高压开关柜与二次回路详解

【微分享】高压开关柜与二次回路详解（图片用搜狗搜索吧）机电人脉 5 月27 日开关柜（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。

开关柜结构：开关柜由固定的柜体和可抽出部件（简称手车）两大部分组成。

（一）柜体：开关柜的外壳和隔板采用敷铝锌钢板，整个柜体不仅具有精度高、抗腐蚀与氧化作用，且机械强度高、外形美观，柜体采用组装结构，用拉铆螺母和高强度螺栓联结而成，因此装配好的开关柜能保持尺寸上的统一性。

开关柜被隔板分成手车室、母线室、电缆室和继电器仪表室，每一单元均良好接地。

A-母线室：母线室布置在开关柜的背面上部，作安装布置三相高压交流母线及通过支路母线实现与静触头连接之用。

全部母线用绝缘套管塑封。

在母线穿越开关柜隔板时，用母线套管固定。

如果出现内部故障电弧，能限制事故蔓延到邻柜，并能保障母线的机械强度。

B-手车（断路器）室在断路器室内安装了特定的导轨，供断路器手车在内滑行与工作。

手车能在工作位置、试验位置之间移动。

静触头的隔板（活门）安装在手车室的后壁上。

手车从试验位置移动到工作位置过程中，隔板自动打开，反方向移动手车则完全复合，从而保障了操作人员不触及带电体。

C-电缆室电缆室内可安装电流互感器、接地开关、避雷器（过电压保护器）以及电缆等附属设备，并在其底部配制开缝的可卸铝板，以确保现场施工的方便。

D-继电器仪表室继电器室的面板上，安装有微机保护装置、操作把手、仪表、状态指示灯（或状态显示器）等；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），以及特殊要求的二次设备。

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。

高压真空断路器，开关柜左侧面图：A、母线室；B、断路器室；C、电缆室；D、继电器室A.母线室包括：母线套管（支持、固定母线排，并使母线排对柜体绝缘）；主母线（汇集、分配电能）；分支母线（从主母线引出的分支至断路器上口静触头）静触头盒（支持、固定断路器上口静触头，并使上口静触头对柜体绝缘）。

C.电缆室包括：电流互感器（测量出线线电流值，为电流表、计量装置、保护装置等提供电流信号）出线高压电缆（出线侧通过高压电缆与用电负荷连接）接地刀闸：在高压系统中，例如10kV 系统内的线路出线开关或电源进线开关等，为了安全起见，当断路器断开后，要将线路三相短路并接地，而这个将线路三相短路并接地的功能，就是用一组刀闸来实现的，即当断路器已断开后，同时将线路三相短路并接地。

这个刀闸就是接地刀闸。

当设备需要检修，开关柜需要转至检修状态的，应使用三相接地线挂在出线铜排上，挂接地线前应注意核对确认设备开关后柜门，防止误入带电间隔，以及使用高压验电器验明确无电压。

B.手车室手车轨道（供手车在柜内移动时的导向和定位用）静触头盒隔板（手车在试验位置和工作位置的移动过程中，相应打开或闭合，形成隔室间有效的隔离）遮挡上、下静触头盒的活门自动手车式断路器本体：①手车底盘（支持断路器本体，使断路器在试验/ 工作位置移动，以及配合检修小车将断路器从手车室中拉出）②手车底盘锁环（锁住手车底盘在手车室内，具体操作在后面会详细介绍）③手车移动摇杆及移动操作插口：用于断路器在“工作、试验”两个位置的移动操作, 将移动摇杆插入后，顺时针为将断路器推进，逆时针为将断路器摇出。

④断路器本体操作面板：本体分合闸状态指示（本体分合闸状态的机械指示，判断断路器分合状态的最准确标识）⑤手动分合闸按钮（只要断路器已储能，就可以通过此按钮进行分合闸操作）⑥本体储能状态指示（已储能、未储能的机械指示）⑦手动储能器（当自动储能回路无法动作时，可将手动储能杆插入，进行手动储能）⑧断路器合闸次数指示（显示断路器合闸的次数）⑨二次插件（断路器本体状态与继电器仪表室的连接枢纽，若不插上，则断路器分合闸状态无法反映到继电器仪表室操控面板及集控DCS 上，无法使用继电器仪表室操控面板及集控DCS对断路器进行分合闸操作）⑩三相灭弧柱及上、下口动触头（接通和断开一次回路的主要部分）综保装置：综合保护测控装置，其将保护功能、自动装置及远动功能综合在一个装置中，该装置即所谓的“四合一”保护（保护、遥测、遥控、遥信）。

装置外观：对话界面（液晶显示屏），循环显示装置信息、保护模拟量、测量模拟量的各测量值；“运行”“通讯”“动作”“告警”“合位”“分位”表示信号灯光指示状态；运行：装置正常运行时，该灯闪烁；灯长亮或长灭表示装置已停止运行不能正常工作。

通讯：装置CAN 通讯正常时，该灯长亮，长灭表示装置通讯已停止动作：装置保护动作后，在液晶显示屏显示动作信息，并使动作信号指示灯常亮。

保护动作使断路器跳闸后，需排除故障，按下“复归” 键将动作信号复归后才能再次操作断路器合闸，否则断路器合闸回路闭锁无法操控；告警：装置保护告警信号指示灯；分位：装置跳闸回路监视信号指示灯；合位：装置跳闸回路监视信号指示灯；复归：用于对“动作”“告警”灯和保护动作信号的复归。

