开关柜基础要点.docx

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开关柜基础要点

开关柜

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开关柜（switchcabinet）是一种电设备，外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。

如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。

9.1常见缺陷及原因

19.2建议

1010.1开关柜微机保护装置简介

110.2开关柜微机保护装置特点

1五防

高压开关柜[1]的“五防”

1.高压开关柜内的真空断路器小车在试验位置合闸后，小车断路器无法进入工作位置。

（防止带负荷合闸）

2.高压开关柜内的接地刀在合位时，小车断路器无法进合闸。

（防止带接地线合闸）

3.高压开关柜内的真空断路器在合闸工作时，盘柜后门用接地刀上的机械与柜门闭锁。

（防止误入带电间隔）.

4.高压开关柜内的真空断路器在工作时合闸，合接地刀无法投入。

（防止带电挂接地线）

5.高压开关柜内的真空断路器在工作合闸运行时，无法退出小车断路器的工作位置。

（防止带负荷拉刀闸）

2常见分类

按电压等级分类

按照电压等级分类通常将AC1000V及以下称为低压开关柜（如PGL、GGD、GCK、GBD、MNS等）、AC1000V以上称为高压开关柜（如GG-1A、XGN15、KYN48等），有时也将高压柜中电压为AC10kV的称为中压柜（如XGN15型10kV环网柜）。

按电压波形分类

分为：

交流开关柜、直流开关柜。

按内部结构分类

抽出式开关柜（如GCS、MNS等）、固定式开关柜（如GCK、GGD等）

按用途分类

进线柜、出线柜、计量柜、补偿柜（电容柜）、转角柜、母线柜。

3操作程序

送电操作步骤

1先装好后封板,再关好前下门。

2操作接地开关主轴并且使之分闸。

3用转运车（平台车）将手车（处于分闸状态）推入柜内（试验位置）。

4把二次插头插到静插座上（试验位置指示器亮），关好前中门。

5用手柄将手车从试验位置（分闸状态）推入到工作位置（工作位置指示器亮,试验位置指示器灭）。

6合闸断路器手车。

停电（检修）操作步骤

1将断路器手车分闸。

2用手柄将手车从工作位置（分闸状态）退出到试验位置。

3（工作位置指示器灭,试验位置指示器亮）。

4打开前中门。

5把二次插头拔出静插座（试验位置指示器灭）。

6用转运车将手车（处于分闸状态）退出柜外。

7操作接地开关主轴并且使之合闸。

8打开后封板和前下门。

注意:

下避雷器手车和中（下）PT手车可以在母线运行时直接拉出柜外。

4相关标准

SJ/T31401-1994|高压开关柜完好要求和检查评定方法。

DL/T791-2001|户内交流充气式开关柜选用导则。

DL404-1991|户内交流高压开关柜订货技术条件。

DL/T404-1997|户内交流高压开关柜订货技术条件。

DL/T539-1993|户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件。

TB/T2010-1987|27.5kV交流电气化铁道开关柜技术条件。

DL/T404-2007|户内交流高压开关柜订货技术条件。

5系列介绍

GCK系列

[2]G是封闭式开关柜；C是抽出式；K是电动机控制中心。

GCK低压抽出式开关柜（以下简称开关柜）由动力配电中心（PC）柜和电动机控制中心（MCC）两部分组成.该装置适用于交流50（60）HZ,额定工作电压小于等于660V,额定电流4000A及以下的控配电系统,作为动力配电,电动机控制及照明等配电设备。

GCK开关柜符合IEC60439-1《低压成套开关设备和控制设备》,GB7251.1-1997《低压成套开关设备和控制设备》,GB/T14048.1-93《低压开关设备和控制设备总则》等标准.开关人才网中有提到此类企业生产标准且具有分断能力高,动热稳定性好,结构先进合理,电气方案灵活,系列性,通用性强,各种方案单元任意组合,一台柜体.所容纳的回路数较多,节省占地面积,防护等级高,安全可靠,维修方便等优点。

结构特点

1,整柜采用拼装式组合结构,模数孔安装,零部件通用性强,适用性好,标准化程度高。

2,柜体上部为母线室,前部为电器室,后部为电缆进出线室,各室间有钢板或绝缘板作隔离,以保证安全。

3,MCC柜抽屉小室的门与断路器或隔离开关的操作手柄设有机械联锁,只有手柄在分断位置时门才能开启。

4,受电开关,联络开关及MCC柜的抽屉具有三个位置:

