KRU K-26(K-XXVI)额定电流 3150 A —— 可抽出单元更换(改造)
改造是对中压开关设备(KRU/KSO)的现代化或局部换装,以现代设备替换寿命到期的设备,在不整体更换的前提下延长屏体使用寿命。
重点是最易磨损、最关键的单元 —— 油断路器的更换。它被带弹簧储能或电磁操动机构的真空或 SF6 断路器替换;与油断路器不同,它们免除了油的处置,寿命长、尺寸紧凑。也可对 KRU 进行综合升级:断路器间隔整体更换,包括可抽出小车、活门机构、接地开关操动机构、门、继电器柜及更新的铭牌/标识。
KRU 或 KSO 的可靠性直接取决于切换设备。此类现代化是降低老式断路器故障风险并提高人员电气安全的简单、经济的方式。
对既有电气设备进行改造,在经济上比新采购、设计与安装更为合理,停电更短、成本更低;磨损油断路器的周期性大修并不能保证所需的可靠性,而间隔的其他部件可以保留。
用途与适用范围
面向额定电流至 3150 A 的 KRU K-26(K-XXVI)屏的可抽出单元改造,旨在以基于真空或 SF6 断路器的现代方案替换带油断路器的过时可抽出单元。该方案面向工业、电力与公用事业、矿山与冶金、市政基础设施、炼油厂、数据中心、交通与基础设施的 6–10 kV 配电网。适用于计划性现代化、可靠性与维护(R&M)计划,以及停电窗口受限的变电站翻新。
改造的主要目标:
- 引入高机械与开断寿命的现代切换设备,提高运行可靠性并减少计划外停电;
- 使屏体达到现行电气安全惯例,包括内部电弧、隔室隔板、联锁及接触防护水平;
- 免除油的处置、减少维护并简化巡检,降低总拥有成本(TCO);
- 保留电缆连接、母线桥、基础及配电屏轮廓,最大限度减少土建工程与停机。
技术数据
| 参数 | 数值 | |
|---|---|---|
| 额定电压,kV | 6 / 10 | |
| 主回路额定电流,A | 至 3150 | |
| 额定短时耐受电流,kA(3 s) | 31.5(选配 25/40) | |
| 额定峰值耐受电流,kA(峰值) | 至 80 | |
| 雷电/操作冲击耐受电压,kV(BIL) | 60–95(按项目) | |
| 防护等级,正面/内部 | IP31 / IP2X(按要求更高) | |
| LSC 类别 / 隔板等级 | LSC2B / PM(按项目) | |
| 内部电弧等级(IAC) | AFL 或 AFLR 20–31.5 kA,0.5–1 s(带泄压通道) | |
| 断路器机械寿命,次操作 | 至 30 000(取决于系列) | |
| 控制电源类型与频率 | 交流/直流,50/60 Hz,110–230 V | |
| 可抽出单元位置 | 分离 / 试验 / 运行 | |
| 可抽出单元尺寸 | 适配 K-26 开口(不改屏体) | |
| 可抽出单元质量,kg | 视型式而定(约 250–400) | |
| 运行环境温度范围,°C | –5…+40(协商可扩展) | |
| 安装海拔,m | 至 1000(以上 —— 降额) | |
注:确切数值取决于所选断路器系列及项目特定的型式试验。如有要求,内部电弧等级(IAC)、LSC 类别与隔板等级 PM/PI,以及客户的附加要求(抗震、气候、涂层、防护等级)按项目确认。
运行条件
改造套件按 EN/IEC 60721-3-3 环境类别(户内使用)设计,用于自然通风的户内房间。典型条件:
- 环境空气温度:–5 °C 至 +40 °C(短期至 +45 °C);
- 相对湿度:+25 °C 时至 95 % 无凝露;
- 海拔:至 1000 m 无需降额(以上 —— 参数按设计);
- 污秽类别:正常,无化学腐蚀性蒸汽、导电粉尘及超出典型工艺设备限值的振动;
- 抗震:以相应固定与稳定性验证达到烈度 7;
- 外壳防护:典型为正面 IP31、隔室内 IP2X,按项目可更高。
对特殊条件(海洋大气、重粉尘、高湿度/凝露、低温地区),改造模块设计与材料相应适配:加强涂层、附加加热/通风、密封、防腐型式、更高 IP 等级,以及诊断传感器(温度、湿度、局部放电)的预留。
布置与设计方案
K-26 可抽出单元改造以三种典型型式实施:既有可抽出单元的适配、可抽出单元的整体更换,以及由适配模块与标准化抽出式组件构成的模块化「硬母线改造」(OneFit 型)方案。方案在对间隔进行仪器化勘察及运行风险分析后选定。
- 既有可抽出单元的适配。 经适配框架与触头适配器在原小车上安装真空/SF6 断路器;机械连杆大修与重新整定、导轨重新对准、活门机构更换、二次插头现代化。优点 —— 钢构工作量最小。注意 —— 需要对准及联锁检查/整定;建议装配后进行绝缘与机械的型式核查。
- 可抽出单元整体更换。 供应 K-26 尺寸与连接接口的新可抽出小车,与联锁系统及「分离/试验/运行」位置兼容。确保快速调试,减少柜体改造;如需要,带油断路器的旧单元可留作备品。
- 「硬母线改造」模块(OneFit 概念)。 安装于断路器隔室的工厂模块,不涉及母线系统;包括与既有一次导体的接口、集成活门、联锁系统及导轨。提供改善的爬电/间隙距离与耐受水平、标准化维护、关门推入/抽出,以及可选的电动远方推入(按项目)。
