開關(guān)柜的基本知識介紹

1、開關(guān)柜的基本知識介紹第一章高壓開關(guān)柜概述一、基本概念1. 開關(guān)柜（又稱 成套開關(guān)或成套配電裝置）：它是以 斷路器為主的電氣設(shè)備；是指生產(chǎn)廠家根據(jù)電氣一次 主接線圖的要求，將有關(guān)的高 低壓電器（包括控制電器、保護電器、測量電器）以及母線、載流導(dǎo)體、絕 緣子等裝配在封閉的或敞開的金屬柜體內(nèi)，作為電力系統(tǒng)中接受和分配電能的裝置。2. 高壓開關(guān)設(shè)備：主要用于發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的高壓開關(guān)以及和控制、測量、保護裝置、電氣聯(lián)結(jié)（母線）、外殼、支持件等組成的總稱。3. 開關(guān)柜防護要求中的 五防”防止誤分誤合斷路器、防止帶電分合隔離開關(guān)、防止帶電合接地開關(guān)、防 止帶接地分合 斷路器、防止誤入帶電間隔。4

2、. 母排位置相序?qū)?yīng)關(guān)系：表1-1相別漆色母線安裝相互位置垂直水平引下線A相黃上遠(yuǎn)左B相綠中中中C相紅下近右相別漆色母線安裝相互位置垂直水平引下線A相黃上遠(yuǎn)左B相綠中中中C相紅下近右相別漆色母線安裝相互位置垂直水平引下線A相黃上遠(yuǎn)左B相綠中中中C相紅下近右5. 防護等級：外殼、隔板及其他部分防止人體接近帶電部分和觸及運動部件以及防止外部物體侵入內(nèi)部設(shè)備 的保護程度。表1-2IP3X防止直徑大于2.5mm 的物體1.防止直徑大于2.5mm 的固體進(jìn)入殼內(nèi)；2. 防止厚度（直徑）大于2.5mm 工具或金屬線觸及柜內(nèi)帶電部分或運動部件IP4X防止直徑大于1mm的物體1.防止直徑大于1mm的固體進(jìn)入殼

3、內(nèi)；2. 防止厚度（直徑）大于1mm工具或金屬線觸及柜內(nèi)帶電部分或運動部件IP5X防塵1.能防止灰塵進(jìn)入達(dá)到影響產(chǎn)品的程度；2. 完全防止觸及柜內(nèi)帶電部分或運動部件IP6X塵 密1.完全防止灰塵進(jìn)入殼內(nèi)；2.完全防止觸及柜內(nèi)帶電部分或運動部件二、開關(guān)柜的主要特點：1. 有一、二次方案，這是開關(guān)柜具體的功能標(biāo)志，包括電能匯集、分配、計量和保護功能電氣線路。一個開 關(guān)柜有一個確定的主回路 （一次回路）方案和一個輔助回路 （二次回路 ）方案，當(dāng)一個開關(guān)柜的主方案不能實 現(xiàn)時可以用幾個單元方案來組合而成。2. 開關(guān)柜具有一定的操作程序及機械或電氣聯(lián)鎖機構(gòu)，實踐證明: 無“五防”功能或 “五防功能不全

4、”是造成電力事故的主要原因。3. 具有接地的金屬外殼，其外殼有支承和防護作用.因此要求它應(yīng)具有足夠的機械強度和剛度，保證裝置的穩(wěn)固性 , 當(dāng)柜內(nèi)產(chǎn)生故障時 ,不會出現(xiàn)變形 ,折斷等外部效應(yīng)。同時也可以防止人體接近帶電部分和觸及運動 部件，防止外界因素對內(nèi)部設(shè)施的影響; 以及防止設(shè)備受到意外的沖擊。4. 具有抑制內(nèi)部故障的功能，“內(nèi)部故障 ”是指開關(guān)柜內(nèi)部電弧短路引起的故障， 一旦發(fā)生內(nèi)部故障要求把電弧故障限制在隔室以內(nèi)。三、高壓開關(guān)柜 正常使用條件 :1. 環(huán)境溫度：周圍空氣溫度不超過 40 C （上限），一般地區(qū)為-5 C （下限），嚴(yán)寒地區(qū)可以為-15 C。環(huán)境 溫度過高 ,金屬的導(dǎo)電率會

