建筑工程设计施工-10KV开关柜控制回路和保护回路原理
10KV开关柜原理1
KCO
SEL KA1 IN
LOGO themegallery
2-6 分闸合闸-储能
L+
QA1
5
SA
6
1L 2R
PML
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
绿灯亮
IN
XB4
1HL2
2HL2 3HL2
SEL SEL SEL QF WS
XB1 XB2 XB3
S2闭合
KO
S3 QF
QF S2
HQ KO
PML SEL KCO
绿灯亮
IN
XB4
1HL2
黄灯亮
SEL SEL SEL
2HL2
QF WS
XB1 XB2 XB3 3HL2
S1闭合
S2断开
S2闭合
KO
S3闭合
S3 QF
QF
S2
HQ KO
QA1
L-
QF OFF
S9
S8
QF
Y1得电
Y1
S1 S2 M
S3
储能电机 停转
S3断开
KCO
SEL KA1 IN
LOGO themegallery
2-1 分闸合闸-初始状态
L+
QA1
5
SA
6
SA置于就地
1、2接通 1L
2R
PML
KA1 SEL KCO
PML
IN
QA1断开
SB1
SB2
XB4 1HL2
2HL2 3HL2
SEL SEL SEL QF WS
XB1 XB2 XB3
KO S3
QF QF S2
10KV开关柜原理
10KV开关柜原理10KV开关柜主要由三个部分组成：断路器、隔离开关和组合电器。
断路器用于断开电力系统中的电流，隔离开关用于隔离设备，并提供安全的工作环境，组合电器用于控制和保护电力系统。
这些部分共同工作，确保电力系统的安全运行。
首先，断路器是10KV开关柜中的主要部件之一、它的作用是断开电流，以确保设备的安全工作。
断路器通常由电磁力触发器控制。
当电流过大或系统发生故障时，触发器会断开断路器，使电流停止流动。
断路器通常具有短路和过载保护功能，能够快速响应故障并保护电力系统。
其次，隔离开关是10KV开关柜中的另一个重要部件。
它的作用是隔离设备并提供安全的工作环境。
隔离开关通常由手动操作，可以将设备与电源分离，避免在操作或维护时产生电击风险。
隔离开关通常与断路器配合使用，使维护和检修更加方便。
另外，组合电器是10KV开关柜中的关键部件之一、它通常由控制回路、保护回路和信号回路组成。
控制回路用于控制10KV开关柜的各种操作，如开关、断开电流等。
保护回路用于实时监测电力系统的电流和电压，并在故障发生时触发断路器。
信号回路用于传输开关状态、电流和电压等信息。
此外，10KV开关柜在设计上还必须考虑到高电压的安全问题。
为了确保操作人员的安全，10KV开关柜通常采用绝缘材料和防爆结构。
绝缘材料用于隔离电力系统中的高电压，防止人员触电。
防爆结构则用于防止电力系统发生爆炸，保护人员的生命安全。
总之，10KV开关柜的原理是通过断路器、隔离开关和组合电器等部件的协同工作，控制和保护电力系统中的设备。
这些部件充分考虑了高电压环境下的安全问题，并能够快速响应电力系统的故障，确保电力系统的安全运行。
10KV开关柜控制回路和保护回路原理
SEL SEL SEL QF WS
XB1 XB2 XB3
S2闭合
KO
S3 QF
QF S2
HQ KO
QA1
L-
QF OFF
S9
S8
QF
Y1得电
Y1
S1 S2 M
S3
KCO
SEL KA1 IN
LOGO
2-6 分闸合闸-储能
L+
QA1
5
SA
6
1L 2R
PML
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
绿灯亮
继电器类型
中间继电器 电压继电器 电流继电器 时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护）
……
LOGO
1-5 控制器件-接触器、继电器有关符号
接触器控制对象：电动机及其它电力负载。 接触器技术指标：额定工作电压、电流、主电路 （流过的电流大，需加灭弧装 置）
S9
S8
QF
Y1得电