改造套件的关键设计特点:
- 切换设备。 适当开断等级(6–10 kV,25–31.5–40 kA)的真空或 SF6 断路器,视系列而定寿命至 30 000 次机械操作,带电动充电及就绪支持自动重合闸(AR)/备自投(ATS)方案的选项。
- 一次回路接口。 与屏体固定触座对接的定制适配器、接触压力优化;如需 —— 蘑菇形(梅花触头)触头组件的更换/重新整定。
- 活门机构。 带独立分相操动的新活门、防误操作联锁、目视位置指示。
- 接地开关。 可安装/更换具有至所需峰值耐受水平关合能力的接地开关操动机构与触头。
- 联锁。 机械与电气联锁组合:断路器合闸时不得推入、活门打开时不得合断路器、与接地开关操动机构及柜门的相互联锁;可选钥匙/电磁联锁。
- 二次回路。 引脚分配与既有方案对齐的新可拆多针插头;控制继电器与端子排的移位、现代接口(干触点、保护 IED 层面的 Modbus/IEC 61850)。
- 诊断与数字化。 一次接头温度传感器、振动/机构寿命监测、操作计数器、IEC 61850 集成(GOOSE/MMS)、远方 HMI 预留、远方推入及关门维护。
典型设备更换方案
1) 经适配套件在既有可抽出小车上以新断路器替换,更新联锁与二次插头;需连杆对准。成本最低但最耗时的方案。
2) 以尺寸与接口完全兼容的新单元整体更换可抽出单元;联锁与既有系统对应。快速方案,改造量最小;带油断路器的旧单元可作备品。
3) 采用工厂「硬母线改造」模块(OneFit 级)—— 带断路器、已实现机械/电气联锁、保护活门及适配一次触头的就绪模块。优点:
- 间隙与爬电距离改善;
- 设计经型式试验,维护程序统一;
- 机构可靠性更高、运维标准化;可关门推入。
安全
改造模块面向增强人员安全设计:
- 内部电弧。 方案可按规定的电流/时间(如 0.5–1 s 内 20–31.5 kA)以内部电弧等级 IAC AFL 或 AFLR 供货,配适当的排气与隔室密封 —— 按项目确定。
- 关门操作。 推入至「试验/运行」、断路器与接地开关操作均在关门状态下进行(配置相应操动机构时),降低电弧伤害风险。
- 隔室隔板。 隔室间的金属隔板、触头活门、屏板及运动部件的联结提供所需的接触防护并限制电弧扩展。
- 联锁与指示。 机械与电气联锁防止误操作;全部操作元件的状态指示布置于前面板。
- 主动电弧保护。 可选光学电弧光保护系统加速跳闸。
制造方案
- 基于额定开断能力 25/31.5/40 kA、电流至 3150 A 的真空断路器。
- 基于 SF6 断路器,用于开断/寿命要求严苛的应用。
- 活门系统 —— 标准或加强型,独立分相操动。
- 接地开关操动机构 —— 手动或电动;接地开关具关合能力。
- 保护与控制 —— 从复用既有继电器到部署数字 IED 与过程总线。
- 传感器与监测 —— 示温贴片、接头热传感器、操动机构振动传感器、操作计数器、监测接口。
- 涂层与油漆 —— 标准 / 针对腐蚀性环境的增强防腐。
| 场景 | 调试时间 | 钢构范围 | 兼容性 | 成本 |
|---|---|---|---|---|
| 适配既有小车 | 中等 | 最小 | 高(保持几何形状时) | 低 |
| 可抽出单元整体更换 | 短 | 较小 | 有保证 | 中 |
| 「硬母线改造」模块(OneFit 级) | 短 | 不涉及母线 | 高(标准化) | 中 / 中以上 |
标准符合性
改造方案与设备按适用规范设计。项目确认可包括:
- IEC 62271-1 - 中压开关设备和控制设备的通用要求;
- IEC 62271-200 - 金属封闭中压开关设备(LSC、PM/PI、IAC);
- IEC 62271-100 - 交流断路器;
- IEC 62271-102 - 隔离开关和接地开关;
- IEC/EN 60529 - 外壳防护等级(IP 代码);
- 环境类别 —— 按 EN/IEC 60721-3-3 户内安装。
与承包商和 OEM 的合作
我们欢迎与有意批量生产及部署 KRU K-26 改造方案的电气设备制造商、安装公司、设计院及投资者合作。合作形式:按伙伴品牌许可设计文档、合同制造协作(钢构、机加工、涂装、装配)、试点项目技术支持、共同参与 EPC/EPCM 投标、人员培训及安装监理。
文档
供货包括设计与运维资料文件包:
- 图纸 —— 总图与接口图、零件/装配 BOM(DWG/DXF、PDF);
- 单元与组件的3D 模型(STEP/Parasolid),可选 SolidWorks/Inventor 原生文件;
- 电气原理图 —— 原理及二次接线、插头引脚分配图;
- 安装、对准、联锁检查及一次试验的说明书;维护计划;
- 模板 —— 数据表与技术要求、产品护照及试验报告。
为什么与我们合作:
- 无需维持高度专业化的工程团队 —— 您获得一套完整的制造文档集;中等资质的工程师即可使用。
- 无需制作样机 —— 我们的经验使批量生产得以成功启动。
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