1.概述
KYN28-12户内铠装移开式金属封闭开关设备和控制设备(以下简称开关柜),适用于3KV~24KV电力系统,是结合我国国家标准研制的小型化、智能化、高可靠开关设备。主要用于发电厂、中小型发电机送电、工矿企事业配电以及电力系统的二次变电所的受电、送电及大型高压电动机等,对其实行控制保护、监测之用。
此开关柜满足GB3906、OL404、IEC298等标准要求。
2.产品特点:
1.柜体结构紧凑,占地面积缩小;
2.开关设备柜体选用优质冷轧钢板或进口敷铝锌板,表面采用喷塑或镶锌工艺;
3.可选配多种断路器,以满足不同用户的需求;
4.开关设备各功能小室均设有独立的压力释放通道;
5.断路器、接地开关等操作均可在开关设备门关闭情况下进行,即可实现关门操作;
6.开关柜“五防”功能齐全,安全可靠。
3. 产品应用标准
a) GB1984-2003 高压交流断路器
b) GB3906-2006 3.6kv~40.5kv交流金属封闭开关设备和控制设备
c) GB/T11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求
d) DL/T404-2007 3.6kv~40.5kv交流金属封闭开关设备和控制设备
e) DL/T593-2006 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求
4 .正常使用条件
1>.室内环境温度:最高温度 +40°C、
日平均值不大于 +35°C
最低温度 -5°C
年平均温度不高于25°C;
2>.室内环境湿度:不大于90%(25°C)
3>.海拔不超过1000m。
4>.40年辐照累积剂量:≤1×102 Gy(含10%裕度)。
5>.机械振动:无振动源。
5. 产品主要技参数
开关柜主要技术参数(表1) 表1
序号 | 名 称 | 单位 | 参 数 |
1 | 额定电压 | kV | 3.6~12 |
2 | 额定电流 | A | 1250~3150 |
3 | 额定频率 | Hz | 50 |
4 | 额定短路开断电流 | kA | 40 |
5 | 额定短路关合电流(峰值) | kA | 120 |
6 | 额定短时耐受电流 | kA | 40 |
7 | 额定峰值耐受电流(峰值) | kA | 120 |
8 | 额定短路持续时间 | s | 4 |
9 | 额定工频耐受电压(1min) | 相间及对地 | kV | 42 |
隔离断口 | 48 |
10 | 额定雷电冲击耐受电压 | 相间及对地 | kV | 75 |
隔离断口 | 85 |
11 | 辅助回路工频耐受电压 | kV | 2 |
12 | 外壳防护等级 |
| IP4X |
13 | 机械寿命 | 次 | 10000 |
14 | 外形尺寸(宽X 高X深) | mm | 800(1000)X2300X1500 |
15 | 分合闸装置和辅助回路的 额定电压 | V | AC220、DC220、DC110 |
注:1) 括号内尺寸为大电流柜;
2) 额定电流为3150A时,采用强迫风冷,在柜顶加装风机。
6.结构概述
KYN28-12开关柜为户内交流金属封闭开关设备和控制设备,其总体结构如图1,开关设备主要由两大部分组成:即柜体和可移开部件手车。手车有断路器车、隔离车、电压互感器车和供检修用的接地开关手车、计量手车。
6.1 柜体
柜体采用敷铝锌钢板经多重折弯螺栓联接组装而成。整个柜体的体积小,结构紧凑、牢固,从功能上分,它可以分为母线室、断路器室、二次仪表室和电缆室,各室之间均采用金属隔板。各隔室之间的防护等级达到IP2X,在检修时能有效保证人身安全。除二次仪表室外,各室均设有独立的通向柜顶的排气通道,当柜内出现内部故障时,柜顶的盖板将自动打开,使高温、高压气体定向排出柜外。母线室位于柜体的中上部,内装母线套管和主母线,二次仪表室位于柜体前上部,内装保护继电器和各种表计,二次仪表室深度400mm。断路器室位于柜体的前中部,主要用于安装断路器手车。电缆室位于柜体的后下部,内装电流互感器、避雷器及进出电缆。

