中压开关柜一次知识

中压开关柜一次知识（通用3篇）

篇1：中压开关柜一次知识

ABB中压开关验收考察报告

本次去厂家主要进行的是第二批中压开关及开关柜的验收。我厂二期(2×600MW)工程所用6.3kV开关柜由两部分组成，一部分为真空断路器的中置断路器式开关柜，另一部分为由熔断器和真空接触器（F-C）组成的单回路断路器式开关柜，均为厦门ABB开关有限公司生产，开关柜型号为ZS1型，开关采用VD4真空开关和VC真空接触器两种。

一、ZS1型开关柜检测

1、结构检查：所有开关柜外观均符合要求，各铭牌数据及位置正确；所有标示完整、符合要求。接地母线安装完好，所有元器件符合要求，模拟线张贴正确、整齐；吊环均已安装妥当。开关柜内所配一次设备（含接地开关），与断路器参数相配合。少量开关柜柜门安装有少许偏差，已要求厂家进行调整。

2、机械操作及联锁试验：在经过抽样检查操作及厂家技术人员的讲解后确定其开关柜具备完善的防止误分、误合断路器（或接触器），防止带负荷分、合隔离开关或隔离插头，防止接地开关合上时（或带接地线）送电，防止带电合接地开关（或挂接地线），防止误入带电隔室等五防功能。机械操作及联锁装置均符合要求。

3、接线正确性检查：实际接线与原理图一致，接线整齐规范；各类表及通电后均指示正常；各种信号接点正确，元件动作正常。

4、主回路电阻测量合格，主回路工频耐压试验合格（42KV50HZ1min）, 辅助回路工频耐压试验合格（2KV50HZ1s）.5、断路器小车灵活轻便,当断路器处于“试验”位置时, 柜门能关闭，小车自动与接地母线相连接。

二、VD4真空断路器

1、外观检查整洁无缺陷，检查开关铭牌数据及位置正确，标示完整；各类技术参数均符合要求，厂家提供断路器开断短路电流、短路动、热稳定能力及开断短路电流非周期分量能力的相关型式试验报告。

2、断路器均有能在无需打开断路器小室门的情况下进行就地跳、合闸。当断路器在就地试验和断开位置时，断路器的远方操作回路闭锁。断路器的操作机构有防跳装置，在工作位置操作方式中不允许采用就地手动直接合闸，(机械调试中可以手动直接合闸)；

3、所有操动机构和辅助开关的接线均采用相同接线，4、操作机构形式：电动弹簧操作机构，接地开关：手动。

5、操作机构的控制、联动、信号电路及元件能承受工频试验电压2kV/min。

6、操作机构能可靠动作，在规定的操作次数内，无拒合、拒分现象。

7、操作机构装设清楚的显示分、合位置的机构指示器。

三、VC真空接触器

1、接触器为原装进口接触器，厂家提供断路器开断短路电流、短路动、热稳定能力及开断短路电流非周期分量能力的相关型式试验报告。外观检查整洁无缺陷，检查开关铭牌数据及位置正确，标示完整；各类技术参数均符合要求，相同的断路器可以互换使用。断路器在开关柜内的工作位置或试验位置时满足对断路器的各项电气要求。

2、熔断器类型：国产型；动作特性:以时间轴为常数，熔断电流误差不大

于10％，动作时间不大于0.01s。

3、F-C回路中接触器为机械保持型，即合闸后由机构闭锁，待接触器跳

闸线圈励磁后才跳闸。对于熔断器断相，具有电气、机械保护和指示，机械撞针动作准确可靠。

4、电气试验

四、结论：

本次厂家验收的设备各项技术参数均符合合同技术规范的要求，所做出厂试验包括：结构检查及外观、防护等级检验；机构特性和机械操作试验；主回路1分钟工频耐压试验；辅助回路工频耐压试验；主回路电阻测量；接线正确性检查等均满足国家以及行业有关标准，具有出厂试验合格证书。备品备件及专用工具齐备，厂家将于设备验收后一星期内装箱发货。

