來源：電力四射

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設備；是指生産廠家根據電氣一次主接線圖的要求，将有關的高低壓電器（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内，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标志,包括電能彙集、分配、計量和保護功能電氣線路。一個開關櫃有一個确定的主回路(一次回路)方案和一個輔助回路(二次回路)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序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,當櫃内産生故障時,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，防止外界因素對内部設施的影響;以及防止設備受到意外的沖擊。

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.櫃内常用一次電器元件（主回路設備）常見的有如下設備：

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)]

高壓單相并聯電容器[如:BFF12-30-1] 等等

2.櫃内常用的主要二次元件（又稱二次設備或輔助設備，是指對一次設備進行監察、控制、測量、調整和保護的低壓設備）,常見的有如下設備: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.信号燈；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)：表示櫃内的主要電器元件(如:斷路器)是安裝在可抽出的手車上的，由于手車櫃有很好的互換性,因此可以大大提高供電的可靠性，常用的手車類型有: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): 表示櫃内所有的電器元件(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.按安裝地點分為戶内和戶外

（1）.用于戶内(用N表示);表示隻能在戶内安裝使用，如：KYN28A-12等開關櫃；

（2）.用于戶外(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铠裝式開關櫃、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）.金屬封閉铠裝式開關櫃（用字母K來表示）主要組成部件（例如：斷路器、互感器、母線等）分别裝在接地的用金屬隔闆隔開的隔室中的金屬封閉開關設備。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）與铠裝式金屬封閉開關設備相似，其主要電器元件也分别裝于單獨的隔室内，但具有一個或多個符合一定防護等級的非金屬隔闆。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設備。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設備。如GG-1A(F)型高壓開關櫃

五、常用類型開關櫃的結構、參數及操作程序

（一）KYN28A-12

KYN28A-12型戶内金屬铠裝抽出式開關設備主要用于發電廠、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公司生産的VD4真空斷路器、由上海富士電機開關有限分司生産的HS型(ZN82-12) 真空斷路器、中外合資廈門華電開關有限分司生産的VEP型（ZN96-12）真空斷路器，目前在12kV市場上使用量很大。

2.櫃體外形尺寸:( 标準架空進出線方案; 電纜進出線方案)

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

*架空進出線标準方案: 寬800(1000)×深1660×高2300

注: 1.GZS1 電纜進出線及聯絡櫃标準方案: 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.産品結構外形:

4.開關櫃基本參數

5.五防聯鎖簡介:

（1）.當手車在櫃體的工作位置合閘後,在底盤車内部的閉鎖電磁鐵被鎖定在絲杠上,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,于是所配斷路器手車不能被推進櫃内。

（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）.對于電纜進線櫃;母線分段櫃和所用變方案,由于進線電纜側帶電,下門上裝電磁鎖,來确保在電纜側帶電時不能進入電纜室;

（5）.通過安裝在面闆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.操作程序

送電操作:

先裝好後封闆,再關好前下門-------操作接地開關主軸并且使之分閘-------用轉運車(平台車)将手車(處于分閘狀态)推入櫃内(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)----------用手柄将手車從試驗位置(分閘狀态)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:

将斷路器手車分閘-----------用手柄将手車從工作位置(分閘狀态)退出到試驗位置-------(工作位置指示器滅, 試驗位置指示器亮)-------打開前中門--------把二次插頭拔出靜插座----------(試驗位置指示器滅)----------用轉運車将手車(處于分閘狀态)退出櫃外----------- 操作接地開關主軸并且使之合閘--------------打開後封闆和前下門.

★.注意:下避雷器手車和中(下)PT手車可以在母線運行時直接拉出櫃外.

（二）産品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）适用于3～10kV三相交流50Hz系統中作為接受與分配電能之用，并具有對電路進行控制、保護和檢測等功能。特别适用于頻繁操作的場所，其母線系統為單母線，并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，産品最大額定電流可做到4000A；可在海拔4000m以下正常運行。本開關櫃既可采用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；隔離開關主要采用旋轉式GN30-12(D)，大電流櫃也可采用GN25-12，GN22-12等隔離開關。由于該産品電流等級大，母線結構多樣，所以在變電站得到廣泛應用。

1.産品型号含義:

4.開關櫃外形尺寸:

*小電流櫃電纜進出線及聯絡櫃标準方案: 寬1100×深1200×高2650

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

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

*大電流架空進出線櫃标準方案: 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闆焊接而成，櫃内分為斷路器室、主母線室、電纜室、繼電器室，室與室之間用鋼闆隔開。

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

母線室在櫃體後上部，電纜室在櫃體的後下部，電纜室内支持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，開關櫃采用了相應的機械聯鎖，機械聯鎖的動作原理如下：

停電操作（運行—檢修）

開關櫃處于工作位置，即上、下隔離開關、斷路器處于合閘狀态，前後門鎖上，并處于帶電運行之中，這時JS操作機構上的小手柄處于“工作”位置。

斷路器分斷——将小手柄扳到“分斷閉鎖”位置——将專用操作手柄插入JS操作機構上的隔離開關操作孔内——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）——将專用操作手柄插入JS操作機構上的接地開關操作孔内——從下往上推，合接地開關——将小手柄扳到“檢修”位置——打開前門，取出鑰匙——打開後門。

