高壓開關(guān)柜發(fā)展分析

1、高壓開關(guān)柜的發(fā)展與分析高壓開關(guān)柜的發(fā)展與分析電氣工程系電氣工程系 胡飛躍胡飛躍一、概述 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，作為基礎(chǔ)的電力工業(yè)也得到了長期快速的發(fā)展。作為電力建設(shè)中的重要設(shè)備之一，高壓開關(guān)柜市場需求量很大，同時也對高壓開關(guān)設(shè)備提出了更高的要求。以國內(nèi)外高壓開關(guān)柜技術(shù)對比入手，找出我國的差別以及今后國內(nèi)生產(chǎn)廠家努力的方向。二、國外高壓開關(guān)柜的總體發(fā)展現(xiàn)狀 國外總體技術(shù)水平國外許多有實力的高壓開關(guān)柜制造商都開發(fā)了自有的競爭力產(chǎn)品，提高了絕緣水平，改變了開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)，使得高壓開關(guān)柜發(fā)展很快，水平逐年提高。如日本三菱公司的M A - E C 型下置式手車柜，德國西門子公司的8BK20 系列中置柜。

2、ABB 公司最近又推出更先進(jìn)永磁操動機(jī)構(gòu)斷路器的組件式開關(guān)柜。美國GE 公司的PV 型雙層鎧裝式斷路器和日本研制的四層斷路器柜。 高壓開關(guān)柜向著智能化、高可靠性、少維護(hù)方向發(fā)展，如A B B 公司采用REF542plus 智能型控制保護(hù)單元以及無鐵芯傳感器，不僅可以使開關(guān)柜智能化，而且還可以實現(xiàn)開關(guān)柜的生產(chǎn)過程標(biāo)準(zhǔn)化。從開關(guān)柜的設(shè)計類別上看，鎧裝式是主流，間隔式日趨減少。 二、國外高壓開關(guān)柜的總體發(fā)展現(xiàn)狀 從開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)型式樣看，中置式開關(guān)柜的生產(chǎn)廠家越來越多。從開關(guān)柜的外絕緣介質(zhì)上說，空氣絕緣柜占中壓開關(guān)柜的絕大多數(shù)。氣體絕緣開關(guān)柜是以惰性氣體（主要是SF6 或N 2 ）為絕緣開關(guān)柜（C -

3、 G I S ）。由于其主要的電氣元器件裝在密閉的惰性氣體中，完全與外界環(huán)境相隔離，免受外界環(huán)境因素影響，設(shè)備的運(yùn)行更為穩(wěn)定、可靠，而且縮小了相間和相對地距離，從而使開關(guān)柜小型化，并實現(xiàn)了真正意義上的全工況、免維護(hù)。二、國外高壓開關(guān)柜的總體發(fā)展現(xiàn)狀 作為高壓開關(guān)柜的主要元件之一 真空斷路器，繼續(xù)朝著小型化、高可靠性、少維護(hù)的方向發(fā)展，在斷路器的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，更多的產(chǎn)品采用本體與操動機(jī)構(gòu)一體化的設(shè)計方案。隨著真空技術(shù)和嵌入技的發(fā)展，ABB 公司率先將免維護(hù)的真空滅弧室直接澆鑄在環(huán)氧樹脂中，形成了一個獨立的斷路器極柱。這種形式的斷路器，使真空天弧室和其他導(dǎo)電件與外界環(huán)境完全隔離，避免外力和外界環(huán)境

4、對滅弧室和其他導(dǎo)電件的影響，增強(qiáng)了外絕緣強(qiáng)度，而且澆鑄式極柱大大減少了手工裝配工作量，最大限度減少極柱裝配過程中可能出現(xiàn)的誤差，從而使斷路器的安全可靠性大大提高。操動機(jī)構(gòu)方面，ABB 公司率先推出永磁操動機(jī)構(gòu)，具有永磁鐵保持，電容放電驅(qū)動，感應(yīng)式接近開關(guān)、節(jié)能等顯著的創(chuàng)新點，并可以很容易與電子控制設(shè)備配合，還可能實現(xiàn)選相操動、同步開斷等復(fù)雜功能。 主要技術(shù)參數(shù)有：1.額定電壓、額定電流、額定頻率、額定工頻耐受電壓、額定雷擊沖擊耐受電壓；2.斷路器額定適中開斷電流、額定關(guān)合峰值電流、額定短時耐受電流、額定峰值耐受電流；3.接地開關(guān)額定關(guān)合峰值電額定短時耐受電流、額定峰值耐受電流；4操動機(jī)構(gòu)分合閘

