特殊试验 必做试验 本标准 7.2.8盐雾试验 特殊试验 必做试验 本标准 7.2.9触头材料性能试验 特殊试验 必做试验 本标准 7.2.10操作机构关键材料性能试验 特殊试验 必做试验 本标准 7.2.117.2 特殊试验项目及要求7.2.1 欠压延时跳闸试验7.2.1.1 欠压延时时间范围为 0s 10s，当 20%Un 控制电源电压 70%Un 时，欠压脱扣器应在设定Q/GDW 1972 20134的延时时间内动作，使低压断路器可靠断开，动作时间允差为设定值的 +20%。7.2.1.2 当电压恢复至 85%Un 110%Un 时，

14、电压允许误差 2%，欠压脱扣器应通过人工复位。7.2.2 失压延时跳闸试验7.2.2.1 欠压延时时间范围为 0s 10s，当控制电源电压 20%Un 时，欠压脱扣器应在设定的延时时间内动作，使低压断路器可靠断开，动作时间允差为设定值的 +20%。7.2.2.2 当电压恢复至 85%Un 110%Un 时，欠压脱扣器应通过人工复位。7.2.3 有压合闸试验当控制电源电压从欠压状态或失压状态恢复至 85%Un 时，电压允许误差 2%，欠压脱扣器应可以人工复位，但无需手动复位闭锁电路。7.2.4 温升试验7.2.4.1 低压断路器温升试验应满足 GB 14048.2 2008 中 8.3.2.5

15、规定，欠压脱扣器的线圈最高温升应符合表 2 的要求。表 2 欠压脱扣器线圈最高温升线绕线圈a测试方法 允许最高温升值 K105 级绝缘热电偶法 65电阻法 85130 级绝缘热电偶法 85电阻法 105155 级绝缘 电阻法 115180 级绝缘 电阻法 135200 级绝缘 电阻法 150220 级绝缘 电阻法 165单层系列线圈无绝缘暴露表面或薄膜覆盖线 测试方法 允许最高温升值 K105 级绝缘 热电偶法 90a 有些类型的线圈结构在热点温度和通过改变电阻法所测到的温度之间与常规类型的线圈绕组作为电流绕组导条通过线圈中心的结果相比有些小差别。 在这种情况下，如果调查显示最热点温升加上周围

16、温度不超过绝缘系统额定值 , 所示的极限值可以超过。7.2.5 介电性能试验对于型式试验，低压断路器介电性能试验应满足 GB 14048.2 2008 中 8.3.3.5 的要求；对于常规试验，低压断路器介电耐压试验应满足 GB14048.2 2008 中 8.4.5 的要求。7.2.6 可靠性试验7.2.6.1 一般要求低压断路器的可靠性试验应在同一台试品上进行。7.2.6.2 操作试验不带电操作试验按 GB 14048.2 2008 中 8.3.3.3.3 的要求验证操作性能，操作次数应不低于 GB14048.2 2008 中表 8 规定次数的 10%。带电操作试验按 GB14048.2

17、2008 中 8.3.3.3.4 的要求验证操作性能，操作次数应不低于 GB14048.22008 中表 8 规定次数的 10%。欠压脱扣器操作试验按本标准中 7.2.1 7.2.3 进行。Q/GDW 1972 201357.2.6.3 瞬动试验低压断路器瞬动试验按 GB14048.2 2008 中 8.3.3.1.3a）进行。7.2.6.4 过载试验低压断路器过载试验按 GB14048.2 2008 中 8.3.3.1.3b）进行。7.2.6.5 温升试验低压断路器温升试验按本标准 7.2.4 进行。7.2.7 高低温循环试验7.2.7.1 低压断路器温度循环试验包括 50 个高、 低温循环

18、，每个循环包括 15 分钟的 40 低温（温度恒定后）和紧接着的 15 分钟的 90 高温（温度恒定后），温度上升或降低速率应不超出 2 /min。 在50 个循环结束后，将试品在 23 3 室温下保持至少 3 个小时。7.2.7.2 对低压断路器进行 200%额定电流的整定试验 ,低压断路器应在允许时间内正常动作。7.2.8 EMC 试验低压断路器的 EMC 试验按 GB 14048.2 2008 中附录 J 进行。7.2.9 盐雾试验低压断路器的盐雾试验按 GB/T2423.17 2008 进行，试验持续时间为 48h。7.2.10 触头材料性能试验低压断路器触头材料试验按 GB/T204

19、0 2002（板材）中 4 或者 GB/T2059 2008（带材）中 4 进行。7.2.11 操作机构关键材料性能试验低压断路器跳扣、 锁扣和再扣板性能试验按 GB3522 1983 中 4 进行。8 查询、 投标和订货时提供的资料8.1 查询和订货时应提供的资料包括但不限于以下文件：a） 低压断路器型式试验报告；b） 产品说明书、 外形尺寸图和组部件说明书；c） CCC 证书；d） 备品备件说明书（如有）。8.2 投标时应提供的资料，包括但不限于以下文件：a） 投标人或供应商投标时应提供产品的运行情况证明；b） 投标人或供应商应提供履行合同所需的技术和主要设备等生产能力的文件资料；c） 投

