高壓開關柜基礎知識

1、2022-3-24高低壓開關柜常識1襄陽中環(huán)水務有限公司 高壓開關柜常識 主講人：方彥偉2022-3-24高低壓開關柜常識2培訓內(nèi)容及目標培訓內(nèi)容培訓內(nèi)容 1、了解高壓開關柜分類、配置等相關內(nèi)容2、了解所涉及的相關標準中的結構相關內(nèi)容3、了解高壓開關柜的“五防”知識培訓目標培訓目標 熟悉高壓開關柜的種類及基本配置2022-3-24高低壓開關柜常識3關于電壓等級的劃分對于電氣設備，習慣上將1KV及以上劃為高壓，1KV以下為低壓；對于電力系統(tǒng)，一般1KV及以下為低壓，1KV-66KV為中壓，66KV-330KV為高壓，330KV-750KV為超高壓，750KV以上為特高壓；對于開關柜，500V以下

2、為低壓，有時660V也劃為低壓，3KV、6KV、10KV為中壓，24KV、35KV、66KV為高壓，其中66KV很少用。目前，常規(guī)的低壓開關柜一般為380V，高壓開關柜一般為3KV、6KV、10KV、24KV、35KV。2022-3-24高低壓開關柜常識4關于模擬母線的標志顏色電壓（KV）顏色電壓（KV）顏色電壓（KV）顏色交流0.23深灰交流13.8-20淺綠交流220紫交流0.4黃褐交流35淺黃交流330白交流3深綠交流60橙黃交流500淡黃交流6深藍交流110朱紅直流褐交流10絳紅交流154天藍直流500深紫注：1、模擬母線的寬度宜為6-12mm； 2、設備模擬的涂色應與相同電壓等級的母

3、線顏色一致； 3、不適用于弱電屏以及流程模擬的屏臺。2022-3-24高低壓開關柜常識5高壓開關柜基礎知識一、高壓（中壓）開關柜定義及分類 開關柜是金屬封閉開關設備的俗稱，按照GB3906（335KV金屬封閉開關設備）定義，金屬封閉開關設備是指除進出線外，完全被金屬外殼包住的開關設備。開關柜分類：1、按柜體結構分按柜體結構可分為金屬封閉鎧裝式開關柜、金屬封閉間隔式開關柜、金屬封閉箱式開關柜和敞開式開關柜四大類。a、鎧裝式交流金屬封閉開關設備 金屬封閉鎧裝式開關柜（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設備。如：KYN2

4、8A-12 型高壓開關柜。2022-3-24高低壓開關柜常識6高壓開關柜基礎知識b、間隔式交流金屬封閉開關設備 金屬封閉間隔式開關柜（用字母J 來表示）與鎧裝式金屬封閉開關設備相似，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。c、箱式交流金屬封閉開關設備 金屬封閉箱式開關柜（用字母X 來表示）開關柜外殼為金屬封閉式的開關設備。如XGN2-12 型高壓開關柜。d、敞開式開關柜，無保護等級要求，外殼有部分是敞開的開關設備。如GG-1A(F)型高壓開關柜。3、按安裝地點分為戶內(nèi)和戶外a、 用于戶內(nèi)（用N 表示）：表示只能在戶內(nèi)安裝

5、使用，如KYN28A-12 等開關柜。b、 用于戶外（用W 表示）：表示可以在戶外安裝使用，如：XLW等開關柜，箱式變電站。2022-3-24高低壓開關柜常識7高壓開關柜基礎知識2、按斷路器安裝方式分為移開式（手車式）和固定式a、移開式 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）是安裝在可抽出的收車上的，由于手車柜有很好的互換性，因此可以大大提高供電的可靠性，常用的收車類型有：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。特點：檢修方便，鴨嘴式、梅花觸頭容易發(fā)生故障。b、固定式 固定式（用G 表示）：表示柜內(nèi)的所有電器元件