接通位置,试验位置,断开位置。

5.开关柜的顶部根据受电需要可装母线桥。

执行标准:

该产品符合GB7251.1-2005[3]《低压成套开关设备和控制设备》和JB/T9661-1999《低压抽出式成套开关设备》的要求。

MNS系列

用途[4]

MNS型低压抽出式成套开关设备（以下简称开关柜）为适应电力工业发展的需求,参考国外MNS系列低压开关柜设计并加以改进开发的高级型低压开关柜,该产品符合国家标准GB7251,VDE660和ZBK36001-89《低压抽出式成套开关设备》,国际标准IEC60439规定MNS型低压开关柜适应各种供电,配电的需要,能广泛用于发电厂,变电站,工矿企业,大楼宾馆,市政建设等各种低压配电系统。

结构特点

1.MNS型低压开关柜框架为组合式结构,基本骨架由C型钢材组装而成.柜架的全部结构件经过镀锌处理,通过自攻锁紧螺钉或8.8级六角螺栓坚固连接成基本柜架,加上对应于方案变化的门,隔板,安装支架以及母线功能单元等部件组装成完整的开关柜.开关柜内部尺寸,零部件尺寸,隔室尺寸均按照模数化（E=25mm）变化。

2.MNS型组合式低压开关柜的每一个柜体分隔为三个室,即水平母线室（在柜后部）,抽屉小室（在柜前部）,电缆室（在柜下部或柜前右边）.室与室之间用钢板或高强度阻燃塑料功能板相互隔开,上下层抽屉之间有带通风孔的金属板隔离,以有效防止开关元件因故障引起的飞弧或母线与其它线路短路造成的事故。

3.MNS型低压开关柜的结构设计可满足各种进出线方案要求:

上进上出,上进下出,下进上出,下进下出.

4.设计紧凑:

以较小的空间容纳较多的功能单元。

5.结构件通用性强,组装灵活,以E=25mm为模数,结构及抽出式单元可以任意组合,以满足系统设计的需要

6.母线用高强度阻燃型,高绝缘强度的塑料功能板保护,具有抗故障电弧性能,使运行维修安全可靠

7.各种大小抽屉的机械联锁机构符合标准规定,有连接,试验,分离三个明显的位置,安全可靠。

8.采用标准模块设计:

分别可组成保护,操作,转换,控制,调节,测定,指示等标准单元,可以根据要求任意组装.

9.采用高强度阻燃型工程塑料,有效加强了防护安全性能。

10.通用化,标准化程度高,装配方便.具有可靠的质量保证。

11.柜体可按工作环境的不同要求选用相诮的防护等级。

12.设备保护连续性和可靠性。

13.MNS3.0的最大载流能力是6300A，主母线的冲击短路电流耐受能力是220kA。

MCS系列

用途:

MCS智能型低压抽出式开关柜是一种融合了其它低压产品的优点而开发的高级型产品,适用于电厂,石油化工,冶金,电信,轻工,纺织,高层建筑和其它民用,工矿企业的三相交流50HZ,60HZ,额定电压380V,额定电流4000A及以下的三相四（五）线制电力系统配电系统,在大型发电厂,石化,电信系统等自动化程度高,要求与计算机接口的场所,作为发,供电系统中的配电,电动机集中控制,无功功率补偿的低压配电装置。

结构特点:

1.开关柜的基本框架采用C型（或8MF型）开口型钢组装而成,外型统一,精度高,抽屉互换性好。

2.MCC柜宽度只有600mm,使用空间大,可容纳更多的功能单元,节约建设用地。

3.柜内元件可根据用户不同需求,配置各种型号的开关,更好的保证产品高的可靠性。

4.装置可预留自动化接口,也可把智能模块安装在开关柜上,实现遥信,遥测,遥控等三遥功能。

5.抽屉功能单元可分为MCCI,MCCII,MCCIII三种。

MCCI型:

抽屉宽600mm,高度分180mm,360mm,540mm三种,每柜可安装高度为1800mm,按所需抽屉大小进行组合,最多可装10个单元,适用于较大电流的电动机控制中心和馈电回路。

MCCII型:

抽屉宽600/2mm,高度分200mm,可安装高度为1800mm,按所需抽屉大小进行组合,最多可装18个单元,适用于100A以下的单元。

MCCIII型:

