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高压开关柜设备基础知识培训，79页.pdf

培训内容第一章基础知识第二章中压元件第三章一次系统第四章常见问题说明

第一章基础知识一、中压开关柜定义及分类开关柜是金属封闭开关设备的俗称，在母线分段系统中，作为接受和分配电能，并对电力电路实行控制、保护、监视和测量之用。按照GB3906（3.6～40.5kV金属封闭开关设备）定义，金属封闭开关设备是指除进出线外，完全被金属外壳包住的开关设备。中压开关柜分类：1.按产品名称分a.铠装式交流金属封闭开关设备某些组成部件分别装在接地的、用金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备。b.间隔式交流金属封闭开关设备间隔式与铠装式一样，某些元件也分设在单独隔室内，但具有一个或多个非金属隔板。C.箱式交流金属封闭开关设备除铠装式、间隔式以外的金属封闭开关设备。

1.开关柜全型号组成(简化)8.910特征参放规格参救操动机构类型主开关类型额定电压改进顺序号设计序号使用场所结柯特征产品名称

1.1.第1位为产品名称，见下表K：铠装式交流金属封闭开关设备J：间隔式交流金属封闭开关设备X：箱式交流金属封闭开关设备1.2.第2位为结构特征，见下表Y:移开式G：固定式1.3.第3位为使用场所，见下表N：户内W：户外1.4.第4位为设计序号，按产品型号证书发放的先后顺序用阿拉伯数字表示，由型号颁发单位统一编排。（西高所）1.5.第5位为改进顺序号，按改进先后顺序用A、B、C表示，由型号颁发单位统一编排。1.6.第6位为额定电压，用阿拉伯数字表示，单位于伏（kV）。

GB∕T 23711.4-2019标准下载耐压参数min工频耐受电压(kV额定雷电冲击耐受电压(kV带电体相间与额定电压隔离对地的空气绝断路器隔离(kV)断路器相对地相间相对地相间断口断口断口断口缘净距（mm)3.625252527404040467.23232323660606070100（4242）42487575）7585125246565657912512512514518040.5(9595）95118(185185185215300DL/T404<户内交流高压开关柜订货技术件》,DL/T593《高压开关设备的共用订货技术导则》

《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》：12.3.1设计、施工的有关要求12.3.1.1高压开关柜应优先选择LSC2类（具备运行连续性功能）、“五防功能完备的产品，其外绝缘应满足以下条件：空气绝缘净距离：≥125mm（对12kV），≥300mm（对40.5kV）；爬电比距：≥18mm/kV（对瓷质绝缘），≥20mm/kV（对有机绝缘）如采用热缩套包裹导体结构，则该部位必须满足上述空气绝缘净距离要求；如开关柜采用复合绝缘或固体绝缘封装等可靠技术，可降低其绝缘距离要求两大文件都提及，可降低其绝缘距离要求，但是具体值是多少？

家电网公司十八项电网重大反事故措施》补

对于12kV开关柜，经过近年开关柜故障情况分析，复合绝缘可靠性并不高， 建议采用复合绝缘，导体间、导体对地绝缘净距不小于110mm。对于40.5kV开 关柜，采用复合绝缘，导体间、导体对地绝缘净距不小于240mm。

相对地距离相间距带电体与绝缘板之间

3.额定频率额定频率的标准值为16.67Hz、25Hz、50Hz。三相开关设备的额定频率标准值为50Hz。4.额定电流开关设备的额定电流是开关设备在规定使用和性能条件下能持续通过的电流有效值。如630A、1250A、3150A、4000A。功能单元是以单元内各主回路元件中具有最小额定电流的元件的值，作为该单元的额定电流。5.额定短时耐受电流（热稳定）在规定使用和性能条件下，在规定的短时间内，开关设备在合闸位置能够承载的电流的有效值20kA、25kA、31.5kA、40kA、550kA。

6.额定峰值耐受电流（动稳定）在规定使用和性能条件下，开关设备在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值50kA、63kA 、80kA 、100kA 、130kA 。额定峰值耐受电流一般取额定短时耐受电流的2.5倍7.额定短路持续时间开关设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔0.5S,1S,2S ,3S, 4S。

四、外壳防护等级IP（INGRESSPROTECTION）防护等级系统是由IEC（INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION）所起草将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到电器内之带电部分，以免触电IP防护等级表示方法防护等级多以IP后跟随两个数字来表述，数字用来明确防护的等级。第一位数字表明设备抗微尘的范围，或者是人们门在密封环境中免受危害的程度。代表防止固体异物进入的等级，最高级别是6；第二位数字表明设备防水的程度。代表防止进水的等级最高级别是8。

