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干貨講堂 | 詳解高壓開關(guān)柜的送停電操作、故障判斷處理
發(fā)布時間：2025-02-22 14:09:38人氣：
基本定義
高壓開關(guān)柜是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)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(chǎn)品，主要包括高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)與接地開關(guān)、高壓負荷開關(guān)、高壓自動重合與分段器、高壓操作機構(gòu)、高壓防爆配電裝置和高壓開關(guān)柜等幾大類。高壓開關(guān)制造業(yè)是輸變電設備制造業(yè)的重要組成部分，在整個電力工業(yè)中占有非常重要的地位。有人愿意把高壓開關(guān)柜叫做高壓配電柜，其實是一個東西……
功能：高壓開關(guān)柜具有架空進出線、電纜進出線、母線聯(lián)絡等功能。
應用：主要適用于發(fā)電廠、變電站、電力系統(tǒng)變電所、石油化工、冶金軋鋼、輕工紡織、廠礦企業(yè)和住宅小區(qū)、高層建筑等各種不同場所。
組成：開關(guān)柜應滿足交流金屬封閉開關(guān)設備"標準的有關(guān)要求，由柜體和斷路器二大部分組成，柜體由殼體、電器元件(包括絕緣件)、各種機構(gòu)、二次端子及連線等組成。
五防：
結(jié)構(gòu)組成
主要由柜體、高壓真空斷路器、儲能機構(gòu)、小車、接地刀開關(guān)和綜合保護器等組成。
用某個廠家的高壓開關(guān)柜做樣例給大家展示下內(nèi)部詳細結(jié)構(gòu)
形式分類
主要技術(shù)參數(shù)
送電操作程序
停電操作程序
合閘故障判斷和處理
合閘故障可分為電氣故障和機械故障。合閘方式有手動和電動兩種。手動不能合閘一般是機械故障。手動可以合閘，電動不能合閘是電氣故障。
母聯(lián)柜的連鎖電路是分別用兩路進線柜的一個常開和一個常閉串連后再并連。這樣就可以保證母聯(lián)柜在兩路進線柜有一個合閘另一個分閘時方可送電。在高壓柜不能電動合閘時，首先應當考慮是否有電氣連鎖，不能盲目地用手動合閘。電氣連鎖故障一般都是操作不當，不能滿足合閘要求。例如合母聯(lián)雖然進線柜是一分一合，但是分閘柜內(nèi)手車被拉出，插頭沒有插上。如果連鎖電路發(fā)生故障，可以用萬用表檢查故障部位。
利用紅、綠燈判斷輔助開關(guān)故障簡單方便，但是不太可靠。可以用萬用表檢查確定。檢修輔助開關(guān)的方法是調(diào)整固定法蘭的角度，調(diào)整輔助開關(guān)連桿的長度等。
4、控制回路開路故障:在控制回路中控制開關(guān)損壞、線路斷線等都使合閘線圈不能得電。這時候合閘線圈沒有動作的聲音。測量線圈兩端沒有電壓。檢查方法是用萬用表檢查開路點。
5、合閘線圈故障:合閘線圈燒毀是短路故障。這時候有異味、冒煙、保險熔短等現(xiàn)象發(fā)生。合閘線圈設計為短時工作制，通電時間不能太長。合閘失敗后應當及時查找原因，不應該多次反復合閘。特別是CD型電磁操作機構(gòu)的合閘線圈，由于通過電流較大多次合閘容易燒壞。
在檢修高壓柜不能合閘的故障時經(jīng)常使用試送電的方法。這種方法可以排除線路故障(變壓器溫度、瓦斯故障除外)、電氣連鎖故障、限位開關(guān)故障。故障部位基本可以確定在手車內(nèi)部。所以在應急處理時可以用試驗位置試送電，更換備用手車送電的方法進行處理。這樣可以起到事半功倍的效果并且可以減少停電時間。
