开关柜基础知识

开关柜设计基础1. 引言开关柜是电力系统中一种常见的设备，用于控制、保护和监测电力设备和电路。

它们的设计对于电力系统的正常运行非常重要。

本文将介绍开关柜设计的基础知识，包括开关柜的功能、设计原则和常见要求等方面。

2. 开关柜的功能开关柜主要有以下功能：1.控制电路：通过开关柜可以实现对电力设备和电路的远程控制。

它们可以打开或关闭电路，调节电压和电流等操作。

2.保护电路：开关柜可以监测电路的工作状态，一旦发现异常，如过载、短路或地故障，它们将采取保护措施，如自动断电等。

3.监测电路：开关柜可以监测电路的运行情况，如电压、电流、温度等参数，并将这些信息反馈给操作员。

4.配电：开关柜用于将电力源分配到不同的负载上，确保电力系统稳定运行。

3. 开关柜设计原则在设计开关柜时，应遵循以下原则：1.安全性：开关柜应具备良好的安全性能，包括防火、防爆、防冲击等。

它们的结构应符合相关安全标准，并配备合适的保护设备。

2.可靠性：开关柜必须具备高度可靠性，能够在恶劣环境下正常工作。

可以采用双重或多重备份的设计，以确保在某个部件发生故障时，系统仍能正常运行。

3.可维护性：开关柜应具备良好的可维护性，方便维修和检查。

设计时应考虑易于拆卸、更换故障部件和清洁维护。

4.合理布局：开关柜的内部设备布局应合理，以提供足够的工作空间和排列有序的电气连接。

这样可以提高操作员的工作效率和减少错误发生的可能性。

5.统一标准：设计开关柜时应参考相关的行业标准和规范，以确保其符合行业要求。

这包括电气安装、耐热性能、净空距离等方面的标准。

6.适应性：开关柜的设计应适应不同的电力系统要求。

可以采用模块化设计，以便根据需要进行扩展或配置。

4. 常见开关柜设计要求在设计开关柜时，还需要考虑一些常见的要求，包括：1.外观设计：开关柜的外观应美观、整洁，符合现代化的电力设备形象。

可以选择适当的颜色和材料来提高其外观质量。

2.空间利用：开关柜的设计应充分利用空间，以减少设备占地面积。

10KV 高压开关柜基础知识1.高压熔断器：用于最简单的短路保护电器,当电路或电路中的设备过载或发生故障,其所在电路的电流超过规定值并经一定时间后,高压熔断器熔件发热而熔断；2.高压隔离开关：用于保证高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用，不能用与切断、投入负荷电流和开断短路电流，仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作；3.高压断路器：用于切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行；4.高压电流互感器：用于将一次系统的大电流按比例变换成小电流，供给测量仪表和保护装置用；5.高压电压互感器：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压,供保护、计量、仪表装置使用；6.零序电流互感器：用于通过电流互感器检测被保护系统的一次侧三相电流的矢量和；7.氧化锌避雷器：用于由限制过电压以保护电气设备；8.高压接地开关：用于在检修开关柜时放电;防止误操作送电；9.综合保护装置：用于接收各类输入的信号与键盘设置以及显示屏显示共同参入控制从而执行保护动作；10.高压柜仪表室：用于直观反应设备目前运行状态以及各参数变化情况。

主要技术参数：1.10KV母排、熔断器额定电压、额定电流、额定频率、额定工频耐受电压、额定雷击冲击耐受电压；2.断路器额定适中开断电流、额定关合峰值电流、额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流；3.接地开关额定关合峰值电额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流；4.操动机构分合闸线圈额定电压、直流电阻、功率，储能电机额定电压、功率；5.各类测量仪表测量范围以及模拟量数据装换区间；6.柜体防护等级及符合的国家标准编号。

常规保护：1.限时速断保护；2.电流速断保护；3.过电流保护；4.过负荷保护；5.低电压保护；6.单相接地电流保护；7.温度保护；8.机械五防保护基本倒闸操作：1.远程分开断路器；2.就地确认相应断路器状态；3.在智能操控装置上确认控制状态在0位、控制模式由自动切换到手动、由远程切换到就地；4.分开控制柜控制电源与蓄能电源；5.利用操作手柄逆时针退出断路器小车至实验位；6.合上接地倒闸、断开所有仪表电源以及装置电源；7.悬挂断电标示牌防止误送电。

凹凸压开关柜根底学问培训教材真空开关柜根底学问在实际使用中多将真空断路器装入金属柜内，构成高压开关柜。

开关柜中除了断路器之外，还要安装起隔离电路作用的隔离开关、起安全保障作用的接地开关、起测量或保护作用的电流互感器和电压互感器、起过电压保护作用的避雷器或RC 吸取器，而且还要安装继电保护用的二次回路元件和线路，引接电缆或架空线都可以进入柜内，使开关柜成为一个有相对独立组合功能的配电装置。

在发电厂的开关站、输电线路的变电站、承受电能的用户终端变电所中，都大量承受各种开关柜。

大约在10 年之前，装有少油断路器的开关柜在全国几乎占居垄断地位，但随着真空断路器的兴起，少油开关拒逐步退居其次。

自1993 年提出“无油化改造“要求以来，更助长了这一趋势，有的省市甚至明令制止在城市电网及重要用户的所、站建设中连续使用少油开关拒，而旧站则逐步用真空开关柜来取代少油开关柜。

