高壓配電櫃是指用於電力系統發電、輸電、配電、電能轉換和消耗中起通斷、控制或保護等作用，電壓等級在3.6kV~550kV的電器產品，主要包括高壓斷路器、高壓隔離開關與接地開關、高壓負荷開關、高壓自動重合與分段器，高壓操作機構、高壓防爆配電裝置和高壓開關櫃等幾大類。高壓開關製造業是輸變電設備製造業的重要組成部分，在整個電力工業中占有非常重要的地位。
基本介紹
- 中文名：高壓配電櫃
- 外文名：High voltage distribution cabinet
- 作用：電力系統發電、輸電、配電
- 電壓等級：3.6kV~550kV
- 包括：高壓斷路器、高壓隔離開關等
- 學科：電力工程
功能,組成,櫃體材料,功能單元,櫃內元件,分類,按斷路器,按地點,按櫃體結構,“五防”,相關標準,設備,帶電顯示裝置,微機綜保裝置,簡介,特點,技術要求,
功能
配電櫃具有架空進出線、電纜進出線、母線聯絡等功能。
組成
配電櫃應滿足GB3906-1991"3-35 kV交流金屬封閉開關設備"標準的有關要求，由櫃體和斷路器二大部分組成，櫃體由殼體、電器元件(包括絕緣件)、各種機構、二次端子及連線等組成。
櫃體材料
1)冷扎鋼板或角鋼(用於焊接櫃)；
2)敷鋁鋅鋼板或鍍鋅鋼板(用於組裝櫃)；
3)不鏽鋼板(不導磁性)；
4)鋁板((不導磁性)。
功能單元
1)主母線室（一般主母線布置按“品”字形或“1”字形兩種結構）
2)斷路器室
3)電纜室
4)繼電器和儀表室
5)櫃頂小母線室
6)二次端子室
櫃內元件
1. 櫃內常用一次電器元件(主迴路設備)常見的有如下設備：
電流互感器簡稱CT[如：LZZBJ9-10]
電壓互感器簡稱PT[如:JDZJ-10]
零序互感器
開關櫃
接地開關[如:JN15-12]
避雷器(阻容吸收器)[如:HY5WS單相型;TBP、JBP組合型]
隔離開關[如:GN19-12、GN30-12、GN25-12]
高壓斷路器[如：少油型(S)、真空型(Z)、SF6型(L)]
高壓接觸器[如： JCZ3-10D/400A型]
高壓熔斷器[如：RN2-12、XRNP-12、RN1-12]
變壓器[如:SC(L)系列乾變、 S系列油變]
高壓帶電顯示器[DXN-Q型,DXN-T型]
絕緣件[如:穿牆套管、觸頭盒、絕緣子、絕緣熱縮(冷縮)護套]
主母線和分支母線
高壓電抗器[如串聯型:CKSC和起動電機型:QKSG]
負荷開關[如:FN26-12(L)、FN16-12(Z)]
高壓單相併聯電容器[如:BFF12-30-1] 等等
2. 櫃內常用的主要二次元件(又稱二次設備或輔助設備，是指對一次設備進行監察、控制、測量、調整和保護的低壓設備),常見的有如下設備:
繼電器，電度表，電流表，電壓表，功率表，功率因數表，頻率表，熔斷器，空氣開關，轉換開關，信號燈，電阻，按鈕，微機綜合保護裝置等等。
分類
按斷路器
按斷路器安裝方式分為移開式(手車式)和固定式
(1)移開式或手車式(用Y表示)：表示櫃內的主要電器元件(如:斷路器)是安裝在可抽出的手車上的，由於手車櫃有很好的互換性,因此可以大大提高供電的可靠性，常用的手車類型有:隔離手車、計量手車、斷路器手車、PT手車、電容器手車和所用變手車等，如KYN28A-12。
(2)固定式(用G表示): 表示櫃內所有的電器元件(如:斷路器或負荷開關等)均為固定式安裝的，固定式開關櫃較為簡單經濟，如XGN2-10、GG-1A等。
按地點
按安裝地點分為戶內和戶外
(1)用於戶內(用N表示);表示只能在戶內安裝使用， 如：KYN28A-12等開關櫃;
(2)用於戶外(用W表示);表示可以在戶外安裝使用， 如: XLW等開關櫃。
按櫃體結構
按櫃體結構可分為金屬封閉鎧裝式開關櫃、金屬封閉間隔式開關櫃﹑金屬封閉箱式開關櫃和敞開式開關櫃四大類
(1)金屬封閉鎧裝式開關櫃(用字母K來表示)主要組成部件(例如：斷路器、互感器、母線等)分別裝在接地的用金屬隔板隔開的隔室中的金屬封閉開關設備。如KYN28A-12型高壓開關櫃。
(2)金屬封閉間隔式開關櫃(用字母J來表示)與鎧裝式金屬封閉開關設備相似，其主要電器元件也分別裝於單獨的隔室內，但具有一個或多個符合一定防護等級的非金屬隔板。如JYN2-12型高壓開關櫃。
(3)金屬封閉箱式開關櫃(用字母X來表示)開關櫃外殼為金屬封閉式的開關設備。如XGN2-12型高壓開關櫃。
(4)敞開式開關櫃，無保護等級要求，外殼有部分是敞開的開關設備。如GG-1A(F)型高壓開關櫃。
“五防”
1、高壓配電櫃內的真空斷路器小車在試驗位置合閘後，小車斷路器無法進入工作位置。（防止誤分合斷路器）
2、高壓配電櫃內的接地刀在合位時，小車斷路器無法進合閘。（防止帶接地線合閘）
3、高壓配電櫃內的真空斷路器在合閘工作時，盤櫃後門用接地刀上的機械與櫃門閉鎖。（防止誤入帶電間隔）.
