HXGN-12型高压开关柜设计

1、毕毕 业业 论论 文文HXGN-12HXGN-12 型高压开关柜设计型高压开关柜设计 作 者 姓 名 ： 丁 龙 龙 专 业、班 级： 发电厂及电力系统、1002 学 号： 2010110838 校内指导教师： 丁 燕 校外指导教师： 何 文 丽 完 成 日 期 ： 2 0 1 3 / 6 /1 1 黄河水利职业技术学院自动化工程系HXGN-12 型高压开关柜设计摘要摘要开关柜用于电力配电系统，一般作为发送、接受、分配电能之用，按电压等级的高低可分为高压开关柜和低压开关柜，按装置地点的不同可分为户外式和户内式两种。按断路器是否能动又可分为固定式和手车式。将各种高低压电气、测量仪表、保护电气和控

2、制开关集中在一个柜子里的装置，并能达到特定性能的柜子称为开关柜。一般一个柜子构成一个回路，可以与别的柜子配合使用，达到某一特定的功能。开关柜有以下优点，从结构来看开关柜内的空间用隔板分隔，成许多独立的小间。使高压开关、隔离刀闸、继电保护和测量仪表都互相分隔开。这样有利于限制短路事故的扩大，也便于检修维护。高压开关柜适用于电力系统发电、 输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制、保护等作用。电压等级在 36KV 到 550KV 的电气设备。主要包括高压断路器、高压隔离开关、接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关等几大类。低压开关柜用于发电厂、石油、

3、化工、冶金、纺织、高层建筑等行业。作为输电配电等电能转换之用。关键词关键词:HXGN-12 高压开关柜、电气图、设计注意事项、试验AbstractSwitchgear was utilized in power distribution system, which usually engaged in power transmission, acceptation and distribution. According to its voltage, it can be classified into high-tension switchgear and low-tension switch

4、gear. While according to its installation sites, it can be divided into outdoor switchgear and indoor switchgear. Besides, it can also be classified into stationary switchgear and hand-push- switchgear according to its mobility of the breaker. The switchgear is a combination of various high-low tens

5、ion electric, measuring instruments, electric safeguards and control switches which function as a distinct performance. Generally, switchgear can form a circuit, which could cooperate with other switchgear and realized distinct function. Switchgear possesses versatile advantages. Structurally, the c

6、lapboards are used to separate the room in switchgear, which shaped several individual small spaces. Such independent small spaces can depart the high-tension switch, isolating shutters, relay protecting as well as measuring instruments each other, which is in favor of restricting the enlargement of

7、 short-circuit accident, and convenient to repair and maintain. High-tension switchgear is suitable for not only generating electricity, transmission electricity, distributing 黄河水院自动化工程系毕业论文Ielectricity, electricity transition in electrical system but also the switch, control and protection in elect

8、ricity depletion. The high-tension switchgear is a kind of electric equipment with the voltage range from 36 KV to 550KV, which mainly include high-tension cut-out, high-tension isolator switch, earthing switch, high-tension load switch, high-tension auto-registration and sectionalizer, high-tension

9、 operating mechanism, high-tension anti-explosion power distribution unit and high-tension switch. Whats more, low-tension switchgear is mainly used in industry such as power station, petroleum, chemical industry, metallurgy, spinning and high-rise buildings which function as electricity transition

10、equipment in transmission and distribution of electricity.Key words: HXGN-12 high-tension switchgear; Circuit diagram, design need to be noticed; experiment.HXGN-12 型高压开关柜设计目目 录录绪论.11.实习概况.31.1 实习单位的介绍 .31.2 实习岗位的介绍 .41.3 通过实习对系里的意见和建议 .82.开关柜的介绍.102.1 柜体的介绍和设计原则 .102.1.1 设计题目及开关柜的发展前景.102.1.2 设计目的及

11、要求 .122.1.3 设计参数.122.1.4 设计原则.132.2 常见的开关柜结构分析与简介 .152.2.1 母联柜.152.2.2 进线柜.152.2.3 计量柜.152.2.4 PT 柜.162.2.5 出线柜.162.2.6 电容柜.163.HXCN-12 开关柜设计所需的电气元器件及附件的介绍 .173.1 母线 .173.2 避雷器 HY5WS-17/50.173.3 带电显示装置 GSN2-10Q.183.4 电流互感器 LZZB6-10 500/5 .183.5 电压互感器 JDZ8-10 10/01KV .183.6 隔离开关 GN30-12/630.183.7 熔断器

12、 XRNP1-10/05.183.8 真空断路器 VS1-12/1250-315.193.9 微机保护 WGB-54.203.10 电压电流表 6L2-V/6L2-A.203.11 接触器 CJ19-43 AC220V .213.12 电容器 BCMJ045-20-10.214.开关柜的设计.224.1 一次方案在结构上的实现 .224.2 一次系统图的设计、二次系统图的设计。 .224.3 开关柜的结构布置 .224.4 外壳设计 .234.5 互感器的设计 .23黄河水院自动化工程系毕业论文I4.6 隔离开关和接地开关 .234.7 测量仪表、继电保护装置及辅助回路设计 .235.开关柜测

