小型固体绝缘真空开关柜

 1. 概述
　　MXGN□-12型户内高压交流真空开关柜系3.6-12kV，三相交流50Hz，单母线及单母线分段系统的成套配电装置。主要用于工矿企业配电以及电力系统的二次变电所的受电、送电、无功自动补偿装置及大型高压电动机起动等，实行控制保护、监测之用。还可以用于户外箱式变电站的高压侧保护,城市电缆分配用的户外高压电缆分接箱等。
　　本开关设备满足IEC298、GB3906-2006等标准要求。其开关及主要电器元件为集成模块，向外的活动连接部位采用迷宫式绝缘结构，相间导电部位间为固体绝缘封装。
　　主要原件的绝缘件外露表面可以根据用户要求涂敷半导体屏蔽层，使之接地消除静电感应。因此，使用性大大提高。高压断路器的操作机构，可采用弹簧储能操动机构，也可以采用永磁操动机构，机械寿命为10000次，根据用户要求，如无频繁的短路故障，并且需要频繁操作的场合，其机械寿命的次数可以达到20000次。名副其实的成为一种不检修开关设备。其所有运行数据及设备状况都实现了远程监控监测，记录设备运行中的动态数据，可以无人值守自动记录运行数据，并根据需要打印运行档案。实为一种性能优越的配电装置。
本成套设备出厂前已经按照用户的一次系统图的要求，将柜体按顺序排列组合成一体，回路间母线及柜体之间已经连接完毕，并且固定在槽钢焊接的基础座上，用户只需将成套设备运至安装现场，就位后连接控制电缆和进出线电力电缆，就可以正常投入运行，无需进行重新排列组装工作。
　　本设备距墙安装距离600毫米，便于操作人员维护和检测。
1.1产品特点
　　本产品不同于传统的开关柜,其核心技术是将传统高压开关柜中按独立功能分立布置的高压元器件采用集中三相合一的安放在矩形绝缘基座中，形成一个固体绝缘封装的组件。相互之间采用大爬距，大间隙既满足了绝缘要求，又减小了整体体积。因此，该产品可以用于高海拔地区和海洋作业使用的恶劣环境。用于城市地下潮湿环境，还可具有减少视觉污染，美化城市的作用。
1.1.1体积小，重量轻。
　　相比同类性能产品的体积减小50-80%、重量减轻30-60%。节省原材料20%-30%以上，减少设备占地面积。适合城市老旧设备的改造。同时具有构思新颖，样式美观的特点，产品性能达到现有同类型设备的所有要求，可以替代同类现有电流等级的产品。
1.1.2 可靠，绝缘外壳全屏蔽接地
　　箱体内部可以触摸到的所有部位，采用了绝缘外壳接地保护，所有可触及的部位都采用了屏蔽接地措施。使用，不会有触电危险。
1.1.3 低碳节能环保
　　产品的灭弧介质为真空，绝缘介质为空气，在运行中不产生任何碳排放，也有毒气体产生及排放。是新一代低碳绿色环保产品。
　　产品中使用的“固体迷宫式绝缘结构”是一项发明专利，已经得到知识产权局授权。另外，产品还使用了多项实用新型专利。至少具有15个以上的创新点。所有使用的新技术都属于自有知识产权。
1.1.4 智能化，自动化
　　本产品在二次控制系统上采用了数据采集器及综合自动操作控制仪，微电脑可以将在线运行数据(包括:电压,电流,功率因数,在线功率,设备运行状态及运行中的环境温度，设备温升)通过GPRS无线传输到总控后台,实现远程监控。在范围内，只要输入密钥，任何一台上网电脑都可以对注册的设备进行操控。具有对于实行预付费的用户增加了预付款剩余提醒功能，及时通知用户续费，实现无人抄表作业，对违规窃电户提出警告，并提醒违规用户在时间内补交电费，在补交电费之前自动跳闸，关闭用户开关等功能。
1.2符合以下标准的要求
　GB1984—2003《交流高压断路器》
GB311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》
GB3309-1989《高压开关设备常温下的机械试验》
GB1958-2004《交流高压隔离开关和接地开关》
GB4208-1993《外壳防护等级IP代码》
GB／T7354-2003《局部放电测量》
GB／T11022-1999《高压开关设备及控制设备标准的共同技术条件》
GB3906—2006《3-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》。
GB765-1990 交流高压电器在长期工作时的发热
2. 产品型号
　　
3. 正常使用条件
　　正常使用时，按GB/T11022-1999中章的规定。
　　使用条件下使用时可以协商。
4. 额定值
　　额定值见表1

5. 一次线路标准方案　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 表2

注：表2中一次方案编号为汉语拼音字母，J—进线柜；C—出线柜；L—联络柜；Z-直出；GF—固体绝缘产气负荷开关；ZF—真空负荷开关。系统方案可以任意组合。


6. 开关柜的结构
6.1 开关柜的外形尺寸和重量：图1、表3
　　　　表3

　　注：以2组柜为基本单位，每增加一组，整体宽度增加360毫米。JZZ方案为在真空柜后面直接引出电缆，多可引出4路
单柜重量大约100kg; J柜电压互感器增加10 kg。