高壓開關(guān)柜是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)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(chǎn)品，主要包括高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)與接地開關(guān)、高壓負荷開關(guān)、高壓自動重合與分段器、高壓操作機構(gòu)、高壓防爆配電裝置和高壓開關(guān)柜等幾大類。高壓開關(guān)制造業(yè)是輸變電設備制造業(yè)的重要組成部分，在整個電力工業(yè)中占有非常重要的地位。有人愿意把高壓開關(guān)柜叫做高壓配電柜，其實是一個東西……
功能：高壓開關(guān)柜具有架空進出線、電纜進出線、母線聯(lián)絡等功能。
應用：主要適用于發(fā)電廠、變電站、電力系統(tǒng)變電所、石油化工、冶金軋鋼、輕工紡織、廠礦企業(yè)和住宅小區(qū)、高層建筑等各種不同場所。
組成：開關(guān)柜應滿足交流金屬封閉開關(guān)設備"標準的有關(guān)要求，由柜體和斷路器二大部分組成，柜體由殼體、電器元件(包括絕緣件)、各種機構(gòu)、二次端子及連線等組成。
五防：
1、防止帶負荷合閘：高壓開關(guān)柜內(nèi)的真空斷路器小車在試驗位置合閘后，小車斷路器無法進入工作位置。
2、防止帶接地線合閘：高壓開關(guān)柜內(nèi)的接地刀在合位時，小車斷路器無法進合閘。
3、防止誤入帶電間隔：高壓開關(guān)柜內(nèi)的真空斷路器在合閘工作時，盤柜后門用接地刀上的機械與柜門閉鎖。
4、防止帶電合接地線：高壓開關(guān)柜內(nèi)的真空斷路器在工作時合閘，合接地刀無法投入。
5、防止帶負荷拉刀閘：高壓開關(guān)柜內(nèi)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。
2、防止帶接地線合閘：高壓開關(guān)柜內(nèi)的接地刀在合位時，小車斷路器無法進合閘。
3、防止誤入帶電間隔：高壓開關(guān)柜內(nèi)的真空斷路器在合閘工作時，盤柜后門用接地刀上的機械與柜門閉鎖。
4、防止帶電合接地線：高壓開關(guān)柜內(nèi)的真空斷路器在工作時合閘，合接地刀無法投入。
5、防止帶負荷拉刀閘：高壓開關(guān)柜內(nèi)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。
結(jié)構(gòu)組成
主要由柜體、高壓真空斷路器、儲能機構(gòu)、小車、接地刀開關(guān)和綜合保護器等組成。
用某個廠家的高壓開關(guān)柜做樣例給大家展示下內(nèi)部詳細結(jié)構(gòu)
①柜體
用鐵板壓制成型，為封閉式結(jié)構(gòu)，設有儀表室、小車室、電纜室、母排室等，各室之間用鐵板隔離，如圖1所示。儀表室安裝有綜合保護器、電流表、電壓表等器件；小車室安裝有小車、高壓真空斷路器；母排室安裝三相母排；電纜室用于對外連接動力電纜。
②高壓真空斷路器
所謂高壓真空斷路器是將其主觸頭安裝在密閉的真空室內(nèi)，當觸頭通斷時其電弧無氣體助燃，不至燒壞而經(jīng)久耐用，同時，用絕緣材料做底座，以提高真空開關(guān)的絕緣性能，故稱高壓真空斷路器。
③小車機構(gòu)
將高壓真空斷路器安裝在小車上，隨小車運動，當順時針搖動手柄時，小車進入柜內(nèi)，載著真空斷路器插入高壓電路；逆時針搖動手柄時，小車退出柜內(nèi)，帶動真空斷路器抽出高壓電路，如圖2所示。
④儲能機構(gòu)
由一臺小電動機驅(qū)動彈簧儲能，利用彈簧釋放動能將真空斷路器合閘。
⑤接地刀開關(guān)
