任务描述

图3-7所示为箱式环网式高压开关柜。要求能够认识高压开关柜；了解高压开关柜的技术性能；能理解高压开关柜选择及总要求。

图3-7　箱式环网式高压开关柜

任务分析

本任务主要是为了熟悉高压开关柜的组成、技术指标、使用技术条件等。通过网络、图书馆查询等形式，认识高压开关柜的组成，了解各主要元件的运行和选择。

知识学习

3.2.1 高压开关柜的组成

高压开关柜，也称高压配电装置。由高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、隔离开关、接地开关、互感器和站用变压器，以及控制、测量、保护、调节装置，内部连接件，辅件外壳和支持件等组成的成套配电装置，其内的空间以及空气或复合绝缘材料作为绝缘和灭弧介质，用作接收和分配电网的电能，或用作对高压用电设备的保护和控制。

3.2.2 技术性能

1.使用环境条件

（1）海拔高度：不超过1 000 m。

（2）环境温度：不高于 + 40 ℃，不低于-5 ℃。

（3）相对湿度：≤90%（15 ℃）。

（4）抗振能力：地面水平加速度0.4 g，地面垂直加速度0.2 g。

（5）安全系数：＞2。

2.使用技术条件及产品试验参数

（1）额定工作电压：10 kV。

（2）最高工作电压：12 kV。

（3）额定工作频率：50 Hz。

（4）额定关合电流≥63 kA，额定开断电流≥25 kA。

（5）额定动稳定电流：63 kA、（80）kA（峰值）。

（6）额定热稳定电流：25 kA、（31.5）kA。

（7）对10 kV不接地系统（中性点经消弧线圈接地）高压设备的绝缘水平应符合额定电压15/17.5 kV等级标准。

（8）工频耐压：瓷绝缘工频耐压42 kV、1 min；非瓷绝缘工频耐压38 kV、1 min。

（9）冲击耐压：75 kV（峰值）。

（10）温度：开关柜可接触部件30 ℃；导体表面65 ℃。

（11）内部故障电弧效应试验：电缆室20 kA/0.1 s；断路器室20 kA/0.8 s。

（12）局部放电试验：按照规定。

3.柜体结构技术要求（金属铠装移开式）

（1）柜体外形尺寸（高 × 宽 × 深）应符合设计要求。

（2）电缆（母线）的进出线方式应符合设计要求。

3.2.3 结构构造

（1）每个柜中的元件，如母线、断路器、电压互感器和出线电缆等均应隔开。

（2）断路器室应由一个钢板封闭单元组成，并带有用于拉出型可动部分所必需的装置，相同参数的可移动元件应能互换，具有相同参数和结构的其他元件也可互换。

（3）柜的金属壳和隔板均应可靠接地，接地导体和接地开关额定值应满足额定短时和峰值耐受电流的要求。铜导体的电流密度应不超过200 A/mm2。

（4）在运动位置上的隔离插头，应耐受短路冲击电流并保证接触良好。(www.daowen.com)

（5）当拉出小车时，应确保隔离插头断开。隔板的开口能自动关闭以防止接触到带电部分。

（6）开关柜里的元件应装有联锁，小车只有当断路器断开时才能拉出，接地开关和断路器应有可靠联锁，对于操作接地开关应有清楚的指示计指示出线侧无电压，且断路器断开以防误操作。

（7）柜壳应用金属构成，壳体应满足保护规程要求，地板和墙壁都不能作为柜壳的一部分（柜底应允许两条电缆穿入并作终端，例如可用橡皮垫等，在底部以上的电缆室应有足够的安装空间以安装大截面电缆和零序电流互感器）。

（8）用于正常维护的门和盖应不用手动工具即可打开，但是为了操作人员的安全应有联锁装置。此外，应提供专门挂锁。

（9）如壳体上有一观察口，应有足够的机械强度并应考虑壳体与电气元件间的安全距离和静电屏蔽措施。

（10）气孔或排气口应与壳体有同样的安全等级。

（11）隔板应满足其保护标准，绝缘隔板应能耐受工频耐压试验。在主电路和绝缘隔板之间应有足够的空气间隔以能够承受150%额定电压的耐压试验。

（12）在每个柜中的母线应装在单独的母线隔层中，母线和电缆连接可用铜带，相序的排法是第一相L1（用黄色表示），第二相L2（用绿色表示），第三相L3（用红色表示），从上至下或从左至右或从里到外。

（13）封闭开关装置应能方便组装运输和现场安装，应有电缆终端头、安装孔、起吊螺栓、螺栓孔接地线、铭牌、挂锁等。

（14）柜壳的涂漆颜色见工程设计图，如图中未指定要求时由制造厂决定。

（15）距离（由厂家提供）：固定触头与绝缘板的护门之间；带有绝缘管动臂与隔离板之间；相间（中心距离）；相对地（中心线）；母线相间距（净距）；相母线对地（净距）。爬电距离分别给出：瓷质材料和有机材料。

（16）在出线电缆上应装有氖灯型电压显示器。

（17）母线和引线的接头都应有绝缘。

（18）柜里应根据需要装有加热和照明设备。

（19）进线柜应是可移出的隔绝小车型。

（20）各柜母线每三个柜设一个装拆点。

（21）开关柜上下部的通风孔要加隔尘网，并达到防护等级：IP4X级要求。

（22）柜后左侧设接地螺栓，并标以标记。

（23）电缆小室中电缆端子距柜底高度，不得低于700 mm。

3.2.4 高压开关柜的选择

为保证高压开关柜中高压电气元件在正常运行、检修、短路和过电压情况下的安全，高压开关柜应按下列条件选择：

（1）按环境条件（包括温度、湿度、海拔、地震烈度等）选择；

（2）按正常工作条件（包括电压、电流、频率、机械荷载等）选择；

（3）按短路条件（包括短时耐受电流、峰值耐受电流、额定短路关合和开断电流等）选择；

（4）按承受过电压能力（包括绝缘水平等）选择；

（5）按各类高压电器的不同特点（包括开关的操作性能、熔断器的保护特性配合、互感器的负载及准确等级等）选择。

3.2.5 高压开关柜总要求

（1）开关柜联锁要求（主要指配备必要的机械和电气联锁装置）；

（2）开关柜的进出线形式；

（3）开关柜内所有二次绝缘组件（如端子、辅助开关、插件等）的要求；

（4）对测量、显示仪表的要求；

（5）进线电压互感器，计量用电压、电流互感器的安装形式的要求；

（6）带电显示器、接地开关的形式及安装位置的要求。

任务检查

按表3-3对任务完成情况进行检查记录。

表3-3　任务完成情况检查记录表