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1.摘要

10kV開關(guān)柜的主要部件包括:真空斷路器、電流互感器、就地安裝的微機(jī)保護(hù)裝置、操作電路附件(手柄、指示燈、壓板等)。)，以及各種位置輔助開關(guān)。其中，斷路器和電流互感器安裝在開關(guān)柜內(nèi)，微機(jī)保護(hù)、附件和電能表安裝在繼電器室的面板上(使用以前的名稱，實(shí)際上沒有繼電器)，端子排安裝在繼電器室內(nèi)，帶有各種電源空氣開關(guān)，端子排通過控制電纜或?qū)Ｓ貌遄c斷路器機(jī)構(gòu)連接。

要理解開關(guān)柜的二次接線，我們需要找到兩張圖紙:制造商提供的保護(hù)原理圖和接線圖；開關(guān)柜制造商提供的二次原理圖、接線圖、端子框圖和斷路器機(jī)構(gòu)原理圖。

綜合工廠的圖紙是開關(guān)柜制造商設(shè)計(jì)的原始基礎(chǔ)，也是我們審查開關(guān)柜制造商圖紙的基礎(chǔ)。開關(guān)廠的原理圖一般根據(jù)工廠的原理圖進(jìn)行修改，然后示意性的畫出電流、電壓、信號(hào)量的輸入和控制量的輸出。

2.10kV電纜出線中間柜二次接線

KYN28A(GZS1)中央機(jī)柜為10kV開關(guān)柜型，最常用于城市地區(qū)變電站型。從前面看，它顯然分為三部分，頂部是繼電器室，中間是斷路器室，底部是空室(什么也沒有)。母線等高壓設(shè)備安裝在柜體后部。如圖81所示。

圖81

2.1繼電器室

繼電器室面板設(shè)有微機(jī)保護(hù)裝置、操作手柄、保護(hù)出口壓板和指示燈(關(guān)閉位置紅燈、分檔位置綠燈、儲(chǔ)能完成黃燈)；繼電器室內(nèi)有接線端子，微機(jī)保護(hù)控制回路有DC電源開關(guān)，微機(jī)保護(hù)有DC電源，儲(chǔ)能電機(jī)(DC或交流)有DC電源開關(guān)。圖81是開關(guān)柜的早期圖片。繼電器室是安裝電流表和指示燈的地方。

2.2斷路器室

10kV中壓柜最常用的斷路器是VS1真空斷路器，斷路器機(jī)構(gòu)中的接線通過專用插座與繼電器室的接線盒連接。一段插頭與斷路器機(jī)構(gòu)固定連接，另一段為專用插頭。匹配的插座安裝在斷路器室的右上方，并從插座連接到繼電器室的接線盒。為了了解二次回路，我們需要對(duì)運(yùn)行過程有一定的了解。

中間柜斷路器手車有三個(gè)位置:斷開、測(cè)試和操作(需要注意的是，斷路器手車和斷路器是兩個(gè)概念，斷路器手車實(shí)際上是斷路器及其座)。正常運(yùn)行時(shí)，斷路器手車處于運(yùn)行位置，斷路器處于合閘位置，二次線插頭與插座連接。手動(dòng)跳閘后，斷路器處于斷開狀態(tài)，手車處于運(yùn)行位置；用專用搖把將斷路器手車搖出至試驗(yàn)位置，可拔出二次插頭(手車在運(yùn)行位置時(shí)不能拔出)；繼續(xù)搖動(dòng)，手車退出斷路器室并處于斷開位置。

斷開位置:斷路器與一次設(shè)備(母線)無連接，失去操作電源(二次插頭已拔出)，斷路器處于斷開位置；測(cè)試位置:二次插頭可以插入插座獲得電源。斷路器可以開關(guān)，相應(yīng)的指示燈亮。斷路器與一次設(shè)備沒有連接，可以進(jìn)行各種操作，但不會(huì)對(duì)負(fù)載側(cè)產(chǎn)生任何影響，因此稱為試驗(yàn)位置。操作位置:斷路器與一次設(shè)備連接。接通電源后，電力通過斷路器從母線傳輸?shù)捷旊娋€路。

中央機(jī)柜沒有傳統(tǒng)意義上的隔離開關(guān)概念。手車處于試驗(yàn)位置時(shí)，相當(dāng)于傳統(tǒng)隔離開關(guān)斷開，即斷路器和主回路(一次母線)有明顯的斷開點(diǎn)。

圖82和83顯示了VS1真空斷路器和GZS開關(guān)柜的內(nèi)部截面。

圖82

圖83

圖82示出了VS1斷路器手車，它像抽屜一樣放置在開關(guān)柜中，軌道上的滑輪在紫色的盒子中，二次連接插頭(處于拔出狀態(tài))在紅色的盒子中，斷路器的動(dòng)觸頭在綠色的盒子中。圖83框架中的設(shè)備與圖82相同，二次接線插頭處于插入位置。我們選擇的型號(hào)是:南瑞RCS-9611A微機(jī)保護(hù)，開關(guān)柜 KZN1開關(guān)柜常熟開關(guān)廠。(不同的制造商有不同的中央機(jī)柜型號(hào))

