高压开关柜结构及工作原理
XGN2-12(Z)固定式高压开关柜的结构与参数及操作程序
XGN2-12（Z）固定式高压开关柜结构与参数及操作程序XGN2-12（Z）固定式高压开关柜，简称开关柜；图3-4外形图。
适用于3～10kV三相交流50Hz系统中作为接受与分配电能之用，并具有对电路进行控制、保护和检测等功能。
特别适用于频繁操作的场所，其母线系统为单母线，并可派生出单母线带旁路和双母线结构。
经过多年的改进完善，产品最大额定电流可做到4000A；可在海拔4000m以下正常运行。
本开关柜既可采用ZN28A-12分体式真空断路器，还可配用ZN28D-12、VS1-12、ZN12-12、ZN65-12等整体式真空断路器；隔离开关主要采用旋转式GN30-12(D)，大电流柜也可采用GN25-12，GN22-12等隔离开关。
由于该产品电流等级大，母线结构多样，所以在变电站得到广泛应用。
1.产品型号含义:3.隔离开关：GN30-12（D）型的基本参数，表3-4：4.开关柜外形尺寸:*小电流柜电缆进出线及联络柜标准方案: 宽1100×深1200×高2650。
*小电流架空进出线柜标准方案: 宽1100×深(1200+400)×高2650。
*大电流柜电缆进出线及联络柜标准方案: 宽1200×深1200×高2650。
*大电流架空进出线柜标准方案: 宽1200×深(1200+600)×高2650。
注: 小电流柜的相间距为250mm; 大电流柜的相间距为275mm;5.开关柜的结构:图3-4为外型图，图3-5为配ZN28A-12真空断路器的方案，图3-6为配VS1真空断路器的方案。
本开关柜为金属封闭箱型结构，柜体骨架由型钢和优质冷轧钢板焊接而成，柜内分为断路器室、主母线室、电缆室、继电器室，室与室之间用钢板隔开。
断路器室在柜体下部，ZN28A-12真空断路器的传动拉杆与操动机构连接，真空断路器下接线端子与电流互感器连接，电流互感器与下隔离开关的接线端子连接，真空断路器上接线端子与上隔离开关的接线端子连接。
2024年度35KV高压开关柜培训课件
06
总结回顾与展望未来 发展趋势
2024/2/2
28
关键知识点总结回顾
高压开关柜基本概念、分 类及作用
2024/2/2
高压开关柜的操作、维护 及故障处理
35KV高压开关柜的结构 、组成及工作原理
安全操作规程及注意事项
29
学员心得体会分享
学员对高压开关柜的 认知和理解
学员对实际操作的体 验和反馈
问题3
问题4
设备故障报警。处理方法：根据报警信息 查找故障原因，并进行相应处理。
2024/2/2
设备性能不达标。处理方法：检查设备参数 设置是否正确，必要时进行设备更换或维修 。
17
04
运行维护与故障排查 方法
2024/2/2
18
日常维护保养计划制定
01
清洁开关柜表面及内部 元器件，保持干燥、无 尘环境。
2024/2/2
学员在培训过程中的 收获和感悟
30
行业发展趋势预测
智能化、自动化技术在高压 开关柜领域的应用
高压开关柜在新能源领域的 应用前景
2024/2/2
环保、节能型高压开关柜的 研发和推广
行业标准和规范的不断提高 和完善
31
技术创新方向探讨
2024/2/2
01
高压开关柜的新型材料、新型与特点
2024/2/2
主要类型
根据使用环境和要求的不同，35KV高压开关柜可分为户内式和户外式两种。其 中，户内式高压开关柜又可分为移开式和固定式两种。
特点
高压开关柜具有结构紧凑、操作灵活、安全可靠等特点。同时，不同类型的高压 开关柜还具有各自的特点和优势，如移开式高压开关柜便于维修和更换设备，固 定式高压开关柜则具有更高的防护等级。
高压开关柜接地刀闸机构原理及常见缺陷处理(图文)参考文档
一、6KV开关接地刀闸简介：
1、接地刀闸的作用; 1.1 代替携带型地线，在高压设备和线路检修时将设备接地，
保护人身安全。 1.2 造成人为接地，满足保护要求 1.3 接地开关配置在断路器两侧隔离开关旁边，起到断路器
检修时两侧接地的作用.
