10kV開關櫃全程解讀，看完全明白了

一、基本概念

開關櫃（又稱成套開關或成套配電裝置）：它是以斷路器為主的電氣裝置；是指生產廠家根據電氣一次主接線圖的要求，將有關的高低壓電器（包括控制電器、保護電器、測量電器）以及母線、載流導體、絕緣子等裝配在封閉的或敞開的金屬櫃體內，作為電力系統中接受和分配電能的裝置。

二、開關櫃的主要特點

1。有一、二次方案，這是開關櫃具體的功能標誌，包括電能彙集、分配、計量和保護功能電氣線路。一個開關櫃有一個確定的主迴路（一次迴路）方案和一個輔助迴路（二次迴路）方案，當一個開關櫃的主方案不能實現時可以用幾個單元方案來組合而成。

2。開關櫃具有一定的操作程式及機械或電氣聯鎖機構，實踐證明： 無“五防”功能或“五防功能不全”是造成電力事故的主要原因。

3。具有接地的金屬外殼，其外殼有支承和防護作用。因此要求它應具有足夠的機械強度和剛度，保證裝置的穩固性，當櫃內產生故障時，不會出現變形，折斷等外部效應。同時也可以防止人體接近帶電部分和觸及運動部件，防止外界因素對內部設施的影響；以及防止裝置受到意外的衝擊。

三、開關櫃的組成

開關櫃由櫃體和電器元件二大部分組成。

1。櫃內常用一次電器元件（主迴路裝置）常見的有如下裝置：

電流互感器簡稱CT［如：LZZBJ9-10］

電壓互感器簡稱PT［如：JDZJ-10］

接地開關［如：JN15-12］

避雷器（阻容吸收器）［如：HY5WS單相型；TBP、JBP組合型］

隔離開關［如：GN19-12、GN30-12、GN25-12］

高壓斷路器［如：少油型（S）、真空型（Z）、SF6型（L）］

高壓接觸器［如：JCZ3-10D/400A型］

高壓熔斷器［如：RN2-12、XRNP-12、RN1-12］

變壓器［如：SC（L）系列幹變、 S系列油變］

高壓帶電顯示器［GSN-10Q型］

絕緣件［如：穿牆套管、觸頭盒、絕緣子、絕緣熱縮（冷縮）護套］

主母線和分支母線

負荷開關［如：FN26-12（L）、FN16-12（Z）］

高壓單相併聯電容器［如：BFF12-30-1］ 等等

2。櫃內常用的主要二次元件（又稱二次裝置或輔助裝置，是指對一次裝置進行監察、控制、測量、調整和保護的低壓裝置），常見的有如下裝置：1。繼電器；2。電度表；3。電流表；4。電壓表；5。功率表；6。功率因數表；7。頻率表；8。熔斷器；9。空氣開關；10。轉換開關；11。訊號燈；12。電阻；13。按鈕；14。微機綜合保護裝置等等。

四、高壓開關櫃分類

1。按斷路器安裝方式分為移開式（手車式）和固定式

（1）。移開式或手車式（用Y表示）：表示櫃內的主要電器元件（如：斷路器）是安裝在可抽出的手車上的，由於手車櫃有很好的互換性，因此可以大大提高供電的可靠性，常用的手車型別有：隔離手車、計量手車、斷路器手車、PT手車、電容器手車和所用變手車等，如KYN28A-12。

（2）。固定式（用G表示）： 表示櫃內所有的電器元件（如：斷路器或負荷開關等）均為固定式安裝的，固定式開關櫃較為簡單經濟，如XGN2-10、GG-1A等。

2。按安裝地點分為戶內和戶外

（1）。用於戶內（用N表示）；表示只能在戶內安裝使用，如：KYN28A-12等開關櫃；

（2）。用於戶外（用W表示）；表示可以在戶外安裝使用，如： XLW等開關櫃。

3。按櫃體結構可分為金屬封閉鎧裝式開關櫃、金屬封閉間隔式開關櫃﹑金屬封閉箱式開關櫃和敞開式開關櫃四大類

（1）。金屬封閉鎧裝式開關櫃（用字母K來表示）主要組成部件（例如：斷路器、互感器、母線等）分別裝在接地的用金屬隔板隔開的隔室中的金屬封閉開關裝置。如KYN28A-12型高壓開關櫃。