2.3 RCS-9611A

RCS-9611A是南瑞公司用于小電流接地系統(tǒng)線路的微機(jī)保護(hù)裝置。配有三段過流、三段零序過流/小電流接地選線和重合閘。電流-電壓電路如圖81所示，操作電路如圖82所示，進(jìn)氣電路如圖83所示。

從圖81可以看出，需要連接的模擬量有:母線電壓、線路電壓(幾乎沒有10kV線路配線路PT)、保護(hù)電流(三相，實(shí)際工程中10kV線路一般只配兩相電流互感器)、測(cè)量電流(兩相)和零序電流。

圖82

從圖82中可以看出，這個(gè)操作回路比RCS-941要簡(jiǎn)單得多。紅色框架中的設(shè)備(手柄和壓板)不屬于RCS-9611。它們由開關(guān)柜制造商提供，安裝在繼電器室面板上。

圖83圖83是設(shè)備的遠(yuǎn)程通信回路。與110千伏電壓等級(jí)設(shè)備的保護(hù)裝置不同，35/10kV設(shè)備的保護(hù)、測(cè)量和控制是一體化設(shè)計(jì)，即一體化為一個(gè)裝置。相比之下，在RCS-941A中，你肯定找不到測(cè)量電流和開關(guān)值的輸入電路。它需要CSI-200E和其他測(cè)量和控制設(shè)備或常規(guī)控制屏幕與之配合來提供這些功能。

2.4 KZN104開關(guān)柜

如圖81所示，10kV線路一次設(shè)備主接線的隔離開關(guān)、b相電流互感器和零序電流互感器TA比架空線少。

圖81

B相電流互感器的功能:一般書籍中提到只安裝A相和C相電流互感器。為什么現(xiàn)在安裝了B相CT？這主要是由于小電流接地選線功能。當(dāng)10kV架空線路單相接地時(shí)，允許其繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，但必須確定哪條線路接地，以便盡快檢查和修復(fù)線路，即“選線”。線路選擇基于線路的零序電流是否為零。零序電流是三相電流的矢量和，正常情況下理論值為零，單相接地時(shí)測(cè)得的零序電流不為零，可以判斷線路故障。因此，有必要配置三相電流互感器來計(jì)算零序電流。對(duì)于電纜出線，在高壓(10kV)電纜上安裝一個(gè)特殊的零序電流互感器，不需要計(jì)算三相電流互感器的總和，因此可以通過配置A相電流互感器和C相電流互感器來實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，這與書中的說法并不矛盾。10kV開關(guān)柜二次原理圖根據(jù)RCS-9611A原理圖繪制，主要分為電流-電壓電路、操作電路和開關(guān)量輸入電路。分別如圖82、83、84和85所示。

圖82

圖82是電流回路，包括:保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量和小電流接地線選擇。保護(hù)裝置和電能表安裝在開關(guān)柜上，所有接線均由開關(guān)廠連接。小電流接地選線裝置安裝在主控室，零序電流L401和N400需要通過控制電纜連接到該裝置。

圖83

圖83為電壓電路，包括:保護(hù)電壓(和測(cè)量電壓)和測(cè)量電壓，均從機(jī)柜頂部的小母線引出。保護(hù)電壓在進(jìn)入保護(hù)裝置之前必須通過空氣開關(guān)，如圖4QF所示。不需要測(cè)量電壓。

圖84

圖84為操作回路，主要包括控制手柄、微機(jī)操作回路和斷路器機(jī)構(gòu)的配合。在許多簡(jiǎn)圖中，斷路器機(jī)構(gòu)的合閘回路通常如圖85所示:“彈簧儲(chǔ)能S1常開”、“斷路器分閘DL常關(guān)”和“合閘線圈HQ”串聯(lián)，或增加“試驗(yàn)位置SW和操作位置YW常開且并聯(lián)”來表示“斷路器手車只能在試驗(yàn)位置和操作位置閉合”。事實(shí)上，VS1斷路器通常配備有閉合鎖定電磁鐵，該電磁鐵由手車行程開關(guān)(類似于繼電器)控制。當(dāng)手車處于測(cè)試位置和操作位置以外的位置時(shí)，電磁鐵斷電，其輔助觸點(diǎn)斷開閉合電路。這屬于中央機(jī)柜的電氣鎖定(中央機(jī)柜還有許多其他電氣鎖定，例如通電時(shí)無開口開關(guān)柜后門等)。)。

