开关柜基础知识合成

1、电力系统的组成及其作用电力系统的组成及其作用v电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。和分配到用户的一个统一系统。v输电网和配电网统称为电网，是电力系统的重要输电网和配电网统称为电网，是电力系统的重要组成部分。组成部分。输电网输电网v输电网是电力系统中最高电压等级的电网，是电输电网是电力系统中最高电压等级的电网，是电力系统中的主要网络（简称主网），起到电力系力系统中的主要网络（简称主网），起到电力系统骨架的作用，所以又可称为网架。统骨架的作

2、用，所以又可称为网架。配电网配电网v配电网是将电能从枢纽变电站直接分配到用户区配电网是将电能从枢纽变电站直接分配到用户区或用户的电网，它的作用是将电力分配到配电变或用户的电网，它的作用是将电力分配到配电变电站后再向用户供电，也有一部分电力不经配电电站后再向用户供电，也有一部分电力不经配电变电站，直接分配到大用户，由大用户的配电装变电站，直接分配到大用户，由大用户的配电装置进行配电。置进行配电。电力系统示意图电力系统示意图 开关柜基础知识低压成套开关设备和控制设备低压成套开关设备和控制设备及其主要元器件和材料及其主要元器件和材料简介简介第一部分 低压成套设备综述 交流额定电压不超过1kV； 频率

3、不超过1000Hz； 直流额定电压不超过1.5kV。 为发电、输电、配电设备配套； 为电能转换设备配套； 为控制电能消耗设备配套； 特殊用途：船舶、机车车辆、机床、起重机械等设备领域。 输电、配电、电能转换、电能计量、无功补偿、控制和保护。第一部分 低压成套设备综述 根据型式试验的程度： 型式试验成套设备 (TTA) 部分型式试验成套设备 (PTTA) 根据结构型式： 开启式、固定面板式、柜式、柜组式、台式、箱式、箱组式 根据部件安装方式: 固定式、抽出式 根据产品标准、产品用途、使用环境： GB 7251.1-2005 低压开关柜/动力配电柜(非专业人员不可接触) GB 7251.2-200

4、6 母线干线系统(母线槽)(非专业人员不可接触) GB 7251.3-2006 配电箱(配电板)(非专业人员可接触) GB 7251.4-2006 建筑工地成套设备(户外、可移动) GB 7251.5-2006 低压电缆分接箱(户外公共场所电缆分接)第一部分 低压成套设备综述 额定电压Ue220/380/690 额定绝缘电压Ui660/1000 额定电流 In 动热稳定水平 额定短时耐受电流(热) Icw额定峰值耐受电流(动) Ipk 介电性能(额定绝缘水平) 额定绝缘电压Ui额定冲击耐受电压Uimp 外壳防护等级：IP 使用条件 环境温度、环境湿度、海拔高度、地震烈度 、户内/户外、雷暴天数

5、 其他参数 柜体尺寸(宽深高)、柜体颜色、进出线方式、等等第二部分 低压成套设备简介 GGD第二部分 低压成套设备简介进线进线电容电容馈线馈线母联母联馈线馈线仪表门仪表门计量小室计量小室断路器断路器刀开关刀开关断路器断路器第二部分 低压成套设备简介眉头眉头母排母排A B C刀开关刀开关框架断路器框架断路器电流互感器电流互感器第二部分 低压成套设备简介 GCS GCKG：低压开关柜 G：低压开关柜C：抽屉式 C：抽屉式S：森源电气系统(研发机构) K：控制中心 MNSM：模块化N：新型S：电气系统(非标准的ABB解释) 三者之间的主要区别在于：1.抽屉推进抽出方式不同；2.抽屉层高模数不同；3.

