高压开关柜基本知识Word下载.docx

1、漆色母线安装相互位置垂直布置前后布置水平布置L1相黄上远左L2相绿中L3相红下近右2.开关柜的主要特点.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。.开关柜具有一定的操作程序，机械或电气的联锁保证操作程序的正确。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。.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

2、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。.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。.泄压装置：金属封闭式开关柜都有泄压装置，如：手车室、母线室、电缆室，当断路器或主母线、电缆室内发生内部故障电弧时，伴随电弧的出现，开关柜内部气压上升，达到一定的压力时，泄压装置的压力释放金属板将自动打开，释放压力和排泄气体，以确保操作人员和开关柜安全。3.高压开关柜正常使用条件.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

3、-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。.海拔高度: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Kaka=1（1.1-H10-4）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。.环境湿度: 日平均值不大于95%，月平均值不大于90%. .地震烈度: 不超过8度。 .其它条件:没有火灾、爆炸

4、危险、严重污染、化学腐蚀及剧烈振动的场所。二、高压开关柜组成及分类1.开关柜的组成开关柜应满足GB3906-20063-35 kV交流金属封闭开关设备标准的有关要求，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a.冷扎钢板或角钢（用于焊接柜） b.敷铝锌钢板或镀锌钢板（用于组装柜）c.不锈钢板（不导磁性） d.铝板（不导磁性）.柜体的功能单元a.主母线室（一般主母线布置按“品”字形或“1”字形两种结构b.断路器室 c.电缆室 d.继电器和仪表室 e.柜顶小母线室 f.二次端子室.柜内电器元件a.柜内常用一次电器元件

5、（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（SN6-10）、真空型（VS1-12）、SF6型（LN2-10）.高压接触器如： JCZ3-10D/400A型 .高压熔断器如：RN2-12、XRNP-12、XRNT-12 .变压器如:SC（B）10-10/0.4系列干变、 S11-10/0.4系列油变 .高压带电显示器GSN-10Q型 .绝缘件如:穿墙

6、套管、触头盒、绝缘子、绝缘热缩（冷缩）护套.主母线和分支母线 m.高压电抗器如串联型:CKSC和起动电机型:QKSG.负荷开关如:FN11-12、FZN23-12,高压单相并联电容器如:BFM12-30-1 等等b.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、调整和保护的电器元件）,常见的有如下设备:.继电器 .电度表 .电流表 .电压表.功率表 .功率因数表 .频率表 .熔断器.空气开关 .转换开关 .信号灯 .电阻.按钮 .微机综合保护装置等等。2、高压开关柜分类.按断路器安装方式分为移开式（手车式）和固定式a.移开式或手车式（用Y表示）：表示柜内的

7、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。b.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，固定式开关柜较为简单经济，如XGN2-10、GG-1A等。.按安装地点分为户内和户外a.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；b.用于户外（用W表示）;表示可以在户外安装使用， 如: GFW-10等开关柜。.按柜体结构可分为金属封闭铠装式开关柜、金属封

8、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a.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。b.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。c.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。d.敞开式开关柜，无防护等级要求，外壳有部分是敞开的开关设备。如GG-1A（F）型

9、高压开关柜.关于产品的分类? ? 根据GB3906-2006，产品的分类不再根据产品的结构，而是根据产品所提供的运行连续性将产品分类为LSC2B级、LSC2A级、LSC1级。其中LSC2 B级提供的运行连续性最高，LSC2 A级提供的运行连续性次之，LSC1级最低。 LSC： LSC代表当有一个打开的主回路隔室时的运行连续性丧失水平，也就是母线/电缆隔室保持带电的程度。 LSC1： 1 表示除打开功能单元的开关装置隔室外*，其它隔室均不能连续运行。LSC2： 2表示除打开功能单元的开关装置隔室外*，其它所有功能单元都能连续运行。LSC2A： A表示打开功能单元的开关装置隔室，该功能单元的其余隔

10、室中至少有一个隔室可以连续运行。a） 每两个功能单元间有一块隔板；b） 最少两个隔室，且每个功能单元最少一个断点。LSC2B： B表示打开功能单元的开关装置隔室，该功能单元的其他隔室可以连续运行。b） 最少三个隔室，且每个功能单元最少两个断点。LSC1-PM： PM表示隔板和活门是金属的。LSC2B-PI： PI表示至少一个隔板或活门是非金属的。* 如果打开的是单母线系统中的母线隔室，则该段母线上的所有功能单元的隔室可打开。.关于隔室的分类根据设备隔室可触及的程度，将设备的隔室分为联锁控制的可触及隔室、基于程序的可触及隔室、 基于工具的可触及隔室和不可触及隔室；联锁控制的可触及隔室、基于程序的