Y1
S1 S2 M
S3
储能电机 停转
S3断开
KCO
SEL KA1 IN
LOGO
2-9 分闸合闸-合闸中
L+
QA1
5
SA
6
1L 2R
PML
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
绿灯亮
IN
XB4
1HL2
黄灯亮
SEL SEL SEL
2HL2
QF WS
XB1 XB2 XB3 3HL2
S2闭合
合闸线圈 得电
QA1
KO
S3闭合
S3 QF
QF
10KV开关柜二次控制原理图详解
继电器类型
中间继电器 电压继电器 电流继电器 时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护）
……
1-5 控制器件-接触器、继电器有关符号
接触器控制对象：电动机及其它电力负载。 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目。
线圈
KM
接触器主触头－－用于主电路
（流过的电流大，需加灭弧装 置）
KM
辅助触头－－用于控制电路
L+
QA1
5
SA
6
1L 2Rຫໍສະໝຸດ PML合上QA1SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
IN
XB4
1HL2
2HL2 3HL2
SEL SEL SEL QF WS
XB1 XB2 XB3
KO S3
QF QF S2
HQ KO
QA1
L-
S9
S8
QF
QF
OFF
Y1
S1 S2 M
S3
KCO
SEL KA1 IN
2-3 分闸合闸-回路加电
L-
QF OFF
S9
S8
QF
Y1得电
Y1
S1 S2 M
S3
储能电 机得电
KCO
SEL KA1 IN
2-7 分闸合闸-储能中
L+
QA1
5
SA
6
1L 2R
PML
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
绿灯亮
IN
XB4
1HL2
2HL2 3HL2
SEL SEL SEL QF WS
XB1 XB2 XB3
S2闭合
10KV开关柜原理 ppt课件
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
绿灯灭
IN
XB4
红灯亮 1HL2
黄灯亮
SEL SEL SEL
2HL2
QF WS
XB1 XB2 XB3 3HL2
开关辅助 接点变换
S2闭合
合闸线圈 失电
QA1
KO
S3 QF S2
S3闭合 QF
HQ KO
L-
28
QF OFF
S1闭合
S2断开
S9
S8 QF断开
S1 S2
开关柜手车的三个位置
断路器与一次设备有联系，合闸后，功率 工作位置 从母线经断路器传至输电线路。
试验位置
二次插头可以插在插座上，获得电源。断路 器可以进行合闸、分闸操作，对应指示灯亮； 断路器与一次设备没有联系，可以进行各项 操作，但是不会对负荷侧有任何影响，所以 称为试验位置。
断路器与一次设备（母线）没有联系，失去操 检修位置 作电源（二次插头已经拔下），断路器处于分
L-
32
TQ得电开关分闸
QF TQ
S9
S8
S1 S2
QF
QF
在开关合闸 过程中分闸弹 簧已经被拉伸 Y1 储能。
M S3
KCO
SEL IN
KA1
ppt课
2-15 分闸合闸-分闸后
L+
QA1
5
SA
6
1L 2R
PML
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
IN
XB4
1HL2
绿灯亮
2HL2 3HL2
SEL SEL SEL QF WS
SEL KA1 IN
10KV开关柜原理
PML
SB1
SB2
1HL2
KO
S9 QF QF QF
S8
S1
S2 M S3
儲能電 機得電
S3
QF S2
S2閉合
Y1得電
KO OFF KCO SEL KA1 IN
HQ
Y1
QA1
L-
2-7
L+
分閘合閘-儲能中
1
2
L
QA1
5
SA
KA1