4、高壓配電櫃內的真空斷路器在工作時合閘，合接地刀無法投入。（防止帶電掛接地線）
5、高壓配電櫃內的真空斷路器在工作合閘運行時，無法退出小車斷路器的工作位置。（防止帶負荷拉刀閘）
相關標準
SJ/T 31401-1994|高壓開關櫃完好要求和檢查評定方法
DL/T 791-2001|戶內交流充氣式開關櫃選用導則
DL 404-1991|戶內交流高壓開關櫃訂貨技術條件
DL/T 404-1997|戶內交流高壓開關櫃訂貨技術條件
DL/T 539-1993|戶內交流高壓開關櫃和元部件 凝露及污穢試驗技術條件
TB/T 2010-1987|27.5kV交流電氣化鐵道開關櫃技術條件
DL/T 404-2005|戶內交流高壓開關櫃訂貨技術條件
設備
產品型號及含義
用途
1.KYN-10戶內交流金屬鎧裝移開式開關設備(以下簡稱手車式櫃)手車櫃適用於交流50Hz額定電壓3―10KV中心點不接地的單母線及單母線分段系統的戶內成套配電裝置,供各類型發電廠,變電站及工礦企業作為接受和分配網路電能對電路實行控制保護監測。
2.KYN-(F-C)型戶內鎧裝雙層移動開式交流金屬封閉開關設備系3.6~12kV三相交流50Hz,單母線及單母線分段系統的戶內成套開關設備,主要作為發電廠,變電所,冶金,造紙,石化,紡織及工礦企業的高壓配電裝置,可用於電動機,變壓器和電容器的控制與保護。
3.KYN-12/1250-31.5戶內鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備稱開關,系3.6-12KV,三相交流50Hz單母線及單母線分段系統的成套配電裝置.主要用於發電廠,中小型發電機送電,工礦企事業配電以及電業系統的二次變電所的受電,送電及大型高壓電動機起動等,實行控制保護,監測之用.本開關櫃滿足IEC298,GB3906等標準要求。
結構特點
1.KYN戶內交流金屬鎧裝移開式開關設備(以下簡稱手車式櫃)是根據《3-35KV交流金屬封閉開關設備》按IEC298《交流金屬封閉開關設備和控制設備》標準設計製造,同時也能滿足水電部提出的高壓開關櫃應具有"五防"功能的要求。
2.KYN-(F-C)型戶內鎧裝雙層移動開式交流金屬封閉開關設備系KYN-(F-C)戶內鎧裝雙層移開式交流金屬封閉開關設備中一部分,可與KYN-(F-C)戶內鎧裝雙層移開式交流金屬封閉開關設備配套使用,構成組合式配電裝置.本開關櫃是一種雙層鎧裝F-C櫃,一面開關櫃可容納兩台F-C手車,相當於兩面單層櫃的功能,而占地面積同一面單層櫃差不多.為用戶節省大量的占地面積及設備投資.本產品，選用的真空接觸器是專門為雙層櫃結構計的,具有結構簡單,體積小,造型美觀,絕緣水平高,壽命長等優點,有電保持和機械鎖扣兩種結構。
3.KYN-12/1250-31.5戶內鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備,櫃體為鎧裝式結構,採用中置式布置,分為斷路室,主母線室,電纜室和繼電器儀表室,為使櫃體具有承受內部故障電弧的能力,除繼電器室外,各功能隔室均設有排氣通道和匯壓窗,一次觸頭為捆綁式圓觸頭.
