高压开关柜的选择.docx

高压开关柜的选择.docx

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高压开关柜的选择

一、课程设计的目的：

《风电场电气工程》是风动专业一门非常重要的专业课，有着新概念多、容抽象、实践性强、容多等特点。

课程设计是对学生所学课程容掌握情况的一次自我验证，有着极其重要的意义。

通过课程设计能提高学生对所学知识的综合应用能力，能全面检查并掌握所学容。

通过本课程的课程设计，使学生巩固风电场电气工程的根底理论知识和根本计算方法，了解电力工业的在关系和电气系统设计原理，熟悉电力行业规和标准，具备应用理论知识分析和解决实际问题的能力和工程意识，为将来从事工程设计、设备安装、系统调试、维护保养等工作打下良好的根底。

二、课程设计的要求：

（1）掌握风电场电气主接线设计的根本要求。

（2）掌握发电厂电气主接线的几种常用接线方式并能分析各接线方式的特点。

（3）熟悉各种电气主接线方案的经济性能比拟方法。

（4）掌握几种主要电气设备的选型计算方法。

（5）掌握配电装置布置的根本要求，并能画出简单的配电装置布置图。

三、课程设计的容：

风电场电气主接线〔方案B〕电气设备选型计算〔2班4组〕——高压成套开关柜选型与设备布置

四、高压开关柜简介

高压开关柜又称为成套开关或成套配电装置，是以断路器为主的电器设备，通常是生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将控制电器、保护电器和测量电器等有关的上下压电器以与母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的柜体，作为供电系统中承受和分配电能的装置。

开关柜由柜体和断路器两大局部组成，具有架空进出线、电缆进出线以与母线联络等功能。

五、高压开关柜的开展史

我国3～35kV高压开关柜的开展大致经历了三个阶段:

第一阶段50年代至60年代的开关柜产品，主要以仿原苏联产品为主，GG--1A型固定式开关柜是该时期的主要产品之一。

第二阶段从60年代末到70年代，国自行开发了许多手车式开关柜，例如35kV级的GBC型，l0kV级的GFC型、GC型产品。

第三阶段是进入80年代以后，由科研和制造单位联合研制和引进国外技术，生产了新型开关柜，例如JYN型间隔式手车柜、KYN型铠装式手车柜、BA/BB型手车柜、KGN型铠装固定柜、XGN型箱式固定柜、HXGN型环网柜等等

80年代中期对开关柜进展的“五防技术改造〞，使产品的安全可靠性有了显著的提高。

近年来真空断路器和六氮化硫（SF,）断路器安装在开关柜作为主开关使用日益增多。

最近10年，环网开关柜在我国城市电网改造与小型变配电站中得到广泛的使用。

环网开关柜适用于l0kV环网供电、双电源供电和终端供电系统中作为电能的控制和保护装置，也可用于箱式变电站。

环网开关柜中的负荷开关过去多采用油和产气式的，现大多采用真空或SF6负荷开关.在变压器线路上，大多采用负荷开关加熔断器保护，一一般选用限流熔断器，其额定电流值要根据变压器容量来选择。

六、国引进技术与自行研制主要高压开关柜

七、高压开关柜型号选择

1、接线方式——集电系统采用单母线分段接线方式。

2、额定电压——母线额定电压为35kV。

3、额定电流

7台风力机一组：

6台风力机一组：

根据上表数据知，可选取额定电流为630A的高压开关柜。

根据以上要求，选取KYN-35/02-ZN型移开式交流金属封闭间隔式开关柜。

八、KYN-35/02-ZN型金属铠装移开式开关柜概述

1、KYN-35/02-ZN金属铠装移开式开关柜的结构

按组成分为仪表箱、前柜和后柜三局部。

相互之间用紧固螺钉连成一整体。

按功能特征可分仪表箱、手车室、电缆室和母线四局部。

各局部以接地的金属隔板分隔，外壳防护等级为IP2X。

该设备具有体积小、开断短路电流大、安装方便、检修周期长等特点。

适用于发电厂和变电所等额定电压为3kV、最高工作电压不超过40.5kV的单母线与单母线分段的电力系统中，作控制承受和分配电能之用。

2、KYN-35/02-ZN型开关柜正常使用环境条件

周围空气温度-10℃到40℃；海拔不超过1000m；相对湿度不大于90％；周围空气不受腐蚀性或可燃性气体、水蒸气等明显污染；地震烈度不超过8级；无经常性剧烈振动。

