高压开关柜基本知识Word格式文档下载.docx
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IP2X
防止直径大于12.5mm的物体
1.防止直径大于12.5mm的固体进入壳内；
2.防止手触及壳内带电部分或运动部件
IP3X
防止直径大于2.5mm的物体
1.防止直径大于2.5mm的固体进入壳内；
2.防止厚度（直径）大于2.5mm工具或金属线触及柜内带电部分或运动部件
IP4X
防止直径大于1mm的物体
1.防止直径大于1mm的固体进入壳内；
2.防止厚度（直径）大于1mm工具或金属线触及柜内带电部分或运动部件
IP5X
防尘
1.能防止灰尘进入达到影响产品的程度；
2.完全防止触及柜内带电部分或运动部件
IP6X
尘密
1.完全防止灰尘进入壳内；
二、开关柜的主要特点：
1.有一、二次方案,这是开关柜具体的功能标志,包括电能汇集、分配、计量和保护功能电气线路。
一个开关柜有一个确定的主回路（一次回路）方案和一个辅助回路（二次回路）方案，当一个开关柜的主方案不能实现时可以用几个单元方案来组合而成。
2.开关柜具有一定的操作程序及机械或电气联锁机构，实践证明:
无“五防”功能或“五防功能不全”是造成电力事故的主要原因。
3.具有接地的金属外壳，其外壳有支承和防护作用.因此要求它应具有足够的机械强度和刚度，保证装置的稳固性,当柜内产生故障时,不会出现变形,折断等外部效应。
同时也可以防止人体接近带电部分和触及运动部件，防止外界因素对内部设施的影响;
以及防止设备受到意外的冲击。
4.具有抑制内部故障的功能，“内部故障”是指开关柜内部电弧短路引起的故障，一旦发生内部故障要求把电弧故障限制在隔室以内。
三、高压开关柜正常使用条件:
1.环境温度:
周围空气温度不超过40℃（上限），一般地区为-5℃（下限），严寒地区可以为-15℃。
环境温度过高,金属的导电率会减低,电阻增加,表面氧化作用加剧;
另一方面,过高的温度,也会使柜内的绝缘件的寿命大大缩短,绝缘强度下降.反之,环境温度过低,在绝缘件中会产生内应力,最终会导致绝缘件的破坏。
2.海拔高度:
一般不超过1000米.对于安装在海拔高于1000米处的设备,外绝缘的绝缘水平应将所要求的绝缘耐受电压乘以修正系数Ka[ka=1÷
（1.1-H×
10-4）]来决定。
由于高海拔地区空气稀薄,电器的外绝缘易击穿,所以采用加强绝缘型电器，加大空气绝缘距离，或在开关柜内增加绝缘防护措施。
3.环境湿度:
日平均值不大于95%，月平均值不大于90%。
4.地震烈度:
不超过8度。
5.其它条件:
没有火灾、爆炸危险、严重污染、化学腐蚀及剧烈振动的场所。
第二章高压开关柜组成及分类
一、开关柜的组成；
开关柜应满足GB3906-1991《3-35kV交流金属封闭开关设备》标准的有关要求，由柜体和断路器二大部分组成，具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。
柜体由壳体、电器元件（包括绝缘件）、各种机构、二次端子及连线等组成。
★.柜体的材料:
1）.冷扎钢板或角钢（用于焊接柜）;
2）敷铝锌钢板或镀锌钢板（用于组装柜）.
3）.不锈钢板（不导磁性）.
4）.铝板（（不导磁性）.