13、试、试验.245.1 耐压试验 .245.2 绝缘电阻测试试验 .246.常见开关柜的故障及分析.256.1 在运行中突然跳闸故障的判断和处理 .256.2 储能故障的判断和处理 .256.3 合闸故障的判断和处理 .256.4 分闸故障的判断和处理 .26总 结.27致 谢.28参 考 文 献.29附 录：.30黄河水院自动化工程系毕业论文0绪论绪论 随着工业化进程的加快，用电量在不断的上升，导致电网的规模越来越大，尤其在中国，由于电力系统属于国家所有，电力行业发展迅速，伴随着国民经济的发展。在各个用电行业和用电场所必不可少的就是开关柜，为配电用电提供安全可靠优质的电能。目前开关柜的发展也变

14、得十分迅速。21 世纪之前智能型低压配电系统的发展可分为三个阶段。形成了所谓的一代，二代，三代产品。在 70 年代末、80 年代初,随着电子技术的发展,低压成套装置的发展步入控制电子化、保护综合化时代,出现了电子式的各种运行电量控制器、电动机综合保护器、无功功率补偿控制器等产品,其结构多为继电器型的小型装置。如电动机综合保护器,其功能有过电流、断相、过载等保护,起动时间可调整,过载时间可整定。而无功功率补偿控制器可根据无功电流、功率因数等不同参量自动进行电容补偿的均衡控制。进入 80 年代中期,此类装置发展已初步进入智能型时代。在低压配电领域,采用了 PLC 技术,利用 I/ O 方式通过可编

15、程控制器实现配电装置的控制与操作,后期出现了微机集中检测与控制,可对馈电主保护断路器进行远距离操作,对各回路电压、电流、有功电量和无功电量、功率因数频率、变压器温度等进行检测,但它停留在遥测、遥控水平上,缺少遥讯和遥调功能,更缺少智能型应具有开关柜的思维、分析、判断与选择的功能。从 80 年代末至 90 年代初,随着计算机技术、微电子技术、电力电子技术、抗干扰技术等新技术的飞速发展。特别是网络通讯技术的发展使得自动化技术得到了空前发展,在这个时期,各类全数字交、直流控制产品和 PLC(可编程逻辑控制器)发展迅速,每 34 年就换代一次,功能越来越强大,可靠性也越来越高。微处理器从 8 位机发展

16、到 16 位机,又发展到应用 32 位机和多机运行。从主要控制线路和控制结构由硬件组成发展到由可自由组合的软件块来组成。联网方面功能也越来越强,由两机之间的通讯到一机与多机通讯发展到网络通讯,在通讯协议方面由各公司的内部协议发展到开放的标准的协议。随着全数字控制和自动化技术的发展,各大公司也把这些技术应用于配电系统,也就是所谓把强电控制与微电子技术、计算机技术、网络通讯技术相结合,形成了第三代产品,出现了智能型断路器等智能元器件和智能型开关柜。如 ABB 公司的 F 系列断路器和 MSG 系列智能开关柜;西门子公司的 3WN 系列断路器和 SIVACON 系列开关柜； GEC2ALSTHOM

17、公司的 GEM2START 3 系列智能马达中心;西屋公司的 Advan2tage 系列开关柜等。这些智能元器件都是以微处理器为核心,具有测量、变换、保护、控制等功能,实际上就是一个现场控制计算机。同时都具有通信接口可连接通信网络与上位计算机通信形成智能开关柜。在发展智能型元器件及开关柜的同时,功能越来越强大的监控系统也得到了快速发展。如西屋HXGN-12 型高压开关柜设计1公司的 IMPACC 系列； GEC2ALSTHOM 公司的 ICIS 系统;ABB 公司的 INSUM 系统以及西门子公司的 SIMOCODE 系统；KL ； CKNERMOELL ER 公司的配电系统 ID2000 等

18、。通过这些系统与低压配电装置等现场设备的配合,使成套供、配、用电系统能够在本机、上位机环境、负载等对象中交换各种信息,通过网络实现状态检测、信息回馈、综合判断、发出指令及操作等,提高了整个配电系统的可靠性。国内低压成套装置自 19851987 年自耦减压起动柜 JJ 1 全国联合设计时起,首先采用了半导体集成电路式时间 2 电流转换器代替原来的充气式时间继电器和电流继电器。19891990 年国内出现了电子式电动机多功能综合保护器,19911992 年又出现了半导体式热继电器。在成套装置方面,智能型配电系统也已经起步,厦门电气控制设备厂等已开发了能进行数据采集的马达控制中心,天津夏利汽车工程的

19、所有国产的低压配电柜、动力柜全部实现了上位计算机控制,做到了运行、故障集中监视,集中判断、处理,大大提高了设备运行安全性、可靠性。但从技术上看,目前我国虽已掌握了微处理器在电控产品上的应用技术,也已有一些带接口的全数字产品问世,但反映目前国际水平的智能型低压配电装置和智能控制器目前还很少见到,有待于进一步努力。因此，开关柜的研发与设计还有待于进一步的开发、测试，应用与市场。 黄河水院自动化工程系毕业论文21.实习概况实习概况1.1 实习单位的介绍实习单位的介绍本学期再开封市金明区华通成套开关厂实习，本公司主要生产成套高低压开关柜和箱式变压器。用于各个领域的供电、配电。在这里实习了三个月，对该公

