关于高压开关柜隔室划分的探讨

关于高压开关柜隔室划分的探讨

摘 要：文中介绍了高压开关柜的概念、特点和分类。重点对KYN型高压开关柜的隔室划分进行了分析，并对不同隔室的功能进行了阐述，分析了开关柜联锁功能在各隔室内的实现情况。

关键词：高压开关柜，隔室，联锁功能

0 引言

高压开关柜（又称成套开关，以下简称开关柜）：它是以断路器为主的电气设备；是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、电流互感器、避雷器 、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。

高压开关柜在电力系统中广泛应用，主要应用电压等级为10kV和35kV两个电压等级，关于高压开关柜的隔室划分，要求高压开关柜具有抑制内部故障的功能，该功能是由隔室实现的，因此隔室的合理划分对高压开关柜的功能实现具有较大影响。

1 高压开关柜的特点

高压开关柜应具有一、二次方案，这是开关柜具体的功能标志，包括电能汇集、分配、计量和保护功能电气线路。一个开关柜有一个确定的主回路（一次回路）方案和一个辅助回路（二次回路）方案，当一个开关柜的主方案不能实现时可以用几个单元方案来组合而成。

高压开关柜具有一定的操作程序及机械或电气联锁机构，实践证明： 无“五防”功能或“五防功能不全”是造成电力事故的主要原因。

高压开关柜具有接地的金属外壳，其外壳有支承和防护作用.因此要求它应具有足够的机械强度和刚度，保证装置的稳固性，当柜内产生故障时，不会出现变形，折断等外部效应。同时也可以防止人体接近带电部分和触及运动部件，防止外界因素对内部设施的影响；以及防止设备受到意外的冲击。

高压开关柜具有抑制内部故障的功能，”内部故障”是指开关柜内部电弧短路引起的故障，一旦发生内部故障要求把电弧故障限制在隔室以内。

2 高压开关柜的分类

高压开关柜由固定的柜体和真空断路器组成。就开关柜而言，进线柜或出线柜是基本柜方案，同时有派生方案，如母线分段柜、计量柜、互感器柜等。此外，

尚有配置固定式负荷开关、真空接触器手车、隔离手车等方案。

按断路器安装方式分为移开式（手车式）和固定式：（1）移开式或手车式（Y）：表示柜内的主要电器元件（如：断路器）是安装在可抽出的手车上的，由于手车柜具有很好的互换性，因此可以大大提高供电的可靠性，常用的手车类型有：隔离手车、计量手车、断路器手车、PT手车、电容器手车和所用变手车等。型号如：KYN28A-12。（2）固定式（G）： 表示柜内所有的电器元件（如：断路器或负荷开关等）均为固定式安装的。型号如：XGN2-10。

按安装地点分为户内式和户外式：（1）户内式（N）：表示只能在户内安装使用，型号如：KYN28A-12。（2）户外式（W）：表示可以在户外安装使用，型号如：XLW。

按柜体结构可分为金属封闭铠装式开关柜、金属封闭间隔式开关柜﹑金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜四大类：（1）金属封闭铠装式开关柜（用字母K来表示）主要组成部件（例如：断路器、互感器、母线等）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。型号如：KYN28A-12。（2）金属封闭间隔式开关柜（用字母J来表示）与铠装式金属封闭开关设备相似，其主要电器元件也分别装于单独的隔室内，但具有一个或多个符合一定防护等级的非金属隔板。型号如：JYN2-12。（3）金属封闭箱式开关柜（用字母X来表示）开关柜外壳为金属封闭式的开关设备。型号如：XGN2-12。（4）敞开式开关柜，无保护等级要求，外壳有部分是敞开的开关设备。型号如GG-1A（F）。

3 KYN型高压开关柜隔室划分

以KYN型高压开关柜出线柜为例，开关柜隔室划分主要包括断路器室、断路器手车、母线室、电缆室（出线室）、低压室（仪表室）。

（1）断路器室。断路器手车装在有导轨的断路器室B内，可在运行、试验（隔离）两个不同位置之间移动。当手车从运行位置向试验（隔离）位置移动时，活门会自动盖住静触头，反向运行则打开。手车能在开关柜门关闭的情况下操作，通过门上的观察窗可以看到手车的位置、手车上的ON（断路器合闸）/OFF（断路器分闸）按钮、合分闸状态指示器和储能/释放状况指示器。

（2）断路器手车。手车可采用手动进行移动。框架由合金钢板拼装而成，上面可装断路器和其他设备。具有弹簧触头系统的触臂装在断路器的极柱上，当手车插入到运行位置时起电气连接作用。手车于开关柜之间的信号、保护和控制线，用一个控制线插头（航空插头）连接。手车刚插入开关柜就固定在试验（隔离）位置，同时也可靠地连接到开关柜的接地系统。手车的所在位置，能通过观察窗或装在低压室面板上的手车电气位置指示器看到。除真空断路器外，手车可配真空接触器、隔离装置和计量设备等。

（3）母线室。母线从一个开关柜引至另一个开关柜，通过分支母线和套管固定。矩形的分支母线直接用螺栓联接到主母线上，不需任何连接夹。所有母线

和分支母线都用热缩套管覆盖。套管板和套管将柜与柜之间的母线隔离起来，并有支撑作用。对电动应力大的开关柜，一般需要这种支持。

（4）电缆室。电流互感器和接地开关装在电缆室后部。电缆室也可安装避雷器。当电缆室门打开后，有足够的空间供施工人员进入柜内安装电缆（最多可并接6根）。盖在电缆入口处的底板可采用非导磁的不锈钢板，是开缝的，可拆卸的，便于现场施工。底板中穿越一、二次电缆的变径密封圈开孔应与所装电缆相适应，以防小动物进入。对于湿度较大的电缆沟，建议用防火泥、环氧树脂将开关柜进行密封。

（5）低压室。开关柜的二次元件装在低压室内及门上。控制线线槽空间宽裕，并有盖板，左侧线槽用来引入和引出柜间连线，右侧线槽用来敷设开关柜内部连线。低压室侧板上有控制线穿越孔，以便控制电源的联接。端子排座可向上旋转以便辅助开关的安装，控制线的布线和接线。

4 高压开关柜联锁

高压开关柜具备一系列的联锁装置，从根本上防止出现危险和可能引起严重后果的误操作，因此有效地保护了操作人员和开关柜，联锁装置主要分布在断路器室内，联锁装置的功能如下：（1）断路器和接地开关在分闸位置时，手车能从试验/隔离位置移动到运行位置，在这种分闸状态下，手车也能反向移动（机械联锁）。（2）手车已完全处于试验或运行位置，断路器才能合闸（机械和电气联锁）。（3）手车在试验或运行位置而没有控制电压时，断路器不能合闸，仅能手动分闸（电气联锁）。（4）手车在运行位置时，控制线插头被锁定，不能拔出（机械联锁）。（5）手车在试验/隔离位置或移开时，接地开关才能合闸（机械联锁）。（6）合接地开关时，手车不能从试验/隔离位置移向运行位置（机械联锁）。可在手车或接地开关操动机构上安装附加联锁装置，如闭锁电磁铁等。

5 小结

高压开关柜在电力系统中起着重要作用，尤其是在配网中，充分了解高压开关柜隔室划分和隔室的功能，对高压开关柜检修工作具有指导意义。

参考文献

[1] 河北省电力公司组编.变电检修现场技术问答.北京：中国电力出版社，2013.

[2] 上海超高压输变电公司编.变电设备检修.北京：中国电力出版社，2008.2.

[3] 国家电网公司人力资源部组编.变电检修（上、下册）.北京：中国电力出版社，2010.12.