★.柜体的功能单元：
1）.主母线室（一般主母线布置按“品”字形或“1”字形两种结构2）.断路器室3）.电缆室4）.继电器和仪表室5）.柜顶小母线室6）.二次端子室
★.柜内电器元件：
1.柜内常用一次电器元件（主回路设备）常见的有如下设备：
电流互感器简称CT[如：
LZZBJ9-10]
电压互感器简称PT[如:
JDZJ-10]
接地开关[如:
JN15-12]
避雷器（阻容吸收器）[如:
HY5WS单相型;
TBP、JBP组合型]
隔离开关[如:
GN19-12、GN30-12、GN25-12]
高压断路器[如：
少油型（S）、真空型（Z）、SF6型（L）]
高压接触器[如：
JCZ3-10D/400A型]
高压熔断器[如：
RN2-12、XRNP-12、RN1-12]
变压器[如:
SC（L）系列干变、S系列油变]
高压带电显示器[GSN-10Q型]
绝缘件[如:
穿墙套管、触头盒、绝缘子、绝缘热缩（冷缩）护套]
主母线和分支母线
高压电抗器[如串联型:
CKSC和起动电机型:
QKSG]
负荷开关[如:
FN26-12（L）、FN16-12（Z）]
高压单相并联电容器[如:
BFF12-30-1]等等
2.柜内常用的主要二次元件（又称二次设备或辅助设备，是指对一次设备进行监察、控制、测量、调整和保护的低压设备）,常见的有如下设备:
1.继电器2.电度表3.电流表4.电压表5.功率表6.功率因数表7.频率表8.熔断器9.空气开关10.转换开关11.信号灯12.电阻13.按钮14.微机综合保护装置等等。
二、高压开关柜分类:
1.按断路器安装方式分为移开式（手车式）和固定式
（1）.移开式或手车式（用Y表示）：
表示柜内的主要电器元件（如:
断路器）是安装在可抽出的手车上的，由于手车柜有很好的互换性,因此可以大大提高供电的可靠性，常用的手车类型有:
隔离手车、计量手车、断路器手车、PT手车、电容器手车和所用变手车等，如KYN28A-12。
（2）.固定式（用G表示）:
表示柜内所有的电器元件（如:
断路器或负荷开关等）均为固定式安装的，固定式开关柜较为简单经济，如XGN2-10、GG-1A等。
2.按安装地点分为户内和户外
（1）.用于户内（用N表示）;
表示只能在户内安装使用，如：
KYN28A-12等开关柜；
（2）.用于户外（用W表示）;
表示可以在户外安装使用，如:
XLW等开关柜。
3.按柜体结构可分为金属封闭铠装式开关柜、金属封闭间隔式开关柜﹑金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜四大类
（1）.金属封闭铠装式开关柜（用字母K来表示）主要组成部件（例如：
断路器、互感器、母线等）分别装在接地的用金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备。
如KYN28A-12型高压开关柜。
（2）.金属封闭间隔式开关柜（用字母J来表示）与铠装式金属封闭开关设备相似，其主要电器元件也分别装于单独的隔室内，但具有一个或多个符合一定防护等级的非金属隔板。
如JYN2-12型高压开关柜。
（3）.金属封闭箱式开关柜（用字母X来表示）开关柜外壳为金属封闭式的开关设备。
如XGN2-12型高压开关柜。
（4）.敞开式开关柜，无保护等级要求，外壳有部分是敞开的开关设备。
如GG-1A（F）型高压开关柜
第三章常见高压开关柜产品
一、产品KYN28A-12
KYN28A-12型户内金属铠装抽出式开关设备主要用于发电厂、工矿企事业配电以及电力系统的二次变电站的受电、送电及大型电动机的起动等。
实行控制、保护、实时监控和测量之用。
有完善的五防功能,配用浙开VS1（ZN63A-12）真空断路器，也可配由ABB公司生产的VD4真空断路器、由上海富士电机开关有限分司生产的HS型（ZN82-12）真空断路器、中外合资厦门华电开关有限分司生产的VEP型（ZN96-12）真空断路器，目前在12KV市场上使用量很大。
1.型号含义
KYN28A-12-□---□
铠装柜环境特征号
移开式一次方案号
设计序号
户内
2.柜体外形尺寸:
（标准架空进出线方案;
电缆进出线方案）
*电缆进出线及联络柜标准方案:
宽800（1000）×
深1500×
高2300
*架空进出线标准方案:
深1660×
高2300
注:
1.GZS1+电缆进出线及联络柜标准方案:
宽650×
高2300;
相间距为150mm;
GZS1柜柜宽为800的相间距为210mm;
柜宽为1000的相间距为275mm;
3.产品结构外形:
图3-1
4.开关柜基本参数
表3-1
项目
单位
数据
额定电压
kV
12
1min工频耐受电压（额定绝缘水平）
42（相对地及相间）
48（隔离断口）
雷电冲击耐受电压（额定绝缘水平）
75（相对地及相间）
85（隔离断口）
额定频率
HZ
50
主母线额定电流
A
63012501600200025003150
分支母线额定电流
4S热稳定电流
kA
16202531.540
额定动稳定电流
40506380100
外壳为IP4X,隔室间和门打开时为IP2X
5.五防联锁简介:
（1）.当手车在柜体的工作位置合闸后,在底盘车内部的闭锁电磁铁被锁定在丝杠上,而不会被拉动.以防止带负荷误拉断路器手车。
（2）.当接地开关处在合闸位置时,接地开关主轴联锁机构中的推杆被推入柜中的手车导轨上,于是所配断路器手车不能被推进柜内。
（3）.断路器手车在工作位置合闸后,出线侧带电,此时接地开关不能合闸.接地开关主轴联锁机构中的推杆被阻止,其操作手柄无法操作接地开关主轴.