20、司也有了一定了解，熟悉了生产流程，掌握了基本开关柜的安装与调试，积累了不少实际操作经验。本企业创建于 1970 年，是原国家电力部、机械工业部定点企业专门研制核电站控制设备的国家大中型骨干企业，是为大型发电厂、变电所、城乡电网、石油、化工、钢铁铁路及大型建筑提供无污染成套电器开关设备的制造厂家，获有国家高、低压开关柜生产许可证。现为国家经贸委城乡电网建设与改造推荐厂家之一。2003 年已通过ISO9001 质量体系认证河南省首批获得 3C 认证证书的厂家。集研发、生产、销售、服务于一体。本公司为股份制企业占地面积 14000 平方米，建筑面积 7000 多平方米，企业机构完善，技术力量雄厚，生

21、产及检测技术、装备先进，拥有先进的意大利数控冲床、数控剪切、数控折弯等钣金加工设备和检测设备共 280 台（套）。拥有一批经验丰富从事多年高低压电器成套设备研究、设计及制造的工程技术员，现有专业技术人员 85 人其中教授级高工 3 人，高级工程师 7 人，工程师 28 人，高级经济师 2，人经济师 6 人，大中专毕业生占职工总数的 50%以上。企业设有专门科研机构，引进了许多国外先进科研设备，并建立了现代科技发展和高度竞争的管理体系，严格的标准化体系和可靠的质量保证体系。华通品牌享有盛誉公司主要产品有 20 余种其中主要有24KV、10KV 铠装中置式高压开关柜 KYN28；275KV 铁路智

22、能箱式分区所 YBMT；铠装箱型固定式高压环网开关柜 XGN、HXGN；预装箱式变电站 YBM9 型等高压产品设备其它低压产品如 Blokset、MNS、GCS、GCK、GGD；电容补偿柜 GGJ；直流屏 GZDW、PZD；低压电能计量箱 XJCM、照明箱 XBDW 型以及 CFW 型密集型母线槽、电缆桥架等产品。 多年来华通人以势不可挡的铁骨雄风傲然崛起不断推出新技术、新产品以满足国内外客户的需求为电力、港口、铁路、矿山、能源、航天、电子以及机械制造领域研制了成套电气设备，我们建立了强有力的质量保证体系和生产过程的质量控制系统，严格执行国际 IEC 标准及国家最新生产标准，有严格的生产工艺过

23、程和先进的检验、检测标准及手段优质的产品和服务在业内建立了良好的声誉。HXGN-12 型高压开关柜设计3公司重合同、讲信誉连年被上级政府评为“重点保护企业”、“明星企业”；荣获“全国电器行业质量放心、国家标准合格产品”荣誉证书并在城网建设中电能计量箱获得河南省电器行业第一名。产品遍及全国各我们的企业精神是质量第一、信誉至上、追求卓越、为客户提供优质的电器产品。开封市华通成套开关有限公司，是开封的企业主要服务产品有 10kV 电缆分支箱 KVS 系列,密集型母线槽 CCX8 型,金属铠装移开式开关设备 GZS 型,固定式金属封闭开关设备 XGN2-10,低压电能计量箱 XJCM 型,低压综合配电

24、箱 XZW 型,微机监控高频开关直流电源柜 GDW,DOMINO 组合式开关柜,低压抽出式开关柜 GCS,交流低压电控设备 JK 型。本企业成立于 1970 年是生产成套电器设备的专业工厂是原国家电力部、机械工业部定点厂获有原机械工业部、电力部颁发的高、低压生产许可证。现为国家经贸委城乡电网建设与改造推荐厂家之一。已通过 ISO9001质量体系认证河南省首批获得 3C 认证证书的厂家。公司为股份制企业现有专业技术人员 54 人其中高级工程师 1 人工程师 18 人经济师 5 人大、中专毕业生占职工总人数的50%。公司占地面积 13800m2 建筑面积 6000m2。设有一室四部综合办公室、生产

25、技术部、质检部、销售部、采购部；三个车间装配车间、钣金车间、表面处理车间并具有完善的售后服务体系。公司拥有先进的数控冲床、数显剪切、折弯等钣金加工设备和检测设备 145 台（套）以及先进的酸洗、磷化、烤漆、喷塑生产线。生产技术采用计算机自动化管理。公司的主要产品有 GZS、KYN28-12 中置式高压开关柜；XGN、HXGN 箱型固定式高压开关柜 YBM9 型预装箱式变电站；GCS、GCK、MNS、DOMINO 高级抽屉式开关柜、电容补偿柜；GGD、GGJ、JK 交流低压配电柜；GKG 固定间隔式动力控制柜；GDW、PZD-D 直流屏；XZW、GZN 型农用综合配电箱（柜）；XJCM 低压电能

26、计量箱、XBDW 型低压智能无功补偿箱、照明箱以及 CCX8 型密集型母线槽、电缆桥架等产品。年生产能力 8000台开关柜及 10000 台三箱类产品。我们的企业精神是质量第一、信誉至上、追求卓越、为客户提供满意的电器产品。公司重合同、讲信誉连年被上级政府评为“重点保护企业”、“明星企业”；荣获“全国电器行业质量放心、国家标准合格产品”证书；并在城网建设中电能计量箱获得河南省电器行业第一名。产品遍及河南省八个地市县。公司位于七朝古都的河南省开封市西工业开发区。陇海铁路和 310 高速公路横贯境内地理位置优越交通便利资源丰富我们真诚希望新老客户惠顾、指导。本公司热诚欢迎与您展开业务合作！1.2