IP后第一位数字：防尘等级数字防护范围说明0无防护对外界的人或物无特殊的防护防止直径大于50mm的固体[防止人体（如手掌）大意外而接触到电器内部的零1外物侵入件，防止较大尺寸（直径大于50mm）的外物侵入防止直径大于12.5mm的固防止人的手指接触到电器内部的零件，防止中等尺2体外物侵入寸（直径天于12.5mm的外场侵入防止直径大于2.5mm的固3防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线及类似的体外物侵入小型外物侵入而接触到电器内部的零件防正直径大于1.0mm的固防正直径或厚度大于1.0mm的工具，电线及类似的4体外物侵入小型外物侵入而接触到电器内部的零件完全防止外物侵入，虽不能完全防止灰尘侵入，但5防止外物及灰尘灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作6防止外物及灰尘完全防止外物及灰尘侵入

五、联锁为了保证可靠的运行和操作者的安全，金属封闭开关设备应具有以下功能：1.防止带负荷分、合隔离开关（隔离手车）；2.防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器（允许提示性）；3.防止接地开关处在闭合位置时关合断路器、负荷开关等开关；4.防止在带电时误合接地开关；5.防止误入带电隔室。以上5点统称为“五防联锁”除了上述联锁外，现有用户还常要求：6.二次航空插闭锁，及手车处于工作位置时，不可拔插二次航空插；7.活门自锁：活门常态下不能“随意”开启，但手车从试验位置向工作位置摇进过程中，通过手车可解锁使活门自动开启；8.断路器室门闭锁：当手车处于工作位置时，断路器室门不可开启。等

3.防止接地开关处在合闸位置时关合断路器：接地开关处在合闸位置时，断路器手车处在试验位置，通过导轨联锁装置，手车不能摇到工作位置。断路器虽可以关合，但与主回路已经断开，不会造成事故。4.防止在带电时误合接地开关：当设备处于通电状态时，断路器处在合闸状态，断路器手车不能摇动，保持在工作位置，接地联锁机构的舌板不能往下按，接地开关不能合闸操作5.防止误入带电隔室：因防护对象为人，保证人身安全，因此该功能为五防之首。一般通过接地开关或电磁锁和门联锁来实现该功能。停电顺序：断路器分闸，手车摇到试验位置，接地开关合闸，前下门和后下门打开。送电顺序：关闭前下门和后下门，接地开关分闸，手车摇到工作位置断路器合闸。

联锁的新要求：随着智能化开关柜的广泛应用，电动底盘车和电动接地开关的出现，对“五防联锁”文提出了新的要求。1.后门、断路器门，电缆门，必须增加行程开关2.锁接地开关滑块的电磁锁和挂锁都不建议使用；3.只能使用摩擦接地；4.对导轨等和手车配合精度要求比较高：5.考虑手动优先问题

第二章中压元件一、真空断路器1、断路器分类按内部绝缘介质分：少油断路器、真空断路器、SF6断路器及磁吹断路器按操作机构分：电磁、弹簧、永磁2. 技术参数2. 1额定电压(kV)24、40.52.2额定电流（A）：630、1250、1600、20002500315040002.3额定短路开断电流(kA):16、20、2531.540（额定短时耐受电流）额定短路开断电流：断路器能开断最大短路电流

2.4 额定峰值耐受电流（kA）：40、50、63、80、100、130 『额定短路关合电流』：当断路器合闸到已短路的系统时，能 关合的最大短路电流。 2.5额定短路电流持续时间：4s（3s、2s） 2.6机械寿命 3万（永磁机构10万次） 2.7二次操作电压 2. 8我司的产品：

2. 8. 240.5kV断路器选型表说明35kV断路器选型表型号（见前表）电压等级(kV)35kv机构形式（见前表）机构型号（见前表）额定电流（A)（见前表）额定短路开断电流（kA）（见前表）储能额定电压(V)(按需求）大电流、切电容分合闸操作电压(V)（按需求）防跳继电器（按需求）采用京东方合闸闭锁电磁铁(按需求）相柱类型（见前表）灭弧室厂家振华宇光、东芝白云、京东方、美国西屋落地手车式、落地手车带进出闭锁、固定式、中配柜操作方式置手车式车紧急分闸装置（按需求）接地联锁装置(按需求）相间距（mm）370mm（1400柜），300mm（1400柜），300mm（1200柜），360mm（1400中置柜）切电容专用(按需求）二次航空插结构58芯，46芯接地方式摩擦接地配柜梅花触头型号Φ35、中49、中55、中79、Φ109二次接线标准情况（按需求）梅花触头型号额定电流Φ35630A梅花触头630A（12片）Φ491250A梅花触头1250A（30片）+551600A梅花触头1600A（36片）792000A梅花触头2000A（48片）Φ1092500A梅花触头2500A（64片）