是一種作用于安全聯(lián)鎖的刀開關(guān)，當接地刀開關(guān)合上時高壓柜門才能打開，否則，接地刀開關(guān)未合上時，高壓柜門不能打開，起到安全聯(lián)鎖保護作用。
⑥綜合保護器
是一種微機保護器，由微處理器、顯示屏、按鍵與外圍電路所組成。用于取代原始的過流、過壓、時間等繼電器保護電路。輸入信號：電流互感器、電壓互感器、零序電流互感器和開關(guān)量等信號；可用鍵盤設置電流值、電壓值、速斷時間、啟動時間等數(shù)據(jù)；顯示屏可顯示實時數(shù)據(jù)并參入控制，執(zhí)行保護動作。
用鐵板壓制成型，為封閉式結(jié)構(gòu)，設有儀表室、小車室、電纜室、母排室等，各室之間用鐵板隔離，如圖1所示。儀表室安裝有綜合保護器、電流表、電壓表等器件；小車室安裝有小車、高壓真空斷路器；母排室安裝三相母排；電纜室用于對外連接動力電纜。
②高壓真空斷路器
所謂高壓真空斷路器是將其主觸頭安裝在密閉的真空室內(nèi)，當觸頭通斷時其電弧無氣體助燃，不至燒壞而經(jīng)久耐用，同時，用絕緣材料做底座，以提高真空開關(guān)的絕緣性能，故稱高壓真空斷路器。
③小車機構(gòu)
將高壓真空斷路器安裝在小車上，隨小車運動，當順時針搖動手柄時，小車進入柜內(nèi)，載著真空斷路器插入高壓電路；逆時針搖動手柄時，小車退出柜內(nèi)，帶動真空斷路器抽出高壓電路，如圖2所示。
④儲能機構(gòu)
由一臺小電動機驅(qū)動彈簧儲能，利用彈簧釋放動能將真空斷路器合閘。
⑤接地刀開關(guān)
是一種作用于安全聯(lián)鎖的刀開關(guān)，當接地刀開關(guān)合上時高壓柜門才能打開，否則，接地刀開關(guān)未合上時，高壓柜門不能打開，起到安全聯(lián)鎖保護作用。
⑥綜合保護器
是一種微機保護器，由微處理器、顯示屏、按鍵與外圍電路所組成。用于取代原始的過流、過壓、時間等繼電器保護電路。輸入信號：電流互感器、電壓互感器、零序電流互感器和開關(guān)量等信號；可用鍵盤設置電流值、電壓值、速斷時間、啟動時間等數(shù)據(jù)；顯示屏可顯示實時數(shù)據(jù)并參入控制，執(zhí)行保護動作。
形式分類
（1）按開關(guān)柜的主接線形式，可分為橋式接線開關(guān)柜、單母線開關(guān)柜、雙母線開關(guān)柜、單母線分段開關(guān)柜、雙母線帶旁路母線開關(guān)柜和單母線分段帶旁路母線開關(guān)柜。
（2）按斷路器的安裝方式，可分為固定式開關(guān)柜和移開式（手車式）開關(guān)柜。
（3）按柜體結(jié)構(gòu)，可分為金屬封閉間隔式開關(guān)柜、金屬封閉鎧裝式開關(guān)柜以及金屬封閉箱式固定開關(guān)柜。
（4）按斷路器手車安裝位置的方式，可分為落地式開關(guān)柜和中置式開關(guān)柜。
（5）按開關(guān)柜內(nèi)部絕緣介質(zhì)的不同，可分為空氣絕緣開關(guān)柜和ＳＦ６氣體絕緣開關(guān)柜。
（2）按斷路器的安裝方式，可分為固定式開關(guān)柜和移開式（手車式）開關(guān)柜。
（3）按柜體結(jié)構(gòu)，可分為金屬封閉間隔式開關(guān)柜、金屬封閉鎧裝式開關(guān)柜以及金屬封閉箱式固定開關(guān)柜。
（4）按斷路器手車安裝位置的方式，可分為落地式開關(guān)柜和中置式開關(guān)柜。
（5）按開關(guān)柜內(nèi)部絕緣介質(zhì)的不同，可分為空氣絕緣開關(guān)柜和ＳＦ６氣體絕緣開關(guān)柜。
主要技術(shù)參數(shù)
1、額定電壓、額定電流、額定頻率、額定工頻耐受電壓、額定雷擊沖擊耐受電壓；
2、斷路器額定適中開斷電流、額定關(guān)合峰值電流、額定短時耐受電流、額定峰值耐受電流；
3、接地開關(guān)額定關(guān)合峰值電額定短時耐受電流、額定峰值耐受電流；