3、KYN-35/02-ZN型开关柜技术数据

4、KYN-35/02-ZN型开关柜主要电器技术数据

九、KYN-35/02-ZN型开关柜一次线路方案选择

1、一次线路进线——根据集电系统电气主接线设计，选用02号一次线路电缆进线。

2、一次线路出线——根据集电系统电气主接线设计，选用02号一次线路电缆出线。

3、避雷器兼电压互感器柜——选用42号接线图。

十、KYN-35/02-ZN型金属铠装移开式开关柜结构特点与优势

1、外壳：

此种开关柜的外壳和隔板是用覆铝锌钢板经过数控机床加工和折弯之后栓接而成，因此，装配好的开关柜能保证结构尺寸的统一性。

覆铝锌钢板具有很强的抗腐蚀与抗氧化作用，并且具有比同等钢板高的机械强度。

开关柜被隔板分成手车室、母线室、电缆室和继电器仪表室，每一单元均独立接地。

2、手车：

根据各自的功能作用,可分为隔离手车（简称GL车）、电压互感器手车〔简称PT车〕、电流互感器手车〔简称CT车〕、下层电压互感器手车〔简称XPT车〕、计量手车〔简称JL车〕、隔离电压互感器手车〔简称GL+PT车〕、熔断器手车〔简称RDQ车〕、下层避雷器手车〔简称XBLQ车〕、接地手车〔简称JD车〕与核相手车〔简称HX车〕、配用专用推进机构，能实现工作、试验位置的互换。

且同类手车，有极高的互换性。

3、断路器隔室：

断路器隔室安装了特定的轨道供手车移动。

断路器在试验位置与工作位置之间移动时，隔离活门自动打开或关闭，保证工作人员不触与带电体。

手车可在柜门关闭的情况下被操作，通过观察窗可看到手车在柜所处的位置，同时看到手车上的任何标志。

4、母线小室：

主母线从一个开关柜引至另一个开关柜通过分支小母线和静触头盒固定，在穿越邻柜侧板时用母线套管固定。

全部母线采用热缩绝缘管塑封。

5、电缆隔离室：

充裕的电缆室不但可以连接多根电缆，而且可安装电流互感器、接地开关、避雷器等。

6、联锁装置 

（1）开关柜具有可靠的联锁装置，切实保障了操作人员与设备的安全； 

（2）接地开关在分闸位置时，手车才能在试验位置与工作位置之间移动； 

（3）只有断路器手车可靠定位在试验位置或工作位置时，方可操作； 

（4）手车在工作位置时，二次插头被锁定不能拔出； 

（5）接地开关关合时，手车不能从试验位置移至工作位置； 

（6）接地开关仅在手车处于试验位置时才能被操作； 

（7）二次插头与手车位置的联锁：

手车只有在试验位置时，二次插头才能插入或解除；手车处于工作位置时，由于机械联锁作用，二次插头被锁定，不能解除。

7、五防功能

〔1〕、高压开关柜的真空断路器小车在试验位置合闸后，小车断路器无法进入工作位置。

〔防止带负荷合闸〕

〔2〕、高压开关柜的接地刀在合位时，小车断路器无法进合闸。

〔防止带接地线合闸〕

〔3〕、高压开关柜的真空断路器在合闸工作时，盘柜后门用接地刀上的机械与柜门闭锁。

〔防止误入带电间隔〕.

〔4〕、高压开关柜的真空断路器在工作时合闸，合接地刀无法投入。

〔防止带电合接地线〕

〔5〕、高压开关柜的真空断路器在工作合闸运行时，无法退出小车断路器的工作位置。

〔防止带负荷拉刀闸〕

十一、课程设计小结

在两个星期的课程设计中我收获了很多。

首先是对理论知识的掌握，在设计过程中，通过查阅相关专业资料书籍以与与小组同学之间的相互讨论和教师的耐心指导，增加了我对风电场电气工程的根底理论知识和根本计算方法的了解，另外也提高了我查阅资料和数据的能力。

其次是小组同学之间的相互合作，虽然在任务书中我们都有明确的分工，但当课程设计一筹莫展的时候，我们还是通过互相讨论以与询问教师找到了一些方法，这也培养了我们的团队协作能力。

最后通过大家的共同努力我们终于完成了本小组的课程设计容，深深地体会到了一种成就感。