12KV环网柜使用说明书

产品介绍

环网柜是俗称，一般指用于环网线路中或终端的SF6负荷开关及SF6负荷开关+熔断器组合电器。

SF6负荷开关是近年来不少用户体会到的一种优良负荷开关，除电寿命长，开断力强等与真空负荷开关有共同的优点外，其突出优点是容易实现三工作位(接通、断开和接地)，小电流(电感、电容)开断，抗严酷环境条件能力强。适宜在城乡中压配电网推广应用。负荷开关是带有简单灭弧装置的一种开关电器，使用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的负荷开关称为SF6负荷开关，它可以作为关合和开断负荷电流及过载电流用，亦可以作为关合和开断空载线路、空载变压器及电容器组等，凡具有接通、断开和接地功能的三工作位负荷开关，都有结构简单、价格便宜的特点。只是负荷开关不能断开短路电流。

SF6负荷开关+熔断器组合电器是由SF6负荷开关来承担过载电流(此过载电流对SF6负荷开关来说仍在负荷开关额定开断电流的范围以内)和正常工作电流的关合和开断，并且还要求承担"转移电流"的开断。而变压器高压侧的短路保护和过载保护由高压限流熔断器来承担。这时一组SF6负荷开关及三个带触发器的熔断器，只要任何一个触发器动作，其联动机构会使负荷开关三相同时自动分闸。两者有机的结合起来，就可满足配电系统各种正常和故障下运行操作保护的要求。

中置柜指的手车柜，如KYN18，KYN28（GZS1），目前主要指KYN28（GZS1），可靠墙安装，现已系列化，国内生产厂家多，五防齐全，可配VS1，VD4，ZN63等进口或国产断路器。

首先要看你这个水处理项目是不是很重要，按照常规来讲，水处理设备不属于Ⅰ类负荷，而且变压器才500KVA，从变压器的容量可以看出，你这个水处理应该是个比较小的污水处理站（可能是某个厂矿在环保的压力下新建的用来处理污水用的），所以用环网柜足够了，2台环网柜的投资远远小于你用2台中置柜的，业主（甲方对你给他省钱他应该很高兴），而且从实际来讲，安装环网柜一般都是因为一个原因：负荷侧（因为污水处理一般都建在市区的边上或工厂的边上）距离高低压配电室比较远，所以变压器的进线前要有刀闸和断路器，以便将高压配电室到变压器之间的这段长电缆用环网柜做个隔离，万一电缆发生事故使其不致于直接波及变压器，另外，当变压器临时检修时好做就近断开电源用，环网柜之上还有高压柜（本身有综合保护），环网柜之下的低压进线还有断路器（建议你选用施耐德的MT断路器，各种保护比较全），所以保护的重任几乎就不大用环网柜来承担（好的环网柜的保护能力还是很强的），所以用环网柜是完全可以的。我厂的污水处理厂2台1250KVA变压器，用环网柜已运行1年半，状况很好。

环网柜简介

为提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形。这种供电方式简称为环网供电。在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等交流10KV配电系统中，因负载容不大，其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制，并配有高压熔断器保护。该系统通

常采用环形网供电，所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜。环网柜除了向本配电所供电外，其高压母线还要通过环形供电网的穿越电流（即经本配电所母线向相邻配电所供电的电流），因此环网柜的高压母线截面要根据本配电所的负荷电流于环网穿越电流之和选择，以保证运行中高压母线不过负荷运行。目前环形柜产品种类很多，如HK-10、MKH-10、8DH-10、XGN-15和SM6系列。