6、单元高度不同。第二部分 低压成套设备简介进线柜进线柜电容柜电容柜抽屉柜抽屉柜仪表门仪表门断路器断路器单元单元1单元单元2单元单元可用空间可用空间第二部分 低压成套设备简介断路器断路器电流互感器电流互感器操作机构操作机构推进联锁机构推进联锁机构进线侧动插件进线侧动插件馈线侧动插件馈线侧动插件垂直母线垂直母线馈线侧静插件馈线侧静插件断路器断路器电流互感器电流互感器一二次插件一二次插件单元抽屉单元抽屉1单元抽屉单元抽屉MNSGCSGCK可用空间可用空间1800mm1760mm1800mm立柱模数立柱模数25mm20mm25mm1单元层高模数单元层高模数 200mm160mm200mm可装可装1单元数

7、量单元数量 9个个11个个9个个小抽屉规格小抽屉规格1/2、1/41/21/2每柜最多回路每柜最多回路36个个22个个18个个推进抽出方式推进抽出方式无推进机构无推进机构一体化操作一体化操作独立推进机构独立推进机构人力操作人力操作推进机构推进机构配专用操作手柄配专用操作手柄第二部分 低压成套设备简介v 动力箱柜简介动力箱柜简介第二部分 低压成套设备简介总进断路器总进断路器分断路器分断路器接触器和热继电器接触器和热继电器中性中性(N)导体导体第二部分 低压成套设备简介v 配电箱柜简介配电箱柜简介第二部分 低压成套设备简介v 母线干线系统（母线槽）简介母线干线系统（母线槽）简介带插接箱的母线槽(直

8、线段)母线槽(始段)v封闭式母线槽（简称母线槽）是由金属板（钢板、封闭式母线槽（简称母线槽）是由金属板（钢板、铝板或防火板）为保护外壳，导电排（铜排、铝铝板或防火板）为保护外壳，导电排（铜排、铝排或铜铝复合材料）为电流载体，绝缘材料、相排或铜铝复合材料）为电流载体，绝缘材料、相关固定件及附件组成的母线系统。关固定件及附件组成的母线系统。 v母线槽是一种新型的配电设备，它具有双重功能：母线槽是一种新型的配电设备，它具有双重功能：一是传输电流；二是作配电设备，通过分接孔一是传输电流；二是作配电设备，通过分接孔（插口），把电流分配到支路或用电设备。（插口），把电流分配到支路或用电设备。母线槽是什么母

9、线槽是什么v母线槽是一种新型的配电设备，它具有双重功能：母线槽是一种新型的配电设备，它具有双重功能：一是传输电能；二是作配电设备，通过分接孔一是传输电能；二是作配电设备，通过分接孔（插口），把电能分配到支路或用电设备。（插口），把电能分配到支路或用电设备。v目前我国的母线槽只有专业或行业的制造标准，目前我国的母线槽只有专业或行业的制造标准，没有统一的命名和制造尺寸的要求，因此各厂生没有统一的命名和制造尺寸的要求，因此各厂生产的母线槽命名和尺寸也不统一，选用时只能按产的母线槽命名和尺寸也不统一，选用时只能按各厂的型号进行选择。各厂的型号进行选择。每一种母线槽又可分为馈电式和插接式每一种母线槽又可

10、分为馈电式和插接式密集型母线槽空气型母线槽高强度母线槽密集型绝缘母线槽密集型绝缘母线槽v由母线、母线支撑件、绝缘件、外壳、固定件等由母线、母线支撑件、绝缘件、外壳、固定件等组成，母线（组成，母线（a、b、c、N、PE）间紧贴排列组）间紧贴排列组装，完全依靠绝缘材料绝缘的母线槽。装，完全依靠绝缘材料绝缘的母线槽。v优缺点：优缺点： 密集绝缘插接母线槽防潮效果较差，母线在密集绝缘插接母线槽防潮效果较差，母线在施工时，容易受潮及渗水，造成相间绝缘电阻下施工时，容易受潮及渗水，造成相间绝缘电阻下降。母线的散热主要靠外壳，由于线与线之间紧降。母线的散热主要靠外壳，由于线与线之间紧凑排列安装，凑排列安装，