抽屉宽600/2mm,高度分180mm,360mm,540mm三种,可安装高度为1800mm,按所需抽屉大小进行组合,最多可装20个回路,适用于100A以下的单元。

操作机构:

每个抽屉上均装有一专门设计的操作机构,用于分断和闭合开关,并具备机械联锁等多种防误操作功能,MCCI型抽屉有一套“断开”,“试验”,“工作”,“移出”四个位置的定位装置,抽屉为摇进结构,MCCII型,MCCIII型抽屉单元为推拉式,设置有定位装置,并有防误操作功能。

GGD系列

产品型号及含义：

G（首个）表示交流低压配电柜；G（第二个）表示电器元件固定安装，固定路线；D表示电力用柜。

用途

GGD型交流低压配电柜适用于变电站,发电厂,厂矿企业等电力用户的交流50Hz,额定工作电压380V,额定工作电流1000-3150A的配电系统,作为动力,照明及发配电设备的电能转换,分配与控制之用。

结构特点：

GGD型交流低压配电柜是根据能源部,广大电力用户及设计部门的要求,按照安全,经济,合理,可靠的原则设计的新型低压配电柜。

产品具有分断能力高,动热稳定性好,电气方案灵活,组合方便,系列性,实用性强,结构新颖,防护等级高等特点.可作为低压成套开关设备的更新换代产品使用。

6区别

GCS,GCK,MNS,GGD开关柜区别

1GGD是固定柜,GCK,GCS,MNS是抽屉柜；

2GCK柜和GCS,MNS柜抽屉推进机构不同；

3GCS柜只能做单面操作柜,柜深800mm,；

4MNS柜可以做双面操作柜,柜深1000mm.

7优缺点

优点

大体而言:

抽出式柜较省地方,维护方便,出线回路多,但造价贵;而固定式的相对出线回路少,占地较多.如果客户提供的地点太少,做不了固定式的要改为做抽出式.

GGD型交流低压开关柜:

该开关柜具有机构合理,安装维护方便,防护性能好,分断能力高等优点,容量大,分段能力强,动稳定性强,电器方案适用性广等优点,可作为换代产品使用.

缺点:

回路少,单元之间不能任意组合且占地面积大,不能与计算机联络.

GCK开关柜且具有分断能力高,动热稳定性好,结构先进合理,电气方案灵活,系列性,通用性强,各种方案单元任意组合.一台柜体,容纳的回路数较多,节省占地面积,防护等级高,安全可靠,维修方便等优点.

缺点:

水平母线设在柜顶垂直母线没有阻燃型塑料功能板,不能与计算机联络.

GCS低压抽出式开关柜:

具有较高技术性能指标,能够适应电力市场发展需要,并可与现有引进的产品竞争.根据安全,经济,合理,可靠的原则设计的新型低压抽出式开关柜,还具有分断,接通能力高,动热稳定性好,电气方案灵活,组合方便,系列性实用性强,结构新颖,防护等级高等特点.

缺点

MNS系列产品优点:

◆设计紧凑:

以较小的空间能合纳较多的功能单元。

◆结构通用性强,组装灵活:

以25mm为模数的C型型材能满足各种结构形式,防护等级及使用环境的要求。

◆采用标准模块设计:

分别可组成保护,操作,转换,控制,调节,指示等标准单元,用户可根据需要任意选用组装。

◆技术性能高.主要参数达到当代国际技术水平。

◆压缩场地.三化程度高,可大大压缩储存和运输预制作的场地。

◆装配方便.不需要特殊复杂性。

缺点:

MCS型低压抽出式开关柜优点:

（1）柜体采用C型钢材组装而成,外型统一,精度高,抽屉互换性好；

（2）MCC柜宽度只有600mm,而使用容量很大,可容纳更多的功能单元,节约建设用地；

（3）柜内元件可根据用户不同需求,配置各种型号的开关,更好地保证产品高可靠运行；

（4）本装置可预留自动化接口,也可把模块安装于开关柜上,实现遥信,遥测,遥控等"三遥"功能和控制设备

缺点:

造价高,对于中小型用户有一定难度。

8使用条件：

环境温度：

-20℃～+40℃：

　　海拔高度不超过2000M；

　　周围空气相对湿度不大于95%（25℃时）；

　　在矿井下无瓦斯煤尘爆炸危险、无剧烈振动的场所；

　　在无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸汽的环境中；

　　允许有少量垂直滴水的地方。

[5]