6.2 开关柜的外形
 

图1  J柜外形		图2  C柜外形
图3  L柜外形		图4  JC柜外形
图5  JCC柜外形
图6  JCCC柜外形
图7  JCCLCCJ柜外形
图8  JZZ柜外形
图9  JZFZF柜外形
图10  JGFGF结构

图8 进线柜结构

图9 出线柜结构

图10 联络柜结构

图11 真空断路器组合电器的结构

图12真空断路器组合电器的外形

6.2.3母线系统
　　真空组合电器可以按用户要求的系统方案进行组合，母线采用全绝缘结构，母线系统放置在真空断路器的后面，按上中下呈品字型排放，固定连接，导电截面大于450mm2。
图13—图15为母线系统的结构图

图13 两台柜的联络母线

图14 三台柜的联络母线

图15 两台柜之间的母线联络

6.2.4闭锁及提示
A. 断路器与接地开关，隔离开关相互间的闭锁：
当断路器合闸时，断路器的主轴拐臂带动联杆，联杆拉动箱门上的既是标牌又是盖板的装置，将控制箱上面的开孔挡住，使得操作扳手不能插入到操作杆上，达到断路器处于合闸状态时无法进行隔离开关和接地开关的合分闸操作的目的。
观察孔内有明显的分合闸指示标记。可以通过这个观察孔观察到断路器的分合闸的位置。
组合电器上面具有可以观察隔离开关和接地开关状态的观察窗，通过这个观察窗可以看到隔离开关和接地开关所处的分合闸位置。
隔离开关与接地开关是同一根操作轴操作，闭合隔离开关的同时，接地开关进行分闸。分断隔离开关的同时，接地开关进行合闸，二者之间只能由其中一个处于合闸状态。实现了接地开关与隔离开关相互间的闭锁。
注意：由于电缆进线是带电状态，因此用于电缆进线的开关柜进线侧不能加装接地开关。进线侧加装接地开关会造成不可预料的恶劣后果。
B 由于设备内部采用全绝缘结构，人所能够触及的部位均被绝缘材料封闭，这些部位外表面涂有接地的半导体保护层，因此不会造成操作人员的触电事故，提高了等级。允许打开箱门进行设备运行中的例行观察。外面的箱门只能由人员打开。
7.技术要求
7.1 组合电器的主要技术参数
7.1.1 断路器的主要技术参数见表4

7.1.2弹簧储能操作机构的主要技术参数 见表5

　　　表6
 

7.1.4 接地开关的主要技术参数

隔离开关的主要技术参数见表7

　　　　　　　　表7

注：接地开关为接地用，不具有闭合短路电流的能力，也不具有承受动热稳定功能。，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，
8 自动化控制系统
可按照用户提出的自动化控制系统进行配置。也可以按照厂家提供的选型样本进行选型。
9. 包装运输储存
a． 根据用户订货方案，整体运输。每个包装单元多为8面柜子，超过时，超过的部分单独排列在下一个单元内包装，以此类推。
每一个单元都是安装在槽钢制作的基座上，相互已经连接完好，使用时无需重新拆装。
包装箱分为简易包装和木箱封闭包装，按用户要求制作。
　　b．柜子的两侧上部有供吊装用的吊装环，统一放在附件箱内，吊装时应将吊装环安装好，从上面进行吊装。在运输过程中，不允许倾翻、倒置和遭受剧烈震动；
c．保管过程中应防止淋雨，以免产品受潮；
d．应存放在干燥通风、无腐蚀气体侵入的仓库内。
10. 验收、安装与调试
10.1 验收
用户收到货物后应在一周内进行验收。
用户首先应该检查收到的设备与所订设备签订的供货合同是否一致。所有备品备件数量与发货单所标明的是否一致。
拆箱检查在运输中是否受到损伤，认为不能接收时应及时与保险公司取得联系，时应提出要求索赔。
产品安装前主回路应按表1作工频耐压试验，测量回路电阻,按表4验证开关特性调整参数。辅助回路应作2000V1min的工频耐压试验,及传动试验。
10.2 安装
10.2.1 安装基础
用户在设备安装前做好设备的基础。按照用户的方案确定基础槽钢的尺寸，基础所用槽钢由用户自备。
基础槽钢也可以在订货时提出，由厂家代为制作。安装基础槽钢用10#标准槽钢按厂家提供的图纸制作。
10.2.2 开关设备的安装
　　•柜体作单列布置时，柜前走廊以2.5m为宜，柜后留有700mm的安装检修走廊。双列布置时，柜间操作走廊以3m为宜。