11、b、c相热能散发缓慢，形成母线槽相热能散发缓慢，形成母线槽中心温升偏高。密集绝缘插接母线槽受外壳板材中心温升偏高。密集绝缘插接母线槽受外壳板材限制，一般只能生产不大于限制，一般只能生产不大于3.5m的水平段。由的水平段。由于母线相间气隙小，母线通过大电流时，产生强于母线相间气隙小，母线通过大电流时，产生强大的电动力，使磁振荡频率形成叠加状态，造成大的电动力，使磁振荡频率形成叠加状态，造成过大的噪声。过大的噪声。空空气气型绝缘母线槽型绝缘母线槽v由母线、母线支撑件、绝缘件、外壳、固定件等由母线、母线支撑件、绝缘件、外壳、固定件等组成，母线（组成，母线（a、b、c、N、PE）间一般有）间一般有16

12、22mm的净距，主要依靠空气介质绝缘的的净距，主要依靠空气介质绝缘的母线槽。母线槽。v优缺点：优缺点： 母线之间有母线之间有1622mm的净距，线间通的净距，线间通风良好，使母线槽的防潮功能较高，由于线间有风良好，使母线槽的防潮功能较高，由于线间有一定的空隙，使母线的温升下降，这样就提高了一定的空隙，使母线的温升下降，这样就提高了过载能力，并减少了磁振荡噪声。但它产生的杂过载能力，并减少了磁振荡噪声。但它产生的杂散电流及感抗要比密集型母线槽大得多，因此在散电流及感抗要比密集型母线槽大得多，因此在同规格比较时，它的导电排截面必须比密集绝缘同规格比较时，它的导电排截面必须比密集绝缘插接母线槽大。插

13、接母线槽大。高强度母线槽高强度母线槽v 由母线、母线支撑件、绝缘件、外壳、固定件等组成，母由母线、母线支撑件、绝缘件、外壳、固定件等组成，母线（线（a、b、c、N、PE）间一般有）间一般有18mm左右的间距，左右的间距，依靠空气及绝缘材料绝缘的母线槽。依靠空气及绝缘材料绝缘的母线槽。 v优缺点：优缺点： 高强度封闭式母线槽工艺制造不受板材限高强度封闭式母线槽工艺制造不受板材限制，外壳做成瓦沟形式，使母线机械强度增加，制，外壳做成瓦沟形式，使母线机械强度增加，母线水平段可生产至母线水平段可生产至13m长。由于外壳做成瓦沟长。由于外壳做成瓦沟形式，坑沟位置有意将母线分隔固定，母线之间形式，坑沟位置

14、有意将母线分隔固定，母线之间有有18mm左右间距，线间通风良好，使母线槽的左右间距，线间通风良好，使母线槽的防潮和散热功能有明显的提高，并减少了磁振荡防潮和散热功能有明显的提高，并减少了磁振荡噪声。但同时，它产生的杂散电流及感抗也要比噪声。但同时，它产生的杂散电流及感抗也要比密集型母线槽大得多，因此在同规格比较时，它密集型母线槽大得多，因此在同规格比较时，它的导电排截面必须也比密集绝缘插接母线槽大。的导电排截面必须也比密集绝缘插接母线槽大。 按结构分类馈电式插接式馈电式母线槽和插接式母线槽馈电式母线槽和插接式母线槽v馈电式母线槽是各种不带分接装置（无插孔）的馈电式母线槽是各种不带分接装置（无插