27、实习岗位的介绍实习岗位的介绍新的一学期开始了，我们也即将大学毕业，回想以往是那么的近，那么的留恋大学的生活，太快了，转眼即逝让人流连忘返，看着自己一天天的成熟，新的东西不断黄河水院自动化工程系毕业论文4的走来，让人内心夹杂很多感情。思绪千变万化，渐渐地还是融入到了这种生活中了，这也是一个心态的转变一个过渡，从学生时代到社会成员的过渡。美好的一学期也是大学唯一的一学期开始了，这学期任务是实习，同学们都各自走向自己的顶岗实习单位做自己的事。然而我也不例外，来到了开封市金明区华通成套有限公司实习，实习期为三个月，实习的过程中有欢乐有忧愁，刚开始需要一个适应期。在这个过程中自己过得还好，师傅们也很照顾

28、。乐于指导。在实习期间我担任开关柜的一次线操作。主要从事高低压开关柜一次线的制作和装配。在这里学习了开关柜一次线的很多知识，刚开始学习从基本的工具开始，了解工具的使用和注意的事项。好多工具之前没使用过，接触都是那么的陌生。不知道如何使，用尤其是那机床，知道了如何操作还远远不够，熟练操作掌握技能才能很好的完成工作，做出工艺合格的产品。后来慢慢的熟悉元器件，一个个元器件的功能和安装时需要注意的事项都得熟记在心。上岗首先得经过严格的岗位培训。有了一定的理论和规则约束，才能很好的去生产产品。达到质量标准。在岗位培训时强调最多的是安全安规，这一项显得尤为重要，尤其是从事我们强电行业的人们来说。大胆心细是

29、少不了的工作精神。敢于去尝试还的谨慎判断对待实际问题。首先认识了自己的岗位是一次线操作，以下是对一次线的材料做以简单的列举。就自己掌握、熟悉的范围类列举一些。（1）材料矩形截面母线（铜母线 TMY、铝母线 LMY）简称母线。阻燃铜芯聚氯乙烯绝缘线（BVZ）简称导线；铜管制接线端头简称端头；热收缩绝缘套管简称热缩管；高滴点电力复合脂简称热缩管；捆扎件（塑料带、捆扎带） ；坚固件（螺栓、螺母、平垫圈、专用平垫圈、弹簧垫圈） ；圆形相序不干胶标志。（2）使用工具数控母线冲孔及切断机；数控母线弯线弯曲机；热缩套管；气枪；电钻；锤子；剥线钳；手动液压冷压接钳；扎带钳；扭力扳手；钢字码；卷尺和角尺HXGN

30、-12 型高压开关柜设计5梅花扳手、套筒扳手；胶锤、一字螺丝刀（3）一次导线的制作1 切割导线按需要长度用断钱钳切割。2 剥离导线用剥线钳剥离两端绝缘层，每端剥离长度参考表 1 的数据。导线与采用压接方式的元件连接时，连接端的芯线要拧成麻花状后才能插入元件接线点连接。表-1 剥线长度导线截面积（mm2）610162535507095120剥离长度（mm2）101214202123272931热缩管长度（mm2）2024284042465458623 压接导线与采用螺栓紧固的元件连接时，必须压接端头端头的规格按照导面积和连接螺栓规格，选择端头用冷压接钳压接在导线上，压接后端头不松动两端端头插片方

31、向应一致并不得歪斜。（4） 一次线的装配1 母线的装配前要先清洁接触面再均匀涂上一层约 03mm 厚的复合脂，母线涂脂后要立即装配不可放置。2 为了降低母线连接处的接触电阻和温升母线接触面必须平整装配后应能自然吻合，紧密连接但禁止用塞垫片或敲打等方法来增加连接紧密。3 母线连接螺栓应先紧固到弹簧垫圈，刚被压平再换用扭力扳手紧固到表 2 规定的装配力矩值。表-2 螺栓装配力矩图螺栓规格（mm）M8M10M12M16装配100206361903力矩值Nm检查941923378444 采用两片母线时两片母线之间应有一个母线厚度的间隙。黄河水院自动化工程系毕业论文65 包覆热缩管的母线应在显着位置上粘

32、贴带有相序字母和规定颜色的圆形，不干胶标志标志应粘端正位置居中同组各相标志高度应一致。（5）线的装配1 导线弯曲时，最内一根导线的弯曲半径不得小于导线直径的两倍。2 多要导线长度超过 50mm 时，要采用捆扎成导线，整捆扎处之间的距离为200mm，捆扎时先在捆扎处缠绕 2-4 层塑料带，为了防止打滑塑料带的始端应嵌入导线束中间，并抽紧捆扎带，用扎带钳拉紧并切去多余部分。3 可以用采用复合脂来改善导线连接处的导电性能，方法是先分别清洁导线和元件的接触面，接着在接触面涂一层约 03mm 厚的复合脂然后立即坚固。4 导线与采用螺栓紧固的元件连接时，要采用专用垫圈固定，专用垫圈的凹心面要面向导结接线端

33、头。5 为了保证连接紧密可靠对于 8mm 以上的螺纹连接，可以先用普通扳手预紧再用扭力扳手紧固到表 2 规定的装配力矩值。6 一次线装配完工后根据图纸要求和本守则，先由装配工自检再由检验员确认质量合格，质量不合格的产品必须返工或按规定处理。（6）母线的选择1 母线材料应符合产品技术条件规定。2 矩形母线规格应与连接电器端子规格相一致。3 绝缘导线额定电压不得低于相应电路的额定电压。 4 绝缘导线除产品元器件和附件配备之外应选用 BVR 型铜芯聚氯乙烯绝缘软导线；但 6mm2及以下截面的导线允许选用单股硬线。（7）母线截面积的选择1 母线、绝缘导线截面积应按其长期允许载流量的 1115 倍来选择