2、接地刀的投运原则： 电气设备检修时，必须进行接地。一般在投入运行（送电）
整体结构图
二、6KV接地开关常见故障及处理
1、接地刀合不上： 原因1：手车开关位置不对。 处理 ：（1）将手车开关拉 至实验位置或检修位置。
（2）检查手车位置闭锁机构 是否卡死，若卡死应修复。
手车位 置闭锁
原因2：机构卡涩。 处理：检查传动杆有无变形，零部件有无松动或破损。若有应修复或更换。 原因3：地刀柜门未关闭或闭锁销脱扣。 处理：关闭地刀柜门或用手压住柜门闭锁销。若闭锁销脱扣应修复。 原因4：伞形齿啮合不好或脱扣。 处理：拆下地刀，检查伞形齿是否磨损严重、变形，或伞形齿端部卡簧脱落啮合 不好，应更换或重新装复端部卡簧。 2、地刀不能分闸： 原因1：机构卡涩。 处理：检查传动杆有无变形，零部件有无松动或破损。若有应修复或更换。 原因2：柜门闭锁压板错位。 处理：拆开地刀侧面挡板，检查传动杆上凸块是否在柜门压板拐臂下部，应将柜
门压板固定螺栓松动，调整好位置，置于传动杆上凸块下部，然后紧固螺栓。（见下 图）
伞形齿
原因3：伞形齿啮合不好或脱扣。 处理：拆下地刀，检查伞形齿是否磨损严重、变形，或伞形齿端
部卡簧脱落啮合 不好，应更换或重新装复端部卡簧。
3、地刀柜门打不开： 原因1：地刀未分到位。 处理：将地刀往分的方向搬，直到闭锁压板到位。
片。 6、分到位或合到位后不能保持。
35KV开关设备结构及原理培训内容详解
（一）35KV开关柜功能特点
1.2 充气隔室的分隔
母线 2 母线 1
母线排: - 每段各相采用同一气体隔室 断路器: - 每个馈线, 包括柜体端接采用同一 气体隔室 三位置开关: - 每个馈线采用一个气体隔室 在母线排带电的情况下可安全更换 断路器腔体 一个母线排系统无需同另一系统 隔离即可投入工作 (如扩展) 有效的气体隔室分隔可以方便地实现 故障定位
15
（二）35KV开关柜原理及柜体结构
单极极柱横截面
1 2 3 4 5 6 1 7 2 8 9 10 11
1 2 3 4 5 6 7 8 9
干燥剂 铸铝腔体 母线排 三位置开关 气密衬套 安全隔膜 真空灭弧室 31,5 kA; 40 kA 电流互感器 容性耦合电极
12 13
10 极柱支撑板 11 柜体连接件 40 kA 31,5 kA 12 内锥式插接件
11
（二）35KV开关柜原理及柜体结构
低压室 保护继电器 母线 铸铝母线罐体 隔离开关 气体灌充阀
三工位隔离开关
馈线气压指示器
隔离开关及三 工位隔离开关 的控制指示板 真空断路器的 控制与指示板 电缆接线室
断路器电极 真空灭弧室 电流互感器 隔室连接 筒体
用于电压检测 系统的插孔
框架
8DB10断路器柜和开关柜极柱
23
（二）35KV开关柜原理及柜体结构
2.4 隔离开关及三工位隔离开关
24
（二）35KV开关柜原理及柜体结构
2.4.1 三工位隔离开关
母线系统1配备的三工位隔离开关将隔离开关和接地开关的功 能组合在一起，它仅用于无负载的操作。
① 静触头，“合闸”位置 ② 母线外壳 ③ 母线 ④ 母线支撑件 ⑤ 静触头，“准备接地”位 置 ⑥ 套管 ⑦ 动触头，“准备接地”位 置 ⑧ 处于“合闸”位置的动触 头 ⑨ 处于“分闸”位置的动触 头
10KV高压开关柜原理
10KV高压开关柜原理1、环网柜概述1.1什么叫环网柜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。
实际上，如果柜型按照开关设备分类，有负荷开关柜、断路器柜、GIS等，并无环网柜。