PML SEL KCO XB4 IN
6
R
綠燈亮
2HL2
SEL SEL SEL QF WS XB1 XB2 XB3 3HL2
PML
合上QA1
SB1
SB2
1HL2
KO
S9
QF
S8 QF
S1
S2 M S3
S3
QF S2 HQ
QF
Y1得電
KO OFF Y1 KCO SEL KA1 IN
QA1
L-
2-4
L+
分閘合閘-回路加電
1
2
L
QA1
5
SA
KA1
PML SEL KCO XB4 IN 2HL2
6
R
SEL SEL SEL QF WS XB1 1HL2 3HL2 XB2 XB3
4
原理圖上所有電器，必須按國家統一符號標注，且均按未通電狀
態表示； 5
6 繼電器、接觸器的電壓線圈只能並聯，不能串聯； 控制順序只能由控制電路實現，不能由主電路實現。
2-1
L+
分閘合閘-初始狀態
1 2 SA置於就地 1、2接通
L KA1 PML SEL KCO XB4 IN SB1 SB2 2HL2 XB1 XB2 XB3 R SEL SEL SEL QF WS 3HL2
最新10KV开关柜二次接线原理
10K V开关柜二次接线原理10KV开关柜二次接线原理1、综述10kV开关柜的主要部分包括：真空断路器、电流互感器、就地安装的微机保护装置、操作回路附件(把手、指示灯、压板等等)、各种位置辅助开关。
其中，断路器与电流互感器安装在开关柜内部，微机保护、附件、电度表安装在继电器室(沿用以前的叫法，其实已经没有继电器了)的面板上，端子排与各种电源空气开关安装在继电器室内部，端子排通过控制电缆或专用插座与断路器机构连接。
理解开关柜的二次接线，我们需要找到两份图纸：综自厂家提供的保护原理图、接线图;开关柜厂家提供的二次原理图、配线图、端子排图、断路器机构原理图。
综自厂的图纸是开关柜厂家的设计原始依据，也是我们审核开关柜厂家图纸的依据。
开关厂的原理图一般都是根据综自厂的原理图修改的，再示意性的画出电流、电压、信号量的输入，控制量的输出。
2、10kV电缆出线中置柜的二次接线KYN28A(GZS1)中置柜是城区变电站使用最多的10kV开关柜型式，从正面看，它明显分成三部分，最上面是继电器室，中间是断路器室，下面是空室(什么也没有)，母线等高压设备安装在背面的柜体内。
如图8-1-1所示。
图8-1-12.1继电器室继电器室的面板上，安装有微机保护装置、操作把手、保护出口压板、指示灯(合位红灯、分位绿灯、储能完成黄灯);继电器室内，安装有端子排、微机保护控制回路直流电源开关、微机保护工作直流电源、储能电机工作电源开关(直流或交流)。
图8-1-1是早期开关柜的图片，继电器室就是安装电流表和指示灯的位置。
2.2断路器室10kV中置柜最常用的断路器是VS1真空断路器，断路器机构内的接线通过专用插座与继电器室的端子排联接。
插头的一段与断路器机构固定连接，另一段是一个专用插头，配套的插座安装在断路器室的右上方，从插座引出线接至继电器室端子排。
为了搞明白二次回路，我们需要对操作过程进行一定的了解。
中置柜断路器手车有三个位置：断开、试验、运行(需要注意的是，断路器手车和断路器是两个概念，断路器手车其实就是断路器和它的座)。
电力：10KV开关柜二次原理图详解 (1)
10KV真空 开关
3-2 防止开关跳跃原理
L+
QA1
PML SB1
按下SB1
HQ得电
KO
S3 QF
QF S2
HQ KO
QA1
L-
10KV ABC
负载
10KV真空 开关
3-3 防止开关跳跃原理
L+
QA1
PML SB1
10KV
按下SB1
QF断开
KO 1 24 S3
QF QF S2
HQ KO
QF接通
常开 常闭
KM
1-6 控制器件-时间继电器类型
瞬时动作 通电延时式 断电延时式
常闭触点 常开触点 常开 通电后延时闭合 常闭 通电后延时断开 常闭 断电后延时闭合 常开 断电后延时断开
1-7 控制器件-继电接触控制电路读图和设计中 应注意的问题：
