35kV高压开关柜的基础知识培训

目录概述35kV高压柜柜型简介KYN61-40.5常用器件简介KYN61-40.5设计注意事项KYN61-40.5防误功能35kV高压柜基础知识概述

高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用。35kV开关柜系三相交流50Hz、额定电压35kV的户内成套配电装置。作为发电厂、变电站及工矿企业接受和分配电能之用，对电路起到控制、保护和检测等功能。它是变电站35kV主要的电力控制设备，当系统正常运行时，能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流；当系统发生故障时，它能和继电保护配合迅速切除故障电流，以防止扩大事故范围。35KV柜型种类约10种，常用的有以下几种：1、GBC-40.5型高压开关柜2、XGN17-40.5型高压开关柜3、XGN46-40.5型高压开关柜4、JYN1-40.5型高压开关柜5、KGN-40.5型高压开关柜6、KYN61-40.5型高压开关柜GBC-40.5铠装移开式金属封闭开关设备1)

GBC-40.5手车式高压开关柜为间隔式户内成套设备，由柜体和手车两部分组成。2)

柜体采用角钢及钢板等焊接而成，柜体在设计和制造上保证了同类型、同规格手车的互换性。3)

断路器可配国产ZN12-40.5和ZN23-40.5真空断路器。4)防护等级IP2X，外形尺寸：1818×2000×2500GBC-40.5主要特点XGN17-40.5箱型固定式交流金属封闭开关柜1)

固定式接装组合结构，其基本骨架均由型钢及冷轧钢板弯制件焊接而成，柜体外壳具有IP2X防护等级,外形尺寸2020×3650×3400。2)

由前柜和后柜拼装而成,前柜设置了主母线及母线隔离开关室、断路器室、继电器室，主母线及母线隔离开关室在该柜上方，断路器室设置在该柜下方，该室还设置有电流互感器，两室间有绝缘板隔开，通过母线套管相连。继电器设置在该柜正前面的中部。3)后柜用螺栓与前柜相连，该柜根据需要可设置旁路母线及隔离开关、架空进出线也由该柜通过，设置旁路母线时，架空进出线未达到安全高度，需增设小附或遮拦网。不设置旁母时，架空时出线可以从后柜顶部通过。该柜还可以安装电压互感器或避雷器，联络母线和电缆出线安装在此柜。后门有螺栓固定，若带电显示器提示没电，可打开后门，主母线室与后柜用隔板隔开。XGN17-40.5主要特点XGN46-40.5箱式气体绝缘金属封闭开关设备XGN46-40.5主要特点1)

体积小，占地少。2)

高压元件密封在低压力SF6气体内，可有效地防止外界各种形式的有害影响，绝缘可靠，且有良好的抗老化、防腐蚀性能。3)

采用插接式固体绝缘母线，可在不涉及SF6气体的情况下进行扩展，大大缩短了施工周期。4)

选用新型一体化设计的真空断路器作为主开关，性能可靠，免维护。XGN46-40.5主要特点5)

采用转动闸刀型三位置开关，实现接通、隔离、接地三种功能。简化了结构，减少了运动零部件数量，使可靠性更高。6)

采用智能化控制和保护单元，实现继电保护自动化。7)

采用内锥或外锥式电缆插接系统及外置插接式ZnO避雷器。外形尺寸：800×2380×1650JYN1-40.5移开式交流金属封闭开关设备JYN1-40.5特点柜体采用间隔式结构由型钢及钢板弯制焊接而成；开关柜由固定部分（柜体）和可移开部件（手车）两大部分组成；开关柜对各部件的操作程序及防误操作要求做了充分考虑，设置有详尽、完善的机械联锁与电气联锁装置，可确保操作和人员的安全；开关柜沿宽度方向设置有铜制接地导体，邻柜之间可方便的连接，并提供有与配电室接地系统相连的接地端子；手车室与电缆室之间采用SMC高强度绝缘材料分隔，并装设绝缘活门；外壳防护等级为IP2X，特殊要求下可达到IP3X。配用ZN23-35型真空断路器或者LN-35型SF6断路器。外形尺寸：1818（宽）x2400（深）x2925（高）