4、操動機構(gòu)分合閘線圈額定電壓、直流電阻、功率，儲能電機額定電壓、功率；
5、柜體防護等級及符合的國家標準編號。
2、斷路器額定適中開斷電流、額定關(guān)合峰值電流、額定短時耐受電流、額定峰值耐受電流；
3、接地開關(guān)額定關(guān)合峰值電額定短時耐受電流、額定峰值耐受電流；
4、操動機構(gòu)分合閘線圈額定電壓、直流電阻、功率，儲能電機額定電壓、功率；
5、柜體防護等級及符合的國家標準編號。
送電操作程序
1、關(guān)閉全部后門及后蓋板，并鎖好，接地開關(guān)處于合位時方可關(guān)上后門
2、將接地開關(guān)操作手柄插入中門右下側(cè)六角孔內(nèi)，逆時針旋轉(zhuǎn)，使接地開關(guān)處于分閘位置，操作孔處聯(lián)鎖板自動彈回遮住操作孔，柜下門閉鎖。
3、推上服務小車使其定位，把小車推入柜內(nèi)使其在隔離位置定位，手動插上二次插，關(guān)上手車室門。
4、將斷路器手車搖柄插入搖柄插口，順時針轉(zhuǎn)動搖柄，約20圈，搖柄明顯受阻并伴有咔噠聲時取下?lián)u柄，此時手車處于工作位置，二次插被鎖定，斷路器手車主回路接通，查看相關(guān)信號。
5、操作以表板上合，分閘轉(zhuǎn)換開關(guān)使斷路器合閘送電，同時儀表板上綠燈滅，紅燈亮，合閘成功。
2、將接地開關(guān)操作手柄插入中門右下側(cè)六角孔內(nèi)，逆時針旋轉(zhuǎn)，使接地開關(guān)處于分閘位置，操作孔處聯(lián)鎖板自動彈回遮住操作孔，柜下門閉鎖。
3、推上服務小車使其定位，把小車推入柜內(nèi)使其在隔離位置定位，手動插上二次插，關(guān)上手車室門。
4、將斷路器手車搖柄插入搖柄插口，順時針轉(zhuǎn)動搖柄，約20圈，搖柄明顯受阻并伴有咔噠聲時取下?lián)u柄，此時手車處于工作位置，二次插被鎖定，斷路器手車主回路接通，查看相關(guān)信號。
5、操作以表板上合，分閘轉(zhuǎn)換開關(guān)使斷路器合閘送電，同時儀表板上綠燈滅，紅燈亮，合閘成功。
停電操作程序
1、操作儀表盤上合，分閘轉(zhuǎn)換開關(guān)使斷路器處于分閘擱置，同時儀表盤上紅燈滅，綠燈亮，分閘成功。
2、將斷路器手車搖柄插入搖柄插口，順時針轉(zhuǎn)動搖柄，約20圈，搖柄明顯受阻并伴有咔噠聲時取下?lián)u柄，此時手車處于試驗位置，二次插鎖定解除，打開手車室門，手動脫離二次插，手車主回路斷開。
3、推上服務小車使其鎖定，拉出手車到服務小車，一開服務小車。
4、觀察帶電顯示器或驗電若不帶電方可繼續(xù)操作。
5、將接地開關(guān)操作手柄插入中門右下側(cè)六角孔內(nèi)，順時針旋轉(zhuǎn)，使接地開關(guān)處于合閘位置，確定接地開關(guān)確已合閘后，打開柜下門，維修人員方可進入維修，檢修。
2、將斷路器手車搖柄插入搖柄插口，順時針轉(zhuǎn)動搖柄，約20圈，搖柄明顯受阻并伴有咔噠聲時取下?lián)u柄，此時手車處于試驗位置，二次插鎖定解除，打開手車室門，手動脫離二次插，手車主回路斷開。
3、推上服務小車使其鎖定，拉出手車到服務小車，一開服務小車。
4、觀察帶電顯示器或驗電若不帶電方可繼續(xù)操作。
5、將接地開關(guān)操作手柄插入中門右下側(cè)六角孔內(nèi)，順時針旋轉(zhuǎn)，使接地開關(guān)處于合閘位置，確定接地開關(guān)確已合閘后，打開柜下門，維修人員方可進入維修，檢修。
合閘故障判斷和處理
合閘故障可分為電氣故障和機械故障。合閘方式有手動和電動兩種。手動不能合閘一般是機械故障。手動可以合閘，電動不能合閘是電氣故障。