二、互感器1.电流互感器（CT）：电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，二次侧不可开路。按照用途不同，电流互感器大致可分为两类：测量用电流互感器（或电流互感器的测量绕组）：在正常工作电流范围内，向测量、计量等装置提供电网的电流信息。保护用电流互感器（或电流互感器的保护绕组）：在电网故障状态下，向迷电保护等装置提供电网故障电流信息。按原理分类电磁式电流互感器。根据电磁感应原理实现电流变换的电流互感器电子式电流互感器。

按安装方式分类贯穿式电流互感器。用来穿过屏板或墙壁的电流互感器支柱式电流互感器。安装在平面或支柱上，兼做一次电路导体支柱用的电流互感器。套管式电流互感器。没有一次导体和一次绝缘，直接套装在绝缘的套管上的一种电流互感器。母线式电流互感器。没有一次导体但有一次绝缘，直接套装在母线上使用的一种电流互感器10kV大电流35kV母线侧常用电流互感方案常用

如：5P10表示当一次过流10倍时，该绕组的复合误差≤±5%10P10表示当一次过流10倍时，1该绕组的复合误差<10%10P15表示当一次过流15倍时，该绕组的复合误差≤±10%1.4额定输出容量：20/20/30容量的大小直接决定了电流互感器的外型1.5短时热电流、短路持续时间：31.5kA/4S额定动稳定电流是短时热电流2.5倍湖南地区国网工程对短路持续时间要求4S。1.6局放：≤10pC这是国网工程的要求，业扩工程一般只要满足20pC即可。

2.电压互感器（PT）：电压互感器和变压器很相像，都是用来变换线路上的电压。但是变压器变换电压的目的是为了输送电能T／CECS 10040-2019 绿色建材评价 防水涂料，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位：而电压互感器变换电压的自的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通中，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的（电容式电压互感器应用广泛），另有非电磁式的，如电子式、光电式。电压互感器二次侧不允许短路。

10kV35kV10kV35kV半绝缘电压互感器全绝缘电压互感器10kV10kV10kV半封闭电压互感器组合式电压互感器

2.4额定输出容量容量的大小直接决定了电流互感器的外型，一般保护级的容量大于测量和计量级的容量。2. 5 局放：≤10pC这是国网工程的要求，业扩工程一般只要满足20pC即可。半封闭电压互感器的容量还远不止20pC。

3. 5原理：正常情况下，三相电流矢量和等于零，零序CT二次绕组无信号。当发生接地故障或三相电流不平衡时，三相电流矢量和不等于零零序CT二次侧输出信号带保护元件动作，切断电源，达到接地故障保Ib护目的。Xia+XIb+XIc=0+YIc=0

三.避雷器无间隙复合外套氧化锌避雷器氧化锌避雷器是用来保护电力系统中各种电器设备免受过电压损坏的电器产品具有良好保护性能。其主要由氧化锌压敏电阻构成，因为氧化锌阀片的非线性伏安特性十分优良，使得在正常工作电压下仅有几百微安的电流通过，便于设计成无间隙结构，使其具备保护性能好、重量轻、尺寸小的特征。当过电压侵入时，流过阀片的电流迅速增大，同时限制了过电压的幅值，释放了过电压的能量，此后氧化锌阀片又恢复高阻状态，使电力系统正常工作。系统标称电避雷器标称放避雷器额定雷电冲击电流使用场所2ms方波冲击电流避雷器型号压 (kv)电电流（kA)电压 (kv)我压（≤kv)(峰值）（A)YH1027651027电站型350YH27651027电容型400YH451051745电站型350YH451051745电容型400YH501051750配电型100YH113435551134电站型400YI51513435551134电容型4005112735551127电站型400国网工程对这个有特别要求

根据使用场所不同分为配电型（S）：保护相应电压等级的开关柜、变压器、箱式变、电缆头等有关配电设备免受大气和操作过电压损坏；电站型（Z）：保护发电厂、变电所中交流电器设备免受大气过电压和操作过电压的损坏；电机型（D）：限制真空断路器或少油断路器投切旋转电机时产生的过电压房屋建筑和市政基础设施项目工程总承包管理办法（建市规[2019]12号 住房和城乡建设部 国家发改委2019年12月），保护旋转电机免受操作过电压的损坏：电容器型（R）：抑制真空断路器或少油断路器操作电容器组产生的过电压保护电容器组免受操作过电压的损坏。

M10#10kV35kV全绝缘型

2.感应式式带电显示器福州博动智能电动有限公司采用专用感应式传感器，与高压保持安全的空气距离，非接触式测量这里安全距离就是之前提到的“空气绝缘净距离12kV : ≥125mm40.5kV :≥300mm福建地区都是采用感应式传感器，