11、可触及隔室是需要打开进行日常操作和维护的隔室，打开这两个隔室不需要工具，联锁控制的可触及隔室是通过产品设计上的联锁控制来打开的；基于程序的可触及隔室需要专用程序和锁才能打开的隔室，这里的程序可以是联锁，也可以是设备的操作规程；基于工具的可触及隔室在正常操作和维护时不需要打开，若需要打开，则需要专用程序和工具，此处的程序与上述的程序一样，也可以是联锁，也可以是设备的操作规程，工具可以是包括锁在内的所有工具。不可触及隔室是用户不可以打开的隔室。如果打开，就不能保证该隔室的完整性。.关于隔板的分类根据隔板和/或活门全是金属的还是有非金属的，将产品的隔板分为PM级和PI级。实际上，开关设备和控制设备运

12、行连续性丧失恰当的分类是：LSC1、LSC1-PM、LSC1-PI、LSC2A-PM、LSC2A-PI、LSC2B-PM、LSC2B-PI。详细内容和示例见上表。三、 常见高压开关柜产品1.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（

13、ZN96-12）真空断路器，目前在12KV市场上使用量很大。.型号含义 K Y N 2 8 A 12 - - 环境特征号 一次方案号额定电压 设计序号户内移开式铠装柜 .柜体外形尺寸a.标准架空进出线方案b.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. KYN28A柜柜宽为800的相间距为210mm; 柜宽为1000 的相间距为275mm;. KYN28A结构外形.KYN28A外 形 图.开关柜基本参数表3-1项 目单 位数 据kV121min工频耐受电压（额定绝缘水平）42（相对地及相间）48（隔

14、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Hz50主母线额定电流A630 1250 1600 2000 2500 3150分支母线额定电流额定短时耐受电流（4S）kA16 20 25 31.5 40额定峰值耐受电流40 50 63 80 100外壳为IP4X, 隔室间和门打开时为IP2X.五防联锁简介a.当手车在柜体的工作位置合闸后, 手车被底盘车内部的闭锁电磁铁锁定,而不会被拉动.以防止带负荷误拉断路器手车。b.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到工作位置。c.断路器手车在工作

15、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.d.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;e.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. .操作程序a.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

16、灭）-合闸断路器.b.停电（检修）操作将断路器分闸-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.2.产品XGN-12 XGN12箱型固定式金属封闭开关设备,是用于310kV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

17、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GN38-12型, 下隔离用GN19-12型,接地开关用JN15-12。.产品型号的含义 X G N 12 - - 环境特征 额定短路开断电流 额定电压 设计序号户内用固定式箱型.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额定绝缘水平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

18、16, 20, 25, 31.5 额定短路关合电流40, 50, 63, 80额定短时耐受电流（4S有效值）IP4X, 门打时为IP3X.配用隔离开关（GN38-12）的基本参数.GN38-12/630-25GN38-12/1250-31.5开关柜额定电压（额定绝缘水平）额定电流630125063802531.5.开关柜外形尺寸电缆进出线及其联络柜标准方案: 宽800深1000高2200.（1700、1950） 柜深不包括前门及后封板尺寸,相间距离为210.内部结构图.外形图.产品特点a.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。b.柜体采

19、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。c.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。d.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。e.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；f.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。g.操作程序.送电操作:关好下门-操作接地开关分闸-操作隔离开关合闸,-断路器合闸.停电操作:断路器

20、分闸-操作隔离开关分闸, 操作接地开关合闸-打开下门.3.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310kV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（

21、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。.产品型号含义 X G N 2 12 Z /- 一次方案号 真空断路器设计序号户内用 箱式.基本参数 表3-3 序号名 称技 术 参 数12630;1000;1250;1600;2000;2500;31503630，10001000，20002500，31504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7585520406额定短路关合电流（峰值）100784s额定短时耐受电流9额定短路电流开断次数次3010机械寿命10000（20000-VS1）1

22、1二次回路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.隔离开关GN30-12（D）型的基本参数 表3-4a.小电流柜电缆进出线及联络柜标准方案: 宽1100深1200高2650b.小电流架空进出线柜标准方案:深（1200+400）c.大电流柜电缆进出线及联络柜标准方案: 宽1200高2650。d.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;.开关柜的结构a.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

23、与室之间用钢板隔开。柜体也可为组装式结构。b.断路器室在柜体中部，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。c.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。d.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J

24、S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,

25、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.开关柜配VS1真空断路器的方案图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.开关柜外型图.产品特性a.柜体结构为全组装式,整体强度好,外形美观。b.柜体对断路器的适应能力强,可配柜的断路器有：ZN63（VS1）、ZN65、ZVD4。c.结构合理：断路器室、母线室、电缆室、继