目前我国真空开关柜方面的技术标准有：GB3906-91 3～35kV 沟通金属封闭开关设备DL404-91 户内沟通高压开关柜订货技术条件开关拒的技术参数与断路器技术参数相仿，依据所装断路器的参数而定，唯一不同的是，开关拒额定电流依据主回路中各电器元件〔例如隔离开关，或电流互感器〕的最小额定电流取值。

２.高压真空开关拒的类型高压真空开关柜，可有三种分类方式，每一类又有假设干个根本类型，它们各有自己的特点。

详见表１。

表１：常见高压真空开关柜构造特点分类根本类型构造特点优缺点方式按断路器安装方式固定式①断路器固定安装②柜内装有隔离开关①柜内空间较宽阔，检修简洁②易于制造，本钱较低③安全性差①断路器移出柜外，更换、修理便利按柜内隔室的构成移开式半封闭式箱式断路器可随移开部件(手车)移出柜②省却隔离开关外③构造紧凑④加工精度较高，价格贵些柜体正面、侧面封闭，柜体反面和①构造简洁，造价低母线不封闭②安全性差①母线也被封闭，安全隔室数目较少，或隔板防护等级低性好些于IP1X ②构造简洁一些，价格稍高①断路器及其两端相连的元件均间隔式铠装式空气绝缘有隔室②隔板由非金后板制成构造与间隔式一样，但隔板由接地金属板制成极间和极对地的绝缘靠空气间隙保证①安全性更好些②构造简洁，价格贵些①安全性最好②构造更简洁，价格更高① 绝缘性能稳定② ②造价低③柜体体积大些按柜内绝极间和极对地绝缘靠较小的空气①柜体体积小，但防凝缘介质复合绝缘间隙加固体绝缘材料来保证性能不够牢靠②造价高一些① 技术简洁SF6 气体全部回路元件置于密闭以容器中，② 加工精度要求高绝缘充入SF6 气体①价格高半封闭型开关柜(如GG-1A(F)Z)(见图一)和箱式开关拒(如XGN 和GGXZ) (见图二)都属于固定式，而间隔式(如JYN 型)和铠装式开关拒(KYN 型)都属于移开式的(JYN 型、KYN 型等其他相关开关柜的外型图请参阅我公司产品样本和网站上的具体说明)。

开关柜是指按一定的线路方案将一次设备、二次设备组装而成的成套配电装置，是用来对线路、设备实施控制、保护的，分固定式和手车式，而按进出线电压等级又可以分高压开关柜(固定式和手车式)和低压开关柜(固定式和抽屉式)。

开关柜的结构大体类似，主要分为母线室、断路器室、二次控制室(仪表室)、馈线室，各室之间一般有钢板隔离。

内部元器件包括：母线(汇流排)、断路器、常规继电器、综合继电保护装置、计量仪表、隔离刀、指示灯、接地刀等。

从应用角度划分：(1)进线柜：又叫受电柜，是用来从电网上接受电能的设备(从进线到母线)，一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

(2)出线柜：也叫馈电柜或配电柜，是用来分配电能的设备(从母线到各个出线)，一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

(3)母线联络柜：也叫母线分断柜，是用来连接两段母线的设备(从母线到母线)，在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络，以满足用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷。

(4)PT柜：电压互感器柜，一般是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现保护功能。

内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。

(5)隔离柜：是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电设备与供电设备用的，它可以给运行人员提供一个可见的端点，以方便维护和检修作业。

由于隔离柜不具有分断、接通负荷电流的能力，所以在与其配合的断路器闭合的情况下，不能够推拉隔离柜的手车。

在一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁，防止运行人员的误操作。

(6)电容器柜：也叫补偿柜，是用来作改善电网的功率因数用的，或者说作无功补偿，主要的器件就是并联在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器等保护用电器。

一般与进线柜并列安装，可以一台或多台电容器柜并列运行。

电容器柜从电网上断开后，由于电容器组需要一段时间来完成放电的过程，所以不能直接用手触摸柜内的元器件，尤其是电容器组;在断电后的一定时间内(根据电容器组的容量大小而定，如：1分钟)，不允许重新合闸，以免产生过电压损坏电容器。

⾼压开关柜基础知识⾼压开关柜基础知识培训第⼀章⾼压开关柜概述⼀、基本概念1.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。

2.⾼压开关设备：主要⽤于发电、输电、配电和电能转换的⾼压开关以及和控制、测量、保护装置、电⽓联结（母线）、外壳、⽀持件等组成的总称。

3.开关柜防护要求中的“五防”：防⽌误分误合断路器、防⽌带电分合隔离开关、防⽌带电合接地开关、防⽌带接地分合断路器、防⽌误⼊带电间隔。

4.母排位置相序对应关系：表1-1⽌外部物体侵⼊内部设备的保护程度。

表1-2三、⾼压开关柜正常使⽤条件:1、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-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。

2、海拔⾼度:⼀般不超过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Ka[ka=1÷(1.1-H×10-4)]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。

3、环境湿度: ⽇平均值不⼤于95%，⽉平均值不⼤于90%。

4、地震烈度:不超过8度。

5、其它条件:没有⽕灾、爆炸危险、严重污染、化学腐蚀及剧烈振动的场所。

第⼆章⾼压开关柜组成及分类⼀、开关柜的组成；开关柜应满⾜GB3906-1991《3-35 kV交流⾦属封闭开关设备》标准的有关要求，由柜体和断路器⼆⼤部分组成，具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。

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