15、孔）的母线干线单元组成，它用来将电能直接从电源处母线干线单元组成，它用来将电能直接从电源处传到配电中心。传到配电中心。v插接式母线槽是由带电分接装置的母线干线单元插接式母线槽是由带电分接装置的母线干线单元和插接式馈电箱（插接箱）组成，它用来传输电和插接式馈电箱（插接箱）组成，它用来传输电能，并可引出电源支路。能，并可引出电源支路。v母线槽的安装可直接从变压器接到低压配电柜，母线槽的安装可直接从变压器接到低压配电柜，也可从低压柜直接接到配电系统作为配电干线线也可从低压柜直接接到配电系统作为配电干线线路。路。馈电式母线槽馈电式母线槽插接式母线槽插接式母线槽-每段母线不一定每段母线不一定就一个插口，

16、也许是一个，也许是就一个插口，也许是一个，也许是两个，也许是多个，但是每两个插两个，也许是多个，但是每两个插口间距离最小不能小于口间距离最小不能小于1米。米。母线的结构简介母线的结构简介v母线槽一般都是封闭型，它由优质钢板弯制的外母线槽一般都是封闭型，它由优质钢板弯制的外壳、导电铜排、绝缘材料及有关附件组成。和母壳、导电铜排、绝缘材料及有关附件组成。和母线槽配套使用的插接开关箱由箱体、低压断路器、线槽配套使用的插接开关箱由箱体、低压断路器、插接头及有关附件组成。插接头及有关附件组成。插接箱图片插接箱图片插接箱插接箱插接箱插接箱弯头弯头变容节变容节第三部分 主要元器件简介智能型万能式断路器智能型

17、万能式断路器国产知名品牌有：国产知名品牌有： 常熟开关厂常熟开关厂CW1/CW2 杭州之江杭州之江HSW1/HSW2 上海人民电器厂上海人民电器厂RMW1国际知名品牌有：国际知名品牌有： 施耐德电气施耐德电气MT/MTE ABB公司公司Megamax(F) / Emax 西门子公司西门子公司3WL/3WT塑料外壳式断路器塑料外壳式断路器国产知名品牌有：国产知名品牌有： 常熟开关厂常熟开关厂CM1 杭州之江杭州之江HSM1 上海人民电器厂上海人民电器厂RMM1国际知名品牌有：国际知名品牌有： 施耐德电气施耐德电气NS/NSE/NSX ABB公司公司Isomax S / Tmax 西门子公司西门子

18、公司3VL/3VT第三部分 主要元器件简介开启式双投刀开关开启式双投刀开关HS13 (正泰正泰)国产知名品牌有：国产知名品牌有： 上海电器成套厂上海电器成套厂HD/HS/HH15 厦门联容电控厦门联容电控QA/QP 上海金工电器成套厂上海金工电器成套厂 HD/HS/DGL/HH15 沈阳斯沃沈阳斯沃GL/SIWOG国际知名品牌有：国际知名品牌有： 施耐德电气施耐德电气NS/INS ABB公司公司OT/OETL隔离开关熔断器组隔离开关熔断器组HH15 (正泰正泰)国产知名品牌有：国产知名品牌有： 厦门联容电控厦门联容电控QSA/HR5 上海金工电器成套厂上海金工电器成套厂 HH15/HR 沈阳斯

19、沃沈阳斯沃GLR/SIWOH国际知名品牌有：国际知名品牌有： 施耐德电气施耐德电气Opus/Fupact ABB公司公司OS/OESA 西门子公司西门子公司3NP第三部分 主要元器件简介电流互感器电流互感器 BH/SDH/LMK电流互感器电流互感器 LMZ/LMZJ熔断器熔断器 RT/NT/NH电容器电容器 BSMJ/BCMJ/BZMJ接触器接触器 CJ/CJX热继电器热继电器 JR/JRS第三部分 主要元器件简介微型断路器微型断路器 DZ 避雷器避雷器 HY1.5W低压绝缘子低压绝缘子母线夹母线夹 ZMJ/GCK测量表计测量表计 指针指针/数字数字电能表电能表 机械机械/电子电子开关柜基础知