9绝缘缺陷

常见缺陷及原因

1.1空气绝缘间隙小

长期以来，有的高压开关柜生产厂家，不严格执行有关技术标准，使有些正在运行的10kV高压开关柜柜内带电体的相与相、相与地之间空气绝缘间隙多在100～125mm之间。

作为纯空气绝缘的电气设备，　《高压配电装置设计技术规程》中明确规定，10kV系统纯空气绝缘的最小间隙为125mm。

从交流耐压试验的结果，并结合事故分析可以看出，10kV高压开关柜柜内带电体的相与相间、相与地的最小空气绝缘间隙，低于125mm的，容易出事故。

1.2配套附件绝缘性能差

我国10kV高压开关柜的生产厂家很多，有的厂家为了降低成本，采用绝缘水平较低的配套附件，造成整台开关柜的污闪电压降低，达不到额定标准要求。

依照《6～10kV高压开关柜选型原则》，并结合实际运行经验，笔者认为10kV高压开关柜所配附件的沿面绝缘爬电比距，应不低于以下要求：

瓷绝缘件18mm/kV，有机绝缘件20mm/kV。

1.3采用复合绝缘时，不应忽视空气间隙

有的10kV高压开关柜内部，加装绝缘材料制成的隔板，形成带电体——空气间隙——绝缘隔板——接地体这样的复合绝缘模式。

从实际情况看，采用这种复合绝缘时，不能忽视空气间隙，空气间隙最小不低于30mm，否则容易引起绝缘事故。

1.4运行环境差，检修质量低

一般来说，10kV高压开关柜的运行环境较差，经常受诸如粉尘、烟雾、蒸气等的侵袭，使得绝缘层表面被腐蚀，生成导电物，构成绝缘缺陷。

还有个别的开关柜使用单位，不重视设备的检修、维护，不能及时地发现和消除各种绝缘缺陷，最终造成绝缘事故的发生。

建议

2.110kV高压开关柜的设计和制造部门，应严格执行有关的绝缘标准，把好绝缘间隙关和配件质量关。

2.210kV高压开关柜的使用单位，在设备投运前，一定要做好交流耐压试验，若试验结果不符合《预防性试验规程》的有关条款，应坚决作退货处理；对运行中的10kV高压开关柜，应充分做好维护、检修工作，并尽可能地改善运行环境。

10开关柜微机保护装置

开关柜微机保护装置简介

适用系统：

35KV及以下电压等级的不接地、小电阻接地、消弧线圈接地、直接接地系统；保护范围：

既可用于进线、出线等线路保护，也可用于、PT、主变后备保护、电动机、

开关柜微机保护装置

　　电容器、电抗器等设备保护；

　　保护功能：

通用型，30余种保护功能于一体，不分场合、需要什么功能接什么线；

　　测量功能：

0.2级高精度专业测量、可对十余种电气参数进行测量；

　　操作回路：

自带防跳、带备自投、自保持功能；

　　产品外观：

100mm超薄金属机身，较强抗电磁干扰能力，适用于KYN28等中置柜；

开关柜微机保护装置特点

开关杨微机保护装置集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；代替了各种常规继电器和测量仪表，节省了大量的安装空间和控制电缆。

　　■采用32位数字信号处理器（DSP），具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性。

　　■支持常规的RS485总线及DeviceNet（CAN）现场总线通信，CAN总线具有出错帧自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制，保证信息传输的实时性和可靠性。

最高速率1Mbps，最长距离10km，一条总线最多允许挂接110个设备。

　　■全封闭金属机箱，超薄型设计，机箱净深仅100mm，可适用安装于任何柜型，特别是环网柜。

　　■表面贴工艺，重要器件（如芯片、电源模块、互感器、继电器、电容、液晶显示屏、接线端子等）均采用国外知名企业的成熟产品，平均无故障时间达100,000小时。

　　■完善的自检能力，发现装置异常能自动告警；具有自保护能力，有效防止接线错误或非正常运行引起的装置永久性损坏；免维护设计，无需在现场调整采样精度，测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。

　　■国际通用输入电源模块，兼容85～264V交流或直流工作电源，更在电源跌落和电压突变方面有出色表现