高压开关柜基本知识1.docx
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高压开关柜基本知识1
所属课程：
建筑供配电
高压开关柜部分
电智074班
组长：
李志超12号
成员：
杨小辉10号
左培元11号
第一章高压开关柜概述
一、基本概念
1.开关柜（又称成套开关或成套配电装置）：
它是以断路器为主的电气设备；是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。
2.高压开关设备：
主要用于发电、输电、配电和电能转换的高压开关以及和控制、测量、保护装置、电气联结（母线）、外壳、支持件等组成的总称。
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
三、高压开关柜的特点
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。
四、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。
五、高压开关柜的选择
应根据使用环境条件来确定是采用户内型还是户外型；根据供电可靠性来确定是采用固定式还是手车式。
此外，还要考虑到经济合理。
高压开关柜一次线路方案的选择：
应该满足变配电所一次接线的要求，并经几个方案的技术经济比较后，优先选出开关柜的型式及其一次线路方案编号，同时确定其中所有一、二次设备的型号和规格，主要设备应进行规格的选择和校验。
向开关电器厂订购高压开关柜时，应向厂家提供一、二次电路图纸及有关技术资料。
第二章高压开关柜产品
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:
宽800（1000）×深1660×高2300
注:
1.GZS1+电缆进出线及联络柜标准方案:
宽650×深1500×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）
kV
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）
kV
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
A
63012501600200025003150
4S热稳定电流
kA
16202531.540
额定动稳定电流
kA
40506380100
防护等级
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
kV
3,6,10
设备额定电压
kV
3.6,7.2,12
额定绝缘
水平
1min工频耐受电压
（有效值）
kV
42（相间及对地）
48（隔离断口）
雷电冲击耐受电压
（峰值）
kV
75（相间及对地）
85（隔离断口）
最大额定电流
A
1000
额定短路开断电流
kA
16,20,25,31.5
额定短路关合电流
kA
40,50,63,80
额定峰值耐受电流
kA
40,50,63,80
额定短时耐受电流（4S有效值）
kA
16,20,25,31.5
防护等级
IP4X,门打时为IP3X
3.配用隔离开关（GN30-12）的基本参数:
项目
单位
GN30-12/400-12.5
GN30-12/630-20
GN30-12/1000-31.5
开关柜额定电压
kV
12
1min工频耐受电压
（额定绝缘水平）
kV
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）
kV
75（相对地及相间）
85（隔离断口）
额定电流
A
400
630
1000
额定峰值耐受电流
kA
31.5
50
80
额定短时耐受电流（4S）
kA
12.5
20
31.5
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:
宽840×深（1300+400）×高2300.
●所用变方案当变压器容量大于30kVA时,柜宽为1000.
注:
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.
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