20、识高压交流金属封闭开关设备和控制设备高压交流金属封闭开关设备和控制设备及其主要元器件和材料及其主要元器件和材料简介简介第一部分 高压成套设备综述 额定电压3.640.5kV；（我厂产品为12kV和40.5kV两档） 频率50Hz。 为发电、输电、配电设备配套； 为电能转换设备配套； 为控制电能消耗设备配套； 输电、配电、电能转换、电能计量、无功补偿、控制和保护。第一部分 高压成套设备综述 根据分隔类型(GB3906-1991旧版标准)： 铠装K各个相邻的隔室之间均有接地的金属隔板隔开。 间隔J各个相邻的隔室之间均有隔板隔开，但至少有一个隔板为非金属材质。 箱X至少有两个隔室之间没有隔板隔开。

21、根据主要部件型式： 固定式G、移开式(或称抽出式)Y 根据安装位置: 户内型N、户外型W 根据产品标准、产品用途、使用环境： GB 3906-2006 交流金属封闭开关柜 GB 3804-2004 负荷开关柜 GB 16926-1997 负荷开关-熔断器组合电器柜 DL/T 404-2007 户内高压开关柜(电力行业标准)KYN户内铠装移开式KGN户内铠装固定式JYN户内间隔移开式JGN户内间隔固定式XYN户内箱型移开式XGN户内箱型固定式XGW户外箱型固定式第一部分 高压成套设备综述 根据运行连续性的丧失类别(LSC)(GB3906-2006新版标准)： 内部电弧级成套设备(IAC)(GB3

22、906-2006新版标准)： 概念：内部电弧试验时，没有部件飞出、没有点燃布料、外壳保持接地。 A类可触及性：仅限于授权人员可触及。 B类可触及性：不受限制的可触及。 C类可触及性：接触不到的设备限定的可触及性。 外壳不同侧面：F前面、L侧面、R后面。类别含义可触及隔室电缆隔室相邻功能单元代表性开关柜LSC1除LSC2类外无C-GIS、电缆分接箱LSC2具有可触及隔室LSC2A打开一个可以连续运行XGN2、HXGN15、HXGN17LSC2B打开一个可以连续运行可以连续运行KYN28A、KGN、JYN、JGNNEWNEW第一部分 高压成套设备综述 额定电压Ue 3.6/7.2/12/24/40

23、.5 kV 额定电流 In (400)/630/800/(1000)/1250/1600/2000/2500/3150/4000 A 动热稳定水平 额定短时耐受电流(热) Ik20/25/31.5/40/50 kA 额定峰值耐受电流(动) Ip50/63/80/100/125 kA 额定短路持续时间1/2/3/4 s 额定保护开断能力 额定短路开断电流20/25/31.5/40/50 kA 额定短路关合电流50/63/80/100/125 kA 额定操作程序 自动重合闸操作程序O-0.3s-CO-180s-CO 非自动重合闸操作程序O-180s-CO-180s-CO第一部分 高压成套设备综述

24、电气间隙(相间和相对地)75/100/125/180/300 mm 电气间隙(带电体至门)105/130/155/210/330 mm 爬电距离(瓷质绝缘)64.8/129.6/216/432/729 mm 爬电距离(有机绝缘)72/144/240/480/810 mm 介电性能(额定绝缘水平)(kV) 额定1min工频耐压(对地/断口)Ud 18/20、23/28、42/48、65/79、95/110 额定冲击耐压(对地/断口)Uimp 40/46、60/70、75/85、125/145、185/215 外壳防护等级：IP 使用条件 环境温度、环境湿度、海拔高度、地震烈度 、户内/户外、雷暴