5、減低 ,電阻增加 ,表面氧化作用加劇 ; 另一方面 , 過高的溫度 ,也會使柜內(nèi)的絕緣件 的壽命大大縮短 ,絕緣強度下降 .反之,環(huán)境溫度過低 ,在絕緣件中會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 ,最終會導(dǎo)致絕緣件的破壞。2. 海拔高度 ： 一般不超過 1000 米. 對于安裝在海拔高于 1000 米處的設(shè)備 ,外絕緣的絕緣水平應(yīng)將所要求的絕緣耐受電壓乘以修正系數(shù)Kaka=1 - （1.1-H X 10-4）來決定。由于高海拔地區(qū)空氣稀薄 ，電器的外絕緣易擊穿 ,所以采用加強絕緣型電器，加大空氣絕緣距離，或在開關(guān)柜內(nèi)增加絕緣防護措施。3. 環(huán)境濕度 ： 日平均值不大于 95% ，月平均值不大于 90% 。4. 地震烈度

6、 ： 不超過 8 度。IP3X防止直徑大于 2.5mm 的物體1. 防止直徑大于 2.5mm 的固體進(jìn)入殼內(nèi)；2. 防止厚度 （直徑）大于 2.5mm 工具或金屬線觸及柜內(nèi)帶電部分或運動部件IP4X防止直徑大于 1mm 的物體1. 防止直徑大于 1mm 的固體進(jìn)入殼內(nèi)；2. 防止厚度 （直徑）大于 1mm 工具或金屬線觸及柜內(nèi)帶電部分或運動部件IP5X防 塵1.能防止灰塵進(jìn)入達(dá)到影響產(chǎn)品的程度；2. 完全防止觸及柜內(nèi)帶電部分或運動部件IP6X塵 密1. 完全防止灰塵進(jìn)入殼內(nèi)； 2. 完全防止觸及柜內(nèi)帶電部分或運動部件二、開關(guān)柜的主要特點：1. 有一、二次方案 ，這是開關(guān)柜具體的功能標(biāo)志 ，包括

7、電能匯集、分配、計量和保護功能電氣線路。一個開 關(guān)柜有一個確定的主回路 （一次回路）方案和一個輔助回路 （二次回路 ）方案，當(dāng)一個開關(guān)柜的主方案不能實 現(xiàn)時可以用幾個單元方案來組合而成。2. 開關(guān)柜具有一定的操作程序及機械或電氣聯(lián)鎖機構(gòu)，實踐證明 ： 無“五防”功能或 “五防功能不全 ”是造成 電力事故的主要原因。3. 具有接地的金屬外殼，其外殼有支承和防護作用 .因此要求它應(yīng)具有足夠的機械強度和剛度，保證裝置的 穩(wěn)固性 ， 當(dāng)柜內(nèi)產(chǎn)生故障時 ，不會出現(xiàn)變形 ，折斷等外部效應(yīng)。同時也可以防止人體接近帶電部分和觸及運動 部件，防止外界因素對內(nèi)部設(shè)施的影響 ;以及防止設(shè)備受到意外的沖擊。4. 具有

8、抑制內(nèi)部故障的功能， “內(nèi)部故障 ”是指開關(guān)柜內(nèi)部電弧短路引起的故障， 一旦發(fā)生內(nèi)部故障要求把 電弧故障限制在隔室以內(nèi)。三、高壓開關(guān)柜 正常使用條件 ：1. 環(huán)境溫度：周圍空氣溫度不超過 40 C （上限），一般地區(qū)為-5 C （下限），嚴(yán)寒地區(qū)可以為-15 C。環(huán)境 溫度過高 ，金屬的導(dǎo)電率會減低 ，電阻增加 ，表面氧化作用加劇 ;另一方面 ， 過高的溫度 ，也會使柜內(nèi)的絕緣件 的壽命大大縮短 ，絕緣強度下降 .反之，環(huán)境溫度過低 ，在絕緣件中會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 ，最終會導(dǎo)致絕緣件的破壞。2. 海拔高度 ： 一般不超過 1000 米. 對于安裝在海拔高于 1000 米處的設(shè)備 ，外絕緣的絕緣水平應(yīng)