1. 二次仪表室;2. 手车室; 3.手车; 4.接地开关;5.避雷器
6.一次电缆室; 7.电流互感器; 8.触头盒; 9.母线导管; 10.主母线室
图1 KYN28A柜结构
6.2手车
主要功能一次功能元件制作成手车式。手车分为断路器手车、隔离手车和电压互感器手车等。
6.2.1断路器手车
断路器采用具有技术参数高、机械寿命长、性能可靠的真空断路器,完全符合IEC标准和中国国家标准的要求,手车配以标准底盘车。
6.2.2隔离手车
隔离手车采用环氧树脂绝缘结构型式,其外形与断路器手车相似,配以标准底盘车,采用丝杆推进机构,从试验位置到工作位置的行程为200mm。
7 开关柜的联锁
7.1 KYN28-12开关柜具有完善的五防“防误”机械和电气联锁。
A.只有当断路器和接地开关处在分闸位置时,手车才能从“试验/隔离”位置移动到 “工作”位置或从“工作”位置移动到“试验/隔离”位置;
B.只有当断路器手车完全到达试验或工作位置时,断路器才能合闸;
C.当断路器手车在试验或工作位置失去控制电源时,断路器不能合闸,仅能手动分闸;
D.只有当断路器手车在“试验/隔离”位置或“移开”位置时接地开关才能合闸;
E.当接地开关处于合闸位置时,手车不能从“试验/隔离”位置移向“工作”位置
F.当手车处于工作位置时,二次控制电缆插头被锁定不能拔除;
G. 当母线带电时,隔离手车不能从“试验/隔离”位置移向“工作”位置或从“工作”位置移向“试验/隔离”位置。
7.2 联锁功能的实现
KYN28A-12开关柜各项联锁功能是通过如下方法实现的。
7.2.1 断路器和推进机构的联锁
断路器和推进机构的联锁是通过推进机构(底盘车)与断路器上的一个联锁弯板来实现的。当断路器处在合闸位置时,断路器上的联锁弯板压住底盘车上的锁板,此时由于锁板不能向上弹出,丝杆被锁住不能转动,从而实现断路器处于合闸位置时不能移动手车;而当断路器处于分闸位置时,摇动摇把锁板自动释放并向上弹出,丝杆被解除锁扣从而能继续转动,在从试验/工作位置到工作/试验位置的行进过程中锁板始终是向上弹出并顶住断路器上的联锁弯板的,只有在到达试验/工作位置时才自动向下收回,并在到位时带动辅助开关接通合闸回路,从而实现手车在移动过程中断路器不能合闸。
7.2.2当断路器手车在失去控制电源时,断路器不能合闸,仅能用手动分闸
在工作/试验位置,当断路器手车失去控制电源时,断路器上的手动合闸按钮被顶住不能按动,从而实现不能合闸,仅能手动分闸。
7.2.3 接地开关和手车的联锁
接地开关和手车的联锁是通过操作联锁机构来实现的。当手车在试验位置时,向下按动挡板,此时滑块弹出,并露出接地开关操作孔,可以插入接地开关操作手柄,顺时针转动操作手柄接地开关合闸,由于滑块挡住了右导轨,从而实现接地开关处于合闸位置时手车不能推进;当手车在柜中处于除试验位置之外的任一位置时,由于滑块被手车挡住不能弹出,挡板不能向下按动,操作孔被挡住,不能插入接地开关操作手柄操作接地开关,从而实现除试验位置外接地开关不能被操作。
7.2.3 接地开关与下门的联锁
当下门处于开门状态时,锁销被滑板挡住不能向上,挡板也不能向上弹回,接地开关处于接地位置,手车不能推进;当下门处于关闭时,分接地开关,挡板向上弹起带动锁销向上插入钩板(焊于下门上),锁住下门,从而保证了误入带电间隔的危险。
7.2.4 隔离手车的联锁