环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。

环网柜一般分为空气绝缘和SF6绝缘两种，用于分合负荷电流，开断短路电流及变压器空载电流，一定距离架空线路、电缆线路的充电电流，起控制和保护作用，是环网供电和终端供电的重要开关设备。柜体中，配空气绝缘的负荷开关主要有产气式、压气式、真空式，配SF6绝缘的负荷开关为SF6式，由于SF6气体封闭在壳体内，它形成的隔断断口不可见。环网柜中的负荷开关，一般要求三工位，即切断负荷，隔离电路、可行靠接地。产气式、压气式和SF6式负荷开关易实现三工位，而真空灭弧室只能开断，不能隔离，所以一般真空负荷环网开关柜在负荷开关前再加上一个隔离开关，以形成隔离断口。

环网与环网柜

环网是指环形配电网，即供电干线形成一个闭合的环形，供电电源向这个环形干线供电，从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电。这样的好处是，每一个配电支路既可以同它的左侧干线取电源，又可以由它右侧干线取电源。当左侧干线出了故障，它就从右侧干线继续得到供电，而当右侧干线出了故障，它就从左侧干线继续得到供电，这样以来，尽管总电源是单路供电的，但从每一个配电支路来说却得到类似于双路供电的实惠，从而提高了供电的可靠性。

所谓“环网柜”就是每个配电支路设一台开关柜（出线开关柜），这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分。就是说，环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成的。每台出线柜就叫“环网柜”。实际上单独拿出一台环网柜是看不出“环网”的含义的。

这些环网柜的都不大，因而环网柜的高压开关一般不采用结构复杂的断路器而采取结构简单的带高压熔断器的高压负荷开关。也就是说，环网柜中的高压开关一般是负荷开关。环网柜用负荷开关操作正常电流，而用熔断器切除短路电流，这两者结合起来取代了断路器。当然这只能局限在一定容量内。

这样的开关柜也完全可以用到非环网结构的配电系统中，于是随着这种开关柜的广泛应用，“环网柜”就跳出了环网配电的范畴而泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜了。

环网柜的应用

环网柜出现的时间不算长，但近年以来却得到了广泛的使用，这主要是由于新发展起来的工业企业和事业单位的建筑物，从供配电的角度来看，以中，小型容量为大多数其配电变压器一般不超过1250KVA，长期稳定供电，高压开关不频繁操作。对于这类用户，环网柜的性能虽不是最完美的，但却是足够的，可以胜任的。随着大规模的城市建设，大量大型高层建筑物拔地而起，变配电所往往就设在楼下，根据消防要求，变配电设备必须“无油化”，根据建设面积的合理使用，变配电设备应该“小型化”，于是环网柜或真空断路器，干式变压器，干式互感器就进入了幢幢大楼。环网柜结构简单，运行可靠且安全，维修量很小，运行费用低，比起装有断路器的开关柜，优势很突出。环网柜要求负荷开关具有更高的性能和更小的体积，新型的负荷开关应运而生，这又反过来带动了环网柜的技术进步，当今的环网柜不但性能优良而且系列化了，这更扩展了环网柜的

使用范围。

几种环网柜

（1）HXGN3-10型

（H-环网柜；X-箱式；G-高压；N-户内）柜体结构是用钢板弯制焊接组装而成，防护等级I P2X。柜体上部为母线室，仪表室位于母线室的前部，用钢板分隔。柜体中部为负荷开关室，负荷开关与其他元件之间设有绝缘隔板。对于电缆进出线柜，其柜底装有可拆装的活动盖板；对于架空进出线柜，其柜顶可加装母线通道或遮拦架。

（2）HXGN-10型环网柜

HXGN-10系列空气环网柜具有15种方案，其中01号方案为负荷开关熔断器柜；02号方案为负荷开关柜，这两种柜都设有接地开关；09号方案为计量柜。

该系列环网柜的外壳采用钢板弯制，螺钉紧固组装而成的金属全封闭结构。柜体由4根立柱，上盖板，下底板，前面板，后背板，侧板等组成。负荷开关柜正面有上下两块用螺钉固定的门；负荷开关熔断器柜正面则有3块门板。门上有观察窗，可观察负荷开关和接地开关所处的位置；柜与柜之间母线连接为梅花触头插接形式，母线配有绝缘护套管。柜的顶部可根据用户要求，增设仪表箱。