1 首先了解工艺过程及控制要求； 2 搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的控制关系； 3 控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而右的顺序进行读
KO 1 24 S3
QF QF S2
HQ KO
QF断开
QA1
L-
KO持续供电
负载
同时由于机 构或负载有故 障。在操作时 造成开关合不 上或事故跳闸
4-1 继电保护-过流
L+
QA1
5
SA
6
1L 2R
PML
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
IN
XB4
1HL2
重瓦斯 跳闸
速断 过流
2HL2
3HL2
L+
QA1
5
SA
10KV高压开关柜原理
继电器类型
中间继电器 电压继电器 电流继电器 时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护）
……
2021/6/1
1-5 控制器件-接触器、继电器有关符号
接触器控制对象：电动机及其它电力负载。 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目。
10KV
按下SB1
QF断开
KO 1 24 S3
QF QF S2
HQ KO
QF接通
ABC
QA1
L-
KO得电
负载
2021/6/1
真空开关 合上
3-4 防止开关跳跃原理
L+
QA1
PML SB1
10KV
按下SB1
ABC
KO1、4接通
QF断开
KO 1 24 S3
QF QF S2
HQ KO
QF接通
QA1
L-
KO得电
KO
S3 QF
QF S2
HQ KO
QA1
TQ得电开关分闸
L-
2021/6/1
QF TQ
S9
S8
S1 S2
QF
QF
在开关合闸 过程中分闸弹 簧已经被拉伸 Y1 储能。
M S3
KCO
SEL IN
KA1
2-15 分闸合闸-分闸后
L+
QA1
5
SA
6
1L 2R
PML
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
IN
XB4
10KV开关柜控制回路和保护回路原理
KO
S3闭合
S3 QF
QF
S2
HQ KO
L-
QF OFF
S1闭合
S2断开
S9
S8
QF
Y1得电
Y1
S1 S2 M
S3
储能电机 停转
S3断开
KCO
SEL KA1 IN
18
2-10 分闸合闸-真空开关合上后
L+
QA1
5
SA
6
1L 2R
PML
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
绿灯灭
IN
XB4
红灯亮 1HL2
辅助触头－－用于控制电路
常开
（流过的电流小，无需加灭 弧装置）
常闭
KM
7
1-6 控制器件-时间继电器类型
瞬时动作 通电延时式 断电延时式
常闭触点 常开触点
常开 通电后延时闭合 常闭 通电后延时断开
常闭 断电后延时闭合 常开 断电后延时断开
8
1-7 控制器件-继电接触控制电路读图和设计中 应注意的问题：
SB2
KA1
PML SEL KCO
绿灯亮
IN
XB4
1HL2
2HL2 3HL2
SEL SEL SEL QF WS
XB1 XB2 XB3
S2闭合
KO
S3 QF
QF S2
HQ KO
QA1
L-
QF OFF
S9
S8
QF
Y1得电
Y1
S1 S2 M
S3
储能弹簧拉 伸中
KCO
SEL KA1 IN
16
2-8 分闸合闸-储能完成后
10KV开关柜控制回路和保护回路原理
1-2 控制器件-按钮
常开（动合）触头
常闭（动断）触头
电路符号
S和QF
电路符号
S和QF
用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。
1-3 控制器件-微动和辅助开关
结构与按钮类似， 但其动作要由机械撞击。
继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触头可以通过大 电流，而继电器的 触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。