6、（如：斷路器或負荷開關等）均為固定安裝的，固定式開關柜較為簡單經(jīng)濟.，如：XGN2-12、GG-1A 等。特點：運行可靠，維修不方便。2022-3-24高低壓開關柜常識8高壓開關柜基礎知識二、開關柜型號命名 開關柜型號是根據(jù)國家機械工業(yè)部發(fā)布的行業(yè)標準JB/T 8754 高壓開關設備型號編制辦法來命名。 JB/T 8754標準為推薦性而非強制性，因此開關柜命名不一定完全遵循本標準。 例如：按標準命名：KYN28A-12、JYN1-12、XGN2-12等2022-3-24高低壓開關柜常識9高壓開關柜基礎知識1、開關柜全型號組成（簡化）2022-3-24高低壓開關柜常識10高壓開關柜基礎知識1.1

7、、全型號組成的第13位按下表確定（環(huán)網(wǎng)-H）名稱名稱符號符號位置位置產(chǎn)品名稱鎧裝式交流金屬封閉開關設備K1間隔式交流金屬封閉開關設備J箱式交流金屬封閉開關設備X結構特征移開式Y2固定式G使用場所戶內(nèi)N3戶外W2022-3-24高低壓開關柜常識11高壓開關柜基礎知識1.2、第4位為設計序號，按產(chǎn)品型號證書發(fā)放的先后順序用阿拉伯數(shù)字表示，由型號頒發(fā)單位統(tǒng)一編排。（西高所）1.3、第5位為改進順序號，按改進先后順序用A、B、C表示，由型號頒發(fā)單位統(tǒng)一編排。1.4、第6位為額定電壓，用阿拉伯數(shù)字表示，單位千伏（KV）。1.5、第7位為主開關類型，見下表 （S） 配少油斷路器； （L） 配SF6斷路器；

8、 （Z） 配真空斷路器； （F） 配負荷開關（F、R） 配負荷開關+熔斷器組合；（J、R） 配接觸器+熔斷器組合；（F-C）（G） 配隔離開關1.6、第8位為主開關所配用的操動機構類別。常用彈簧操動機構T。1.7、第9位為開關柜的額定電流，以安培值表示（A）。1.8、第10為開關柜的額定短路開斷電流或額定短時耐受電流，以千安值表示（KA）。2022-3-24高低壓開關柜常識12高壓開關柜基礎知識實例“KYN28A-12 (Z) /T1250-31.5”型號解讀K鎧裝式交流金屬封閉開關設備Y移開式N戶內(nèi)28設計序號A改進順序號12額定電壓（12KV）(Z) 配真空斷路器T采用彈操機構1250額定

9、電流（1250A）31.5開斷（31.5KA）13KYN28A-1214KYN28A-12A-母線室B-手車（斷路器）室C-電纜室D-繼電器儀表室15KYN28-12繼電器儀表室繼電器儀表室開關室開關室檢修通道檢修通道母線室母線室電纜室電纜室前柜前柜后柜后柜安裝各功能安裝各功能單元手車的單元手車的空間空間16高壓手車斷路器高壓手車斷路器 功能：功能： 正常供電時通過負荷電流，當供電系統(tǒng)發(fā)生正常供電時通過負荷電流，當供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障或嚴重過負荷時，與其相應的繼電保護或自短路故障或嚴重過負荷時，與其相應的繼電保護或自動裝置配合，快速切斷故障電流或過負荷。動裝置配合，快速切斷故障電流或過負荷。電

10、氣、機械壽命：電氣、機械壽命：2000030000次次實物示意實物示意繪圖符號繪圖符號17高壓手車斷路器高壓手車斷路器-組成組成 組成：組成： 由底盤車、極柱、觸臂、由底盤車、極柱、觸臂、動觸頭、框架及內(nèi)部機構組成。動觸頭、框架及內(nèi)部機構組成。手車框架及內(nèi)置機構手車框架及內(nèi)置機構底盤車底盤車極極 柱柱觸觸 臂臂梅花觸頭梅花觸頭18高壓手車斷路器高壓手車斷路器-極柱極柱桶裝極柱：桶裝極柱： 真空泡及聯(lián)動機構安真空泡及聯(lián)動機構安裝于絕緣桶內(nèi)，打開上盒蓋，能裝于絕緣桶內(nèi)，打開上盒蓋，能清晰看到真空泡等。清晰看到真空泡等。桶裝極柱桶裝極柱固封極柱固封極柱固封極柱：固封極柱： 真空泡及聯(lián)動機構與真空泡及

