目   录

1 绪论 ………………………………………………………………………………………………1

1.1概述 ……………………………………………………………………………………………1

1.2高压开关柜的类型 …………………………………………………………………………1

1.3高压开关柜的主要技术参数………………………………………………………………2

1.4高压开关柜的技术发展 ……………………………………………………………………3

1.5本课题的主要任务……………………………………………………………………………3

2 高压开关柜的一次接线设计…………………………………………………………………4

2.1 开关柜的总体结构（以中置式真空断路器柜为例）…………………………………4

2.1.1 基本要求……………………………………………………………………………………4

2.1.2 主回路方案的确定………………………………………………………………………5

2.2 进线柜…………………………………………………………………………………………5

2.2.1 一次接线……………………………………………………………………………………6

2.2.2 一次电气原件的选择……………………………………………………………………6

2.2.3 母线的选择与布置………………………………………………………………………9

2.3 PT柜……………………………………………………………………………………………13

2.3.1 PT柜的作用 ………………………………………………………………………………13

2.3.2 一次接线 …………………………………………………………………………………13

2.3.3 一次电气元件的选择……………………………………………………………………14

2.4 出线柜…………………………………………………………………………………………16

2.4.1 一次接线 …………………………………………………………………………………16

2.4.2 一次电气元件的选择……………………………………………………………………16

3 高压开关柜二次接线设计……………………………………………………………………20

3.1 进线柜二次电路设计………………………………………………………………………20

3.1.1 操作机构 …………………………………………………………………………………21

3.1.2 二次电路设计……………………………………………………………………………25

3.1.3 二次元件的选择…………………………………………………………………………25

3.2 进线柜二次电路安装接线图设计………………………………………………………26

3.3 计量柜二次电路设计………………………………………………………………………27

3.4 出线柜二次电路设计………………………………………………………………………27

4  高压开关柜微型综合测量/保护装置……………………………………………………28

4.1 微机测量 ……………………………………………………………………………………28

4.2 微机保护 ……………………………………………………………………………………28

4.3 微型综合测量/保护装置的选型…………………………………………………………29

结论 …………………………………………………………………………………………………31

参考文献 ……………………………………………………………………………………………32

致谢…………………………………………………………………………………………………34

附录A 开关柜一次图

附录B 开关柜二次原理图

1  绪论

1.1  概述

随着社会经济的高速发展，作为基础的电力工业也得到了长期快速的发展。作为电力工业中的重要设备，高压开关成为电力系统、输电、配电、电能转换和消耗中必不可少的部分，社会需求量很大，同时也对高压开关设备提出了更高的要求。

在实际使用中大多数都是将真空断路器装入金属柜内，构成高压开关柜^[1]。高压开关柜种类较多，分类方法亦有多种：按断路器的安装方式可分为固定式和移开式（手车式）两大类；按柜体结构型式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。按电力行业标准DL/T404-2007的定义，高压开关柜（high-voltage switchgear panel）是指由高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、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或RC吸收器，以及内部连接件、辅件、外壳和支持件等组成的有相对独立组合功能的配电装置^[2]。这种装置的内部空间以空气或复合绝缘材料作为介质，用作接受和分配电网的三相电能。

1.2  高压开关柜的类型

高压开关柜是3-35kV交流金属封闭开关设备的俗称，它是3-35kV电网中最大面积的配电设备。

国内外许多有实力的高压开关柜制造商都开发了自由的竞争力产品，提高了绝缘水平，改变了开关柜的结构，使得高压开关柜发展很快，水平逐年提高^[3]。从开关柜的设计类别上看，铠装式是主流，间隔式日趋减少。从开关柜的结构形式上看，中置式开关柜的生产厂家越来越多。从开关柜的外绝缘介质上说，空气绝缘开关占中压的绝大多数。

国外还有采用SF气体绝缘的开关拒。这种开关柜将整个导电回路，包括母线、隔离开关、真空断路器、电流、电压互感器、避雷器，甚至电线头等元件全部包容在一个密闭的柜体中，内充稍高于大气压力的SF气体，由SF作为绝缘介质，称为充气柜^[4]。其优点是体积缩小，与外部环境条件(如湿度、海拔高度、灰尘、雾、污秽等)完全没有关系，缺点是技术复杂、精度高、电器元件本身的可靠性要求极高，价格异常高昂。我国尚未有此类产品投放市场。

按柜内主元件的种类分为以下几类：

（1）通用型高压开关柜：以空气为主绝缘介质,主开关元件为断路器的成套金属封闭开关设备,既断路器柜。

（2） F—C回路开关柜：主开关元件采用高压限流熔断器（fuse）—高压接触器(contactor)组合电器。

（3）环网柜：主开关元件采用负荷开关或负荷开关—熔断器组合电器，它们常用于环网供电系统，故通常称为环网柜。

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