25、天数 其他参数 柜体尺寸(宽深高)、柜体颜色、进出线方式、等等第一部分 高压成套设备综述 “五防” 防止误分误合断路器(负荷开关、接触器)； 防止带负荷推进、抽出隔离手车或分合隔离开关； 防止带电合接地开关或挂接地线； 防止带接地线或接地开关合断路器(负荷开关)； 防止误入带电间隔。 “五防”是高压开关柜的重要工作标准，是电气安全领域的最高指导原则，高压开关柜在设计过程中，首要满足的就是“五防”。 在“五防”方案的选择上，首选机械联锁，在自动化程序很高的场合，可以考虑采用微机五防。第二部分 高压成套设备简介 KYN28A-12(GZS1)仪表室仪表室断路器室断路器室电缆室电缆室泄压通道泄压通道

26、1.各个隔室之间采用金属隔板隔离；2.各个隔室拥有独立的泄压通道；3.爆炸气体向柜体顶后部喷出，保证人体安全；4.泄压通道可选择配置专用通道，直接将爆炸性有害气体排除室外，更安全可靠。小母线通道小母线通道CT接地开关接地开关避雷器避雷器穿墙套管穿墙套管真空断路器真空断路器CT: 电流互感器第二部分 高压成套设备简介 XGN2-121.母线室、低压室与其他隔室之间采用金属隔板隔离；断路器室与电缆室之间没有隔板；2.未设置专用的泄压通道，爆炸气体通过气孔排出；3.柜内空间有裕度，电气间隙较大；4.相间、断点间采用空气绝缘，绝缘性能更高、更耐久。仪表室仪表室母线室母线室断路器室断路器室电缆室电缆室隔

27、离开关隔离开关CT第二部分 高压成套设备简介v负荷开关柜 HXGN17-12XGN15-12压气负荷开关压气负荷开关CT熔断器熔断器绝缘子绝缘子电缆孔电缆孔SF6负荷开关负荷开关CT电缆孔电缆孔CT: 电流互感器SF6: 六氟化硫气体KYN28A-12XGN2-12XGN15/17-12标准宽度标准宽度800/1000mm1100/1200mm500/600/750mm深度高度深度高度1500X2300mm1200X2650mm900X1800/1900mm额定电流额定电流6304000A6304000A(400)630/125A额定开断额定开断/转移电流转移电流2550kA2550kA155

28、02000A适用容量适用容量40000kVA以上以上40000kVA以上以上最大最大1250kVA分合操作方式分合操作方式预储能操作预储能操作预储能操作预储能操作直接分合直接分合保护功能保护功能可提供全面保护可提供全面保护可提供全面保护可提供全面保护熔断器保护熔断器保护联锁功能联锁功能全面完善全面完善全面完善全面完善较简单较简单第二部分 高压成套设备简介第三部分 主要元器件简介手车式真空断路器手车式真空断路器VS1 (森源森源)国产知名品牌有：国产知名品牌有： 常州伊顿森源常州伊顿森源VS1 宁波库柏耐吉宁波库柏耐吉VN3 厦门华电厦门华电VEP国际知名品牌有：国际知名品牌有： ABB公司公司

29、VD4 施耐德电气施耐德电气Evolis / EV12s 西门子公司西门子公司3AE / 3AH 通用电气通用电气GEVB2压气真空负荷开关压气真空负荷开关FKN/FZN (福建东方福建东方)国产知名品牌有：国产知名品牌有： 厦门协成厦门协成FKN12 / FZN25 福建东方福建东方FKN11 / FZN40 福建山亚福建山亚FKN12 / FZN23 珠海可利珠海可利KLY / KLZ 大亚电器集团大亚电器集团FKN / FZN国际知名品牌有：国际知名品牌有： LKE珠海珠海LBS/ALBS / VLBS/NVLBS 维益埃维益埃ISARC第三部分 主要元器件简介SF6负荷开关负荷开关 (常州德春常州德春)国产知名品牌有：国产知名品牌有： 常州德春常州德春FLN36 / FLN48 无锡中亚无锡中亚FLN36 / FLN48国际知名品牌有：国际知名品牌有： 施耐德电气施耐德电气SC6 ABB公司公司SFG