11、聯(lián)動機構與絕緣桶澆注為一體，除塵效果更絕緣桶澆注為一體，除塵效果更好。好。19高壓手車斷路器高壓手車斷路器-機構機構儲能彈簧儲能彈簧目前，目前，310kV真空斷路器廣泛使真空斷路器廣泛使用彈簧儲能操作機構。用彈簧儲能操作機構。操作機構操作機構20高壓手車斷路器高壓手車斷路器-接地接地目前，目前，310kV真空斷路器手車真空斷路器手車接地方式：接地方式：手車滾輪接地手車滾輪接地手車銅導軌接地手車銅導軌接地手車底部銅排接地手車底部銅排接地手車鴨嘴式接地手車鴨嘴式接地21高壓手車斷路器高壓手車斷路器-尺寸示意尺寸示意配柜時，請仔細核對斷路配柜時，請仔細核對斷路器手車中的相間距器手車中的相間距P、極間

12、、極間距距H、梅花觸頭、梅花觸頭G的尺寸，的尺寸，保證設計柜體時的準確性保證設計柜體時的準確性HPG2022-3-24高低壓開關柜常識22XGN15-12“XGN15-12（F、R）/T100-31.5”型號解讀X箱式交流金屬封閉開關設備G固定式N戶內(nèi)15設計序號12額定電壓（12KV）(F、R) 配負荷開關+熔斷器組合T采用彈操機構100額定電流（100A）31.5開斷（31.5KA）（通過熔斷器實現(xiàn)） 2022-3-24高低壓開關柜常識23XGN15-12柜的組成結構2022-3-24高低壓開關柜常識24XGN15-12柜的組成結構2022-3-24高低壓開關柜常識25開關柜的組成 母線室

13、 主開關 電纜室 n操動機構、聯(lián)鎖機構和低壓控制室na.母線室母線室布置在柜的上部。在母線室中主母線連接 在一起，貫穿整排開關柜。 nb.主開關室內(nèi)裝有負荷開關，負荷開關的外殼為環(huán)氧樹脂澆注而成，充六氟化硫（SF6）氣體為絕緣介質，在殼體上設有觀察孔。開關室內(nèi)可根據(jù)客戶要求裝設SF6氣體密度表。nc. 開關柜有寬裕的電纜室，主要用于電纜連接，使單芯或 三芯電纜可以采用最簡單的非屏蔽電纜頭進行連接，同時充裕的空間還可以容納避雷器，電流互感器，下接地開關等元件。柜門有觀察窗和安全聯(lián)鎖裝置，電纜底板根據(jù)要求設有電纜密封圈，并配有支撐架和大小相宜的電纜夾。nd.帶聯(lián)鎖的低壓室同時起到控制屏的作用。低壓

14、室內(nèi)裝有帶位置指示器的彈簧操動機構和機械聯(lián)鎖裝置，也可以裝設輔助觸點、跳閘線圈、緊急跳閘機構、電容械帶電顯示裝置、鑰匙鎖和電動操作裝置，同時低壓室空間可還以供裝設控制回路、計量儀表和保護繼電器。26FLN36-122022-3-24高低壓開關柜常識27XGN2-12“XGN2-12）/T1250-31.5”型號解讀X箱式交流金屬封閉開關設備G固定式N戶內(nèi)2設計序號12額定電壓（12KV）T采用彈操機構1250額定電流（1250A）31.5開斷（31.5KA） 28XGN2-12柜的組成結構n1、母線室n2、壓力釋放通道n3、儀表室n4、組合開關室n5、手力操作及聯(lián)鎖機構n6、主開關室n7、電磁