环网柜中安装的负荷开关为产气式的，无油无毒；配备的手动，电动操作机构为扭力弹簧储能机构，结构简单，操作力小。

负荷开关，接地开关及正面板之间设有机械联锁装置，它们之间的操作关系如下：

1）接地开关合闸后，负荷开关不能操作，正面板可以打开；

2）接地开关分闸后，负荷开关可以操作，正面板不能打开；

3）负荷开关分闸后，接地开关可以操作，正面板可以打开；

4）负荷开关合闸后，接地开关不能操作，正面板不能打开。

（3）GE型环网柜

这是一种引进型号，它采用SF6负荷开关。操作机构为弹簧储能式，具有快合快分装置，分闸机构是在合闸动作中自动拉伸弹簧进行储能的，通过分闸线圈或HRC熔丝控制（击发）脱扣。

（4）8DJ20 8DH10

为SF6负荷开关，气箱采用不锈钢激光焊接，完全密闭焊接，不存在任何漏气点和密封垫圈；其中8DJ20为不可扩展共气箱结构；8DH10为可扩展式；采用模块化设计，满足各种终端型和环网型用户的需求。具有结构紧凑、占地面积小、免维护等优点.

高压开关柜的类型及选用

一、高压开关柜的概述

通常高压开关柜是指由高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、隔离开关、接地开关、

互感器及站用电变压器，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。柜内空间以空气、复合绝缘材料或SF6气体等绝缘物质作为介质，用作

接受和分配电网的三相电能的装置。

在实际使用中，我们通常将真空断路器装入金属柜内，构成高压开关柜。开关柜中除了有可以接通和分断短路电流的断路器之外，还要安装仅能起隔离电路作用的隔离开关，起安全保障作用的接地开关，起测量、计量或保护作用的电流互感器和电压互感器，起过电压保护作用的避雷器，起载流作用的铜排或铝排或电缆；而且还要安装继电保护用的二次回路元件和线路，可以将电缆或架空线引入高压开关柜内，使开关柜成为一个有相对独立组合功能的配电装置。

一般大量采用各种开关柜的场所有：产生电能的发电厂的开关站、变换和分配电能的变电站、接受电能的终端用户的变电室。目前我公司使用的高压开关柜属于终端用户的变电室类型，开关柜为额定电压(最高电压) 6kV（7.2kV）、10kV（12kV），额定电流400A、630A，频率50Hz 的户内高压开关柜。

二、高压开关柜的类型

高压开关柜按照不同的标准有不同的分类方式，习惯上来说，可有三种分类方式，每一类又有若干个基本类型，它们都有自己的特点。详见表一。

表一：高压开关柜的类型

分类方

式

基本类型结构特点优缺点

按断路器安装方式固定式

①断路器固定安装

②一般柜内都装有隔

离开关

①柜内空间较宽敞，通风散

热效果好

②安全性能较差

③柜体易于制造，成本较低移开式

①元件可随移

开部件(通常称手车)