保护跳闸压板：退出后，当负荷设备出现故障时，综保装置只会发出报警信号，但不会使断路器跳闸。

停送电操作中一般不需要变动，正常运行中应保持投入状态。

二次设备电源小空开：其控制包括综合测控保护装置、综合显示装置、分合闸回路、辅助设备等的电源投退，电源有交流、直流。

柜顶小母线：布置在开关柜继电器仪表室顶部，贯穿整段配电柜，母线、电包括直流小母线、交流小压小母线。

直流小母线：为单个开关柜内电气设备提供直流电源，其总电源从直流系统馈线柜来（直流系统馈线盘→馈线盘小空开→高压柜内直流总空开1K、2K→直流小母线→段上各开关柜内直流小空开），6kV、10kV 共用该段的柜顶直流小母线，1K、2K 在6kV 电源进线断路器柜继电器仪表室内。

交流小母线：为单个开关柜内电气设备提供交流电源，其总电源从380V工作段来（380V工作段抽屉开关→高压室柜内交流总空开5K→交流小母线→段上各开关柜内交流小空开），6kV、10kV 共用该段的柜顶交流小母线，K5在6kV 电源进线断路器柜继电器仪表室内。

电压小母线：为单个开关柜内综保装置提供电压信号，其总电源从该段母线PT 柜二次回路来（母线段PT 二次绕组→母线段PT 二次绕组小空开→电压小母线→段上各开关柜内直流小空开）。

柜顶各小母线的送电应在母线送电前完成，正常运行中不允许断电。

二次回路接线端子排，二次设备线缆相互连接的枢纽。

联锁（机械联锁，电气联锁）开关柜设有完善的联锁结构，以保证操作本身的正确和操作者的人身安全。

（一）手车位置与断路器（组合电器）的联锁1、只有当手车上的断路器（组合电器）处于分闸状态时，手车底盘车内阻止手车移动的联锁才能解锁，手车才能离开断开位置／试验位置或工作位置。

2、只有当手车锁定在断开位置／试验位置或工作位置时，手车上的电气控制回路才能接通，同时手车底盘车内阻止断路器（组合电器）合闸的联锁才能解锁，断路器（组合电器）才能合闸。

3、当手车处于中间位置时，断路器（组合电器）的电气合闸回路和合闸机械传动系统均被闭锁，断路器（组合电器）不能合闸。

（二）手车位置与接地开关的联锁1、只有当手车处于断开位置／试验位置或移开位置时，手车阻止开关柜接地开关关合的联锁才能解锁，这时开关柜的接地开关才能合闸。

2、接地开关处于合闸状态时，接地开关操作轴上的联锁结构将阻挡手车移动，以使手车不能向工作位置推进。

（三）手车位置与二次插头的联锁手车进入柜内后，二次插头与手车位置之间应有以下联锁。

1、只有当手车处于断开位置／试验位置时才能插拔二次插头。

2、手车离开断开位置／试验位置后，在向工作位置推进的过程中和到达工作位置以后，不能拨开二次插头。

（四）接地开关与电缆室盖板间的联锁：只有当接地开关处于合闸状态时，开关柜的下门或电缆室的后封板才能打开。

也只有在电缆室的后封板封闭时接地开关才可以分闸。

真空断路器的四个电气状态：运行状态：指断路器手车在工作位置、合闸状态，二次电源投入，控制面板合闸指示红灯亮，储能指示黄灯亮，“远方/ 就地”转换开关在“远方”位，断路器出线连接电气设备已受电运行，测控装置有设备运行参数显示。

热备用状态：指断路器手车在工作位置、分闸状态，二次电源投入，控制面板分闸指示绿灯亮，储能指示黄灯亮，“远方/ 就地”转换开关在“远方”位，综保装置指示电源电压正常，负荷电流为0，断路器可随时根据运行需要合闸，使设备投入运行。

冷备用状态：指断路器手车在试验位置、分闸状态，二次电源断开，“远方/ 就地”转换开关在“ 0”位，控制面板各指示灯及综保装置均无显示，断路器及其所接负荷回路良好，可随时根据运行需要投入热备用状态，若设备长期处于冷备用，投入前应按相关规定测量绝缘值。

真空断路器的相关操作及注意事项：将断路器从手车室内拉出至检修小车上的操作：前提：断路器处于冷备用状态（断路器处于分闸状态、二次电源退出、断路器手车在试验位置、二次插件取下，打开手车室柜门）①.准备检修小车：检查检修小车完好，各部件牢固，将检修小车推至需要拉出的断路器手车室前；②.使检修小车定位杆对准开关柜上的定位孔，推动检修小车靠近柜体，使检修小车上锁勾勾在柜体上，调节检修小车托盘下的调节螺母，使检修小车的轨道与柜轨道相连接，双手握紧手车底盘锁环，先向内操作解除锁扣，再人力向外将手车拉出到检修小车上，手车底盘锁环应到达检修小车上的锁扣位置。

将断路器从检修小车推入至开关柜手车室内的操作：前提：断路器处于分闸状态，断路器三相上、下触头完好清洁，试验短接线已拆除，经检测量各项值合格，手车室内清洁无杂物。

①.将检修小车缓慢推至需要推入的断路器手车室前；②.使检修小车定位杆对准开关柜上的定位孔，推动检修小车靠近柜体，使检修小车上锁勾勾在柜体上，调节检修小车托盘下的调节螺母，使检修小车的轨道与柜轨道相连接，双手握紧手车底盘锁环，先向内操作解除锁扣，再人力向内将手车推入到开关柜手车室内，手车底盘锁环应到达手车室的锁扣位置，并锁牢。

此时断路器手车已处于试验位置。

真空断路器所接负荷的绝缘测量：新电气设备安装完成初次使用前、长期冷备用后、电气设备一次回路有过检修的等情况下，在送电前需测量该电气设备的绝缘电阻值，用以确认该电气设备一次回路具备送电条件。