15、或彈簧機構n8、接地母線n9、電纜室29XGN2-12柜的組成結構 儀表室 母線室 組合開關室 手力操作及聯(lián)鎖裝置 主開關室 電纜室電磁或彈簧機構下隔離開關30XGN2-12柜的組成結構 母線室在柜體后上部，為了減小柜體高度，母線呈品形排列，以高抗彎強度的資質絕緣子支持，母線與上隔離開關接線端子相連接 斷路器室在柜體下部，斷路器的傳動由拉桿與操動機構連接，繼路器下接線端與電流互感器連接，電流互感器與下隔離開關的接線端連接，斷路器上接線端與上隔離開關的接線端相連接，繼路器室還設有壓力釋放通道，若內(nèi)部電弧發(fā)生時，氣體可通過排氣通道將壓力彩旗。31XGN2-12柜的組成結構n電纜室：在柜體下部的后方

16、，電纜室內(nèi)支持絕緣子，可設有監(jiān)視裝置，電纜固定在支架上。n開關柜為雙面維護，前面檢修繼電器室的二次元件、維護操動機構、機械聯(lián)鎖及傳動部分、檢修斷路器，后面維修主母線和電纜終端，在斷路器室和電纜室均裝有照明燈。32ZN28-122022-3-24高低壓開關柜常識33GG1A-12（F）“GG1A-12（F）”型號解讀G固定式G高壓柜1設計序號A改進型12額定電壓（12KV）F防護型2022-3-24高低壓開關柜常識34高壓開關柜基礎知識三、開關柜額定值1、額定電壓 額定電壓為開關設備所在系統(tǒng)的最高電壓上限最高電壓上限。標準值：3.6、7.2、12、24、40.52、額定絕緣水平衡量開關設備絕緣水

17、平的兩個非常重要指標：額定短時工頻耐受電壓（額定短時工頻耐受電壓（1min）和額定雷電沖擊耐受電壓額定雷電沖擊耐受電壓。電力行業(yè)標準比GB11022要求高些，電力行業(yè)標準DL/T593還規(guī)定便于現(xiàn)場測量的空氣絕緣距離。 2022-3-24高低壓開關柜常識35高壓開關柜基礎知識耐壓參數(shù)耐壓參數(shù)額定電壓（kV）1min工頻耐受電壓（kV）額定雷擊沖擊耐受電壓（kV）帶電體相間與對地的空氣絕緣凈距（mm）相對地相間斷路器斷口隔離斷口相對地相間斷路器斷口隔離斷口3.62525252740404046-7.2323232366060607010012424242487575758512524656565

18、7912512512514518040.5959595118185185185215300DL/T404戶內(nèi)交流高壓開關柜訂貨技術條件，DL/T593高壓開關設備的共用訂貨技術導則2022-3-24高低壓開關柜常識36高壓開關柜基礎知識3、額定頻率 額定頻率的標準值為16.67Hz、 25Hz、 50Hz 。三相開關設備的額定頻率標準值為50Hz。4、額定電流 開關設備的額定電流是開關設備在規(guī)定使用和性能條件下能持續(xù)通過的電流有效值。如630A、1250A、3150A。功能單元是以單元內(nèi)各主回路元件中具有最小額定電流的元件的值， 作為該單元的額定電流。5、額定短時耐受電流（熱穩(wěn)定） 在規(guī)定使用

19、和性能條件下，在規(guī)定的短時間內(nèi)，開關設備在合閘位置能夠承載的電流的有效值。如20KA、25KA、31.5KA、40KA、50KA。 2022-3-24高低壓開關柜常識37高壓開關柜基礎知識6、額定峰值耐受電流（動穩(wěn)定） 在規(guī)定使用和性能條件下，開關設備在合閘位置能夠承載的額定短時耐受電流第一個在半波的電流峰值。如50KA、63KA、80KA、100KA、130KA。額定峰值耐受電流一般取額定短時耐受電流的2.55倍。7、額定短路持續(xù)時間 開關設備在合閘位置能承載額定短時耐受電流的時間間隔。如：0.5s、1s、2s、3s、4s。2022-3-24高低壓開關柜常識38高壓開關柜基礎知識四、外殼防護

