10kV开关柜二次回路的分析

10kV开关柜专题--10kV出线柜二次接线的分析

本章主要针对常用的GZS1开关柜、XGN开关柜，对开关柜二次接线

进行分析。

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8-1-1

2.1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）。正常运行时，断路器手车在运行位置，断路器在合闸位置，二次线插头与插座联接；手动跳闸后，断路器在分闸状态、手车在运行位置；用专用摇把将断路器手车摇出，至试验位置，可以将二次插头拔下（手车在运行位置时拔不下来）；继续摇，手车退出断路器室，处于断开位置。

断开位置：断路器与一次设备（母线）没有联系，失去操作电源（二次插头已经拔下），断路器处于分闸位置；

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。运行位置：断路器与一次设备有联系，合闸后，功率从母线经断路器传至输电线路。

中置柜没有传统意义上隔离开关的概念，手车在试验位置时，就相当于传统的隔离开关断开，即断路器与主电路（一次母线）有了明显断开点。

图8-1-2、8-1-3所示为VS1真空断路器、GZS开关柜内部剖面。

图8-1-2

图

8-1-3

图8-1-2中的就是VS1断路器手车，它像个抽屉一样放在开关柜里，紫色框内就是轨道上的滑轮，红色框内是二次接线插头（处于拔下状态），绿色框内是断路器的动触头。图8-1-3中框内设备与8-1-2

相同，二次接线插头处于插上位置。

我们选用的模型是：微机保护选用南瑞RCS-9611A，开关柜选用常熟开关厂KZN1开关柜。（不同厂家的中置柜有各种各样稀奇古怪的型号）

2.3 RCS-9611A

RCS-9611A是南瑞公司用于小电流接地系统线路的微机保护装置，配置三段式过流、三段式零序过流/小电流接地选线、重合闸。其电流电压回路如图8-2-1，操作回路如图8-2-2，开入量回路如图8-2-3。

图

8-2-1 （点击看大图）

图8-2-1中可以看出，需要接入的模拟量是：母线电压、线路电压（几乎没有10kV线路会装设线路PT）、保护电流（三相，实际工程中10kV 线路一般只配置两相CT）、测量电流（两相）、零序电流。

图

8-2-2 （点击看大图）

图8-2-2中可以看出，这个操作回路比RCS-941的操作回路简单了很多。红色框内的设备（把手、压板）并不是RCS-9611的一部分，它们由开关柜厂家提供，安装在继电器室面板上。

图

8-2-3 （点击看大图）

图8-2-3为装置的遥信回路。与110kV电压等级设备的保护装置不同，35/10kV设备的保护、测控是一体化设计，即整合在一个装置中。对比一下，在RCS-941A中，你肯定找不到测量电流、开关量输入回路，

它需要CSI-200E之类的测控装置或常规控制屏与它配合来提供这些功能。

2.4 KZN1-12-04开关柜

10kV线路一次设备主接线如图8-3-1所示，与架空线路相比，少了隔离开关、B相电流互感器，多了零序电流互感器TA。

图

8-3-1 （点击看大图）

B相电流互感器的作用：在一般书上提到都是只装A、C相电流互感器，现在为什么装B相CT呢？这主要是考虑到小电流接地选线功能。10kV架空线路，在单相接地时允许继续运行一段时间，但是需要确定是哪条线路接地，以便尽快查线检修，即“选线”。选线的依据是，该线路的零序电流是否为零。零序电流为三相电流的矢量和，正常时理论值为零，单相接地时，实测零序电流不为零，即可判断该线路故障，所以，需要配置三相CT来计算零序电流。对于电缆出线而言，在高压（10kV）电缆上配置了专用的零序电流互感器，不需要再用三相CT之和来计算，所以配置A、C两相CT来实现保护功能即可，这与书上的说法并不矛盾。

10kV开关柜二次原理图依照RCS-9611A原理图绘制，主要也分为电流电压回路、操作回路、开关量输入回路。分别如图8-3-2、8-3-3、8-3-4、8-3-5所示。