20、标人应提供有能力履行合同设备维护保养、 修理及其他服务义务的文件；d） 投标人或供应商应提供投标产品全部有效的型式试验报告，需要时应提供省级及以上产品鉴定证书；e） 投标人或供应商应提供投标产品中，重要外购或配套部件供应商清单及检验报告。9 标志、 运输、 贮存、 安装、 运行要求9.1 标志低压断路器应有接线端子、 相序、 接地部位等标记，标志，标志内容应符合相关标准规定。9.2 运输低压断路器应在经过正常铁路、 公路及水路运输后相互位置不变，紧固件不得松动。 低压断路器运输时，应保护低压断路器的所有组、 部件不损坏和不受潮。9.3 贮存低压断路器的贮存应分别满足 50 +50 、 35 +

21、60 和 15 +70 的要求。Q/GDW 1972 201369.4 安装9.4.1 低压断路器安装前应认真阅读低压断路器安装使用说明书、 铭牌图、 外形尺寸图，了解产品安装方法等内容，准备好相应的设备和工具。9.4.2 低压断路器安装时，宜采用立式垂直安装。9.4.3 低压断路器带电导体与地的最小安全距离应符合相关规定。9.4.4 安装带相间绝缘隔板的低压断路器时，安装完毕后，应将绝缘隔板安好，以免影响绝缘性能。9.5 运行低压断路器投入运行前，应根据进行不带电操作 3-5 次，有电动操作功能的还应进行电动操作，待合分动作正常后，方可投入使用。10 技术文件10.1 低压断路器外形图（包括

22、低压断路器外形尺寸、 出线端子位置和接线端子尺寸等）。10.2 产品合格证书，包括低压断路器合格证书、 主要组部件合格标识（如欠压脱扣器、 过流脱扣器等）。10.3 产品试验报告。10.4 低压断路器安装使用说明书。10.5 欠压脱扣器、 过流脱扣器的使用说明书（如有）。10.6 备品备件等清单。Q/GDW 1972 20137分布式光伏并网专用低压断路器技术规范编 制 说 明Q/GDW 1972 20138目 次1 编制背景 92 编制主要原则 93 与其它标准文件的关系 94 主要工作过程 95 标准结构和内容 96 条文说明 10Q/GDW 1972 201391 编制背景为认真贯彻国家

23、节能减排政策，支持分布式电源持续健康发展，有效指导分布式光伏安全、 高效并网，规范分布式光伏并网专用低压断路器的设计制造、 试验检测、 交付验收及应用维护，国网运检部组织开展了分布式光伏并网技术深化专项课题研究，并在此基础上，组织编制了 分布式光伏并网专用低压断路器技术规范 。 本标准依据 关于下达 2013 年度公司技术标准制修订计划的通知 （国家电网科 2013 50 号文）的要求编写。2 编制主要原则本标准根据现有国家、 行业标准及相关国际标准，在总结低压断路器设备性能的基础上，结合分布式光伏电源接入运行需求，按照规范性、 实用性和前瞻性的原则，明确分布式光伏并网专用低压断路器功能配置和

24、技术指标，规范其设计制造与应用。3 与其它标准文件的关系本标准主要参考了 GB/T2900.18 电工术语 低压电器 、 GB 14048.1 低压开关设备和控制设备第1 部分：总则 GB 14048.2 低压开关设备和控制设备第 2 部分：断路器 等国家标准。4 主要工作过程2012 年 12 月 5 日，国网运检部会同科技部在北京组织召开标准编制启动会，确定标准编写内容，明确编写分工，提出标准编写具体要求。2012 年 12 月 8 日，中国电科院配电所组织成立标准编写组。2012 年 12 月 30 日，编写组完成标准初稿。2013 年 1 月 8 日，中国电科院配电研究所组织专家对标准

25、初稿进行内部讨论。2013 年 1 月 15 日，编写组完成标准初稿的修改，形成征求意见稿。2013 年 1 月 16 日 -29 日，国网运检部下发征求意见稿，向公司系统部分省公司征求意见，共收到24 条反馈意见，编写组根据反馈意见，对标准进行了修改，形成送审稿。2013 年 1 月 31 日，国网运检部组织有关专家对标准送审稿进行了评审，与会专家对标准送审稿进行了评审，并提出修改意见，会后编写组对标准进行了修改和完善。2013 年 4 月 3 日，国网运检部组织召开标准评审会，对标准内容逐条进行了讨论，编写组根据评审意见进行了补充和完善，形成了标准报批稿。5 标准结构和内容 分布式光伏并网