34、。2 元器件的一次导线选择按其参数值选择时仍应符合本守则的规定；一般情况下断路器按其额定电流值，热继电器按其最大整定电流值，熔断器按底座额定电流值，低压电容器应不小于额定电流的 15 倍，高压电容器应不小于额定电流的 135 倍。3 同一回路串联中的元器件导线选择按其中最小容量来选择导线截面应一致。4 低压装置保护导线（PE）及连接到各保护对象的导线截面积应符合 GB7251 的规定值。5 高压装置保护导线（PE）如果是铜质的在接地故障时其电流密度规定不应超过200A/mm2但最小截面不得小于 30mm2。6 中性导线（N）与相导线材料应相同三相电路中的中性导线截面积按以下规定选择如果相导线的

35、截面积大于 10mm2则中性导线的截面积按其载流量则等于相导线载流HXGN-12 型高压开关柜设计7量的一半；最小为 10mm2。如果相导线的截面积等于或小于 10mm2中性导线的载流量则等于相导线的载流量。（8）隙和爬电距离低压装置：a）母线与不同电位裸露带电导体之间其电气间隙和爬电距离至少应符合表 3 中的规定值；b）功能单元处于分离位置时它的主电路接插件裸露带电部件与垂直母线或静触头的隔离距离应不小于 20mm；c）允许在母线与不同电位裸露带电导体之间采用热缩套管绝缘但其电气间隙和爬电距离仍应符合表 3 中的规定值。表 3 最小电气间隙和爬电距离额定绝缘电压 V60Ui300300Ui6

36、90电气间隙 mm558爬电距离8125高压装置：a）高压开关柜中各组件及其支持绝缘件（即纯瓷及有机绝缘件）的外绝缘爬电比距（即高压电器组绝缘件表面的爬电距离与最高工作电压之比）相应值的应用范围规定为纯瓷绝缘爬电比距不小于 14mm/kV；有机绝缘爬电比距不小于 16mm/kV。九.撑固定时应符合以下要求 a）母线支架等固定应平整牢固不应使母线受到额外的应力；b）母线的固定金具或其它支持固定金具不应形成闭合磁路；c）当母线平置时母线支持夹板的上部压板应与母线保持 115mm 的间隙；当母线立置时上部压板应与母线保持 152mm 的间隙。d）母排固定支持件间的直线固定距离应考虑母排的大小和布置形

37、式最大不得大于900mm。1.3 通过实习对系里的意见和建议通过实习对系里的意见和建议实习心得：我实习做的是开关柜一次安装这一方面的东西。起初担任开关柜外壳安装。后来转到开关柜一次线设备安装。一直到实习结束从事一次线安装。不过在这个过程中自己也留心二次线的安装和接线图。一次线的设计方案图很简单，但是主要考虑到元器件的摆放和安装。这里要考虑铜排的制作问题还有带点间距和爬电间距，用户的使用安装。各个电器元件之间的带电间隙。在一次线安装时首先还应知道二次黄河水院自动化工程系毕业论文8线是否可以跑线。做这个很重要的一点就是三相电的区别，一定不能把 ABC 三相弄混乱，还有绝缘问题，每条线都要保持良好的

38、绝缘性能。电缆头更为重要。安装过程中应注意的问题，电流互感器一定要注意极性。电源一次接 P1，这样不至于把变比弄错。电压互感器一定要注意变比，还有用于场合，是做保护的还是测量的。隔离开关要组装好，试着上隔离和下隔离都正常动作，即可应检测灵敏性和动作的可靠性等特性，不误动不拒动。断路器很多应按用途和使用类型，选择合适的产品。首先应满足各个性能指标。在安装时需要设置参数，还有现在的断路器和保护结合使用应严格按照接线图和功能去组装。断路器要进行检测，储能还有释能，所有的脱扣机构都得检测。能正确的分闸和合闸。保证良好的灵敏度。在一次线中要注意的也就是绝缘问题，布局合理元器件参数满足要求。接地开关的正确

39、接地保护接地和接地应区别开。不能使用同一个接地。还有工艺一定要要求精美，做到横平竖直。保持良好的视觉效果。实习是一次经历，更是一个新的起点，实习已经结束收获的不仅仅是回忆、薪酬、不止是知识面的扩展，技术的提升，更多更重要的是经验，是做人和工作态度的结合。在单位里难免会接触各种各样的人。形形色色的都有。对什么样的人要采取什么样的交谈方式。学会和不同的人沟通交谈，以至于在工作中发挥更多的效益，有时不是技术问题，只是人们没有共同的认识和团结合作的精神。只要相互沟通，有一个共同的企业目标相信会好起来。实习中也会有很多方面的不足，专业知识的差距，专业知识掌握的不全面，尽管是自己的专业，但是还有很多的不足