送電操作（檢修—運行）

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——将專用操作手柄插入JS操作機構上的接地開關操作孔内——從上往下拉，分接地開關——将專用操作手柄插入JS操作機構上的隔離開關操作孔内——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）——将小手柄扳到“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:在手柄處于工作位置時，因機械閉鎖原因隔離開關會被禁止操作;在手柄處于分合閘閉鎖位置時，斷路器會被禁止合閘，手動合閘後也會立即斷開，也就是說在開關運行時，如此時操作手柄至分合閘閉鎖位置，開關會斷開；在手柄置于檢修位置時，前櫃門才能被打開，其它位置時，前櫃門是打不開的。

6.産品特性:

1.櫃體結構可改為全組裝式,整體強度好,外形美觀。

2.櫃體對斷路器的适應能力強,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,并且用鋼闆隔開。

4.采用機械“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.性能價格比好，價格較為适中，目前在市場的占有率仍然較高。

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）、産品GG1A-12（F）

GG1A-12(F)固定式高壓開關櫃（圖5-11結構簡圖）适用于3～10kV三相交流50Hz系統中作為接受與分配電能之用，并具有對電路進行控制、保護和檢測等功能。适用于頻繁操作的場所，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,經過多年的生産,積累了豐富的技術及運行經驗,不斷改進櫃體斷電流可做結構,完善産品性能，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；隔離開關可采用GN19-12、GN22-12、GN25-12等多種隔離開關。由于該産品電流等級大，母線結構多樣，停電檢修操作方便,櫃内空間大,所以在許多變電站得到了廣泛應用。

1. 産品型号含義:

2.基本參數 表3-5

4.外形尺寸:

*小電流電纜進出線櫃标準方案: 寬1200×深1200×高2800

*架空進出線櫃标準方案: 寬1200×深(1200 600)×高2800

*大電流櫃電纜進出線櫃标準方案: 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，側封闆單面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.隻有當斷路器分閘後,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)之間的聯鎖是通過扇形闆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内部結構見圖3-7

7.開關櫃結構特性:

（1）.側封闆改流水槽結構為固定闆焊接,櫃體拼台後外形美觀。

（2）.櫃體的“五防”聯鎖機構均采用機械聯鎖方式, 安全可靠性高。

（3）.主母線在櫃體前有眉頭闆(帶觀察窗)，對主母線有隔離防護作用。

（4）.櫃内絕緣子全部采用大爬距瓷瓶，主母線可以用絕緣護套,絕緣性能好。

（5）.因開關櫃内空間較大,不會因為元器件外型大而影響元器件的選用，此櫃體特别适用于變電站今後的改造。

（6）.結構簡單，維護與操作都很方便，便于用戶熟練掌握操作規程，因此本櫃型在激烈的市場競争中仍有很強的生命力。

（7）.價格低廉，與同類産品相比要便宜，特别适合對占用空間要求不高,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、操作程序：(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.打開前下門及前上門; e. 打開後下門及後上門;

③ 緊急解鎖操作: 将緊急解鎖鑰匙插入緊急解鎖孔内,先分斷路器,再開前門.

六、開關櫃的保護配置

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

（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，按高于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，按高于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，在短時間内合上斷路器，稱為重合閘；由于實際上大多數架空線路故障為瞬時或暫時性的，因此重合閘是運行中常采用的自恢複供電方法之一。

（二）常用保護裝置類型及結構

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：

新建的設備己全部采用微機保護。

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、信号繼電器、重合繼電器、壓闆等構成。

（2）微機型保護由電源插件、出口插件、CPU插件、交流插件、人機對話插件、壓闆等構成。

2.保護裝置的動作信息和說明：

（1）電磁型保護的動作信息是在信号繼電器及重合閘充電燈上反應的，當保護動作後，對應的信号繼電器會掉牌，直到手動複歸。并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）微機保護運行中發生動作或告警時,自動開啟液晶背光,将動作信息(見下表)顯示于LCD,同時上傳到保護管理機或當地監控，能及時被發現處理。

保護動作及告警信息

七、巡視維護内容

1.開關櫃的巡視檢查

在日常運行中，開關櫃要定期進行以下項目的巡視：

在以下情況，還需對開關櫃以下項目進行特殊巡視：

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，重點監視污穢瓷質部分；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，監視設備溫度，觸頭、引線接頭，特别是限流元件接頭有無過熱現象，設備有無異常聲音；短路故障跳閘後：檢查隔離開關的位置是否正确，各附件有無變形，觸頭、引線接頭有無過熱、松動現象，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，斷路器内部有無異音；設備重合閘後：檢查設備位置是否正确，動作是否到位，有無不正常的音響或氣味；嚴重污穢地區：瓷質絕緣的積污程度，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，對于不能處理的要加強監視。

2.開關櫃的維護

（1）設備清掃：通過清掃一、二次設備上的積灰，可以防止設備積灰導緻絕緣下降、擊穿。所以應定期對二次回路進行清掃，設備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：在室内濕度大于70%或溫度小于0℃時，應将去潮加熱裝置投入運行。

（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，驗收項目如下：

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

八、開關櫃常見異常及故障處理

1.斷路器位置紅綠燈不亮（控制回路斷線）

（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）小車開關是否确在試驗或工作位置，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确的位置；

（5）檢查彈簧機構是否己儲能；

（6）檢查斷路器連杆有無斷裂變形。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!