环网柜是一个约定俗成的叫法，原指的是负荷开关柜用于环网式供电，现在经常被人当作负荷开关柜的代名词，而不管是否被用于环网式供电，如有些线路要合环运行（俗称手拉手），或有可能进行负荷割接（将一条线上的负荷切换到另一条线上）实现这些功能的配电柜就叫环网柜。
故环网柜是一种能实现环网供电的开关设备，常用于环网供电系统，故俗称环网柜，也称“户外箱式环网柜”、“开闭器”。
负荷开关柜可以用于环网式供电、中压分界室派接、中压末端变电室供电，各地区供电部门对允许使用负荷开关加熔断器保护的变压器的规格要求不一，象北京一般要求变压器容量不大于1000KVA，深圳地区可能是1600KVA。
负荷开关柜构造简单，成本较低，体积较小，多数可以靠墙安装，一般只有熔断器保护而无继电保护。
负荷开关柜主母线载流量一般小于等于630A，负荷开关额定开断电流一般小于等于630A（少数达到1700A），变压器柜（出线柜）额定电流（熔断器）一般不大于125A，高档负荷开关的转移电流可以达到2800A。
部分负荷开关柜可以安装专用真空断路器、SF6 断路器或采用压气等灭弧方式，短路分断能力接近或达到开关柜水平。
环网柜用于分合负荷电流，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。
环网柜根据气箱结构分为共箱式与单元式；根据整体结构分为美式与欧式；根据绝缘材料分为固体绝缘式、空气绝缘式与SF6气体绝缘式；根据户内外分户内环网和户外环网。
户外设计，体积小、免维护。
坚固的内壳体和外壳体，抗外力和防爆能力强，外壳采用不锈钢或绿色箱体。
高压开关柜的原理培训
常见故障
电动不能储能，手动可以储能
1.电源未接通。此时应检查开关柜端子排上电源是否进入，储能 回路控制开关SB1是否在合闸位置。
2.电动碳刷磨损严重，使储能电机不能正常工作。此时应更换电 机碳刷。
3.储能电机烧坏。在电机控制回路完整的情况下，可测量电机回 路电阻，如有异常应检查是否是储能电机烧坏了，此时可以拔出 连接导线，卸下电机的三颗固定螺栓，取出电机，进行更换。
断路器合不上闸
现象：1、电动合闸拒合，合闸脱扣器不动作； 2、由于合闸脱扣器动作无力造成电动合闸拒合，但手动合闸成功； 3、电动合闸拒合，手动合闸也不成功。
处理方法：
1.手车未到位。此时可以观察开关柜上的位置指示灯或指示器，将手车准确摇到 “工作位置”或“试验位置”。
2、合闸闭锁电磁铁M故障。此时可以先测量一下闭锁线圈的电阻值，如果不正常， 有可能是闭锁线圈匝间短路或断线，可以更换合闸闭锁电磁铁模块。
3、断路器辅助开关触点不通或者航空插头的插针脱落
断路器拒分 现象：1、电动分闸拒分，分闸脱扣器不动作； 2、电动分闸拒分，分闸脱扣器动作无力，手动分闸能成功。
处理方法
1.分闸脱扣器H损坏。可测量分闸脱扣器线圈阻值，如有异常应更换分闸线圈。
2.辅助开关A接点接触不良。在断路器合闸后，辅助开关A的常开接点应闭合，在断路器分闸后， 辅助开关A的常开接点应迅速断开分闸回路，使得分闸线圈承受短时通电。辅助开关A的常开接点 在经常断流过程中容易损坏，造成接触不良。在损坏不严重情况下，可以调整A传动杆的间隙，如 果比较严重时可以更换辅助开关A
三、冷备用状态：指断路器手车在试验位置、分闸状态，二次电源断开， “远方/就地”转换开 关在“0”位，控制面板各指示灯及综保装置均无显示，断路器及其所接负荷回路良好，可随时 根据运行需要投入热备用状态，若设备长期处于冷备用，投入前应按相关规定测量绝缘值。
