关于10 kV高压开关柜的基本论述

关于10 kV高压开关柜的基本论述

作者：孙洪雨

来源：《硅谷》2015年第02期

摘 要 随着我国电力系统的迅猛发展，高压开关柜成为输变电设备制造业的重要组成部分，在整个电力工业中占有非常重要的地位，这就使得金属铠装全隔离手车中置式真空开关柜的应用越来越广泛，在这种情况下，为了保证电气设备的安全、可靠地运行，我们就必须对高压柜进行深入的了解。

关键词 真空断路器；中置式；电压互感器

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）02-0260-01 1 总则

10 kV金属铠装全隔离手车中置式真空高压开关柜设备主要用于电力系统的二次变电所的受电和送电，实现保护、监测等，对电力系统的安全运行很重要。下面就将对此产品中的功能设计、结构、性能等方面做一基本论述，及有一些容易出错的地方进行归纳总结 2 技术参数和性能要求 1）主要元件的要求。

真空断路器应符合GB、DL、SD、IEC和制造厂所在国的有关标准。真空泡及弹簧操作机构等主要部件应为国内先进或原装进口。真空断路器开关柜为手车中置式开关柜。断路器小车应灵活轻便，当断路器处于“试验”位置时，小车应自动与接地母线相联接（接地母线一般不小于50×5铜母线）。把大电流按规定比例变成小电流的电气设备，称为电流互感器。电流互感器二次的电流一般多为5安或1安，以供给电流测量装置和继电保护装置的电流线圈电流。电流互感器的布置便于维护、调试和检修。电压互感器是用来测量电网高电压的特殊变压器，它能将高电压按一定比例转换为较低的电压后，再连接到仪表上去测量。电压互感器，无论原边电压是多少伏，而副边电压一般均规定为100伏，以供给测量装置和继电保护装置的电压线圈所需要的电压；电压互感器一般为三相式接线；每个电压互感器，都应提供三个一次侧熔断器。10 kV为中性点不接地系统，本系统中的电压互感器，为了防止铁磁谐振过电压，采取二次开口三角形加微机消谐的方式。在10 kV电网中，通常采用三只单相三绕组电压互感器或者一只三相五柱式电压互感器的接线形式。必须指出，不能用三相三柱式电压互感器做这种测量。母线联络断路器与插头之间设机械闭锁，只有当断路器柜处于断开位置时，才能操作隔离触头。开关柜每回路均装设综合指示仪，具有显示开关位置、带电显示、温湿度控制、防凝露等功能。中门有状态指示器时，需要开走线孔。 开关柜应设有观察电缆及接地开关状态的观察窗，能观察到触头的接触情况。