五、相关资料附后。

徐亮

2005-7-17

篇2：中压开关柜绝缘技术探析

关键词：中压开关柜,绝缘技术,分析

中压开关柜工作过程中, 其绝缘性对开关柜的正常使用均有比较大的影响。根据某供电企业最近三年间12KV开关柜故障统计发现, 绝缘故障的故障率达到了1/3。所以, 开关柜的绝缘性直接决定着开关柜的质量, 为了保证中压开关柜的绝缘性, 首先需要对中压开关绝缘中存在的问题进行分析, 然后对中压开关柜绝缘技术进行了探讨。

1绝缘标准开关柜的相关要求

绝缘要求主要是指材料能够承受较大电压, 材料导电量小甚至可以忽略, 电流通过的距离尽可能的大。对于耐受电压的标准可以根据《高压输变电设备的绝缘配合》书中对雷电冲击耐压和工频耐压水平的规定科学进行设定;与空气绝缘的高压开关距离应参考《高压开关设备的共用订货技术导则》中对导体间隔与地面空气之间的距离来设定标准;爬电比距可参考《高压开关设备的共用订货技术导则》中对户内爬电比距进行设定, 主要是计算高压电器设备外部绝缘材料的爬电距离与额定电压之间的比值关系。但是由于在实际测量爬电比距时会受到实际情况中各种因素的影响, 因此对爬电比距的计算结果还应该乘以应用系数, 应用系数设定值如表1所示。

2开关柜内部元部件绝缘存在的问题与应对策略

(1) 高压开关柜内部存在严重问题。DL/T 404标准规定了单纯以空气作为绝缘介质时的最小空气间隙, 见表2。

(2) 潮湿、凝露问题也是不容忽视的内容。当外界环境变化较大或者昼夜温差过大时, 潮湿等天气会影响设备的绝缘性能, 导致泄漏电流的增加, 由局部放电发展到爬电, 最终发展成闪络事故。

(3) 设备中所使用到的环氧树脂材料不能满足设计中对绝缘性能的基本要求。

(4) 绝缘爬距小。在实践中发现还存在绝大部分高压开关柜中金属组件之间的外绝缘爬电距离过小, 与电力行业对该方面的要求存在较大的出入。为了有效避免上述问题的发生, 提高设备的使用效能, 确保设备得以安全运行, 开展对高压开关柜绝缘性能的深入探究很重要, 在研究中如下问题是值得重视的地方。

(1) 将内部各相导体之间的距离降低, 使空间距离达到相关标准。

(2) 在高压开关柜内部安装防潮设备, 通过防潮设备对柜内进行干燥, 避免出现漏电现象, 经过除潮装置处理的开关柜应该尽可能的消除柜内的水分, 使之成为防潮型开关柜。

(3) 对已经出现损耗, 功能无法实现的部分设施如电压互感器等应及时进行维修或者更换, 以免后期造成严重故障。

(4) 对绝缘材料及绝缘设施进行检查, 以免出现漏电现象。

3绝缘方式

3.1柜内空间的绝缘方式

当前, 柜内空间的绝缘模式主要是以空气作为绝缘介质进行有效工作的。有的空气绝缘开关柜是通过改变带电导体的形状而进行有效设计的, 设计人员通过对各个环节层层把关, 以此缩小空气绝缘距离。我国由于技术条件的制约再加之发展速度较慢, 在该方面的研究还处于起步阶段, 在生产中主要是引入国外一些发达国家所生产的进口开关柜, 虽然这些进口开关柜在我国已投入使用达十年有余, 而且在一些一线城市的众多地方都有所涉及, 但由于与我国所制定的高压开关设备相关管理条例中的一些细则存在出入, 在市面上受到了一些企业的质疑。

在一些特殊场合比如环境条件恶劣地方对材料的绝缘性能要求较为严格, 该处的开关柜内部充满绝缘性能好的SF6气体作为带电体对地绝缘的充气柜, 该设备主要选取激光焊接技术制成密封的箱体, 在箱体内部设置断路器等原件。通过相关数据显示SF6气体具有极强的绝缘性能, 而且抗干扰能力强、可操作性强等优点, 受到了众多施工队的青睐。

