开关柜基础知识

开关柜知识介绍高压开关柜的概念：由高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、隔离开关、接地开关、互感器及站用电变压器以及控制、测量、保护、调节装置、内闻连接件、辅件外壳和支持件等组成的成套配电装置，其内的空间以空气或复合绝缘材料作为介质，高压开关柜的作用是用作接受和分配三相电能。

一、高压开关柜的分类：1、按柜体结构特点：可分为开启式和封闭式。

开启式开关柜的高压母线外露。

柜内各元件也不隔开，结构简单；造价低,（如我厂生产的GG1A，GBC-40.5）。

封闭式开关柜其母线、电缆头、断路器和测量仪表等均被相互隔开，运行较安全，可防止事故扩大（如我厂生产的大部分类型：XGN2-10，KYN29-10，JYN-40.5，XGN17-40.5，KYN10-40.5，KYN37-40.5等）2、按元件的固定特点可分为固定式和手车式.固定式的全部电气设备均固定在柜内,如GG1A,XGN2,XGN17.手车式开关柜的断路器及其操作机构(有时包括电流互感器、仪表等)装在可以从柜内拉出的小车上，便于检修和更换元件。

断路器在柜内插入式触头与固定在柜内的电路连接，相当于隔离开关：如KYN29，8BK80，KYN1-12，KYN37-40.5，JYN-40.5，GBC-40.5，KYN10–40.5等。

二、原则上任何开关柜都必须满足下列五防要求1、防止误拉、误合断路器2、防止带负荷误拉、误合隔离开关3、防止带电关合接地开关4、防止接地开关闭合时接通电源5、防止误入带电间隔关（GN30），JSXGN隔离开关操作盘（联锁相对集成，专业化生产）以及断路器固定化安装（可避免手车式动静触头发热而破坏绝缘导致事故发生）。

所配断路器型式灵活，可配ZN63、VS1、ZN40、ZN41A、ZN28、固封式断路器、断路器电流从630A-4000A均可，所配机构可一体化，也可配CD10、CT10 单独外挂，各隔离室相对独立，有专用的泄压通道，外壳防护等级较高（IP2X）；有专门的接地系统（前框架底部有贯穿的TMY-30*8的接地铜排）和良好的五防系统。

外形相对较小，方案多变。

以及市场占有率的不断扩大化，而越来越多地被用户采用。

1）XGN2所配隔离开关GN30，电流从630A-4000A，相距小电流（630A-1250A）有210mm、250mm两种；大电流1600A-4000A相距为275mm，大电流隔离开关应用户要求也可配GN22。

特殊情况下，下隔离也可选用GN19。

2）大电流选用GN30和GN22的优缺点比较：选用GN30时：（1）主母线室作为单独隔室功能得到保证。

（2）价格较GN22贵。

（3）操作力偏大。

选用GN22时：（1）主母线室不能形成一个单独隔室。

（2）价格便宜。

作位）。

相间距为250mm，B相中心对柜体工侧距离为470，这一点在设计是应特别注意。

断路器可配ZN63、ZN40A，ZN40及固封极柱式开关，所配电流互感器主要为LZZBJ9、LFSQ 等。

本方案联锁：上、下隔离，接地开关与前门和断路器之间通过JSXGN操作盘实现，前后门之间通过205程序锁实现，能满足五防要求。

2）进线71方案*电压互感器可配JDZX9、JDZX10、JDZXF14、JSJW-10、JDZX11、JSZF、JDZJ、JSZW 等型号*在PT二次侧中性点，一般都加装抗谐振的LXQ一次消谐器，用于消除PT饱和时产生的高次谐波；但由于PT在磁饱和时有一部分三次谐波不流过中性点，故常在二次侧增加LXQ附件（三次谐波滤波器）加以消除，以有效保护PT）4）所变柜67方案XGN2经常有用户选用旁路供电方案，旁路方案必须加装600深后柜。