開關高備可按用戶要求,採用前維護型結構,使設備可以靠牆安裝或背靠背安裝.開關設備內裝有安全可靠的聯鎖裝置,完全滿足"五防"閉鎖要求。
a,斷路器手車在推進或拉出過程中,無法合閘;
b,斷路器手車只有在試驗位置或工作位置時,才能進行合,分操作而且在斷路器合閘合,手車無法從工作位置拉出;
c,僅當接地開關處在分閘位置時,斷路器手車才能從試驗位置移至工作位置;僅當斷路器手車處於試驗位置或櫃外時,接地開關才能進行分,合閘操作;
d,接地開關處於分閘位置時,後門無法打開;
e,手車在工作位置時,二次插頭被鎖定,不能被撥除。
斷路器室底盤架兩側除設有供手車運動的固定導軌外,為便於對斷路器進行觀測與檢查,在固定導軌兩側專門設有可抽出的延伸導軌,當斷路器分閘後,可將兩根延伸導軌拉至櫃外,這樣手車即可從櫃內直接移至櫃外的延伸導軌上。
附一些市場上存在的高壓櫃:
①GR系列:
用途
GRC1型高壓配電櫃用於3~10kV變電所作為改善電網功率因數之用.本系列櫃為高壓靜電電容器櫃,由電容器櫃,互感器櫃,測量及放電櫃組成.
方案分類
1.GRC1型為普通型,由電容器櫃和互感器櫃組成.電容器櫃分四種方案,互感器櫃分三種方案.
2.GRC1C型為橫差保護型,即當櫃內某一電容器跳閘時,依靠接成橫差線路的電流互感器驅使主電路開關跳閘.此型也有四種方案.
3.GRC1Y型為抑制高次諧波,電抗器型,即帶有串聯電抗器的電容器櫃.
結構
櫃體由角鋼及薄鋼板彎制焊接而成,分三層布放,最底層安裝油槽板,測量及放電櫃,電壓互感器在中層,電抗器安裝於底層,正面為鋼板門,門上可安裝儀表,開關,信號燈.
②GGX2系列:
用途
GGX2C10高壓真空開關櫃適用於額定電壓3~10kV,頻率50Hz的三相交流電網中,作為接受和分配電能,並對電路實行控制,監測和保護的成套配電裝置.
結構特點
本配電櫃為金屬封閉箱式外殼,所有帶電體均被封閉在櫃內,並按功能分為母線室,斷路器室,電纜室,儀表箱為單獨結構,安裝於柜上;真空斷路器及電磁操作機構或彈簧操作機構為一整體車式結構,推入櫃內後用螺栓固定.主接線方案24種.
③GGX2系列:
用途
結構
櫃體系用薄鋼板及角鋼焊接而成,底座由槽鋼焊接而成,櫃前面有單扇防護網門,後面有雙扇防護網門,頂部母線敞露.。
櫃分前後兩室,前室裝有備用(起動)母線隔離開關,線路隔離開關及電纜頭等,前室頂部裝有備用(起動)母線.後室裝有主(工作)母線隔離開關,油斷路器,頂部裝有主(工作)母線隔離開關,前後室之間下部可安裝電流互感器.油斷路器和隔離開關操作機構裝在櫃的前面.櫃的後面左側有一單扇鋼板門,門內是繼電器室。各室之間,一次電器設備和二次電器設備之間均有薄鋼板隔離.可以在一次電器設備不停電的情況下檢修二次電器設備。
為防止工作人員誤操作,柜上裝有程式性的電氣聯鎖裝置。
帶電顯示裝置
一、高壓配電櫃存在問題分析
(1)高壓配電櫃防止誤入帶電間隔這一功能使得開關櫃的櫃門的開閉與接地開關有閉鎖關係，即只有合上接地開關後才能打開開關櫃門，此次事故暴露出舊型號高壓開關櫃的"五防"機械閉鎖裝置存在不完善的問題。
(2)高壓配電櫃驗電問題是一個多年來困擾電力安全生產的問題，如今推廣的全封閉型"五防"開關櫃的機械"五防"閉鎖裝置，無法滿足安全規程"先驗電、後掛接地線"的要求。因為在執行停電工作時，在合接地開關前必須驗明設備已無電壓。然而封閉式高壓開關櫃處於全封閉狀態，按照正常的操作方法，無法用攜帶式高壓驗電器對設備進行驗電，因此，就出現了強行解鎖打開開關櫃櫃門的方式驗電。
(3)配電柜上大量使用以氖燈作為顯示元件的高壓帶電顯示裝置，經過長時間的運行使用，發現失明率高，氖泡出現大量損壞。為了彌補缺陷，在帶電顯示裝置上裝設了氖燈運行/關閉開關，平時該開關處於關閉狀態，從而使得整個高壓帶電顯示裝置暫時退出運行。這種處理方式，失去了高壓帶電顯示裝置作為監視線路側帶電與否的作用。
(4)氖燈亮度低，特別是在明亮的環境裡亮度受到沖刷，顯示性較差。