3.2内部组件的绝缘方式

通过观察得知开关柜的内部组件绝缘方式主要分为两大类:一是陶瓷绝缘结构;二是塑料绝缘结构。开关柜内部组件例如真空断路器主要使用的是玻璃或者绝缘性能好的陶瓷灭弧室, 此种材料抗老化性能强, 而且防潮, 外界环境对其的干扰程度较低。

4复合绝缘技术的广泛应用

4.1空气绝缘为主体的复合绝缘技术

该技术主要是以空气绝缘为主导材料, 在设备放电路径上设置环氧树脂类的固体绝缘隔板, 从而最大限度地减小放电间隙。空气绝缘为主体的复合绝缘技术的工作原理是通过设置固体绝缘隔板从而减小电能地传播, 有效改善电场, 减少人员伤害, 为人们提供安全地环境。

4.2气体绝缘为主体的复合绝缘技术

与空气绝缘有着异曲同工之处, SF6气体中的复合绝缘在大气压下也能表现出一定的绝缘性能, 该技术的优点在于能够有效改善电场, 增强设备的耐压度。要注意的是SF6气体的隔板效果与隔板的形状有着密不可分的联系。

4.3固体-气体-真空的复合绝缘技术

该技术的主要特征表述如下:在设备的外部设置一定的固体绝缘件, 并将真空灭弧室放置于容器内, 在设计中真空断开是实现SF6气体绝缘的重点。当前大约有90%的断路器已经应用了真空开断技术, 为了进一步对绝缘设计进行优化, 对设备中断路器极柱进行固封设计, 提高了绝缘器的绝缘强度, 降低了环保气体压力。目前, 以更加紧凑的40.5kv和12kv的氮气和干燥空前作为绝缘气体的中压开关柜已经成功研发, 如图1所示。

5增强设备绝缘水平的有效举措

(1) 在开关柜配件的选择方面应慎重, 特别是绝缘材料的选取和验证, 国网公司颁布的18项反事故措施对高压开关柜内的绝缘件有所规定。

(2) 在空间一定的基础上设计大爬距绝缘件。

(3) 使用热缩橡胶对开关柜内的带电体进行包扎处理, 包括柜内的异构部位和母排搭接部分做到很好的绝缘处理, 有效增强设备的运行能力。

(4) 导电铜排加热缩绝缘套也能起到一定的有效性, 它的有效应用一方面可避免带电体发生漏电时给人员造成一定的伤害, 另一方面也在一定程度上能避免有害气体对带电体的造成侵蚀, 影响其使用性能。有条件的可采用硅橡胶绝缘涂料对母排进行全绝缘处理, 可以使绝缘涂料与母排进行有效的贴合, 避免水汽等进入母排与绝缘层之间, 也能避免产品运行不久就发生热缩套管开裂甚至剥落的问题。

科学地选择元件对提高开关柜的使用效能具有重要的作用, 尤其是一些关键配件像电压互感器等, 在选择时应根据需求多比较, 挑选性价比高的配件。此外为了避免触电事故的发生, 在设计时不应将一相或者两相电压互感器与相线相接, 要综合权衡确保三相对地阻抗保持协调。

6结论

综上所述, 为了避免中压开关柜运行过程中出现绝缘问题, 需要严格按照规范操作进行施工, 将事故消除在萌芽中。在选择开关柜配件时, 要尽量选择优质材料, 综合考虑材料的阻燃性和防水性, 开关柜内部的电体使用热缩橡胶进行保证, 提升运行的安全性。

参考文献

[1]陆育青.高压开关柜关键技术讨论[J].高压开关行业通讯, 2015 (11) :18-20.

[2]余炎雄.高海拔对中压开关柜影响的探讨[J].机电工程技术, 2009 (05) :67-78.