（2）。金屬封閉間隔式開關櫃（用字母J來表示）與鎧裝式金屬封閉開關裝置相似，其主要電器元件也分別裝於單獨的隔室內，但具有一個或多個符合一定防護等級的非金屬隔板。如JYN2-12型高壓開關櫃。

（3）。金屬封閉箱式開關櫃（用字母X來表示）開關櫃外殼為金屬封閉式的開關裝置。如XGN2-12型高壓開關櫃。

（4）。敞開式開關櫃，無保護等級要求，外殼有部分是敞開的開關裝置。如GG-1A（F）型高壓開關櫃

五、常用型別開關櫃的結構、引數及操作程式

（一）KYN28A-12

KYN28A-12型戶內金屬鎧裝抽出式開關裝置主要用於發電廠、工礦企事業配電以及電力系統的二次變電站的受電、送電及大型電動機的起動等。實行控制、保護、實時監控和測量之用。有完善的五防功能，配用浙開VS1（ZN63A-12）真空斷路器，也可配由ABB公司生產的VD4真空斷路器、由上海富士電機開關有限分司生產的HS型（ZN82-12） 真空斷路器、中外合資廈門華電開關有限分司生產的VEP型（ZN96-12）真空斷路器，目前在12kV市場上使用量很大。

得潤電氣高壓櫃現場圖

2。櫃體外形尺寸：（ 標準架空進出線方案； 電纜進出線方案）

*電纜進出線及聯絡櫃標準方案： 寬800（1000）×深1500×高2300

*架空進出線標準方案： 寬800（1000）×深1660×高2300

注： 1。GZS1+電纜進出線及聯絡櫃標準方案： 寬650×深1500×高2300； 相間距為150mm； GZS1櫃櫃寬為800的相間距為210mm； 櫃寬為1000 的相間距為275mm；

3。產品結構外形：

4。開關櫃基本引數

5。五防聯鎖簡介：

（1）。當手車在櫃體的工作位置合閘後，在底盤車內部的閉鎖電磁鐵被鎖定在絲槓上，而不會被拉動。以防止帶負荷誤拉斷路器手車。

（2）。當接地開關處在合閘位置時， 接地開關主軸聯鎖機構中的推杆被推入櫃中的手車導軌上，於是所配斷路器手車不能被推進櫃內。

（3）。斷路器手車在工作位置合閘後，出線側帶電，此時接地開關不能合閘。 接地開關主軸聯鎖機構中的推杆被阻止，其操作手柄無法操作接地開關主軸。

（4）。對於電纜進線櫃；母線分段櫃和所用變方案，由於進線電纜側帶電，下門上裝電磁鎖，來確保在電纜側帶電時不能進入電纜室；

（5）。透過安裝在面板上的防誤型轉換開關（帶紅綠牌），可以防止誤分誤合斷路器。

6。操作程式

送電操作：

先裝好後封板，再關好前下門————-操作接地開關主軸並且使之分閘————-用轉運車（平臺車）將手車（處於分閘狀態）推入櫃內（試驗位置）————把二次插頭插到靜插座上————-（試驗位置指示器亮）————-（關好前中門）——————用手柄將手車從試驗位置（分閘狀態）推入到工作位置————-（工作位置指示器亮， 試驗位置指示器滅）————-合閘斷路器手車。

停電（檢修）操作：

將斷路器手車分閘——————-用手柄將手車從工作位置（分閘狀態）退出到試驗位置————-（工作位置指示器滅， 試驗位置指示器亮）————-開啟前中門————把二次插頭拔出靜插座——————（試驗位置指示器滅）——————用轉運車將手車（處於分閘狀態）退出櫃外——————- 操作接地開關主軸並且使之合閘————————開啟後封板和前下門。

★。注意：下避雷器手車和中（下）PT手車可以在母線執行時直接拉出櫃外。

（二）產品XGN2-12（Z）

XGN2-12（Z）固定式高壓開關櫃（簡稱開關櫃）（圖3-4外形圖）適用於3～10kV三相交流50Hz系統中作為接受與分配電能之用，並具有對電路進行控制、保護和檢測等功能。特別適用於頻繁操作的場所，其母線系統為單母線，並可派生出單母線帶旁路和雙母線結構。經過多年的改進完善，產品最大額定電流可做到4000A；可在海拔4000m以下正常執行。本開關櫃既可採用ZN28A-12分體式真空斷路器，還可配用ZN28D-12、VS1-12、ZN12-12、ZN65-12等整體式真空斷路器；隔離開關主要採用旋轉式GN30-12（D），大電流櫃也可採用GN25-12，GN22-12等隔離開關。由於該產品電流等級大，母線結構多樣，所以在變電站得到廣泛應用。