20、等級（GB4208）1.外殼防護等級用IP代碼表示。 2.IP代碼由IP字母、第一位特征數(shù)字、第二位特征數(shù)字、附加字母及補充字母組成。 3.第一位特征數(shù)字表示防人身安全和防塵。 4.第二位特征數(shù)字表示防水。 第一和第二位特征數(shù)字不要求規(guī)定時，該處由字母“X”代替如：IP4X、IPXX；附加字母和補充字母不要求規(guī)定時可以直接省略。） 2022-3-24高低壓開關柜常識39高壓開關柜基礎知識IP代碼的組成及含義組成數(shù)字或字母對設備防護的含義對人員防護的含義代碼字母IPIP第一位特征數(shù)字防止固體異物進入防止接近危險部件0 0無防護無防護1 150mm手背2 212.5mm手指3 32.5mm工具4

21、41mm金屬絲5 5防塵金屬絲6 6塵密金屬絲第二位特征數(shù)字防止進水造成有害影響0 0無防護1 1垂直滴水2 215滴水3 3淋水4 4濺水5 5噴水6 6猛烈噴水7 7短時間浸水8 8連續(xù)浸水2022-3-24高低壓開關柜常識40高壓開關柜基礎知識IP代碼的組成及含義（續(xù)）組成數(shù)字或字母對設備防護的含義對人員防護的含義附加字母（可選擇）防止接近危險部件A手背B手指C工具D金屬絲補充字母（可選擇）專門補充的信息H高壓設備M做防水試驗時試樣運行S做防水試驗時試樣靜止W氣候條件2022-3-24高低壓開關柜常識41實例1.KYN28A-12產(chǎn)品外殼防護等級IP4X ，隔室間防護等級IP2X。 IP

22、4X：能阻擋直徑大于1mm金屬絲或厚度大于1.0mm窄條物體進入柜內(nèi)； IP2X：能阻擋手指或直徑大于12.5mm物體進入其他隔室。2.XGN15-12產(chǎn)品外殼防護等級IP3X 。 IP3X：能阻擋直徑或厚度大于2.5mm工具、金屬絲進入柜內(nèi)。3.YBM(P)29-12/0.4箱變外殼防護等級IP23 。 IP23：能阻擋手指或直徑大于12.5mm物體和在淋水條件下水進入柜內(nèi)。4.MNS低壓抽出式開關柜外殼防護等級最高可達IP54 。 IP54：能阻擋灰塵和在濺水條件下水進入柜內(nèi)。 2022-3-24高低壓開關柜常識42高壓開關柜基礎知識五、聯(lián)鎖 1、聯(lián)鎖目的 為了保證可靠的運行和操作者的安全

23、，金屬封閉開關設備應具有以下功能 ：（1）防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器（允許提示性）；（2）防止帶負荷分、合隔離開關（隔離手車）；（3）防止帶電時誤合接地開關；（4）防止接地開關處在閉合位置時誤合斷路器、負荷開關等開關；（5）防止誤入帶電間隔。以是5項統(tǒng)稱為“五防聯(lián)鎖”滿足送、斷電順序：先分負荷側后分電源側、先合電源側后合負荷側。滿足雙電源切換及換相：可同時分不可同時合。 2022-3-24高低壓開關柜常識43高壓開關柜基礎知識2、聯(lián)鎖要求 （1）防止帶負荷分、合隔離開關：要求隔離開關與斷路器或真空接器間進行聯(lián)鎖； （2）防止帶電時誤合接地開關、防止接地開關處在閉合位置時誤合斷路器、

24、負荷開關等開關：要求接地開關與一次回路開關（隔離開關、斷路器、真空接觸器等）間進行聯(lián)鎖；（3）防止誤入帶電間隔：要求一次回路開關與高壓柜門進行聯(lián)鎖；（4）滿足上、下隔離合、分順序：要求先合電源側開關后合負荷側開關；（5）滿足雙電源切換及換相：開關狀態(tài)可以出現(xiàn)同時處于斷開狀態(tài)，不能出同時閉合狀態(tài)。 2022-3-24高低壓開關柜常識44高壓開關柜基礎知識3、聯(lián)鎖分類根據(jù)上述要求可將聯(lián)鎖分為以下幾類：（1）隔離開關與斷路器之間（2）隔離開關與真空接觸器之間（3）隔離開關之間（4）隔離開關與柜門之間（5）接地開關與隔離開關之間（6）接地開關與斷路器之間 2022-3-24高低壓開關柜常識45實例一、