（4）.对于电缆进线柜;
母线分段柜和所用变方案,由于进线电缆侧带电,下门上装电磁锁,来确保在电缆侧带电时不能进入电缆室;
（5）.通过安装在面板上的防误型转换开关（带红绿牌）,可以防止误分误合断路器.
6.操作程序
送电操作:
先装好后封板,再关好前下门-------操作接地开关主轴并且使之分闸-------用转运车（平台车）将手车（处于分闸状态）推入柜内（试验位置）--------把二次插头插到静插座上---------（试验位置指示器亮）---------（关好前中门）----------用手柄将手车从试验位置（分闸状态）推入到工作位置---------（工作位置指示器亮,试验位置指示器灭）---------合闸断路器手车.
停电（检修）操作:
将断路器手车分闸-----------用手柄将手车从工作位置（分闸状态）退出到试验位置-------（工作位置指示器灭,试验位置指示器亮）-------打开前中门--------把二次插头拔出静插座----------（试验位置指示器灭）----------用转运车将手车（处于分闸状态）退出柜外-----------操作接地开关主轴并且使之合闸--------------打开后封板和前下门.
★.注意:
下避雷器手车和中（下）PT手车可以在母线运行时直接拉出柜外.
二、产品XGN37-12
XGN37－12箱型固定式金属封闭开关设备,是用于3~10kV三相交流50Hz作为单母线和单母线分段系统接受与分配电能的装置，特别适用于频繁操作的场所。
主要用于发电厂、工矿企事业配电以及电力系统的二次变电站的受电,送电及大型电动机的起动等.实行控制、保护、实时监控和测量。
柜体为全组装式结构,有完善的五防功能,配用固定式ZN63A-12（VS1）真空断路器或ABB公司生产的固定式VD4真空断路器。
上隔离用GN30-12型,下隔离用GN19-12型,接地开关用JN15-12W,大电流柜的上隔离开关可用GN25-12型.
1.产品型号的含
XGN37–12--□--□
环境特征
箱型额定短路开断电流
固定式额定电压
户内用设计序号
2.开关柜基本参数
表3-2
项目
单位
数据
系统的标称电压
3,6,10
设备额定电压
3.6,7.2,12
额定绝缘
1min工频耐受电压
（有效值）
42（相间及对地）
雷电冲击耐受电压
（峰值）
75（相间及对地）
最大额定电流
1000
额定短路开断电流
16,20,25,31.5
额定短路关合电流
40,50,63,80
额定峰值耐受电流
额定短时耐受电流（4S有效值）
IP4X,门打时为IP3X
3.配用隔离开关（GN30-12）的基本参数:
GN30-12/400-12.5
GN30-12/630-20
GN30-12/1000-31.5
开关柜额定电压
（额定绝缘水平）
400
630
31.5
80
额定短时耐受电流（4S）
12.5
20
4.开关柜外形尺寸:
●电缆进出线及其联络柜标准方案:
宽840×
深1300×
高2300.
●架空进出线时:
深（1300+400）×
●所用变方案当变压器容量大于30kVA时,柜宽为1000.