1。產品型號含義：

4。開關櫃外形尺寸：

*小電流櫃電纜進出線及聯絡櫃標準方案： 寬1100×深1200×高2650

*小電流架空進出線櫃標準方案： 寬1100×深（1200+400）×高2650

*大電流櫃電纜進出線及聯絡櫃標準方案： 寬1200×深1200×高2650。

*大電流架空進出線櫃標準方案： 寬1200×深（1200+600）×高2650

注： 小電流櫃的相間距為250mm； 大電流櫃的相間距為275mm；

5。開關櫃的結構：

圖3-4為外型圖，圖3-5為配ZN28A-12真空斷路器的方案，圖3-6為配VS1真空斷路器的方案。

本開關櫃為金屬封閉箱型結構，櫃體骨架由型鋼和優質冷軋鋼板焊接而成，櫃內分為斷路器室、主母線室、電纜室、繼電器室，室與室之間用鋼板隔開。

斷路器室在櫃體下部，ZN28A-12真空斷路器的傳動拉桿與操動機構連線，真空斷路器下接線端子與電流互感器連線，電流互感器與下隔離開關的接線端子連線，真空斷路器上接線端子與上隔離開關的接線端子連線。

母線室在櫃體後上部，電纜室在櫃體的後下部，電纜室內支援絕緣子設有監視裝置，繼電器室在櫃體上部前方，頂部可裝二次小母線。

滿足“五防”要求，開關櫃採用了相應的機械聯鎖，機械聯鎖的動作原理如下：

停電操作（執行—檢修）

開關櫃處於工作位置，即上、下隔離開關、斷路器處於合閘狀態，前後門鎖上，並處於帶電執行之中，這時JS操作機構上的小手柄處於“工作”位置。

斷路器分斷——將小手柄扳到“分斷閉鎖”位置——將專用操作手柄插入JS操作機構上的隔離開關操作孔內——從上往下拉分隔離開關（如是饋線櫃，則先分下隔離開關，後分上隔離開關）——將專用操作手柄插入JS操作機構上的接地開關操作孔內——從下往上推，合接地開關——將小手柄扳到“檢修”位置——開啟前門，取出鑰匙——打開後門。

送電操作（檢修—執行）

後門關好鎖定——鑰匙取出後關好前門——小手柄從“檢修”位置扳到“分斷閉鎖”位置——將專用操作手柄插入JS操作機構上的接地開關操作孔內——從上往下拉，分接地開關——將專用操作手柄插入JS操作機構上的隔離開關操作孔內——從下往上推，合隔離開關（如是饋線櫃，則先合上隔離開關，後合下隔離開關）——將小手柄扳到“工作”位置——合斷路器。

上、下隔離開關與斷路器之間（出線櫃方案）的閉鎖

停電時，先分斷路器，再分出線側隔離開關（下），後分母線側隔離開關（上），

送電時，先合母線側隔離開關（上），後合出線側隔離開關（下）。 再合斷路器。

注意：

（1）當一次主方案為進線櫃方案時，則必須按如下步驟進行： 停電時，在斷路器分閘後，先分母線側隔離開關，之後再分進線側隔離開關。反之在送電時，先合進線側隔離開關，之後再合母線側隔離開關。

（2）JS操作機構上的手柄位置非常重要：在手柄處於工作位置時，因機械閉鎖原因隔離開關會被禁止操作；在手柄處於分合閘閉鎖位置時，斷路器會被禁止合閘，手動合閘後也會立即斷開，也就是說在開關執行時，如此時操作手柄至分合閘閉鎖位置，開關會斷開；在手柄置於檢修位置時，前櫃門才能被開啟，其它位置時，前櫃門是打不開的。