用于装旁路母线和旁路隔离刀闸。

旁路母线的选择一般比主母线小，但比分支母线大。

一个旁路供电方案必须配置一台专旁柜。

方案如下图：供电方案：I为专旁柜II为出线柜旁路柜的目的是在不停电的情况下，检修故障断路器，具体操作顺序为：当需检修出线柜断路器时，先合a,再合b，然后合断路器c，让旁路母线带电，再合d，让旁路母线向出线供电；然后分g，分f,分e,对断路器g进行检修，从而满足在不停电情况下检修断路器g，提高向用户供电的可靠性。

6）XGN2开关柜在具体设计是也存在一些不足：*如馈线方案配ZN63时，下隔离不能带接地（GN30-10D）；如下隔离带接地则柜深应加深100，为1300mm深，且断路器安装高度也要降低*电缆室空间偏小，尤其是下隔离带接地方案时，下接地开关操作时易破坏电缆接头。

*前后柜间没有专门的二次布线通道，一、二次不能有效隔离。

*当主母线为TMY-2（120*10），有对联桥时，由于对联柜内母线接头较多，绝缘距离不易保证。

*不能靠墙安装，为双面检修。

7）XGN2装配时应注意的问题：*前后门联锁应可靠：前门在关闭状态时，JSXGN操作盘工作位，操作位，检修位操作柄操作应灵活自如。

*后门205TS锁，锁头、锁孔以及顶块（装在后右小门上）应调整对位、可靠，避免锁头、锁孔不对位，现场挫孔调门工作量大。

*在配ZN40A、ZN41A时，当操作盘处于操作位时，应可靠保证开关不能合闸，在检修位运行位时，应可靠保证开关合分闸。

*配ZN63时，在开关合闸状态时，应保证操作盘不能动作，操作盘动作时，必须保证开关处于分闸状态。

*转动部件在装配时，一定要涂润滑油，保证灵活性。

*主回路紧固件一定要到位，防止运行时发热造成事故。

*断路器上、下出线座与分支母线连接时应自然贴合到位后才能紧固，以免影响断路器机械特性，尤其是弹跳特性。

*在现场配合安装时，一般都附供有油漆，安装完成后，最后补一下漆，让配电柜在运行是有一个良好的外观。

1、前面讲到GG-1A按分类是一种开启式固定开关柜，由于没有单独的小母线室其主母线外露，不存在外壳防护等级，联锁尺寸配合精度不够高。

故运行时不够安全，而逐渐被淘汰，但由于其比较完善的五防系统，方案灵活，用户对其了解程度较高，以及早期拥有的市场占有率。

因此GG1A仍有一定的市场空间，GG- 1A型开关柜不带后柜时可靠墙安装，单面检修。

2、尺寸：一般为1218（宽）*1200（深）*2800（高），柜体骨架为1200m宽，18mm封板尺寸，以前我厂GG1A为封左侧，由于CS操作机构在左侧，厂内生产调试不方便，后全部改为封右侧。

*1200宽一般的方案均能做，如方案为架空进出，则必须加600深后柜。

*高度2800为不包括母线架和母线支柱瓷瓶高度，母线架高一般为250或300，母线支柱瓷瓶有190和215高两种（215高为大电流用支柱瓷瓶，大爬距，高强度）故GG1A高大约为：2800+300+215=3315mm*早期的大电流开关柜柜宽有1540mm，主要是因为早期所配为油开关，外形尺寸较大，早期GN22隔离开关和电流互感器外形也较大。

4、GG-1A 1600A以下所配隔离开关为GN19，上隔离为穿墙型GN19-10C，下隔离带后柜时为GN19-10C（穿墙），不带后柜时为GN19-10（不穿墙），1600A以上所配上、下隔离应为GN22型。

5、GG1A（F2）所配电流互感器：最早的电流互感器为LA（J）型（为穿墙型）（二次输出容量较小）现在GG1A（F2）所配电流互感器型号较多，有LZZBJ9-10，LMZ ，LQJ。