XB4
KCO
SEL
PML
PML
SB1
SB2
KO
QF
HQ
KO
QF
L+
L-
QF
TQ
Y1
S9
S8
S2
S3
1HL2
2HL2
3HL2
M
SEL
SEL
SEL
XB1
XB2
XB3
QF
WS
KCO
SEL
KA1
IN
QF
QF接通
绿灯亮
QF
3-1 防止开关跳跃原理
S2
S3
QA1
QA1
PML
SB1
KO
QF
HQ
KO
L+
L-
10KV
IN
S2闭合
储能电机运转储能
S1断开
S3闭合
S3接通
S2接通
黄灯灭
Y1得电
绿灯灭
合闸线圈失电
QF
开关辅助接点变换
红灯亮
QF接通
断路器合位指示灯亮
QF
2-12 分闸合闸-储能电机重新运转储能后
IN
S1
S2
10KV开关柜原理37189
L+
QA1
5
SA
6
1L 2R
PML
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
当线路电流和时间 超过过流整定值时
2HL2
IN
XB4
1HL2
3HL2
203 205
SEL SEL SEL
204 206
QF WS
XB1 XB2 XB3
KO S3
QF QF S2
HQ KO
QA1
L2020/3/21
S9
S8
S1 S2
SB2
KA1
黄灯亮
PML SEL KCO
IN
XB4
1HL2
2HL2 3HL2
SEL SEL SEL QF WS
XB1 XB2 XB3
S1接通
S2断开
KO S3
QF QF S2
HQ KO
QA1
L2020/3/21
QF OFF
S9
S8
S1 S2
QF
QF
M
S3
储能电机 停转
S3断开
KCO
SEL
KA1
Y1
IN
2-13 分闸合闸-分闸
L+
QA1
5
SA
6
1L 2R
PML
SB1
SB2
KA1
PML SEL KCO
IN
XB4
1HL2
2HL2 3HL2
SEL SEL SEL QF WS
XB1 XB2 XB3
按下SB2
KO S3
QF QF S2
HQ KO
QA1
L2020/3/21
10KV开关柜工作原理
3.熔断器的保护特性
• 熔断器的保护特性是流过熔体的电流越大，熔 断器的熔断时间越短。 • 熔断器具有结构简单、价格低廉、使用灵活等 优点；但其容量小，保护特性不稳定。熔断器广 泛使用于35千伏及以下电压等级的装置中；主要 作为小功率电力线路、配电变压器等电气设备的 保护。在不太重要而又允许较长时间停电的高压 线路中，熔断器与隔离开关或负荷开关配合使用 可代替价格较高的断路器。
互感器接线方式：
电流互感器（TA）一次绕组(N1)串联于被测量电路(L)中，二次绕组(N2)与测量仪表(如电流表 A、有功功率表W的电流线圈)和保护装置的继电器电流线圈串联；电压互感器(TV)一次绕组 (N1)并联接于被测电路(L)中，二次绕组(N2)与测量仪表(如电压表V、有功功率表W的电压线 圈)和保护装置的继电器电压线圈并联。
3、高压熔断器
1.熔断器的用途
熔断器实际上是最简单和最早使用的一种保护电 器，它串接在电路中，当电路发生过负荷或发生 短路时，过负荷电流或短路电流流过熔体，熔体 被迅速加热熔断，切断故障电流，从而保护了电 路中其它电气设备
2、熔断器的结构和工作原理
熔断器主要由金属熔体（熔件）、支持熔体的 载流部分（触头）和外壳（熔管）等组成。有些 熔断器内还装有特殊的灭弧介质，如产气纤维管、 石英砂等用来熄灭熔件熔断时形成的电弧。
• 高压开关柜常用避雷器
三、高压开关柜防误闭锁
• 高压开关柜“五防”
谢谢！
石英沙
10KV配电开关柜设计原理及事故预防
10KV配电开关柜设计原理及事故预防摘要：随着我国社会经济的快速发展，人们对电力系统的依赖性和运用程度也越来越高，并对电网运行的安全性和可靠性提出了更高的要求。
现阶段，10kV配电网在我国有着广泛的应用，而10kV配电开关柜作为电力系统的重要组成部分，其运行质量对10kV配电网的安全运行有着极大的影响。