26、专用低压断路器技术规范 共分 10 章。第 1 章“ 范围” ，主要说明本标准的规定内容和适用范围。第 2 章“ 规范性引用文件” ，列出了本标准所引用的 3 项标准。第 3 章“ 术语和定义” 。第 4 章“ 正常使用条件和特殊使用条件” ，主要对分布式光伏并网专用低压断路器应用工作环境提出了明确的规范要求。第 5 章“ 额定值” ，分别对分布式光伏并网专用的单相和三相低压断路器的控制容量进行了明确规定和限定，同时对低压断路器的额定短路能力进行了规定，从实际工作状况和限制成本的角度特别提出ICS可不高于 50%ICU。第 6 章“ 结构与性能要求” ，主要对分布式光伏并网专用低压断路器的通用

27、要求、 标志、 触头、 过流脱扣器、 欠压脱扣器、 操作机构等关键部件的结构、 材质、 表面处理要求与性能等技术参数进行了规范。Q/GDW 1972 201310第 7 章“ 试验” ，主要对分布式光伏并网专用低压断路器试验分类、 各类试验应进行的试验项目以及欠压延时跳闸试验、 失压延时跳闸试验、 有压延时合闸试验、 温升试验、 介电性能试验、 可靠性试验、高低温循环试验和 EMC 试验等 8 项特殊试验项目的判定条件和试验要求进行了规定。第 8 章“ 查询、 投标和订货时提供的资料” ，主要对分布式光伏并网专用低压断路器招标前后查询和订货时提供的资料及投标时应提供的资料等内容进行了规定。第

28、9 章“ 标志、 运输、 贮存、 安装、 运行和维护要求” ，主要对分布式光伏并网专用低压断路器的标志、 运输、 贮存和安装时的条件、 安装、 运行以及维护等内容进行了规定。第 10 章“ 技术文件” ，主要对分布式光伏并网专用低压断路器必须的技术文件，包括必需提供的产品外形图（包括低压断路器外形尺寸、 出线端子位置和接线端子尺寸等）、 产品合格证书、 产品试验报告以及安装使用说明书等方面，对分布式光伏并网专用低压断路器的技术文件进行了规定。6 条文说明第 4.1.1 本条明确划分了分布式光伏并网专用低压断路器的三档环境温度范围。第 4.1.3 条对于在高湿热环境或船用设备使用的低压断路器，应

29、同时满足 GB 14048.1 2006 中 K.1.2交变湿热试验的要求，试验严酷等级采用高温温度 55 ，周期数为 6 昼夜。第 5.3本条明确规定了单相和三相低压断路器控制的容量范围和最高限值 ,并对接入公共电网配电箱/线路时的限值也做出了明确规定。第 5.4 本条明确规定了低压断路器的额定短路能力和 ICS的限值。第 6.1.1 本条对分布式光伏并网专用低压断路器的通用结构做出了明确规定。 明确规定低压断路器的设计型式应采用“ 塑料外壳式” 、 “ 适合隔离” 的结构 .第 6.1.2 本条对分布式光伏并网专用低压断路器应具备的隔离功能提出了要求，主要是指低压断路器的设计中应考虑断路器

30、在分闸后具有加装挂锁功能或其它能防止非维护工作人员合断路器的结构。第 6.3.1 本条对分布式光伏并网专用低压断路器中触头的材质、 表面处理工艺做出了明确规定。第 6.3.2 本条对分布式光伏并网专用低压断路器中过流脱扣器的类别和核心参数做出了明确规定。第 6.3.3 本条对分布式光伏并网专用低压断路器中欠压脱扣器的类别、 时间调节范围及提供能量的装置做出了明确规定。第 6.3.4 本条对分布式光伏并网专用低压断路器中操作机构的核心部件材质、 表面处理工艺和加工工艺做出了明确规定。第 7.1.4 本条明确了分布式光伏并网专用低压断路器抽检试验所包括的常规试验项目、 型式试验项目和特殊试验项目。

31、第 7.2.1 本条对分布式光伏并网专用低压断路器进行欠压延时跳闸试验的欠压判定条件和具体试验要求做出了明确规定。 参照 GB14048.1 2008 中 4.5.1 的表述，本条中“ 控制电源电压” 表示施加到电器控制电路输入端的电压。第 7.2.2 本条对分布式光伏并网专用低压断路器进行失压延时跳闸试验的欠压判定条件和具体试验要求做出了明确规定。 参照 GB14048.1 2008 中 4.5.1 的表述，本条中“ 控制电源电压” 表示施加到电器控制电路输入端的电压。第 7.2.3 本条对分布式光伏并网专用低压断路器进行有压合闸试验的欠压判定条件和具体试验要求做出了明确规定。 参照 GB14048.1 2008 中 4.5.1 的表述，本条中“ 控制电源电压” 表示施加到电器控制电路输入端的电压。第 7.2.4 本条对分布式光伏并网专用低压断路器温升试验的欠压判定条件和具体试验要求做出了明确规定。第 7.2.5 本条对分布式光伏并网专用低压断路器介电性能试验的具体要求做出了明确规定。Q/GDW 1972 201311第 7.2.6 本条对分布式光伏并网专用低压断路器可靠性试验的程序和要求做出了明确规定。第 7.2.7 本条对分布式光伏并网专用低压断路器进行高低温循环试验时的具体试验程序和试验要求做出了明确规定。