9、將所要求的絕緣耐受電壓乘以修正系數(shù)Kaka=1 - （1.1-H X 10-4）來決定。由于高海拔地區(qū)空氣稀薄 ，電器的外絕緣易擊穿 ，所以采用加強絕緣型電器，加大空氣絕緣距離，或在開關(guān)柜內(nèi)增加絕緣防護措施。3. 環(huán)境濕度 : 日平均值不大于 95% ，月平均值不大于 90% 。4. 地震烈度 : 不超過 8 度。5. 其它條件 : 沒有火災(zāi)、爆炸危險、嚴(yán)重污染、化學(xué)腐蝕及劇烈振動的場所。第二章 高壓開關(guān)柜 組成及分類一、開關(guān)柜的組成；開關(guān)柜應(yīng)滿足 GB3906-19913-35 kV 交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求，由柜體和 斷路器二大部分組成，具有架空進(jìn)出線、 電纜 進(jìn)出線、母線聯(lián)絡(luò)等

10、功能。柜體由殼體、電器元件（包括絕緣件 ）、各種機構(gòu)、二次端子及連線等組成。 . 柜體的材料 : 1）. 冷扎鋼板或角鋼 （ 用于焊接柜 ）;2）敷鋁鋅鋼板或鍍鋅鋼板 （用于組裝柜 ）.3）. 不銹鋼板 （ 不導(dǎo)磁性 ）.4）. 鋁板 （不導(dǎo)磁性 ）. 柜體的功能單元：1）. 主母線室 （一般主母線布置按 “品”字形或“ 1字”形兩種結(jié)構(gòu) 2）. 斷路器室 3）. 電纜室 4）. 繼電器和儀表 室 5）. 柜頂小母線室 6）. 二次端子室. 柜內(nèi)電器元件：1. 柜內(nèi)常用一次電器元件（主回路設(shè)備）常見的有如下設(shè)備： 電流互感器 簡稱 CT 如： LZZBJ9-10電壓互感器簡稱PT如:JDZJ-

11、10接地開關(guān) 如 :JN15-12避雷器（阻容吸收器）如:HY5WS 單相型；TBP、JBP組合型隔離開關(guān)如:GN19-12、GN30-12、GN25-12高壓斷路器如：少油型（S）、真空型（Z）、SF6型（L） 高壓接觸器如： JCZ3-10D/400A 型 高壓熔斷器 如： RN2-12 、 XRNP-12 、 RN1-12變壓器如:SC（L）系列干變、S系列油變 高壓帶電顯示器 GSN-10Q 型絕緣件如:穿墻套管、觸頭盒、絕緣子、絕緣熱縮（冷縮 ）護套主母線和分支母線高壓電抗器 如串聯(lián)型 :CKSC 和起動電機型 :QKSG負(fù)荷開關(guān)如:FN26-12（L）、FN16-12（Z）高壓單相

12、并聯(lián)電容器如:BFF12-30-1 等等2. 柜內(nèi)常用的主要二次元件（又稱二次設(shè)備或輔助設(shè)備，是指對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察、控制、測量、調(diào)整和 保護的低壓設(shè)備） ,常見的有如下設(shè)備 :1. 繼電器 2. 電度表 3.電流表 4.電壓表 5. 功率表 6.功率因數(shù)表 7.頻率表 8.熔斷器 9. 空氣開關(guān) 10. 轉(zhuǎn)換開 關(guān) 11.信號燈 12. 電阻 13. 按鈕 14.微機綜合保護裝置等等。二、 高壓開關(guān)柜 分類 :1. 按 斷路器 安裝方式分為移開式（手車式）和固定式（1 ）.移開式或手車式（用Y表示）:表示柜內(nèi)的主要電器元件（如:斷路器）是安裝在可抽出的手車上的，由 于手車柜有很好的互換性 ,