25、KYN28A-12產(chǎn)品如何實現(xiàn)五防聯(lián)鎖功能？1.防止帶負荷分、合隔離開關（隔離手車） ： 斷路器手車（上下觸頭相當于隔離開關），采用斷路器與地盤車聯(lián)鎖； 隔離手車，采用電磁鐵與斷路器進行電氣聯(lián)鎖，防止斷路器處于合閘位置搖出隔離手車。 2.防止誤分、誤合斷路器（允許提示性）； 因其允許提示性，且在其他聯(lián)鎖配合下，即使發(fā)生誤分、誤合斷路器，也不會產(chǎn)生事故，因此重要度不是很高。目前很少中置柜具備該功能。 實行該功能須采用電氣和機械2種聯(lián)鎖同時使用。3.防止接地開關處在合閘位置時關合斷路器： 接地開關處在合閘位置時，斷路器手車處在試驗位置，通過導軌聯(lián)鎖裝置，手車不能搖到工作位置。斷路器雖可以關合，但與

26、主回路已經(jīng)斷開，不會造成事故。2022-3-24高低壓開關柜常識46實例一、KYN28A-12產(chǎn)品如何實現(xiàn)五防聯(lián)鎖功能？4.防止在帶電時誤合接地開關： 當設備處于通電狀態(tài)時，斷路器處在合閘狀態(tài)，斷路器手車不能搖動，保持在工作位置，接地聯(lián)鎖機構的舌板不能往下按，接地開關不能合閘操作。5.防止誤入帶電隔室： 因防護對象為人，保證人身安全，因此該功能為五防之首。 一般通過接地開關或電磁鎖和門聯(lián)鎖來實現(xiàn)該功能。 停電順序： 斷路器分閘，手車搖到試驗位置，接地開關合閘，前下門和后下門打開。 送電順序： 關閉前下門和后下門，接地開關分閘，手車搖到工作位置，斷路器合閘。2022-3-24高低壓開關柜常識47

27、實例KYN28聯(lián)鎖現(xiàn)狀： 按正確的送電順序操作，處于通電狀態(tài)： 斷路器合閘，手車在工作位置，接地開關處于分閘位置，前下門和后下門通過聯(lián)鎖都不能打開，滿足要求。 但出現(xiàn)誤操作送電，不關前下門或和后下門，接地開關還是可以分閘，手車搖到工作位置，斷路器合閘，開關柜通電，但門開著，可以進入帶電隔室，不能滿足要求。 因此, KYN28接地聯(lián)鎖機構存在缺陷。解決方案： 通過開發(fā)接地開關后門反向聯(lián)鎖和前下門反向聯(lián)鎖解決。 后門反向聯(lián)鎖：后門不關接地開關不能分閘。（已開發(fā)完成） 前下門反向聯(lián)鎖：前下門不關接地開關不能分閘。 接地開關不分閘后續(xù)操作就不能進行。2022-3-24高低壓開關柜常識48開關柜手車的三個位置開關柜手車的三個位置n工作位置工作位置n試驗位置試驗位置斷路器與一次設備有聯(lián)系，合閘后，功率從母線經(jīng)斷路器傳至輸電線路。 二次插頭可以插在插座上，獲得電源。斷路器可以進行合閘、分閘操作，對應指示燈亮；斷路器與一次設備沒有聯(lián)系，可以進行各項操作，但是不會對負荷側有任何影響，所以稱為試驗位置。 斷路器與一次設備（母線）沒有聯(lián)系，失去操作電源（二次插頭已經(jīng)拔下），斷路器處于分閘位置。 n檢修位置檢修位置2022-3-24高低壓開關柜常識49KYN28-12柜實現(xiàn)五防