西门子8DA10型高压开关柜GIS系统培训讲义精品文档
2.4.1三位置开关的操作
GIS结构、原理及操作
①隔离开关“合/分”的开关 位置指示
②机械操作接地开关的孔 ③机械操作隔离开关的孔 ④选择钥匙的孔 ⑤“分/准备接地”的开关位
置指示 ⑥断路器的开关位置指示
GIS结构、原理及操作
• 没有马达操作机构时，手动操作隔离或接地都要用双凸钥 匙来预选。只有相关的操作被允许时，预选才是可能的。
① 极柱是前后布置的。 ② 一个开关柜极柱包含一个垂直安排的外壳，
内有一个真空灭弧室。
单极极柱横截面
1 2 3 4 5
6 1 7 2 8 9 10 11
12 13
40 kA
31,5 kA
GIS结构、原理及操作
1 干燥剂 2 铸铝腔体 3 母线排 4 三位置开关 5 气密衬套 6 安全隔膜 7 真空灭弧室 31,5 kA; 40 kA 8 电流互感器 9 容性耦合电极 10 极柱支撑板 11 柜体连接件 12 内锥式插接件 13 外壳
GIS结构、原理及操作
① 辅助触头 S1 ② ON 按钮 ③ 合闸线圈
④ 分励脱扣器 ⑤ OFF 按钮 ⑥ 断路器的操作轴 ⑦ 分闸弹簧 ⑧ 操作计数器 ⑨ 断路器的位置指示器 ⑩“合闸弹簧储能/未储能
”指示器
GIS结构、原理及操作
上图为不带前板的断路器操作机构箱
（11）辅助触头
（12）合闸弹簧
⑱ 开关柜连接外壳
GIS结构、原理及操作
8DA10型开关柜为单母线三极开关柜，其结构大致可分 为：
（1）高压断路器柜； （2）高压断路器； （3）三位置隔离开关； （4）电流互感器； （5）电压互感器； （6）气室。 下面将就上述几部分组成的功能、特性进行简要介绍。
35KV高压开关柜
3.手车到工作位置 后，推进手柄无法 在摇动，其对应位 置显示灯或位置显 示器便显示其所在 位置。
手车的机械连锁
• 手车的机械连锁能可靠保证手车只有在工 作位置或试验位置时，断路器才能进行合 闸操作；而且手车只有在分闸状态下，断 路器才能在试验位置或工作位置之间移动。 完全实现了关门操作。
（一）断路器手车的操作
• 1、断路器手车由柜外装入柜内的操作： 操作前确认断路器室内清洁、无异物、活门处
于关闭状态。
断路器手车准备从柜外推入柜内前，应认真检 查断路器是否完好，有无漏装部件，有无工具等杂 物放在机构箱或者开关内。确认无问题后，将断路 器手车装在转运车上并锁定好，将转运车推到柜前， 把断路器手车升到合适位置，将转运车前部定位销 定插入柜体侧板插口，并将转运车与柜体锁定之后， 打开断路器小车的锁定钩，将小车平稳推入柜体同 时锁定。当确认已将断路器手车与柜体锁定好之后， 解除转运车与柜体的锁定，将转运车推开。
合闸动作
• 机构储能后，若接到合闸 信号，则合闸电磁铁动铁 芯吸合，带动合闸半轴转 动，解除保持挚子对储能 轴的约束，合闸弹簧释放 能量，使合闸凸轮作顺时 针方向转动，通过输出主 轴上的驱动拐臂，带动输 出主轴转动，再带动四连 杆机构，使断路器完成合 闸操作。同时辅助开关动 作，切断合闸回路，接通 机构分闸回路。
什么叫真空断路器？
真空断路器是利用真空作绝缘和灭弧介质的 断路器。真空是相对而言的，一般指绝对 压力低于1个大气压的稀薄气体。
断路器的极柱结构
断路器的极柱机构由 三个极柱直接组装在框架 上。断路器的每相通过专 用模具，用环氧树脂，采 用APG工艺将真空灭弧室 及接线端子等零部件固封 成一体，形成极柱。机构 与极柱前后布置，结构紧 凑，外形美观大方。固封 极柱结构避免了粉尘，潮 气等恶劣条件对灭弧室绝 缘的影响，提高了灭弧室 绝缘的可靠性。