移出柜外，

②有断路器手

车,电压互感器手车,

电压互感器避雷器手

车,所用变压器手车,

隔离手车及接地手车

等

①断路器移出柜外，更换、

维修方便

②省掉隔离开关

③结构比较紧凑

④安全性能比较高

⑤柜体加工精度要求较高，

价格较贵

按柜体各面封闭情况及柜内隔室的构成方式半封闭式

柜体正面、侧面封闭，

柜体背面和母线不封

闭

①结构比较简单，

②安全性能差

③价格较低

金属封闭式

箱式

①隔室数目少，

没有隔板只有支撑元

件板，

②防护等级比

较低

①母线也被封闭，安全性能

好些

②结构复杂一些，价格稍高

③应用比较广泛

金属封闭式

间隔式

①断路器及其

两端（如馈电线路和

①安全性能更好些

②结构比较复杂一些，价格

母线）相连的元件均有隔室，

②具有一个或多个非金属隔板更高

③应用比较广泛

金属封闭式铠装式结构与间隔式相同，

但隔板由接地金属板

制成

①安全性能最好

②结构更复杂，价格最高

③应用广泛

按柜内绝缘介质方式空气绝缘

极间和极对地的绝缘

靠空气间隙保证

①绝缘性能稳定

②受海拔影响大

③柜体体积比较大

④价格较低

⑤应用比较广泛

复合绝缘

极间和极对地绝缘靠

较小的空气间隙加固

体绝缘材料来保证

①柜体体积小，

②但防凝性能不够可靠

③价格更高

④应用比较少

SF6气体绝

缘

全部回路元件置于密

闭的容器中，充入SF6

气体

①技术复杂，其性能与外部

环境条件无关。

②加工精度要求高

③价格最高

④电气元件本身的可靠性

要求极高，且SF6气体密度不易

被检测到。

⑤现阶段国内厂家技术力

量不够，不能生产，几乎全部为

国外厂家生产。

⑥环网应用比较多

三、合康高压开关柜的类型、优势及选用

目前国内高压开关柜以采用空气绝缘形式的占绝大多数，虽然这种柜体体积较大，但绝

缘性能可靠、维护方便、造价较低等优点使其仍为主流产品所采用；至于复合绝缘，在开关柜中还没有大量采用；国外公司有采用SF6气体绝缘的开关柜，这种开关柜将整个导电回路全部包容在一个密闭的柜体中，里面充满了压力稍高于大气压力的SF6气体，由SF6作为绝缘介质，其优点是体积缩小，不受外部环境条件(如湿度、海拔高度、灰尘、雾、污秽等)影响，缺点是技术复杂、价格高昂。现在国内市场上使用的SF6开关柜基本都是国外如ABB等大公司生产的。

从生产成本和技术可靠性考虑，目前我公司用到的户内高压开关柜基本都采用空气绝缘形式的。断路器是高压开关柜的主元件之一，在十几年前装有少油断路器的开关柜在国内市场占居垄断地位，但随着真空断路器制造技术的完善，真空断路器开始兴起。自提出“无油

化改造（也称真空化）”以来，有的省市甚至明令禁止在城市电网及重要用户的电站建设中继续使用少油开关柜，而旧站则逐步用真空开关柜来取代少油开关柜。

合康现在用到的户内高压开关柜基本都采用真空断路器（真空接触器），合康高压开关柜主要有XGN和KYN两个类型：

XGN型（箱式固定交流金属封闭开关设备）是常用到的与高压变频器相配套的柜型，一般采用隔离开关和固定式断路器（接触器）的组合形式。一般情况我们向用户推荐使用隔离开关与固定式断路器（接触器）配合使用的开关柜，而避免采用单独的固定式断路器或固定接触器，因为固定断路器（接触器）在开关开断过程中没有明显的分断口，只能通过固定断路器（接触器）的辅助触点来判断它的状态，一旦辅助触点与指示灯的回路出现问题，就有可能做出错误的判断，容易出现错误分合固定断路器（接触器）或在检查、检修过程中发生触电等事故。而当有隔离开关时，由于隔离开关有明显的断口，我们可以清楚地看到它的关断状态（这就是XGN柜型加装可视窗的一个重要原因），就可以避免以上问题的出现，因为在电力行业安全是第一位的。

KYN型（铠装移开式交流金属封闭开关设备）是近年来在众多移开式开关柜中，比较常见的一种柜型，由于主开关元件（断路器或接触器）布置在柜体的中部，故也可以称之为中置柜，由于其移开部件（俗称手车）更加小巧，维护非常方便，所以得到了广泛应用。除此外还可以把电压互感器手车或电压互感器避雷器手车安装在开关柜下部，我公司常用到的与高压变频器相配套的KYN柜型按用途来分，可以是电源柜（即用来实现变频器或电机的电源问题），也可以是旁路柜、切换柜，用来控制变、工频回路的通断。需要注意的是KYN 型虽然有其它柜型无法比拟的优势（当电源柜选用KYN型时，其安全性能高，维护简单，是很理想的产品），但选择KYN型作为旁路柜、切换柜时需要注意以下三种情况：