40、之处，在实习中从新的起点开始专业实践阅历远不够丰富。由于大学的专业实践很少，因此在实践这方面很欠缺。实践是自己琢磨的过程，之前都是依赖于老师，毫无自己创新的念头。好多东西理论和实践相差甚远，也许知道理论但却不知道真实事物的存在，根本无法研发产品。开关柜现在也各式各样，有欧式的有美式的，在我国开发的很少，只是模仿于国外像一些大型的公司学习。所以可以看出研发是多么的艰难，时间是多么的重要。在这个实践的过程中慢慢让知识成一套完整的体系。除了知识的欠缺还有技能的差距，技能是训练出来的每个人都要经过动手才可以有，更好的技能也是积累的过程，由量变到质变的过程。在这次实习中自己深受体会。在实习的过程中，对学

41、校的教学和实践很满意，有一点就是学校里实践有点少，对真实的元器件了解太少。在实习单位去了好多元器件都不认识，有点措手不及的感觉。还需要自己努力积、累慢慢接触新的东西。在教学方面学的有点范围广，但是不系统，有点概念模糊。希望系里在培养专业基础课的同时设立重要的针对性强的专业课程。在这里有一点点的教学课程建议，我们专业的专业课程大二很少，大一没有，HXGN-12 型高压开关柜设计9而集中在大三。但是我们都清楚大三第一学期有招聘会，很多同学都无法安心学习，为了工作还是不能很好的把精力放在学习上。建议系里把重点课程分开在大一到大三几个阶段。太集中了也吸收不了没有时间去很好的接受教学内容。在实践方面，还

42、是建议多设立实践环节。希望我们系里发展越来越超前。黄河水院自动化工程系毕业论文102.开关柜的介绍开关柜的介绍2.1 柜体的介绍和设计原则柜体的介绍和设计原则在本次设计中主要以 HXGN-12 型开关柜为主，简单的介绍了设计的过程和思路，在一次方案还有性能上的要求。一下作为详细的介绍。2.1.1 设计题目及开关柜的发展前景设计题目及开关柜的发展前景设计题目：HXGN-12 型高压开关柜设计。 图-1 开关柜的含义1 概述HXGN-12 系列箱型固定式环网高压开关柜，适用于户内三相交流 50Hz 额定电压312kV 环网供电和用户变电所，作为接受、控制和分配电能使用。本柜完全满足电力系统高压开关

43、柜的“五防”要求，广泛适用于工矿企业、住宅小区、高层建筑及学校公园等配电系统中，作为分配负荷电流并能关合额定短路电流，也可作为开断变压器空载电流，一定距离架空线或电缆线路电流带熔断器的环网柜，可切断短路电流，作保护开关之用。亦适于装入箱式变电站。2 执行标准GB3906 6kV405kV 交流金属封闭开关设备和控制设备。HXGN-12 型高压开关柜设计11GB/T11022 高压开关设备和控制设备的共用技术要求。DL/T 404 6 kV405kV 交流金属封闭开关设备和控制设备。3 使用环境条件环境温度-25+40；24h 内平均温差不超过 35。环境湿度月平均值不大于 95水蒸气压力日平均

44、值不超过 22kPa；月平均值不大于 90水蒸气压力月平均值不超过 18kPa；海拨高度 1000m 及以下；地震烈度不超过 8 度；安装地点无易燃易爆及化学腐蚀等明显污染的场所；4 结构特点：性能可靠。柜内所有带电体对地的空气间隙均125 mm，绝缘件的爬电距离均满足国家标准，要求绝绿材料全部为环氧或 SMC，提高了开关柜的绝绿水平和机械强度。防护等级为 IP2X；设有真空断路器进出线方案，可满足大的系统短路容量的需要，并配有可靠的智能化保护装置，确保了各种保护功能的实现；使用安全方便。负荷开关具有静触头绝缘罩，可防止柜内弧光短路事故绝缘罩，又有可移开的金属活门，当接地开关合闸后，金属活门同

45、时关闭可确保对开关和其它设备进行检修、更换熔断器的工作者人身安全。整个柜体无油无毒不会发生火灾、爆炸危险；使用寿命长维护工作量少检修方便；过载开断能力强具有缺相保护功能轻松开断 2000 A 转移电流；弹簧储能式操动机构使开关的分、合阐速度不受人为因素影响，亦可配用电磁机构性能，可达到国家标准要求。负荷开关弹簧储能既可手动操作又可电动操作简单、省力；柜体结构用冷轧钢板弯制或型钢焊接而成，稳定可靠组合灵活简单，具有良好的系统性和通用性，满足较快的供货要求。扩展性好可根据用户要求组合成任意一次接线方式；母线室位于环网柜上部，母线可垂直或水平安装。三相前后(纵向)排列结构紧凑。体积小、占地少、安装方

46、便、能够节省较多的配电房高压室建造费用。5.开关柜总体发展的前景。作为高压开关柜的主要元件之一，真空断路器继续朝着小型化、高可靠性、少维护的方向发展，在断路器的结构设计方面，更多的产品采用本体与操动机构一体化的设计方案。随着真空技术和嵌入技术的发展，ABB 公司率先将免维护的真空灭弧室直接浇铸在环氧树脂中，形成了一个独立的断路器极柱。高压开关柜向着智能化、高可黄河水院自动化工程系毕业论文12靠性、少维护方向发展从开关柜的设计类别上看铠装式是主流间隔式日趋减少。从开关柜的结构型式样看，中置式开关柜的生产厂家越来越多。从开关柜的外绝缘介质上说，空气绝缘开关柜占中压开关柜的绝大多数。我国开关柜经过了