13、因此可以大大提高供電的可靠性，常用的手車類型有 :隔離手車、計量手車、 斷 路器手車、 PT 手車、電容器手車和所用變手車等，如 KYN28A-12 。（2 ）.固定式（用G表示）:表示柜內(nèi)所有的電器元件（如：斷路器或負(fù)荷開關(guān)等）均為固定式安裝的，固定式 開關(guān)柜較為簡單經(jīng)濟，如 XGN2-10 、GG-1A 等。2. 按安裝地點分為戶內(nèi)和戶外（1） .用于戶內(nèi) （用 N 表示）; 表示只能在戶內(nèi)安裝使用，如： KYN28A-12 等開關(guān)柜；（2） .用于戶外 （用 W 表示）; 表示可以在戶外安裝使用，如： XLW 等開關(guān)柜。3. 按柜體結(jié)構(gòu)可分為金屬封閉鎧裝式開關(guān)柜、金屬封閉間隔式開關(guān)柜、金

14、屬封閉箱式開關(guān)柜和敞開式開關(guān) 柜四大類（1 ）.金屬封閉鎧裝式開關(guān)柜（用字母K來表示）主要組成部件（例如：斷路器、互感器、母線等）分別裝在接地的用金屬隔板隔開的隔室中的金屬封閉開關(guān)設(shè)備。如KYN28A-12 型高壓開關(guān)柜。（2）.金屬封閉間隔式開關(guān)柜（用字母 J 來表示）與鎧裝式金屬封閉開關(guān)設(shè)備相似，其主要電器元件也分別裝于單獨的隔室內(nèi)，但具有一個或多個符合一定防護等級的非金屬隔板。如JYN2-12 型高壓開關(guān)柜。（3）.金屬封閉箱式開關(guān)柜（用字母 X 來表示）開關(guān)柜外殼為金屬封閉式的開關(guān)設(shè)備。如 XGN2-12 型高 壓開關(guān)柜。（4）.敞開式開關(guān)柜，無保護等級要求，外殼有部分是敞開的開關(guān)設(shè)備

15、。如GG-1A（F） 型高壓開關(guān)柜第三章常見高壓開關(guān)柜產(chǎn)品一、產(chǎn)品 KYN28A-12KYN28A-12 型戶內(nèi)金屬鎧裝抽出式開關(guān)設(shè)備主要用于發(fā)電廠、工礦企事業(yè)配電以及電力系統(tǒng)的二次變電站的受電、送電及大型電動機的起動等。實行控制、保護、實時監(jiān)控和測量之用。有完善的五防功能,配用浙開 VS1（ZN63A-12） 真空斷路器，也可配由 ABB 公司生產(chǎn)的 VD4 真空斷路器、由上海富士電機開關(guān)有限分司生產(chǎn)的 HS型（ZN82-12）真空斷路器、中外合資廈門華電開關(guān)有限分司生產(chǎn)的VEP 型ZN96-12 ）真空斷路器目前在 12KV 市場上使用量很大1. 型號含義KYN28A-12- 鎧裝柜移開式

16、設(shè)計序號環(huán)境特征號一次方案號戶內(nèi)2. 柜體外形尺寸 ：（ 標(biāo)準(zhǔn)架空進(jìn)出線方案 ; 電纜進(jìn)出線方案 ）*電纜進(jìn)出線及聯(lián)絡(luò)柜標(biāo)準(zhǔn)方案：寬800（1000） X深1500 X高2300*架空進(jìn)出線標(biāo)準(zhǔn)方案：寬800（1000） X深1660 X高2300注：1.GZS1+電纜進(jìn)出線及聯(lián)絡(luò)柜標(biāo)準(zhǔn)方案：寬650X深1500X 高2300; 相間距為150mm; GZS11min 工頻耐受電壓（額定絕緣水平）48（ 隔離斷口 ）雷電沖擊耐受電壓（額定絕緣水平）kV42（ 相對地及相間 ）kV75（ 相對地及相間 ）柜柜寬為 800 的相間距為210mm; 柜寬為 1000 的相間距為 275mm;3.產(chǎn)品