6。產品特性：

1。櫃體結構可改為全組裝式，整體強度好，外形美觀。

2。櫃體對斷路器的適應能力強，可配櫃的斷路器有：ZN28A、ZN28D、ZN63（VS1）、ZN65、ZN12、VD4。

3。結構合理：斷路器室、母線室、電纜室、繼電器室都有獨立的小室，並且用鋼板隔開。

4。採用機械“五防”聯鎖機構，安全性，可靠性好。

5。櫃體為雙面維護型，前面可檢修繼電器室的二次元件，維護操動機構，機械聯鎖及傳動部分和檢修斷路器，櫃後可維護電纜終端和主母線；本櫃體一般不靠牆安裝。

6。效能價格比好，價格較為適中，目前在市場的佔有率仍然較高。

7。根據要求，櫃體還可以靠牆安裝。

8。櫃體外殼的防護等級為IP2X。

（三）、產品GG1A-12（F）

GG1A-12（F）固定式高壓開關櫃（圖5-11結構簡圖）適用於3～10kV三相交流50Hz系統中作為接受與分配電能之用，並具有對電路進行控制、保護和檢測等功能。適用於頻繁操作的場所，其母線系統為單母線及單母線分段。本櫃體為焊接式結構，有完備的機械“五防”功能，經過多年的生產，積累了豐富的技術及執行經驗，不斷改進櫃體斷電流可做結構，完善產品效能，現如今櫃體最大額定電流可做到4000A， 開斷電流最大到40kA，本開關櫃除了配ZN28A-12型真空斷路器外，還可配用VS1-12等機構一體化式真空斷路器；隔離開關可採用GN19-12、GN22-12、GN25-12等多種隔離開關。由於該產品電流等級大，母線結構多樣，停電檢修操作方便，櫃內空間大，所以在許多變電站得到了廣泛應用。

1。 產品型號含義：

2。基本引數 表3-5

4。外形尺寸：

*小電流電纜進出線櫃標準方案： 寬1200×深1200×高2800

*架空進出線櫃標準方案： 寬1200×深（1200+600）×高2800

*大電流櫃電纜進出線櫃標準方案： 寬1540（或1400）×深1200×高2800

注： 小電流櫃相間距為250mm，大電流櫃的相間距為275mm，側封板單面18mm

5。 機械聯鎖簡介：

（1）用帶紅綠翻牌的防誤型轉換開關可以防止誤分誤合斷路器；緊急情況下可以利用緊急解鎖分合斷路器。

（2）用操作機構上的機械聯鎖裝置來實現隔離開關不能帶負荷分閘。只有當斷路器分閘後，才可以操作上、下隔離開關。

（3）離開關與前門（上，下），前門與後門（上，下）之間的聯鎖是透過扇形板傳動機構的聯鎖裝置和止動裝置來實現的。如果櫃體為靠牆安裝則可相應取消前後門之間的聯鎖。此聯鎖可以防止誤入帶電間隔功能。

6。開關櫃結構： 隔離開關與斷路器機械聯鎖結構簡圖見：5-10內部結構見圖3-7

7。開關櫃結構特性：

（1）。側封板改流水槽結構為固定板焊接，櫃體拼臺後外形美觀。

（2）。櫃體的“五防”聯鎖機構均採用機械聯鎖方式， 安全可靠性高。

（3）。主母線在櫃體前有眉頭板（帶觀察窗），對主母線有隔離防護作用。

（4）。櫃內絕緣子全部採用大爬距瓷瓶，主母線可以用絕緣護套，絕緣效能好。

（5）。因開關櫃內空間較大，不會因為元器件外型大而影響元器件的選用，此櫃體特別適用於變電站今後的改造。

（6）。結構簡單，維護與操作都很方便，便於使用者熟練掌握操作規程，因此本櫃型在激烈的市場競爭中仍有很強的生命力。

（7）。價格低廉，與同類產品相比要便宜，特別適合對佔用空間要求不高，投資少見效快的工程。

（8）。櫃體既可靠牆安裝，從櫃前操作和維護，又可離牆安裝。

8、操作程式：（櫃體不靠牆安裝，電纜出線櫃方案）

① 送電操作： a。關好後上門及後下門； b。 關好前上門及前下門， c 。先合母線進線側隔離開關；d 。再合母線出線側隔離開關。e。最後合斷路器。

② 停電操作： a 。先分斷路器；b 。 再分母線出線側隔離開關；c 。 再分母線進線側隔離開關；d。開啟前下門及前上門； e。 開啟後下門及後上門；

③ 緊急解鎖操作： 將緊急解鎖鑰匙插入緊急解鎖孔內，先分斷路器，再開前門。

六、開關櫃的保護配置

10kV饋線開關櫃一般採用帶重合閘的兩段式電流保護，重要線路還會採用光纖縱差保護。

（一）基本概念

兩段式電流：過流一段又叫電流速斷保護，沒有時限，按高於本段末端最大短路電流整定；過流二段又叫限時電流速斷保護，按高於下級保護電流速斷保護的最大動作電流整定，可以作為本段線路一段的後備保護，動作跳閘時間一般為0。5-1秒。