隔离手车的联锁采用电气联锁。它是通过隔离手车所带的电磁锁与高压进线侧断路器的配合来实现的。平时正常情况下电磁锁失电,电磁锁的锁销不能自动缩回,始终下压着锁板,丝杆被锁板锁住不能转动,隔离手车不能被移动。只有在高压进线侧断路器处于分闸位置时,断路器上的辅助触点转换给电磁锁加电,电磁锁的锁销自动缩回,释放被压住的锁板,丝杆才能转动,隔离手车才能移动。
7.3 手车识别装置
采用提示性识别装置。在每台开关柜的柜门上均有开关柜相应类别的标牌,表明该柜是属于断路器柜、隔离柜还是电压互感器柜,用户在使用时必须按开关柜的类别使用相应的手车。
7.4 活门机构
当手车在柜中从试验位置向工作位置推进时,手车上的活门操作板挤压套,带动拐臂旋转,从而通过拉板带动活门作上下运动打开活门;当手车在柜中从工作位置向试验位置后退时,由于套失去向前的挤压力,活门靠扭簧及重力的作用自动复位关闭。
7.5 接地开关手车的联锁
采用具有高动热稳定性能的接地开关和带电显示装置。联锁采用机械联锁并辅以电气联锁,具有完善的联锁功能。在试验位置,只有在接地开关处于分闸位置时,手车才能推进至工作位置;在工作位置,只有在检测到高压侧不带电时,接地开关才能合闸。
8 开关柜的安装
8.1 安装时所需要的工具
8.1.1 13、16、17呆扳手;
8.1.2 13、16、17套筒扳手;
8.1.3 力矩扳手。
8.2 安装基础的要求
开关柜在安装前,应检查安装基础的水平度,其水平度偏差不得超过1.5mm/1000mm才能进行安装.开关柜安装后,其倾斜度不得大于5°。开关柜的安装基础如图2所示,安装基础应采用10#槽钢焊接成一个整体基础框架,基础槽钢与地基之间必须连接牢固。

图2 柜体安装基础参考图
8.3 开关柜的安装方法
8.3.1 根据开关柜铭牌上的组合序号,确定各开关柜的相对位置,然后从每列开关柜的中间开始往两边安装;
8.3.2 根据开关柜侧板上的拼柜孔,用M10X20的螺栓连接各开关柜,其力矩要求为:21Nm;
8.3.3 开关柜和和基础槽钢之间采用焊接连接。安装时在开关柜前后方向上,在开关柜与基础槽钢之间各留10mm的间隙作焊接位置供焊接使用,焊接时要求焊缝长度不小于80mm、焊缝间距不大于80mm;焊缝高度不小于5mm。
8.3.4 用连接母排将开关柜的接地母排连接贯通,连接螺栓为M8X25,其力矩要求为:21 Nm;
8.3.5 用制造厂提供的水平母排,将各开关柜的水平母排连接贯通,螺栓规格为M10X40,其力矩要求为: 43 Nm。连接水平母排时应参照系统图.
9 开关柜的调试
9.1 开关柜在出厂时对各功能单元均已进行过严格的测试,但由于运输和安装过程中难免会使柜架有微小变形、紧固件松动等现象.这样会影响开关柜的性能,因此安装后必须对各功能单元进行调试。
9.1.1 断路器参数的调整
测试断路器的机械特性参数,如果其参数与技术条件不符合,则应对断路器进行调整。
9.1.2 联锁功能的调整
检查各联锁功能,如果有与本文6条的要求不符者,则应对其进行调整。
9.2 通电
9.2.1 通电前,应进行下列检查工作:
a)检查柜内有无异物;
b)检查所有紧固件是否拧紧;
c)检查电缆是否连好;
d)检查机械和电气联锁是否完好;
e)对断路器进行合分闸操作,其内容包括储能、合分闸等;
f)确保全部断路器均处于分闸状态。
9.2.2 通电程序
a)使进线柜的进线侧带电;
b)检查带电显示器的指示灯是否点亮;
c)合进线断路器,使水平母线带电;
d)依次合各出线柜和联络柜的断路器;
e)检查各开关柜的带电显示器的指示灯是否点亮;
f)检查各回路的相序是否一致。
10.开关柜操作
本开关柜主要备有柜门和二次仪表门的钥匙,接地开关操作手柄,断路器手动储能手柄以及运载小车。
10.1进线柜送电操作程序
1) 推上转运小车并使其定位,把断路器手车推入柜内并使其在试验位置定位,(推断路器时需把断路器两推拉把手往中间压,同时用力往前推(往柜内推),断路器到达试验位置后,放开推拉把手,把手应自动复位。)手动插上航空插,关上手车室门并锁好。