（为了方便设计，原则上选配LZZBJ9较好）6、所配断路器：可配一体化断路器（ZN40A、ZN41A）分体式本体可配ZN40、ZN41、ZN28，机构能配CD10、CT10等，由于联锁的限制，目前我厂GG1A不能配ZN63。

7、由于GG1A无防护等级，所以原则上二次一般不加温控器。

8、GG1（F2）典型方案如下：1）外型尺寸：1218*（1200+600）*2800如为架空方案进出时，需加600后柜。

2）小电流柜（1600A以下），上隔离配GN19-10C，下隔离配GN19-10或GN19-10C （说明：GN19没有带接地型号）3）断路器可配ZN40A（一体化），ZN28、ZN40，机构可配CD10、CT8 。

4）大电流时：上、下隔离均配GN22，（GN22没有带接地型号）断路器配ZN41A（一体化）、ZN41、ZN28、机构配CD10、CT10。

9、GG1A联锁：主要采用机械闭锁：上下隔离与断路器之间主要通过瓦片互锁来实现的，隔离与前门间也有联锁，隔离打开，才能开前门，前门关上，隔离才能合；前后门之间有一连杆，前门先开才能开后门，前门关上，后门不能打开，后门不关，前门不能关，GG1A由于是通过瓦片限位来实现，配合精度相对较差，故在装配调试联锁时，一定要保证开关柜在运行时，上、下隔离在误操作时，隔离触头不能有动作（这一点很重要）。

GG1A联锁相对复杂，但直观清晰，对于一个想全面了解开关柜联锁的人来说，GG1A是一个比较好的切入点。

10、GG1A装配调试主要应注意的问题就是保证F2联锁可靠性。

五、35KV固定柜我厂主要为XGN17-40.5开关、隔离开关与断路器之间联锁方式主要借鉴GG1A。

前后门之间联锁采用机械程序锁（27JS锁）。

该开关柜母线室、前柜、后柜采用模块化设计，单独焊接后，5、电流互感器主要配LZZB7-35,LCZ-35,LZZB9-356、外形尺寸:2020(宽)*3400(高)*3600(深)7、XGN17装配调试的重点也主要在隔离处联锁和前后门27JS锁,保证联锁的可靠性.运行时，经常会遇到弧光接地产生的谐波导致PT磁饱和而发热炸裂的事故。

传统的解决弧光接地的办法是在线路上加挂消弧线圈和接地变。

对线路进行补偿，但在实际运行中并不能很好的解决这一现象。

国内很多单位针对弧光接地问题展开了大量的研究，提出了多套理论和解决方案。

如深圳华力特公司提了的经专用电阻接地理论。

合肥凯立推出的消弧柜也是针对弧光接地推出的产品。

3、电流互感器（俗称仪用变压器）1）电流互感器是一种专门用于变换电流的特种变压器，电流互感器的一二次绕组之间有足够的绝缘，从而保证低压侧与高压侧隔离。

电力线路中的电流各不相同，通过电流互感器一、二次绕组匝数比的配置，可以将不同的一次电流变换成较小的标准电流值；一般为5A或1A，这样可以减少仪表和继电器尺寸，也可简化其规格，有利于仪表和继电器小型化、标准化。

①电流互感器的主要作用：A：传递信息给测量仪表或保护控制装置。

B：使测量和保护设备与高压电力线路相对隔离，C：有利于仪表和保护继电器的小型化、标准化。

②何为减极性接法：一次电流从互感器的P1端流入，二次电流从S1端流出，如图示：饱和。

在二次接线端产生高电压，对人身和设备将造成危害，防止二次开路主要有以下几种措施：B：按装置种类分：户内式、户外式C：按绝缘介质分：油绝缘，浇组绝缘，干式绝缘，瓷绝缘，气体绝缘D：按结构分：贯穿式，支柱式，母线式。