柜深不包括前门及后封板尺寸,相间距离为210
5.产品结构:
外形图见3-2,内部结构图见3-3:
图3-2
图3-3
6.产品特点:
（1）.开关设备的外壳选用进口敷铝锌板采取多重折边工艺制作而成,具有很强的抗腐蚀性和抗氧化性，外形美观。
（2）.柜体采用组装式结构,用高强度的螺栓联接而成,整个柜体精度高、机械强度好；
仪表室、母线室单独设计，可缩短加工生产周期，便于组织生产。
（3）.开关柜内元器件布置紧凑，柜体外形尺寸小，柜体内主开关可选用全绝缘的VS1型真空断路器，可实现少（免）维护。
（4）.开关设备的联锁简洁、完备，灵活好,安全可靠性高，完全满足了“五防”的要求。
（5）.开关柜外壳防护等级为IP4X，柜门打开时为IP3X,带电体对地距离不小于125mm；
（6）下隔离开关、接地开关布置灵活，柜体可以靠墙安装,进行正面维护;
也可以离墙安装,进行双面维护。
7.操作程序：
1送电操作:
关好下门---操作接地开关分闸---拔出定位销---操作隔离开关合闸,定位销自动复位---断路器合闸.
2停电操作:
断路器分闸---拔出定位销---操作隔离开关分闸,定位销自动复位---操作接地开关合闸---打开下门.
三、产品XGN2-12（Z）
XGN2-12（Z）固定式高压开关柜（简称开关柜）（图3-4外形图）适用于3～10kV三相交流50Hz系统中作为接受与分配电能之用，并具有对电路进行控制、保护和检测等功能。
特别适用于频繁操作的场所，其母线系统为单母线，并可派生出单母线带旁路和双母线结构。
经过多年的改进完善，产品最大额定电流可做到4000A；
可在海拔4000m以下正常运行。
本开关柜既可采用ZN28A-12分体式真空断路器，还可配用ZN28D-12、VS1-12、ZN12-12、ZN65-12等整体式真空断路器；
隔离开关主要采用旋转式GN30-12（D），大电流柜也可采用GN25-12，GN22-12等隔离开关。
由于该产品电流等级大，母线结构多样，所以在变电站得到广泛应用。
1.产品型号含义:
XGN2–12Z/□--□
箱式一次方案号
固定式真空断路器
户内用额定电压
2.基本参数表3-3
序号
名称
技术参数
1
2
额定电流
630;
1000;
1250;
1600;
2000;
2500;
3150
3
630，1000
1000，2000
2500，3150
4
额定绝缘水平
1min工频耐压
相间及对地
42
断口间
48
雷电冲击耐压
75
85
5
40
6
额定短路关合电流（峰值）
100
7
8
4s额定短时耐受电流
9
额定短路电流开断次数
次
30
10
机械寿命
10000（20000-VS1）
11
二次回路1min工频耐压
外壳防护等级
13
母线系统
单母线、单母线带旁路、双母线
14
操作方式
电磁式、弹簧储能式
3.隔离开关：
GN30-12（D）型的基本参数表3-4
GN30-12（D）/1250-40
GN30-12（D）/630-20
GN30-12（D）/1000-31.5
GN30-12/2000-50
GN30-12/3150-50
1250
2000
125
*小电流柜电缆进出线及联络柜标准方案:
宽1100×
深1200×
高2650
*小电流架空进出线柜标准方案:
深（1200+400）×
*大电流柜电缆进出线及联络柜标准方案:
宽1200×
高2650。
*大电流架空进出线柜标准方案:
深（1200+600）×
小电流柜的相间距为250mm;
大电流柜的相间距为275mm;
5.开关柜的结构:
图3-4为外型图，图3-5为配ZN28A-12真空断路器的方案，图3-6为配VS1真空断路器的方案。
图3-5结构简图图3-4外形图
1、GN30-12上隔离开关2、ZN28A-12真空断路器3、LZZJ-12电流互感器4、CD10操作机构5、GN30-12下隔离开关6、JS操作机构