篇3：中压开关柜一次知识

关键词：SF6负荷开关柜；中压电网；绝缘介质；电气设备；电缆附件；高压熔断器；互感器；带电显示器

中图分类号：TM571　　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1009-2374（2012）29-0119-03

1　概述

SF6（六氟化硫）出现于20世纪初，它是硫在氟的气体中燃烧时所形成的气体。SF6气体以其优良的绝缘性能和灭弧性能以及不能燃烧的特性，逐步作为新型绝缘介质用于电气设备。SF6负荷开关柜是采用SF6气体做绝缘及灭弧的小型金属铠装结构开关柜，具有结构简单、联锁可靠、体积小、维修少、安全易安装等优点，被大量使用在城市中压电网和不同的用户场合。

SF6负荷开关可分为SF6负荷开关柜、负荷开关熔断器组合电器、SF6柱上负荷开关等几类，本文主要介绍的是SF6负荷开关柜和负荷开关熔断器组合电器，俗称SF6环网柜。

2　SF6负荷开关柜的选用

2.1　SF6负荷开关柜型

2.1.1　根据地方环网及供电方式选用SF6负荷开关柜型：我局地处浙北杭嘉湖平原，用电密度高，我局城市主干线大多采用双∏环网供电模式，整组环网通过7～9个开关站将两个变电所形成手拉手，整组环网在中间位置设置一个联络站，因此每个开关站有两段母线（一般不设联络）。根据地域供电密度及需求，在同一个开关站内的Ⅰ、Ⅱ段母线之间可建立馈线环网或二级站环网。馈线环网一般由若干个环网箱变或电缆T接箱环网组成，一般总装机容量控制在2000kVA及以下，因此开关站的馈线环网出线柜采用负荷开关熔断器组合电器柜（单个变压器容量控制在1250kVA及以下）；二级站环网由于容量总装机超过了2000kVA或单个变压器容量1250kVA以上，因此开关站的二级站环网出线柜采用SF6负荷开关柜或SF6断路器柜。

我局目前使用模式：主干线的进出线柜采用不带任何保护的SF6负荷开关柜；馈线环网出线柜及用户馈线柜采用负荷开关熔断器组合电器柜；二级站环网出线柜及大用户馈线柜（单个变压器容量1250kVA以上）一般采用SF6断路器柜。

2.1.2　根据工矿及地理环境选用SF6负荷开关柜型：在选择柜型时一定要充分考虑当地的环境温湿度和城市排水系统运行情况，一般户外及地势比较低洼的地方采用SF6全绝缘的柜型；户内地势比较高的地方一般采用单面柜体的SF6空气绝缘的柜型。我局曾有两个站的SF6空气绝缘的柜运行不到4年就进行了全站改造，其中一个站安装在户外；另一个站安装在地势比较低洼的户内，电缆层内常年都很潮湿。

2.2　SF6负荷开关柜及熔断器组合电器主要技术参数

2.2.1　额定电压：12～24kV，一般进口外商独资及合资产品均参照欧标可用于20kV电压的运行，但是通过我局10kV升20kV电压等级可行性研究报告（开关柜、电缆部分）发现，我局目前共有16个厂家的柜型在运行使用，只有个别厂家的环网柜通过简单的改造可用于20kV电压运行，这些柜型只占了不到总量的26%，其余74%左右的柜型升压改造费用与新购费用相差无几，主要改造问题大多在电缆套管和熔断器套管上。因此额定电压的选择一定要与城市电网规划相结合，零部件的选用也要一并考虑。

2.2.2　额定电流及短路容量的选用：这类数据的选择较为简单。我局目前选用的情况：SF6负荷开关柜额定电流为630A；SF6负荷开关熔断器组合电器200A（受选用熔断器的限制）。近年内由于供电可靠性的不断提升，系统运行模式的灵活性不断增加，系统短路容量也有所提升，新购置的SF6环网柜一般要求达到20kA。

2.2.3　SF6负荷开关熔断器组合电器转移电流：负荷开关熔断器组合电器的额定转移电流一般由开关厂商提供，首次使用时应核对该柜型的型式试验报告，目前厂商提供的额定转移电流一般在1300～2800A左右。按照转移电流的验算结果及近年来全国的使用经验，负荷开关熔断器组合电器单台配变保护容量不超过1250kVA。组合电器的转移电流取决于熔断器触发的负荷开关分闸时间和熔断器的时间——电流特性，因此熔断器型号及容量的选择也相当重要，我局采用较为简便的方法选择熔断器型号及容量，一般情况下按照厂商型式试验报告中熔断器型号选用，熔断器容量按照配变容量选用（按照熔断器温度额定值降低曲线，降低因数取73%）。