5、線圈額定電壓、直流電阻、功率，儲能電機(jī)額定電壓、功率；5.柜體防護(hù)等級及符合的國家標(biāo)準(zhǔn)編號。三、國內(nèi)高壓開關(guān)柜的總體發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)高壓開關(guān)柜發(fā)展情況我國開關(guān)柜經(jīng)過了仿蘇仿歐美產(chǎn)品自主開發(fā)的漫長過程。高壓開關(guān)柜由最初單一的GG1A 固定式高關(guān)發(fā)展到現(xiàn)在的手車柜與固定柜并存。 目前市場廣泛應(yīng)用的K Y N 2 8 中置式手車柜，能滿足各種不同的使用要求。柜體結(jié)構(gòu)也逐漸由焊接式框架向組裝式過度，加工設(shè)備由普機(jī)床被數(shù)控車床代替，加工工藝水平得到了很大的提高。高壓開關(guān)柜的總體技術(shù)水平得到很大的提高。 中置式中壓開關(guān)柜是金屬鎧裝，空氣絕緣加熱縮材料絕緣，帶可移開式斷路器手車、電壓互感器手車、避雷器手車、分段

6、隔離手車等的戶內(nèi)配電裝置。開關(guān)柜采用單母線分段，額定電壓12kv；可抽出的斷路器手車上裝置型真空斷路器，斷路器手車為中置式，按功能不同可分饋線斷路器、主變壓器斷路器、分段斷路器手車等；電纜室一般為前開門 開關(guān)柜柜體使用敷鋁鋅板并重復(fù)折邊，有較高的機(jī)械強(qiáng)度，柜體平整，斷路器手車鋼度好，結(jié)構(gòu)結(jié)實，加工精度高，斷路器手車進(jìn)、出及活動簾門開、閉靈活。 開關(guān)柜開關(guān)柜分隔為母線室、電纜室、斷路器室、低壓室，導(dǎo)電回路除線路接地開關(guān)、電纜終端連接裝置外，采用復(fù)合絕緣方式，連接螺栓使用絕緣罩，整個導(dǎo)電回路由母線，分支母線，母線側(cè)、線路側(cè)瓣形插頭及斷路器，電流互感器，線路接地開關(guān)，電纜終端連接裝置組成。斷路器室斷

7、路器手車有工作、試驗隔離、檢修三個位置，以配合開關(guān)柜工作于運(yùn)行、熱備用、冷備用、檢修四種工作狀態(tài)。 由于采用了插頭方式，開關(guān)柜不設(shè)隔離開關(guān)。斷路器和開關(guān)柜的控制、信號、儲能系統(tǒng)由二次接插件相連。插頭的針頭有柔韌性，插入時有導(dǎo)向作用，有利于接觸良好，防止損壞。 開關(guān)柜開關(guān)柜附有檢修轉(zhuǎn)運(yùn)小車，斷路器在檢修時可將斷路器拉出轉(zhuǎn)移到檢修轉(zhuǎn)運(yùn)小車上，再移動檢修轉(zhuǎn)運(yùn)手車將斷路器運(yùn)至檢修地點。高壓開關(guān)柜的高壓開關(guān)柜的“五防五防”功能功能1 1、防止誤分、誤合斷路器；、防止誤分、誤合斷路器；2 2、防止帶負(fù)荷將手車?yán)龌蛘咄七M(jìn)、防止帶負(fù)荷將手車?yán)龌蛘咄七M(jìn)3 3、防止帶電將接地開關(guān)合閘；、防止帶電將接地開關(guān)合閘

8、；4 4、防止接地開關(guān)合閘位置合斷路器、防止接地開關(guān)合閘位置合斷路器5 5、防止進(jìn)入帶電的開關(guān)柜內(nèi)部、防止進(jìn)入帶電的開關(guān)柜內(nèi)部。 四、國內(nèi)高壓開關(guān)柜與國外先進(jìn)高壓開關(guān)柜的差距四、國內(nèi)高壓開關(guān)柜與國外先進(jìn)高壓開關(guān)柜的差距（1）智能化方面智能技術(shù)在于將數(shù)字技術(shù)，在線監(jiān)測技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)應(yīng)用于高壓開關(guān)柜中。如ABB 公司采用REF542plus 智能型控制保護(hù)單元，使開關(guān)柜智能化，操作“傻瓜化”。而我國的高壓開關(guān)目前還達(dá)不到這樣的先進(jìn)水平。四、國內(nèi)高壓開關(guān)柜與國外先進(jìn)高壓開關(guān)柜的差距四、國內(nèi)高壓開關(guān)柜與國外先進(jìn)高壓開關(guān)柜的差距（2 ）小型化的差距國外在絕緣間距和工頻耐壓等各方面的要求比中國國內(nèi)低。例如ABB 公司在開關(guān)柜小型化做了相當(dāng)?shù)难芯?。采用了?fù)合絕緣和小型化真空滅弧室，使柜的體積大大減小。四、國內(nèi)高壓開關(guān)柜與國外先進(jìn)高壓開關(guān)柜的差距四、國內(nèi)高壓開關(guān)柜與國外先進(jìn)高壓開關(guān)柜的差距（3）加工工藝方面的差距國外一些先進(jìn)的生產(chǎn)廠家，都有先進(jìn)的加工設(shè)備和加工所用的模具，而我們國家引進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備與國外沒有大的差異，而生產(chǎn)用的模具差異就大了，再加上員工的培訓(xùn)方面的差距，使得開關(guān)柜的整體精度就