图3-6结构简图
1、JS操作机构2、母线室3、GN30-12上隔离开关4、VS1真空断路器5、LZZJ-12电流互感器6、GN30-12下隔离开关
本开关柜为金属封闭箱型结构，柜体骨架由型钢和优质冷轧钢板焊接而成，柜内分为断路器室、主母线室、电缆室、继电器室，室与室之间用钢板隔开。
断路器室在柜体下部，ZN28A-12真空断路器的传动拉杆与操动机构连接，真空断路器下接线端子与电流互感器连接，电流互感器与下隔离开关的接线端子连接，真空断路器上接线端子与上隔离开关的接线端子连接。
母线室在柜体后上部，电缆室在柜体的后下部，电缆室内支持绝缘子设有监视装置，继电器室在柜体上部前方，顶部可装二次小母线。
满足“五防”要求，开关柜采用了相应的机械联锁，机械联锁的动作原理如下：
停电操作（运行—检修）
开关柜处于工作位置，即上、下隔离开关、断路器处于合闸状态，前后门锁上，并处于带电运行之中，这时JS操作机构上的小手柄处于“工作”位置。
断路器分断——将小手柄扳到“分断闭锁”位置——将专用操作手柄插入JS操作机构上的隔离开关操作孔内——从上往下拉分隔离开关（如是馈线柜，则先分下隔离开关，后分上隔离开关）——将专用操作手柄插入JS操作机构上的接地开关操作孔内——从下往上推，合接地开关——将小手柄扳到“检修”位置——打开前门，取出钥匙——打开后门。
送电操作（检修—运行）
后门关好锁定——钥匙取出后关好前门——小手柄从“检修”位置扳到“分断闭锁”位置——将专用操作手柄插入JS操作机构上的接地开关操作孔内——从上往下拉，分接地开关——将专用操作手柄插入JS操作机构上的隔离开关操作孔内——从下往上推，合隔离开关（如是馈线柜，则先合上隔离开关，后合下隔离开关）——将小手柄扳到“工作”位置——合断路器。
上、下隔离开关与断路器之间（出线柜方案）的闭锁
停电时,先分断路器,再分出线侧隔离开关（下）,后分母线侧隔离开关（上）,
送电时,先合母线侧隔离开关（上）,后合出线侧隔离开关（下）.再合断路器.
注意:
当一次主方案为进线柜方案时，则必须按如下步骤进行:
停电时,在断路器分闸后,先分母线侧隔离开关,之后再分进线侧隔离开关.反之在送电时,先合进线侧隔离开关,之后再合母线侧隔离开关.
6.产品特性:
1.柜体结构可改为全组装式,整体强度好,外形美观。
2.柜体对断路器的适应能力强,可配柜的断路器有：
ZN28A、ZN28D、ZN63（VS1）、ZN65、ZN12、VD4。
3.结构合理：
断路器室、母线室、电缆室、继电器室都有独立的小室,并且用钢板隔开。
4.采用机械“五防”联锁机构，安全性，可靠性好。
5.柜体为双面维护型，前面可检修继电器室的二次元件，维护操动机构，机械联锁及传动部分和检修断路器，柜后可维护电缆终端和主母线；
本柜体一般不靠墙安装.
6.性能价格比好，价格较为适中，目前在市场的占有率仍然较高。
7.根据要求,柜体还可以靠墙安装.
8.柜体外壳的防护等级为IP2X。
四、产品GG1A-12（F）
GG1A-12（F）固定式高压开关柜（图5-11结构简图）适用于3～10kV三相交流50Hz系统中作为接受与分配电能之用，并具有对电路进行控制、保护和检测等功能。
适用于频繁操作的场所，其母线系统为单母线及单母线分段。
本柜体为焊接式结构,有完备的机械“五防”功能,经过多年的生产,积累了丰富的技术及运行经验,不断改进柜体断电流可做结构,完善产品性能，现如今柜体最大额定电流可做到4000A,开断电流最大到40kA，本开关柜除了配ZN28A-12型真空断路器外，还可配用VS1-12等机构一体化式真空断路器；
隔离开关可采用GN19-12、GN22-12、GN25-12等多种隔离开关。
由于该产品电流等级大，母线结构多样，停电检修操作方便,柜内空间大,所以在许多变电站得到了广泛
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