10KV开关柜详解
态表示； 5 继电器、接触器的电压线圈只能并联，不能串联； 6 控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。
2-1 分闸合闸-初始状态
L+
SA置于就地
1、2接通
QA1
5 1L
KA1
SA
6 2R
PML
SEL KCO
PML
IN
QA1断开
SB1
SB2
XB4 1HL2
2HL2 3HL2
SEL SEL SEL XB1 XB2 XB3
QF WS
KO S3
QF QF S2
HQ KO
QA1
开关在运行位
置S9接通（试
验位置S8接通）
S9
S8
QF
QF
OFF
Y1
S1 S2
储能弹簧未储能
M
S3
KCO
SEL KA1 IN
L-
2-2 分闸合闸- 回路加电
高压开关柜的作用
高压开关柜广泛应用于配电系统，作接受 与分配电能之用。既可根据电网运行需要 将一部分电力设备或线路投入或退出运行 ，也可在电力设备或线路发生故障时将故 障部分从电网中快速切除，从而保证电网 中无故障部分的正常运行，以及设备和运 行维修人员的安全。因此，高压开关柜是 非常重要的配电设备，其安全、可靠运行 对电力系统具有十分重要的意义。
中置式
KYN 手 车
产品型号及含义
落地式 手车
KYN高压开关柜的组成结构
开关柜由固定的柜体和可抽出部件（简称手车）两大部分组成。
柜体
开关柜的外壳和隔板采用敷铝锌钢板，整个柜体不仅具有精度高、 抗腐蚀与氧化作用，且机械强度高、外形美观，柜体采用组装结构，用 拉铆螺母和高强度螺栓联结而成，因此装配好的开关柜能保持尺寸上的 统一性。
10KV开关柜详解
气体来熄灭电弧的断路器。 • 磁吹断路器。在空气中由磁场将电弧吹入灭弧栅中，使之拉长、冷
却而熄灭电弧的断路器。
操动机构
按操动机构所用操作能源的能量形式不同，操动机构
可分为以下几种：
1、手动机构（CS）：指用人力合闸的操动机构。
操作；
合、分闸动作速度快，不受电源电压变动的影响，且能快速自动重闸；
储能电机功率小，可交直流两用；
弹簧操作机构可使能量传递获得最佳匹配，并使各种开断电流规格的断路器通用
同一种操作机构，选用不同的储能弹簧即可，性价比优。
弹簧操作机构的缺点主要有：
结构比较复杂，制造工艺复杂，加工精度要求高，制造成本比较高；
继电器类型
中间继电器 电压继电器 电流继电器 时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护）
……
1-5 控制器件-接触器、继电器有关符号
接触器控制对象：电动机及其它电力负载。 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目。
线圈
KM
接触器主触头－－用于主电路
（流过的电流大，需加灭弧装 置）
KM
辅助触头－－用于控制电路
常见故障和处理方法
断路器拒绝合闸
现象
可能原因
处理
断路器不动作，红灯 不亮
1．控制电源不正常，控制 或者合闸保险熔断。 2. 合闸转换开关接点不通 。 3.“ 远 方 、 就 地 ” 转 换 开 关投入错误。 4. 断路器辅助触点不通。 5. 断路器未储能。 6. 工艺连锁点未复位。 7. 机械机构故障。 8. 综保合闸回路内部故障 。 9. 合闸线圈烧坏
d、接地开关处于分闸位置时，开关柜下门及后门都无法打开，防止 了误入带电间隔。