47、仿苏仿欧美产品自主开发的漫长过程。高压开关柜由最初单一的 GG1A 固定式高压开关柜，发展到现在的手车柜与固定柜并存。目前市场广泛应用的 KYN28 中置式手车柜能满足各种不同的使用要求。柜体结构也逐渐由焊接式框架向组装式过度。高压开关柜的总体技术水平得到很大的提高。近年来高压开关行业的生产正逐步向规模化生产方向转变，行业中生产的真空断路器和开关柜的品种，也将向性价比较高的生产厂家集中国内生产厂家不断引进消化，国外产品技术水平不断提高。主要体现在以下几个方面：1）采用性能良好的元器件。2）应用新工艺装备和技术。3）新介质、新材料的应用。 2.1.2 设计目的及要求设计目的及要求通过这次毕业设计

48、，用来检验几年基础知识的学习和三个月实习的总结。在大学里学习了三年的专业知识，在这期间只是理论知识的认识和积累，显然这种认识是很肤浅的。却没有实践的经验与检验。产品都是制造生产出来的拥有再多的理论，不去实际做出真实的产品是没有足够的认识力和透彻的分析依据。尤其是我们的专业电与磁如此抽象的东西。只有通过实际的电器元器件才能正确的深刻的体会到它使用实验数据来说明问题的。在三个月的实习期间对开关柜有了初步的认识。借此作为自己的毕业设计来进一步加深自己的知识体系。完善细节和培养全面分析问题的能力。做一个综合的训练来为毕业后的工作打下基础。对开关柜的设计要求是在满足性能要求的情况下尽可能的减少资源。也就

49、是元器件的运用还有导线的选择满足一定的需求也不能浪费。这里就是各种电器元器件的选择和校验问题。要求不仅能用，还要可靠，产品满足性能比的同时考虑安装运行等问题，便于客户使用。2.1.3 设计参数设计参数表-4 开关柜设计参数项目单位技术参数额定电压KV12额定电流负荷开关A630HXGN-12 型高压开关柜设计13组合电器柜125额定短路关合电流（峰值）KA50额定短路开断电流(组合电器)KA315额定有功负载开断能力A6304 秒热稳定电流KA20额定动稳定电流（峰值）KA501min 工频耐受电压KA42（端口 48）雷电冲击耐受电压KA75（端口 85）机械寿命次10000额定交流电流（组

50、合电器）A3150操作方式手动或电动防护等级IP2X2.1.4 设计原则设计原则（1）安全净距对于 10KV、35KV 开关柜必须保证所有的裸露的带电元器件的安全净距，包括相间及相对地之间的绝缘距离。否则会引起短路。对整个电力系统构成威胁一般要求10KV 开关柜相对地及相于相之间距离不小于 125mm，要求 35KV 开关柜相对地及相于相之间距离不小于 300mm。（2）爬电距离在满足了安全净距要求的同时不能忽略爬电间距的要求户外设备最小公称爬电间距。表-5 爬电距离户内设备最小公称爬电比距分级数值 mm/KV最下公称爬电比距外绝缘污染等级瓷质材料 有机材料01214轻1416重1820（3）

51、温升黄河水院自动化工程系毕业论文14 电力系统开关柜中各电器元件正常工作时，均有不同程度的发热，柜内各组件的温升不能超过各组件相应规定的值，对于可触及的外壳和盖板其温升不得超过 20K，主回路的温升在额定电流和频率下应遵守 GB763-1990交流高压电器在长期工作时的发热规定。为了达到温升的限制条件通常采取以下措施： 1）除了在电气连接面导电膏、镀锡、镀银外、关键的还是要坚强工艺。 2）设计上应尽量避免涡流现象的发生。 3）对于额定电流较大的开关柜需要加强迫风冷装置（4）五防联锁 设计开关柜时通常将开关柜前网门、后网门、接地开关通过机械闭锁和电气闭锁实现五防要求。 1、防止带负荷分、合隔离开

52、关。（断路器、负荷开关、接触器合闸状态不能操作隔离开关。）2、防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器。（只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作。）3、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关。（只有当接地开关处于分闸状态才能合隔离开关，或手车才能进至工作位置操作断路器、分荷开关闭合。）4、防止在带电时误合接地开关（只有在断路器分闸状态才能操作隔离开关或手车才能从工作位置退至试验位置才能合上接地开关。）5、防止误入带电室。（只有隔室不带电时才能开门进入隔室。）（5）开关柜接地 开关柜中各电器元件均为带电体。为了保证检修时人身的安全个电气元器件，外壳必须安全可靠接地，因此设计制造开关

53、柜时需要注意一下几点；1.设专门用贯通的接地母线。并通过边柜引出与接地网相连。2.个电气元件的接地必须与专用接地母线相连。3.据国家电网要求和反措施要求；保护接地和工作接地必须分开。（6）防护等级 为防止人体接近高压开关柜高带电部分和触及运动部分，设计时应考虑开关柜的防护等级。需要特别注意的是随着风戽等级的提高。生产成本会相应的提高。散热条件也会变差，因此不能单方面追求高的防护等级。（7）动稳定 在电力系统中开关柜通常能承受 20、25、35、40KA 甚至 50KA 的额定短路开断电流。在开关柜通过如此大的电流时，相间及同相母线间会产生很大的电动力。此时需借助支持绝缘子的支撑，使母线不产生明