重合閘：當架空線路故障清除後，在短時間內合上斷路器，稱為重合閘；由於實際上大多數架空線路故障為瞬時或暫時性的，因此重合閘是執行中常採用的自恢復供電方法之一。

（二）常用保護裝置型別及結構

我們經常使用的有兩類，一是電磁型保護，一是微機保護

以下左圖為電磁型保護裝置，右圖為微機型保護裝置：

新建的裝置己全部採用微機保護。

1。保護裝置的構成：

（1）電磁型保護由電流繼電器、時間繼電器、中間繼電器、訊號繼電器、重合繼電器、壓板等構成。

（2）微機型保護由電源外掛、出口外掛、CPU外掛、交流外掛、人機對話外掛、壓板等構成。

2。保護裝置的動作資訊和說明：

（1）電磁型保護的動作資訊是在訊號繼電器及重合閘充電燈上反應的，當保護動作後，對應的訊號繼電器會掉牌，直到手動復歸。並且電磁型保護裝置自身出現異常後，一般情況下都不會有明顯的異常現象，不容易發現。

（2）微機保護執行中發生動作或告警時，自動開啟液晶背光，將動作資訊（見下表）顯示於LCD，同時上傳到保護管理機或當地監控，能及時被發現處理。

保護動作及告警資訊

七、巡視維護內容

1。開關櫃的巡視檢查

在日常執行中，開關櫃要定期進行以下專案的巡視：

在以下情況，還需對開關櫃以下專案進行特殊巡視：

雷雨天氣：瓷質部分有無放電閃絡現象；

大霧天氣：瓷質部分有無放電，打火現象，重點監視汙穢瓷質部分；節假日時：監視負荷及增加巡視次數；

高峰負荷期間：增加巡視次數，監視裝置溫度，觸頭、引線接頭，特別是限流元件接頭有無過熱現象，裝置有無異常聲音；

短路故障跳閘後：檢查隔離開關的位置是否正確，各附件有無變形，觸頭、引線接頭有無過熱、鬆動現象，油斷路器有無噴油，油色及油位是否正常，測量合閘保險絲是否良好，斷路器內部有無異音；

裝置重合閘後：檢查裝置位置是否正確，動作是否到位，有無不正常的音響或氣味；

嚴重汙穢地區：瓷質絕緣的積汙程度，有無放電、爬電、電暈等異常現象。

在巡視中若發現異常現象應立即向上級部門彙報，申請處理，對於不能處理的要加強監視。

2。開關櫃的維護

（1）裝置清掃：透過清掃一、二次裝置上的積灰，可以防止裝置積灰導致絕緣下降、擊穿。所以應定期對二次迴路進行清掃，裝置停電後還應在做好安全措施後對一次部分進行清掃。

（2）去潮防寒：在室內溼度大於70%或溫度小於0℃時，應將去潮加熱裝置投入執行。

（3）測溫：應定期對開關櫃導流部分進行測溫，在高溫、高負荷時還應增加測溫次數。

3。開關櫃的驗收

開關櫃在安裝及檢修以後均要進行驗收，驗收專案如下：

在驗收過程中發現的問題應立即將問題羅列向上級部門彙報，並由檢修或安裝單位書面承諾處理時間並簽字備案。

八、開關櫃常見異常及故障處理

1。斷路器位置紅綠燈不亮（控制迴路斷線）

（1）檢查控制電源空開（保險）是否合上（接觸）良好；

（2）檢查控制電源空開（保險）兩端電壓是否正常，如出線端無電壓則為空開（保險）故障，需更換空開（保險）；如兩端均無電壓則檢查直流屏上10kV控制電源相關空開是否在合上位置，電壓是否正常；

（3）小車開關是否確在試驗或工作位置，二次插頭是否插入良好。

2。斷路器合閘失靈（拒合）

（1）檢查合閘電源空開（保險）是否合上（接觸）良好；

（2）檢查合閘電源空開（保險）兩端電壓是否正常；如出線端無電壓則為空開（保險）故障，需更換空開（保險）；如兩端均無電壓則檢查直流屏上10kV合閘電源相關空開是否在合上位置，電壓是否正常；

（3）檢查位置切換把手是否在工作位置；

（4）檢查斷路器遠近控切換開關是否在正確的位置；

（5）檢查彈簧機構是否己儲能；

（6）檢查斷路器連桿有無斷裂變形。