　　•对较长的开关柜排列（为10台以上），应增加一面联络柜，这样维护和检修方便，可以分段进行。
    •开关柜组是在工厂内按照用户要求，包括母线都是组装调试连接好，整体运输的，无需重新调整和安装。
•安装前注意把事先准备好的基础槽钢安装骨架（图9）用混凝土将其浇注在安装基础内，按图10做好安装基础及电缆小室。户外产品按图11做好安装基础及电缆小室.
安装骨架每一路宽度为360毫米，根据用户需要的路数，每增加一路，长度尺寸需增加260毫米。

图9 基础槽钢安装骨架

图10 安装基础及电缆小室

图11户外安装基础及电缆小室

10.2.3电力电缆终端的制作
电力电缆的结构见图12
 

图12  电力电缆的结构
电力电缆终端的制作步骤图13 　　·电力电缆安装前，应对设备作工频耐压试验和回路电阻的测量。对电缆进行直流绝缘耐压试验。试验结果应符合验收标准的要求。 　　·打开箱门，拧开进线电缆的绝缘封堵，将事先准备好的电力电缆与接线端子的实际距离相比较，割去多余部分，套入硅橡胶应力锥，压接好线鼻子。 然后将电缆和硅橡胶绝缘套用无水酒精和有机清洗剂清洗干净。待挥发物全部挥发完毕后，将硅橡胶绝缘套套入电缆，随后将线鼻子的圆孔对准绝缘基座上的迷宫形伞群，插入到出线导电杆内，垫上不锈钢垫圈，弹簧垫圈，用套管扳手拧紧，随后，将绝缘堵涂抹上绝缘硅脂，拧紧到硅橡胶绝缘套内。 　　整理硅橡胶应力锥的位置，使其插入到硅橡胶绝缘套内。然后，连接电缆的接地软连接导线到接地排上。此路电缆安装完毕。以上步骤可参照图14进行。 　　每一个回路的电缆都按这种方法安装完毕后，连接每一台开关柜的接地到总的接地系统，整个主回路的安装工作就完成了。
图13电缆电缆终端制作步骤

　　10.2.4控制回路的安装步骤一次主线连接完成之后，进行控制回路的绝缘试验，随后连接控制电缆。当控制电缆连接好之后，按保护要求进行开关柜整体的传动试验及动作保护值的整定。
　　10.2.5安装后的检查当开关设备安装就位后，柜内设备上的灰尘杂物，然后检查全部紧固螺栓有无松动，。
　　手动操作隔离开关和接地开关数次，灵活无卡滞现象。并进行分合闸试操作，观察有无异常。检查箱门与接地开关隔离开关的闭锁是否可靠。将仪表的指针调整到零位。
　　11.操作使用与维护本产品设置了就地操作的按钮，调整的时候手动操作是将按钮引线从接线端子上引出的。正式运行时应将转换开关转入自动状态。实现远程操作。
　　11.1联锁的使用及注意事项
　　●本产品是以机械联锁为主，辅之以电气联锁而实现其闭锁功能的。在使用前，操作人员熟悉掌握开关设备的操作程序和“五防”闭锁装置的原理，以防止误操作事故的发生。
　　●开关柜的闭锁是这样实现的：控制面板的正面设有隔离开关、接地开关的操作手柄孔，当断路器处于合闸状态时，这个操作手柄孔被覆盖，使操作手柄无法插入，因此达到断路器合闸时不能操作隔离开关的目的。当断路器分闸后，操作手柄孔打开，此时可以操作隔离开关。隔离开关与接地开关的操作拐臂处于同一根操作轴上面，当隔离开关合闸时，接地开关自动分闸，保障装置不能在接地开关处于接地状态时合闸。
　　●运行操作人员应熟悉闭锁的操作程序。12.订货须知及厂家提供的技术文件用户应提供
　　a．主接线方案编号及单线系统图、排列图及平面布置图；
　　b．二次电气原理图、端子排列图、无端子排列图时按制造厂规定；
　　c．进出线电缆的截面参数；
　　d．其它要求，应在订货时予以说明。
制造商应提供
　　a．安装说明书；
　　b．二次电气原理图、端子排列图；
　　c．出厂检测报告；
　　d．合格证明书
12.开关柜的维护及保养
　　●按安装使用说明书的要求，检查断路器真空灭弧室有无裂纹、划伤，时可以换新的，并对其特性参数进行现场测定，作好记录。
　　●检查闭锁的情况。
　　●检查隔离开关及接地开关的情况，设备上的灰尘，察看设备内部有有无异常情况，及时处理或向制造厂通报。
　　●检查辅助回路触头有无异常情况并进行的调整。
　　●检查接地回路各部分的连接情况，如接地触头，主接地线及过门接地线等，保持其电气连续性。
　　●检查接地回路各部分紧固件，如有松动，应及时紧固。
13应用实例 
13.1用于箱式变电站的高压盘
　　

 13.2用于开闭所

 13.3替代高压开关柜，环网柜

13.4替代电缆分接箱