17、結(jié)構(gòu)外形 ：圖 3-14.開關(guān)柜基本參數(shù)表 3-1項目 單位數(shù)據(jù)額定電壓kV12主母線額定電流分支母線額定電流85（ 隔離斷口 ）額定頻率HZ50A630 1250 1600 2000 2500 3150630 1250 1600 2000 2500 31504S 熱穩(wěn)定電流kA16 20 25 31.5 40額定動穩(wěn)定電流kA40 50 63 80 100防護等級外殼為IP4X, 隔室間和門打開時為 IP2X5.五防聯(lián)鎖簡介 ：（1 ） .當(dāng)手車在柜體的工作位置合閘后 ,在底盤車內(nèi)部的閉鎖電磁鐵被鎖定在絲杠上,而不會被拉動 .以防止帶負(fù)荷誤拉斷路器手車。（2）.當(dāng)接地開關(guān)處在合閘位置時 ,

18、接地開關(guān)主軸聯(lián)鎖機構(gòu)中的推桿被推入柜中的手車導(dǎo)軌上 ,于是所配斷 路器手車不能被推進(jìn)柜內(nèi)。（3 ）.斷路器手車在工作位置合閘后 ,出線側(cè)帶電 ,此時接地開關(guān)不能合閘 . 接地開關(guān)主軸聯(lián)鎖機構(gòu)中的推桿 被阻止,其操作手柄無法操作接地開關(guān)主軸.（4 ）.對于電纜進(jìn)線柜;母線分段柜和所用變方案 ,由于進(jìn)線電纜側(cè)帶電 ,下門上裝電磁鎖 ,來確保在電纜側(cè)帶 電時不能進(jìn)入電纜室;（5 ） .通過安裝在面板上的防誤型 轉(zhuǎn)換開關(guān) （帶紅綠牌 ）,可以防止誤分誤合斷路器 .6. 操作程序送電操作 :先裝好后封板 ,再關(guān)好前下門 操作接地開關(guān)主軸并且使之分閘 用轉(zhuǎn)運車 （平臺車）將手車（處于分閘狀態(tài) ）推入柜內(nèi)

19、（試驗位置 ） 把二次插頭插到靜插座上 （ 試驗位置指示器亮）（ 關(guān)好前中門 ） 用手柄將手車從試驗位置 （分閘狀態(tài) ）推入到工作位置 （ 工作位置指示器亮 , 試驗位置指示器滅 ） 合閘斷路器手車.停電（檢修）操作:將斷路器手車分閘 用手柄將手車從工作位置 （分閘狀態(tài) ）退出到試驗位置 （ 工作位置指示器滅, 試驗位置指示器亮 ） 打開前中門 把二次插頭拔出靜插座 （ 試驗位置指示器滅） 用轉(zhuǎn)運車將手車 （處于分閘狀態(tài) ）退出柜外 操作接地開關(guān)主軸并且使之合閘 打開后封板和前下門 .注意：下避雷器手車和中（下）PT手車可以在母線運行時直接拉出柜外.二、產(chǎn)品 XGN37-12XGN37 12 箱型固定式金屬封閉開關(guān)設(shè)備 ,是用于 310kV 三相交流 50Hz 作為單母線和單母線分 段系統(tǒng)接受與分配電能的裝置，特別適用于頻繁操作的場所。主要用于發(fā)電廠、工礦企事業(yè)配電以及電力 系統(tǒng)的二次變電站的受電 ,送電及大型電動機的起動等 .實行控制、保護、實時監(jiān)控和測量。柜體為全組裝 式結(jié)構(gòu),有完善的五防功能 ,配用固定式 ZN63A-12（VS1） 真空斷路器或 ABB 公司生產(chǎn)的固定式 VD4 真空 斷路器。上隔離用 GN30-12 型