2.3　SF6负荷开关柜及组合电器相关附件

SF6负荷开关柜及组合电器主要附件有电缆附件、高压熔断器、互感器、带电显示器、SF6气压表、二次回路元件及计量表计等，合理选择附件是确保开关柜长期可靠运行的重要环节之一。

电缆附件：电缆附件选择除技术参数合格外还要考虑尺寸大小和密封度要求，一般尺寸较小的负荷开关柜宜采用尺寸更为紧凑的欧式电缆头，在湿度很大密封度要求高的地区宜选用T型电缆头，目前组合电器开关柜一般均采用200A肘型电缆头，选用T型电缆头必须在开关选购时要求厂家调换电缆出线套管型号。

高压熔断器：组合电器的转移电流取决于熔断器触发的负荷开关分闸时间和熔断器的时间——电流特性，因此熔断器型号及容量的选择也相当重要，一般情况下按照厂商型式试验报告中熔断器型号选用。

互感器：SF6负荷开关柜体积紧凑，为便于安装电流互感器宜选用开启卡口式，电流比宜选用/5A的；在选用电压互感器时除计量功能外还应考虑二次回路充电电源用途，故可采用容量稍大的电压互感器。

其他如带电显示器、SF6气压表、二次回路原件及计量表计等关键附件在选用上也有一定的

标准。

3　SF6负荷开关柜及组合电器生产运行常见问题

2000年城网改造中我局首次使用SF6负荷开关柜，截至2011年底SF6负荷开关柜及组合电器在10kV中压配网的比例已经达到了88.9%，通过10余年的生产运行，我们发现和总结了几点常见缺陷并加以防范。现进行简单探讨：

SF6负荷开关柜气箱漏气问题，电缆接头套管连接处80%左右、SF6气压表或连接处12%、其他情况8%。电缆接头套管连接处漏气主要原因是外力引起，常见有电缆安装受力引起套管位移或开裂、电缆安装接触不良引起套管发热导致密封破坏漏气甚至引起开关爆炸；SF6气压表或连接处漏气，我局发现此种情况一般发生在带远程接点的气压表中；其他情况一般发生在防爆阀或气箱本身，我局至今各发现一例。

带电显示器故障也是负荷开关柜运行中的常见问题，带电显示器自身质量寿命问题以及感应套管凝露导致感应电压接地，带电显示器无法显示，都给运行工作带来很大麻烦，因此在设计和选用时必须充分考虑。

SF6负荷开关柜运行后定期维护较少，运行环境差异非常较大。环境湿度大、运行操作次数少的负荷开关柜其二次回路辅助触头会出现氧化导致接触不良现象，在远程监控及配网自动化实施中带来很多弊端。

4　结语

通过近10年来的城网改造建设，嘉兴市区老式开关柜已基本改造完毕，大大提高了设备的安全可靠性，10kV电缆网架有所巩固，环供能力明显加强，线路供电半径得以缩短，可靠性和线损率等指标有了很大的提升。但在SF6负荷开关柜的选用及运行维护方面的精益化管理有待提高，在安全可靠、合理配置及经济效益方面我们还将做进一步的深入学习和研究。

参考文献

[1]　西安高压电器研究所．高压开关设备常用IEC标准译文集（第六册）[M]．2003．

[2]　范天明，张祖平．中国配电网发展战略相关问题研究

[M]．北京：中国电力出版社，2008．

[3]　霍向荣．中压环网柜的特点及使用[J]．农村电气化，2008，（4）．

[4]　钨钢，任红春．中压负荷开关及其应用[J]．

[5]　工配电系统设计（GB 50052-1995）[S]．

[6]　导体和电器选择设计技术规定（DL/T 5222-2005）[S]．

[7]　刘世杰，金立军．环网供电及负荷开关应用浅析[J]．电气应用，2005，24（7）．

[8]　何宁，项维．C-GIS产品及SF6环网柜/环网供电单元在重庆地区的选择与应用[J]．电力电气专刊，2007，（1）．