10kV中央柜具有完善的電氣閉鎖和機(jī)械閉鎖功能。當(dāng)手車處于非測(cè)試/運(yùn)行位置時(shí)，機(jī)械鎖閉功能將自動(dòng)完成合閘操作鎖閉，因此不需要使用開關(guān)和YW來鎖閉合閘回路。(為了便于理解，測(cè)試位置S8和操作位置S9也標(biāo)記為西南和YW)

圖85

圖86

圖86顯示了開關(guān)值輸入電路。對(duì)于中央機(jī)柜，最重要的信號(hào)包括:測(cè)試位置(S8常開)、操作位置(S9常開)、接地刀關(guān)閉位置(QE常開)和不儲(chǔ)能彈簧(S1常閉)。斷路器的位置可能不需要連接，因?yàn)槲C(jī)保護(hù)可以根據(jù)HWJ和TWJ自己的操作電路來判斷。

綜上所述，對(duì)于二次設(shè)計(jì)，10kV開關(guān)柜是最方便的，只需將零序電流引至小電流接地選線裝置，其余二次接線由廠家完成。

接線圖的視圖在此不再重復(fù)。關(guān)鍵是參考示意圖，然后比較兩個(gè)安裝單元的數(shù)量。

3.XGN的二次接線開關(guān)柜

XGN開關(guān)柜是一種固定開關(guān)設(shè)備，配有真空斷路器(固定安裝，不像中間柜那樣可以用手車?yán)?，并有獨(dú)立的隔離開關(guān)，這相當(dāng)于將具有架空出線間距的設(shè)備集中成一個(gè)開關(guān)柜。

XGN開關(guān)柜沒有特殊的二次接線插頭，所有二次接線都是通過控制電纜完成的。除了開關(guān)輸入電路中的“測(cè)試位置和操作位置”被“上隔離1G位置和下隔離2G位置”所取代之外，開關(guān)輸入電路的二次接線與中央機(jī)柜的二次接線相同。

圖84

圖84為操作回路，主要包括控制手柄、微機(jī)操作回路和斷路器機(jī)構(gòu)的配合。在許多簡(jiǎn)圖中，斷路器機(jī)構(gòu)的合閘回路通常如圖85所示:“彈簧儲(chǔ)能S1常開”、“斷路器分閘DL常關(guān)”和“合閘線圈HQ”串聯(lián)，或增加“試驗(yàn)位置SW和操作位置YW常開且并聯(lián)”來表示“斷路器手車只能在試驗(yàn)位置和操作位置閉合”。事實(shí)上，VS1斷路器通常配備有閉合鎖定電磁鐵，該電磁鐵由手車行程開關(guān)(類似于繼電器)控制。當(dāng)手車處于測(cè)試位置和操作位置以外的位置時(shí)，電磁鐵斷電，其輔助觸點(diǎn)斷開閉合電路。這屬于中央機(jī)柜的電氣鎖定(中央機(jī)柜還有許多其他電氣鎖定，例如通電時(shí)無開口開關(guān)柜后門等)。)。

10kV中央柜具有完善的電氣閉鎖和機(jī)械閉鎖功能。當(dāng)手車處于非測(cè)試/運(yùn)行位置時(shí)，機(jī)械鎖閉功能將自動(dòng)完成合閘操作鎖閉，因此不需要使用開關(guān)和YW來鎖閉合閘回路。(為了便于理解，測(cè)試位置S8和操作位置S9也標(biāo)記為西南和YW)

圖85

圖86

圖86顯示了開關(guān)值輸入電路。對(duì)于中央機(jī)柜，最重要的信號(hào)包括:測(cè)試位置(S8常開)、操作位置(S9常開)、接地刀關(guān)閉位置(QE常開)和不儲(chǔ)能彈簧(S1常閉)。斷路器的位置可能不需要連接，因?yàn)槲C(jī)保護(hù)可以根據(jù)HWJ和TWJ自己的操作電路來判斷。

綜上所述，對(duì)于二次設(shè)計(jì)，10kV開關(guān)柜是最方便的，只需將零序電流引至小電流接地選線裝置，其余二次接線由廠家完成。

接線圖的視圖在此不再重復(fù)。關(guān)鍵是參考示意圖，然后比較兩個(gè)安裝單元的數(shù)量。

3.XGN的二次接線開關(guān)柜

XGN開關(guān)柜是一種固定開關(guān)設(shè)備，配有真空斷路器(固定安裝，不像中間柜那樣可以用手車?yán)?，配有獨(dú)立的隔離開關(guān)，這相當(dāng)于將設(shè)備與架空出線間距集中成一個(gè)開關(guān)柜。

XGN開關(guān)柜沒有特殊的二次接線插頭，所有二次接線都是通過控制電纜完成的。除了開關(guān)輸入電路中的“測(cè)試位置和操作位置”被“上隔離1G位置和下隔離2G位置”所取代之外，開關(guān)輸入電路的二次接線與中央機(jī)柜的二次接線相同。

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