来源:电力四射
一、基本概念
开关柜(又称成套开关或成套配电装置):它是以断路器为主的电气设备;是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求,将有关的高低压电器(包括控制电器、保护电器、测量电器)以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内,作为电力系统中接受和分配电能的装置。
二、开关柜的主要特点
1.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。
2.开关柜具有一定的操作程序及机械或电气联锁机构,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。
3.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。
三、开关柜的组成
开关柜由柜体和电器元件二大部分组成。
1.柜内常用一次电器元件(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(S)、真空型(Z)、SF6型(L)]
高压接触器[如:JCZ3-10D/400A型]
高压熔断器[如:RN2-12、XRNP-12、RN1-12]
变压器[如:SC(L)系列干变、 S系列油变]
高压带电显示器[GSN-10Q型]
绝缘件[如:穿墙套管、触头盒、绝缘子、绝缘热缩(冷缩)护套]
主母线和分支母线
负荷开关[如:FN26-12(L)、FN16-12(Z)]
高压单相并联电容器[如:BFF12-30-1] 等等
2.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、调整和保护的低压设备),常见的有如下设备:1.继电器;2.电度表;3.电流表;4.电压表;5.功率表;6.功率因数表;7.频率表;8.熔断器;9.空气开关;10.转换开关;11.信号灯;12.电阻;13.按钮;14.微机综合保护装置等等。
四、高压开关柜分类
1.按断路器安装方式分为移开式(手车式)和固定式
(1).移开式或手车式(用Y表示):表示柜内的主要电器元件(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。
(2).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)均为固定式安装的,固定式开关柜较为简单经济,如XGN2-10、GG-1A等。
2.按安装地点分为户内和户外
(1).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;
(2).用于户外(用W表示);表示可以在户外安装使用,如: XLW等开关柜。
3.按柜体结构可分为金属封闭铠装式开关柜、金属封闭间隔式开关柜﹑金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜四大类
(1).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。
(2).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。
(3).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。
(4).敞开式开关柜,无保护等级要求,外壳有部分是敞开的开关设备。如GG-1A(F)型高压开关柜
五、常用类型开关柜的结构、参数及操作程序
(一)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,配用浙开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(ZN96-12)真空断路器,目前在12kV市场上使用量很大。
2.柜体外形尺寸:( 标准架空进出线方案; 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: 宽800(1000)×深1660×高2300
注: 1.GZS1 电缆进出线及联络柜标准方案: 宽650×深1500×高2300; 相间距为150mm; GZS1柜柜宽为800的相间距为210mm; 柜宽为1000 的相间距为275mm;
3.产品结构外形:
4.开关柜基本参数
项 目 |
单 位 |
数 据 |
额定电压 |
kV |
12 |
1min工频耐受电压(额定绝缘水平) |
kV |
42(相对地及相间) 48(隔离断口) |
雷电冲击耐受电压(额定绝缘水平) |
kV |
75(相对地及相间) 85(隔离断口) |
额定频率 |
HZ |
50 |
主母线额定电流 |
A |
630 1250 1600 2000 2500 3150 |
分支母线额定电流 |
A |
630 1250 1600 2000 2500 3150 |
4S热稳定电流 |
kA |
16 20 25 31.5 40 |
额定动稳定电流 |
kA |
40 50 63 80 100 |
防护等级 |
外壳为IP4X, 隔室间和门打开时为IP2X |
5.五防联锁简介:
(1).当手车在柜体的工作位置合闸后,在底盘车内部的闭锁电磁铁被锁定在丝杠上,而不会被拉动.以防止带负荷误拉断路器手车。
(2).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柜内。
(3).断路器手车在工作位置合闸后,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.
(4).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;
(5).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.
6.操作程序
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, 试验位置指示器灭)---------合闸断路器手车.
停电(检修)操作:
将断路器手车分闸-----------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.
(二)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3~10kV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(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。
1.产品型号含义:
序号 |
名 称 |
单位 |
技 术 参 数 |
|||||||||||
1 |
额定电压 |
kV |
12 |
|||||||||||
2 |
额定电流 |
A |
630;1000;1250;1600;2000;2500;3150 |
|||||||||||
3 |
主母线额定电流 |
A |
630,1000 |
1000,2000 |
2500,3150 |
|||||||||
4 |
额定绝缘水平 |
1min工频耐压 |
相间及对地 |
kV |
42 |
|||||||||
断口间 |
kV |
48 |
||||||||||||
雷电冲击耐压 |
相间及对地 |
kV |
75 |
|||||||||||
断口间 |
kV |
85 |
||||||||||||
5 |
额定短路开断电流 |
kA |
20 |
31.5 |
40 |
|||||||||
6 |
额定短路关合电流(峰值) |
kA |
50 |
80 |
100 |
|||||||||
7 |
额定峰值耐受电流 |
kA |
50 |
80 |
100 |
|||||||||
8 |
4s额定短时耐受电流 |
kA |
20 |
31.5 |
40 |
|||||||||
9 |
额定短路电流开断次数 |
次 |
30 |
|||||||||||
10 |
机械寿命 |
次 |
10000(20000-VS1) |
|||||||||||
11 |
二次回路1min工频耐压 |
kV |
2 |
|||||||||||
12 |
外壳防护等级 |
IP2X |
||||||||||||
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 |
||||||||||||
3.隔离开关:GN30-12(D)型的基本参数 表3-4 |
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项目 |
单位 |
GN30-12(D)/1250-40 |
GN30-12(D)/630-20 |
GN30-12(D)/1000-31.5 |
GN30-12/2000-50 |
GN30-12/3150-50 |
||||||||
开关柜额定电压 |
kV |
12 |
||||||||||||
雷电冲击耐受电压(额定绝缘水平) |
kV |
75(相对地及相间) 85(隔离断口) |
||||||||||||
额定电流 |
A |
1250 |
630 |
1000 |
2000 |
3150 |
||||||||
额定峰值耐受电流 |
kA |
100 |
50 |
80 |
125 |
125 |
||||||||
额定短时耐受电流(4S) |
kA |
40 |
20 |
31.5 |
50 |
50 |
4.开关柜外形尺寸:
*小电流柜电缆进出线及联络柜标准方案: 宽1100×深1200×高2650
*小电流架空进出线柜标准方案: 宽1100×深(1200 400)×高2650
*大电流柜电缆进出线及联络柜标准方案: 宽1200×深1200×高2650。
*大电流架空进出线柜标准方案: 宽1200×深(1200 600)×高2650
注: 小电流柜的相间距为250mm; 大电流柜的相间距为275mm;
5.开关柜的结构:
图3-4为外型图,图3-5为配ZN28A-12真空断路器的方案,图3-6为配VS1真空断路器的方案。