KGN-40.5铠装固定式金属封闭开关设备FKN－40.5真空负荷（隔离）开关、FKRN－40.5真空负荷（隔离）开关-熔断器组合电器、ZN12-40.5真空断路器为固定式安装，性能稳定、运行可靠，设计参数高；并且与开关柜具有良好的闭锁功能。KGN-40.5特点KGN-40.5特点：本柜使用的GN27-35型系列隔离开关大大降低了接触电阻；隔离开关主轴上安装的自保持弹簧，对于提高隔离开关的分、合闸速度、增大合闸时动、静触头接触压力、保证分闸时的隔离断口距离，都发挥了很好的作用；而隔离开关主轴与框架固定处所增加的轴承又大大降低了隔离开关的操作力；穿墙式隔离开关的使用也使开关柜内不同的金属间隔间真正实现了电的间隔。防护等级：IP2X外形尺寸：1818X3100X3200KYN61-40.5铠装金属封闭开关设备KYN61-40.5产品特点KYN61-40.5铠装式金属封闭开关设备（以下简称开关柜）是在引进西高所技术的基础上开发的新产品，其主要特点是柜架按金属封闭铠装移开式结构设计，柜内配用新型全绝缘真空断路器或六氟化硫断路器。柜体采用组装结构，使产品具有外形美观，提高了手车与柜体的配合精度，能迅速组织生产、装配，及时交货，提高装配所需占地面积的利用率，易于形成批量生产等优点。柜体结构采用组装式，断路器采用手车落地式结构，可方便移出检修。配用全新型复合绝缘真空断路器，并具有互换性好、更换简单等特点。手车车架中装有丝杠螺母推进机构，可轻松移动手车，具有完备的防止误操作功能。主开关、手车、开关柜门之间的联锁均采用强制性机械闭锁方式，满足“五防”功能。电缆室间充裕，可连接多根电缆。使用环境条件符合GB3906所规定的正常使用条件。3正常使用环境条件环境温度：上限+40℃，下限–10℃；海拔：不超过1000m；空气相对湿度：日平均值不大于95%，月平均值不大于90%；地震烈度不超过8度；不适用于有腐蚀性物质或可燃性气体、水蒸气等明显污染的场所。注：超出上述正常使用条件时，需协商确定。4产品型号及名称

KYN61–40.5铠装移开式交流金属封闭开关设备K-铠装Y-移开式N-户内61-设计序号40.5-额定电压（kV）5开关柜和主要元件的技术参数5.1开关柜主要额定参数额定电压：40.5kV；额定电流：1250，1600A，2000A，2500A，3150A额定短路开断电流：25kA,31.5kA；额定短路关合电流：63kA,80kA；额定峰值耐受电流（峰值）：63kA,80kA；4s额定短时耐受电流（有效值）：25kA,31.5kA；额定绝缘水平：雷电冲击耐压：185kV（断口为215kV）；主回路1min工频耐压：95kV（断口为110kV）；辅助回路1min工频耐压：2000V。外形尺寸：宽1400(1200)mm×深2800(2600)mm×高2600(2400)mm；防护等级：外壳防护等级为IP4X；手车室门打开后，断路器手车处于断开/试验位置时防护等级为IP2X。5.2断路器及操动机构主要额定参数ZN85-40.5真空断路器及HD4六氟化硫断路器的额定参数如下：额定电压：40.5kV；额定电流：630A，1250A，1600A，2000A，2500A，3150A额定短路开断电流：25、31.5kA；额定短路关合电流：63、80kA；额定峰值耐受电流：63、80kA；4s额定短时耐受电流（有效值）：25、31.5kA；额定绝缘水平：雷电冲击耐压：185kV（断口为215kV）；主回路1min工频耐压：95kV（断口为110kV）；辅助回路1min工频耐压：2000V。额定频率50Hz；额定操作顺序：分-0.3s-合分-180s-合分；机械寿命：10000次；合闸时间：电磁机构不大于0.2s；弹簧机构不大于0.15s；分闸时间不大于0.07s。5.3接地开关主要技术数据额定电压：40.5kV；4s额定短时耐受电流（有效值）：25kA,31.5kA；额定峰值耐受电流：63kA，80kA；额定关合短路电流（峰值）：63kA，80kA；额定绝缘水平：雷电冲击耐压：185kV（断口为215kV）；主回路1min工频耐压：95kV（断口为110kV）；5.4电流互感器主要技术数据額定电流：50A～3000A准确级组合：0.2/10P15/10P15或0.5/10P15/10P15额定峰值耐受电流为额定短时耐受电流倍数：2.5額定二次电流：5A或1A2026/5/3开关柜的结构整体是由柜体和可抽出部分（即手车）两大部分组成。柜体结构为组装式，开关柜的主要电气元件都有其独立的隔室，用金属隔板将开关柜内部分隔为：手车室、母线室、电缆室、仪表室。具有架空进出线、电缆进出线及其他功能方案，经排列、组合后能满足各种方案形式的配电装置的需求。2026/5/32026/5/32026/5/3手车室