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2）一般应具有的功能。

为了使运行人员在馈线断路器小车拉出的情况下，测量电动机的绝缘电阻，在开关柜后部电缆室的部位设一个可开启的柜门。该门的操作应符合“五防”要求。

作为建议，提出方案如下：开启后门的钥匙固定在断路器小车内，只有当小车拉出后，操作人员才能取出钥匙开启后门（注：后门在开启位置时，钥匙不能抽出）。当后门关闭，由运行人员抽出钥匙并插回小车上的固定锁孔后，断路器小车方能推入柜内，恢复工作状态。手车室要求：手车室内要安装有特定的导轨，可轻巧地推进或抽出手车；在静触头前端装有活门机构，手车从试验位置移至工作位置过程中活门自动打开，当手车从工作位置移至试验位置时，活门自动关闭；手车室内有隔离位置/试验位置及工作位置，且每一位置均设有定位装置；手车应能在柜门关闭时操作；观察窗玻璃应具备防爆要求，柜门关闭时柜体防护等级应能达到IP4X。电缆室的要求：电缆室内应有足够的空间，应能够安装电流互感器、过电压保护器、接地开关及零序电流互感器，并能使10 kV电缆头安装在电缆室内；接地母排截面积应能承受柜体热稳定电流的要求；连接电缆的柜底配置非导磁金属封板。母线室的要求：主母线采用铜母线。母线的搭接及其紧固件的选用符合GBJ149-90的要求； 继电器室的要求：要留有布置二次设备的足够空间。零序电流互感器按下列条件选择：根据国标相关规定执行，主要参数为XX/1A，10P5，10～15VA；有的需要把零序电流互感器的两根线反接，而且安装时要考虑装设电缆的方便。每一个工程现场一定要有运转小车来保证在现场在对断路器车、电压互感器小车、隔离小车等进行检修时，把这些小车从柜内抽出时放在运转小车上。一般情况下，如果现场高压开关柜不超过5面时，一台运转小车就够了，如果现场的屏比较多，那就要多用几个运转小车，才能在现场有大量维修时忙过来。进线柜的进线方式一定要跟和用户进行沟通，到底是从柜底电缆进线，还是在屏柜顶上架空进线。如果是在柜底电缆进线，屏深做成1500的就可以了，但如果是柜顶上架空进线，那就一定要把屏深要做成1660的，要不然柜里的铜排不好布置；在做工程时经常有设计员把高压柜的柜深提错，应为1660 mm，而提成1500 mm，使得柜体返工，与其连接的母线桥尺寸也要返工重做；另外当高压柜屏中电流较大时，内部元器件尺寸会较大，这时要注意把屏宽由原来的800 mm宽改成1000 mm宽，这时一定要记住高压接地刀要提成1000 mm宽的。如果是在柜底电缆进线，因为这时的电流互感器是正着放着的，下口接进线端，这时就要把电流互感器的两个二次端端反着接线，电气回路才会是正确的。带小车的航空插头芯数要提清楚；带小车的航空插头芯数时接线一定要在每一个上接一根线，如果上面两个接线时，航空插头就会接不上。另外与小车配套的静触头时也要注意，ABB的VD4的触头就要比国内常规用的小，VD4-12 1250A 31.5KA抽出式，相间距210，适用于KYN28A-12的800 mm宽柜，所用的静触头为ф35*72；而国产的VS1-12 1250A 31.5KA抽出式，相间距210，适用于KYN28A-12的800 mm宽柜，所用的静触头为ф49*82。如果不注意就会很容易弄错。在高压柜上应用我厂自己生产的一些保护装置时，要注意有的产品有其特殊性。PT保护装置ARV-851、ARV-851A、SR-196做工程设计时，为了实现后台遥控PT并列、解列功能。将装置逻辑插件的C21、C20端子（PT并列信号）作为并列状态的指示，接入主板普通开入量中。调试人员在后台RTU遥信状态中将该开入量遥信点按遥控断路器方式组遥控，就可以通过外部真实并列状态的接入实现遥控。综保装置：当外部开入量由光隔模块转接引入装置主板时，装置电源与光隔模块电源要分开，即各自采用独立的空开供电。高压柜的储

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能电机回路要求采用独立的空开供电。直流微断开关各厂家+、— 极性定义不同，设计时注意。高压柜内部继电器室空间很小，如果控制回路很复杂，选中间继电器时不要选JZ7这样的继电器，尺寸过大，继电器室内放不下，要改成小型中间继电器。在设计时，多考虑一下继电器尺寸，在设计中可以避免元器件太满而继电器室太小放不下。摇门开遥门一般开成网状门，这样在小室内方便安装元器件，中门有状态指示器时，需要开走线孔，一般小母线座JXZ-15，但有时小母线特别多，为小母线座为JXZ-17，要把小母线室扩大。 3）要注意工程中的特殊要求。

壳体防护等级；（主要看现场的工作条件是否恶劣，是否有粉尘，霉雾等，在化工厂一般存在这种情况多一些，如果有这些情况存在，就要加大防护等级了）。母排是否需要加热塑套管；如果加热塑套管可以增强安全系数。随屏是否需供备品备件；（特别是一些经常容易损坏的原件如熔断器芯子等，信号灯和按钮接点等）以备现场不时之需。母线桥制作方式；（一定要和现场核对尺寸，以免按图纸制作而现场位置发生更改时，母线桥与屏之间不配套）。 小母线提供紫铜棒还是铜导线，尤其是现场已经有屏，而现在是进行现场改造，涉及到和现场并屏，一定要注意这个问题。设计时，设计员要在明细表上提出钢铜管的尺寸和数量，按一排屏减去一面屏的长度（即N-1）来计算每根小母线的长度；铜管单根长度原则上不能超过6米。做状态显示器时，在屏有两列相互放置时注意排列图左、右位置，否则容易做错左右位置。 3 结论

目前，随着金属铠装全隔离手车中置式真空开关柜的应用越来越广泛，为了保证电气设备的安全、可靠地运行，我们必须对高压柜进行深入的了解，尤其要应该注意那些经常爱犯的错误，使以后对高压柜的认识能更全面。 参考文献

[1]GB 3906-2006 3.6 kV-40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备. [2]DL/T 404 3.6kV-40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制 设备.

[3]DL/T 593-2006 高压开关设备和控制设备标准的共用技术 要求.