54、显位移，通常两绝缘子之间的距离不应超HXGN-12 型高压开关柜设计15过 10000mm，对于某些薄弱的环节还应给予加强，由于动稳定的计算及其复杂，一般是依靠经验设计再通过型式试验加以验证。（8）柜内元器件的安装位置 针对不同厂家和项目开关柜内元器件的安装位置有所不同。而元器件安装的是否合理。之间影响到产品的性能指标和现场的使用。 （9）二次元器件的安全间距在高压开关柜设计过程中，除考虑二次部分的温度感应器及加热器自身安装位置与高压部分安全间距外，还应注意二次导线的安全间距，在高压柜内若用定位片方式固定二次电缆，则在定位片失去粘性脱落后。二次电缆下垂或摆动造成二次电缆高压部分安全距离不足，一

55、次设计时应在开关柜内设置专用线槽布线。或在柜内设计电缆固定孔或固定支架以固定二次电缆。2.2 常见的开关柜结构分析与简介常见的开关柜结构分析与简介2.2.1 母联柜母联柜 1、联络柜是用来在几台变压器所带的几排低压柜联络用的，即当一台变压器出现故障时可以用另外一台带另外几排的低压柜。2、从运行方式上来讲正常情况下联络断开两台变压器独立运行，当其中一台出现故障时断开其之路开关。合上联络开关。其负荷供电又另一台提供保障。2.2.2 进线柜进线柜 进线柜由低压电源（变压器低压侧）引入配电装置的总开关柜。35110kV 及以上电压等级的变电站，进线柜均所指为变压器低压（10kV）开关柜。即由变压器低压

56、侧输出连接至 10kV 母线的初始端的第一个柜：称为进线柜，也称为变低进线柜。进线柜为负荷侧的总开关柜，该柜担负着整段母线所承载的电流，由于该开关柜所联接的是主变与低压侧负荷输出，就显其作用的重要所在。在继电保护方面当主变低压侧母线或断路器发生故障时，要靠变压器低压侧的过流保护跳开进线柜开关来切除故障。低压侧母线故障要也靠主变压器低压侧的后备保护来切除进线柜开关。变压器差动保护动作也切除变压器低压侧断路器即进线柜。黄河水院自动化工程系毕业论文162.2.3 计量柜计量柜（1）计量柜包含设备为：1.电流互感器，为电度表提供电流信号；2.电压互感器，为电度表提供电压信号；3.高压熔断器，为电压互感

57、器提供过流保护；4.三线三相电度表，计量电能。（2）电能计量柜二次电路的一般规定:电能计量仪表及电力负荷控制设备，应分别接入各自专用电流、电压互感器的二次绕组。接入互感器二次电路中的负载，不应大于互感器的额定输出。电压互感器二次电路中，不得设置熔断器(自动开关)以及串接隔离开关辅助触头。 计量单元的电压电路中，应设置监视运行中的各相电压的失压计时器和检查信号灯(或电压表)。计量单元的电压电路，不得作辅助单元的供电电源。 计量单元的电流和电压电路，应先经试验接线盒再接入电能计量仪表。2.2.4 PT 柜柜 PT 柜是电压互感器柜，一般内部装设熔断器和电压互感器，有些还将避雷器装在里面，但一般不会

58、装设电流互感器。PT 柜内的电流互感器是测量过大电流（短路电流）、不方便直接测量的高压一次电流测量；测量 PT 柜内的短路电流来决定断路器是否跳闸来保护 PT 柜内设备。主要功能：1、电压测量，提供测量表计的电压回路；2、可提供操作和控制电源；3、每段母线过电压保护器的装设； 4、继电保护的需要，如母线绝缘、过压、欠压、备自投条件等等。2.2.5 出线柜出线柜出线柜配电系统的出线，柜带下级用电设备。它的作用是用来分配和输送电能的，它和高压不同的是基本直接到用电设备了，开关一般采用塑壳断路器，出线柜，就是从母线分配电能的开关柜。从 10kV 母线经开关柜送至电力变压器，这个开关柜就是10kV 的

59、出线柜之一。在变压器低压侧安装出口开关柜，将电能经此开关柜送至低压母线，再在低压侧安装若干台低压开关柜，将电能送到各用电处。这些低压开关柜都是HXGN-12 型高压开关柜设计17出线柜。如果从就近引入低压系统，则进线接入的低压开关柜同样是进线柜，只是低压而已。从低压母线引出的开关柜，同样是出线柜。2.2.6 电容柜电容柜电容柜一般接在系统母线上的电容器柜。做集中无功补偿一般与进线柜并列安装。（常见的在低压集中补偿）。电容柜的作用：变电所供给的用电负荷大多数都是感性负荷，而感性负荷将造成电流滞后于电压，使得电流中除了有与电压同方向的有功分量外，还有与电压呈 90 度角的无功分量，这部分多出来的无

60、功电流将占据变电所的变压器容量，在线路中造成额外的损耗等等。为了减少这部分无功电流分量，将在变电所的母线上接上电容器柜。电容器作为电力负荷将产生超前与电压 90 度的无功电流，与上述滞后与电压 90 度的电流能够对消，从而减少额外损耗。要注意的是：不能将电容电流和感性电流正好相等，这样就可能引起电压谐振，造成过电压就反而不好了。所以变电所里的电容器产生的容性电流总比感性电流少一些，这成为欠补偿。黄河水院自动化工程系毕业论文183.HXCN-12 开关柜电气元器件及附件的介绍开关柜电气元器件及附件的介绍3.1 母线母线主电源进线采用 TMY80*8 的母线出线柜采用 TMY60*6。TMY 铜母