(5)老式帶有強制性電氣閉鎖的高壓帶電顯示裝置，閉鎖原理過於簡單，只是將A、B、C三相感測器輸出的信號分別進行半波整流後直接複合在一起，去控制閉鎖迴路。這種方式在系統出現單相接地或缺相的異常情況時，因閉鎖控制電壓的飄移可以導致裝置不能可靠閉鎖而發生帶電合接地開關的事故。
(6)目安裝的氖燈式高壓帶電顯示裝置大多採用塑膠外殼並安裝於高壓設備間隔內，一旦在操作過程中開關櫃內部短路放弧，高溫電弧可能將裝置的塑膠外殼熔化，傷及運行或檢修人員。
二、存在問題的解決方案
鑒於老式高壓帶電顯示裝置存在的諸多問題，客觀上需要一種全新的具有可靠性高、長壽命、免維護、顯示清晰醒目、能彌補老式高壓帶電顯示裝置缺陷的新型帶電顯示裝置。北京供電局研製成功了新型高壓帶電顯示驗電裝置，該裝置與CG系列感測器配合使用，通過有電顯示及現場驗電的方式，以反映高壓設備是否帶有運行電壓並具有電氣強制閉鎖功能。該裝置解決了氖燈式帶電顯示裝置的諸多問題，其液晶顯示器和長壽命閃光式驗電外掛程式構成的雙重顯示，適合於各種光線下的運行環境，直觀醒目。專設的驗電外掛程式構成特有的引出式獨立驗電功能，提高了該裝置作為驗電依據的可靠性。該裝置採用分相檢測數位化疊加閉鎖控制技術，可以保證在系統缺相等異常運行時，閉鎖電壓不變，穩定運行。強制性電氣閉鎖功能，能可靠閉鎖接地開關(開關櫃門)。新型高壓帶電顯示驗電裝置的套用可以有效防止誤入帶電間隔或帶電合接地開關等引起的人身、設備事故。
安全是電力生產的基礎，預防是保證安全生產的關鍵。在當前的電力安全生產工作中，人身觸電事故和誤操作事故仍是威脅安全生產的兩大因素。不斷完善和改進防止人身觸電事故和誤操作事故的技術措施，是我們每一位電力企業職工應努力研究的目標。
微機綜保裝置
簡介
高壓配電櫃微機綜保裝置是用於測量、控制、保護、通訊一體化的一種經濟型保護；針對配網終端高壓配電櫃量身定做，以三段式無方向電流保護為核心，配備電網參數的監視及採集功能，可省掉傳統的電流表、電壓表、功率表、頻率表、電度表等，並可通過通訊口將測量數據及保護信息遠傳上位機，方便實現配網自動化；裝置根據配網供電的特性在裝置內集成了備用電源自投功能，可靈活實現進線備投及母分備投功能。
特點
高壓配電櫃微機綜保裝置採用了國際先進的DSP和表面貼裝技術及靈活的現場匯流排（CAN）技術，滿足變電站不同電壓等級的要求，實現了變電站的協調化、數字式及智慧型化。此系列產品可完成變電站的保護、測量、控制、調節、信號、故障錄波、電度採集、小電流接地選線、低周減載等功能，使產品的技術要求、功能、內部接線更加規範化。產品採用分散式保護測控裝置，可集中組屏或分散安裝，也可根據用戶需要任意改變配置，以滿足不同方案要求。
高壓配電櫃微機綜保裝置適用於110KV及以下電壓等級的保護、監控及測量，可用於線路、變壓器、電容器、電動機、母線PT檢測、備用電源自投迴路及主設備的保護、控制與監視。單元化的設計使其不但能方便地配備於一次設備，也可以集中組屏、集中控制。
技術要求
1、 高壓櫃的製造、試驗、安裝等應滿足中華人民共和國現行的相關標準及北京市供電局的有關求。
2、 主要技術參數：額定電壓12KV；額定電流630A；額定短路開斷電流25KA；額定頻率50HZ；額定關合電流峰值63KA；額定短路耐受電流25KA/4S；交流220V操作。
3、 櫃內主要設備：斷路器VD4-12/630-25型；高壓熔斷器XRNP1－12/1A；繼電保護RCR313B微機保護裝置；電流互感器LZZBJ9-10AC；電壓互感器JDZ18-10Q；避雷器HY5WZ2－17/43.5；接地開關JN15-12/31.5-210；帶電顯示器GXNE－12。
4、 高壓櫃結構及組成：開關櫃採用進口敷鋁鋅鋼板製造，櫃體為戶內金屬鎧裝移開式結構，靠牆安裝；開關櫃滿足五防要求，防護等級為IP40；開關櫃外形尺寸不大於：800mmx1350mmx2200mm(寬x深x高)，下進下出線方式。
5、 配電櫃基礎土建改造。
6、 停電時間投標單位自報。
高壓配電櫃