手车室两侧安装了高强度轨道，供手车在柜内由隔离位置/试验位置移动滑行至工作位置。当手车从断开位置/试验位置移动到工作位置的过程中，上、下静触头盒上的活门与手动联动，自动打开；当反方向移动时，活门则自动闭合，直至手车退至一定位置而完全覆盖住静触头盒，形成有效隔离。同时由上、下活门联动，在检修时，可锁定带电侧的活门，从而保证检修维护人员不触及带电体。在断路器室门关闭时，手车同样能被操作。通过门上观察窗，可以观察隔室内手车所处位置、合、分闸指示、储能状况指示等。2026/5/32026/5/3

母线室主母线采用单台分段、多台相互贯穿联接的形式。主母线通过支母线静触头盒和穿墙套管固定。主母线和联络母线为D形截面的铜线；用于大电流负荷时采用双根母线拼成。支母线通过螺栓联接于静触头盒和主母线，无需其他支撑。主母线和支母线套有热缩套管，搭接处采用阻燃的T型绝缘罩，保证了可靠的复合绝缘，相邻柜母线采用装有均压环的套管固定。2026/5/32026/5/32026/5/3电缆室

开关柜采用中置式结构设计，电流互感器装在电缆室后壁上，接地开关装在下触头盒固定隔板上，可避免由于接地开关操作轴过长而引起的扭曲变形。电缆室内空间大，可连接多根电缆，电缆连接高度高，电缆头安装方便，电缆室内可安装PT、接地开关、避雷器和多根电缆。2026/5/32026/5/3仪表室仪表室（继电器室）可安装继电保护元件、仪表、带电显示器，以及特殊要求的二次设备。控制线路安装在有足够空间的线槽内，并有金属盖板，可使二次线与高压室隔离。其左侧线槽是为控制二次导线的引进和引出而预留的，开关柜自身的内部二次导线安装在右侧。继电器室内板与面板可安装控制、保护元件、计量、显示仪表、带电监测显示器等二次元件。2026/5/32026/5/3KYN61-40.5常用器件高压断路器2026/5/3·VD4断路器用于KYN61开关柜内时相间距离280mm2026/5/3·2026/5/3·FP断路器用于AREVA公司35kv开关柜DNF7用于35kv开关柜JYN1用于开关柜内时相间距离可为300mm/350mm/460mm用于35kv开关柜KYN612026/5/3·电流互感器LZZBJ9-35LZZBJ9-40.52026/5/3·高压避雷器2026/5/3·接地开关JN22-40.5/31.5-300齿轮式带电传感器CG3-40.5/320长/M16-M12单孔KYN61-40.5设计注意事项2026/5/3尖端放电强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电。在强电场作用下，物体表面曲率大的地方(如尖锐、细小物的顶端)，等电位面密，电场强度剧增，致使它附近的空气被电离而产生气体放电，此现象称电晕放电。尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。2026/5/3温湿度控制由于柜体体积增大，所以温湿度传感器的数量为2只，加热器的数量增为两个，功率增大为150W母排的外形和模拟颜色由于高电压容易形成尖端放电，所以母排应该选用圆角的，同时铜排端部要进行倒角，并且要套热缩管。35kV模拟母线的颜色采用黄色。GB3906[附录D]中公式:S=I/a√(t△θ)

式中:I--额定短时耐受电流;a—材质系数,铜为13,铝为8.5;t--额定短路持续时间;△θ—温升(K),对于裸导体一般取180K,对于4S持续时间取215K。则:

20KA/4S系统铜母线最小截面积S=(20/13)*√4/21