1.由于KYN柜体尺寸固定，一个KYN柜最多可放置两台断路器（接触器）手车，当配电室空间很有限时、控制断路器（接触器）数目比较多时，建议不选KYN型。

2.当实际负载容量比较大，尤其是当要求选用的接触器手车额定电流大于400A时，建议不选KYN型。因为现在国内外生产接触器手车的厂家其产品的额定电流均小于等于400A，以防止在产品供应上出现问题，（而选断路器手车不存在此类问题）。

3.当旁路柜和切换柜的上级断路器保护很齐备，上级断路器完全可以起到完善保护的前提下，从产品的价格上来说，KYN柜型通常要比XGN柜要昂贵许多，为了追求好的性价比。建议不选KYN型开关柜。

广大用户可根据现场工况，选配合适的开关柜类型，我们品质部的宗旨是：严把产品质量关，力求使每一台产品都100%让用户满意。

高压开关柜是电力系统中非常重要的电气设备。开关柜运行状态恶化是引发电力系统出现故障的原因之一。2002年1月1日，齐鲁石化公司塑料厂5BS配电室高压开关柜60508开关发生闪爆，导致整个装置停车，造成了巨大的经济损失。

一、高压开关柜的种类

（一）户外式及户内式

从高压开关柜的安置来分，可分为户外式和户内式两种,10KV及以下多采用户内式。根据一次线路方案的不同,可分为进出线开关柜、联络油开关柜、母线分段柜等。10KV进出线开关柜内多安装少油断路器或真空断路器,断路器所配的操动机构多为弹簧操动机构或电磁操动机构,也有配手动操动机构或永磁操动机构的。不同的开关柜在结构上有较大差别,这将影响到传感器的选择和安装。

（二）固定式及移开式

从高压开关柜的使用来分，可分为固定式和移开式。以前，发电厂的厂用电系统习惯采用移开式开关柜，而供电系统用固定柜较多。随着科学技术的进步和新产品的不断开发成功，很多习惯用法也在发生变化。例如金属铠装移开式开关柜就是在固定式开关柜的基础上发展起来的。金属铠装移开式开关柜为全封闭结构，各功能小室相互隔开，正常操作性能和防误操作功能百加完善和合理，检修方便，其运行的安全可靠性大为提高。来源:输配电设备网

（三）高压开关柜的发展

近年来，随着小型真空断路器技术的开发和推广，中置式开关柜作为金属封闭铠装移开式开关设备的新开发得到了很快发展。中置柜的优点比较多，最重要的是手车小型化和制作工艺的机械化，使手车与导轨的制作更精确。甚至有不少厂家的产品，其手车包括主断路器和柜体不必在厂内一对一调试，出厂时分别发货到现场后，也很容易调试成功，同样可保证手车进出灵活方便。因该产品互换性好，受现场地面水平条件的影响很校这种金属铠装移开式开关柜运行安全可靠，检修维护方便。因此供电系统采用的也越来越多了。

二、高压开关柜常见故障分析

分析其原因高压开关柜故障原因，多发生在绝缘、导电和机械方面。

（一）拒动、误动故障

这种故障是高压开关柜最主要的故障，其原因可分为两类。一类是因操动机构及传动系统的机械故障造成，具体表现为机构卡涩，部件变形、位移或损坏，分合闸铁芯松动、卡涩，轴销松断，脱扣失灵等。另一类是因电气控制和辅助回路造成，表现为二次接线接触不良，端子松动，接线错误，分合闸线圈因机构卡涩或转换开关不良而烧损，辅助开关切换不灵，以及操作电源、合闸接触器、微动开关等故障。