1、保護動作:開關(guān)送電前線路有故障保護回路使防跳繼電器作用。合閘后開關(guān)立即跳閘。即使轉(zhuǎn)換開關(guān)還在合閘位置，開關(guān)也不會再次合閘連續(xù)跳躍。
2、防護故障:現(xiàn)在高壓柜內(nèi)都設置了五防功能，要求開關(guān)不在運行位置或試驗位置不能合閘。也就是位置開關(guān)不閉合，電動不能合閘。這種故障在合閘過程中經(jīng)常遇到。此時運行位置燈或試驗位置燈不亮。將開關(guān)手車稍微移動使限位開關(guān)閉合即可送電。如果限位開關(guān)偏移距離太大，應當進行調(diào)整。在JYN型高壓柜中位置開關(guān)不能向外移時可以加裝一個V型片，保證限位開關(guān)可靠閉合。
3、電氣連鎖故障:高壓系統(tǒng)中為了系統(tǒng)的可靠運行設置一些電氣連鎖。例如在兩路電源進線的單母線分段系統(tǒng)中，要求兩路進線柜和母聯(lián)柜這三臺開關(guān)只能合兩臺。如果三臺都閉合將會有反送電的危險。并且短路參數(shù)變化，并列運行短路電流增大。連鎖電路的形式如圖四所示。進線柜連鎖電路串連母聯(lián)柜的常閉接點，要求母聯(lián)柜分閘狀態(tài)進線柜可以合閘。
2、防護故障:現(xiàn)在高壓柜內(nèi)都設置了五防功能，要求開關(guān)不在運行位置或試驗位置不能合閘。也就是位置開關(guān)不閉合，電動不能合閘。這種故障在合閘過程中經(jīng)常遇到。此時運行位置燈或試驗位置燈不亮。將開關(guān)手車稍微移動使限位開關(guān)閉合即可送電。如果限位開關(guān)偏移距離太大，應當進行調(diào)整。在JYN型高壓柜中位置開關(guān)不能向外移時可以加裝一個V型片，保證限位開關(guān)可靠閉合。
3、電氣連鎖故障:高壓系統(tǒng)中為了系統(tǒng)的可靠運行設置一些電氣連鎖。例如在兩路電源進線的單母線分段系統(tǒng)中，要求兩路進線柜和母聯(lián)柜這三臺開關(guān)只能合兩臺。如果三臺都閉合將會有反送電的危險。并且短路參數(shù)變化，并列運行短路電流增大。連鎖電路的形式如圖四所示。進線柜連鎖電路串連母聯(lián)柜的常閉接點，要求母聯(lián)柜分閘狀態(tài)進線柜可以合閘。
母聯(lián)柜的連鎖電路是分別用兩路進線柜的一個常開和一個常閉串連后再并連。這樣就可以保證母聯(lián)柜在兩路進線柜有一個合閘另一個分閘時方可送電。在高壓柜不能電動合閘時，首先應當考慮是否有電氣連鎖，不能盲目地用手動合閘。電氣連鎖故障一般都是操作不當，不能滿足合閘要求。例如合母聯(lián)雖然進線柜是一分一合，但是分閘柜內(nèi)手車被拉出，插頭沒有插上。如果連鎖電路發(fā)生故障，可以用萬用表檢查故障部位。
利用紅、綠燈判斷輔助開關(guān)故障簡單方便，但是不太可靠。可以用萬用表檢查確定。檢修輔助開關(guān)的方法是調(diào)整固定法蘭的角度，調(diào)整輔助開關(guān)連桿的長度等。
4、控制回路開路故障:在控制回路中控制開關(guān)損壞、線路斷線等都使合閘線圈不能得電。這時候合閘線圈沒有動作的聲音。測量線圈兩端沒有電壓。檢查方法是用萬用表檢查開路點。
5、合閘線圈故障:合閘線圈燒毀是短路故障。這時候有異味、冒煙、保險熔短等現(xiàn)象發(fā)生。合閘線圈設計為短時工作制，通電時間不能太長。合閘失敗后應當及時查找原因，不應該多次反復合閘。特別是CD型電磁操作機構(gòu)的合閘線圈，由于通過電流較大多次合閘容易燒壞。
在檢修高壓柜不能合閘的故障時經(jīng)常使用試送電的方法。這種方法可以排除線路故障(變壓器溫度、瓦斯故障除外)、電氣連鎖故障、限位開關(guān)故障。故障部位基本可以確定在手車內(nèi)部。所以在應急處理時可以用試驗位置試送電，更換備用手車送電的方法進行處理。這樣可以起到事半功倍的效果并且可以減少停電時間。