在实际运行的过程中，现有的10kV配电开关柜虽然可以满足基本的应用需求，但是也存在着一定的问题，这些问题对电网的安全性和稳定性造成了一定程度的负面影响。
通过分析这些问题的成因及解决措施，对改进10kV配电开关柜的设计有着重要意义。
关键词：10kV配电开关柜；设计要点；防范措施1. 10kV高压开关柜简介10kV高压开关柜是一种成套配电装置，其组成部件包括:接地开关、隔离开关、负荷开关、站用变压器、高压熔断器、高压断路器、互感器与接触器，和一些调整、保护、控制、测量的装置，支持件、连接件内部辅件。
一般来说，空气或负荷绝缘材料为开关柜内的绝缘介质，对电网电能进行接收、分配是其功能。
应当重点注意的是:为防止在运行中的高压开关柜发生事故，设计者应严格依据我国有关标准、客户需要设计10kV高压开关柜。
2.10kV配电开关柜内部元件的选择2.1电流互感器的选择保障工作人员的人身安全是电流互感器选择的基本原则之一，其定位是设备的二次安全措施，即如果开关柜出现问题发生了故障，电流互感器在绕组后绝缘能力下降或者是在高压下绝缘组织发生破损，实际功能无法正常发挥时也可以将电压引入大地，因而必须要对高压电流互感器设置接地点，一般在二次绕组设置接地并且对于接地点的位置数量等也要进行严格的把控，必须保证电流互感器有且只有一个点接地，端点接地最为恰当。
设计者在进行电流互感器的选择时要综合考虑配电开关柜的实际需求以及互感器的性能，选择最为恰当的电流互感器。
2.2电压互感器的选择10kV配电开关柜的电压互感器正常工作运转时两次绕组的电压状态存在显著的差别，二次绕组为低压状态，但一次却是高压状态，而实际上电压互感器的工作状态与绕组间的绝缘性能直接相关，在10kV配电开关柜的设计中必须要提高对于电压互感器选择的重视程度，在选择恰当设备的同时做好二次回路的接地处理，或者通过熔断器的安装尽可能避免二次回路的短路现象，保证设备的稳定运行和电力工作人员的人身安全。
10kV线路保护原理
10kV线路保护原理接线图从图中可知，整套保护装置包括，时限速断保护，它由电流继电器1LJ、2LJ，时间继电器1SJ及信号继电器1XJ，连接片1LP所组成；过电流保护，它由电流继电器3LJ、4LJ，时间继电器2SJ，信号继电器2XJ，连接片2LP所组成。
当线路发生A、B两相短路时，其动作过程如下：若故障点在时限速断及过流保护的保护范围内，因A相装有电流互感器1LH，其二次反应出短路电流，使时限速断保护的电流继电器1LJ和过电流保护的电流继电器3LJ均起动。
1LJ、3LJ的常开触点闭合，将直流正电源分别加在1SJ、2SJ的线圈上，使两个时间继电器均起动。
又因时限速断保护的动作时间小于过电流保护的动作时间，所以1SJ的延时常开触点先闭合，并经信号继电器1XJ及连接片1LP 到断路器DL的跳闸线圈，跳开断路器，切除故障。
从图中可以看出，一次设备（如DL、1G等）和二次设备（如1LJ、1SJ、1XJ等）都以完整的图形符号表示出来，能使我们对整套继电保护装置的工作原理有一个整体概念。
但是这种图存在着许多缺点：（1）只能表示出继电保护装置的主要元件，而对细节之处则无法表示。
（2）不能反映继电器之间连接线的实际位置，不便维护和调试。
（3）没有反映出各元件内部的接线情况，如端子编号、回路编号等。
（4）标出的直流“正”、“负”极比较分散，不易看图。
（5）对于较复杂的继电保护装置（例如距离保护等）很难用原理接线图表示出来，即使画出了图，也很难看清。
因此，在实际工作中广泛采用展开图。
二次回路的原理图是体现二次回路工作原理的图纸，并且是绘制展开图和安装图的基础。
在原理接线图中，与二次回路有关的一次设备和一次回路，是同二次设备和二次回路画在一起的。
因此，所有的一次设备（例如变压器、断路器等）和二次设备（如继电器、仪表等），都以整体的形式在图纸中表示出来，例如相互连接的电流回路、电压回路、直流回路等都是综合在一起的。
因此，这种接线图的特点是能够使看图者对整个二次回路的构成以及动作过程，都有一个明确的整体概念。