2) 观察上柜门各仪表、信号指示是否正常。(正常时综合继保电源灯亮,手车试验位置灯、断路器分闸指示灯和储能指示灯亮,如所有指示灯均不亮,则打开上柜门,确认各母线电源开关是否合上,如已合上各指示灯仍不亮,则需检修控制回路。)
3) 将断路器手车摇柄插入摇柄插口并用力压下,顺时针转动摇柄,约20圈,在摇柄明显受阻并伴有“咔嗒”声时取下摇柄,此时手车处于工作位置,航空插被锁定,断路器手车主回路接通,查看相关信号。(此时手车工作位置灯亮,同时手车试验位置灯灭。)
4) 观察带电显示器,确定外线电源已送至本柜。(带电显示器面板开关压下为ON位置,如带电显示灯亮表示外电源已送至本柜断路器下触头。如带电显示灯不亮,则需先送外电源至本柜。)
5) 操作仪表门上合、分转换开关使断路器合闸送电,同时仪表门上红色合闸指示灯亮,绿色分闸指示灯灭,查看其它相关信号,一切正常,送电成功。(操作合、分转换开关时,把操作手柄顺时针旋转至面板指示合位置,松开手后操作手柄应自动复位至预合位置。)
10.2进线柜停电操作程序
1) 观察所有柜相关信号,确认所有出线柜断路器均处于分闸位置。
2) 操作仪表门上合、分转换开关使断路器分闸停电,同时仪表门上红色合闸指示灯灭,绿色分闸指示灯亮,查看其它相关信号,一切正常,停电成功。(操作合、分转换开关时,把操作手柄逆时针旋转至面板指示分位置,松开手后操作手柄应自动复位至预分位置。)
3) 将断路器手车摇柄插入摇柄插口并用力压下,逆时针转动摇柄,约20圈,在摇柄明显受阻并伴有“咔嗒”声时取下摇柄,此时手车处于试验位置,航空插锁定解除,打开手车室门,手动脱离航空插。(手车主回路断开)
4) 推上转运小车并使其锁定,拉出断路器手车至转运小车,移开转运小车。(拉断路器时需把断路器两推拉把手往中间压,同时用力往后拉(往柜外拉),断路器拉到转运小车并到位后,放开推拉把手,把手应自动复位。)
5) 观察带电显示器,确认不带电方可继续操作。(进线柜下门有电磁锁强制闭锁,只有在进线端不带电时方可解锁,但在进线端带电时也可用钥匙紧急解锁。进线断路器分闸并不代表进线柜不带电,如外电源没停,此时电缆室是带高压电的,强行进入有生命危险。)
6) 打开下门,验电(必需验电),放电(必需放电),挂接地线(必需挂接地线),维修人员可进入维护、检修。
10.3出线柜送电操作程序
1) 关闭所有柜门并锁好,(接地开关处于合位时方可关上后门)并逆时针打开接地开关。
2) 将接地开关操作手柄插入中门右下侧六角孔内,逆时针旋转90 ,使接地开关处于分闸位置,取出操作手柄,操作孔处联锁板自动弹回,遮住操作孔,柜下门闭锁。
3) 推上转运小车并使其定位,把断路器手车推入柜内并使其在试验位置定位,(推断路器时需把断路器两推拉把手往中间压,同时用力往前推(往柜内推),断路器到达试验位置后,放开推拉把手,把手应自动复位。)手动插上航空插,关上手车室门并锁好。
4) 观察上柜门各仪表、信号指示是否正常。(正常时综合继保电源灯亮,手车试验位置灯、断路器分闸指示灯和储能指示灯亮,如所有指示灯均不亮,则打开上柜门,确认各母线电源开关是否合上,如已合上各指示灯仍不亮,则需检修控制回路。)
5) 将断路器手车摇柄插入摇柄插口并用力压下,顺时针转动摇柄,约20圈,在摇柄明显受阻并伴有“咔嗒”声时取下摇柄,此时手车处于工作位置,航空插被锁定,断路器手车主回路接通,查看相关信号。(此时手车工作位置灯亮,同时手车试验位置灯灭。)
6) 操作仪表门上合、分转换开关使断路器合闸送电,同时仪表门上红色合闸指示灯亮,绿色分闸指示灯灭,查看带电显示及其它相关信号,一切正常,送电成功。(操作合、分转换开关时,把操作手柄顺时针旋转至面板指示合位置,松开手后操作手柄应自动复位至预合位置。)
7) 如断路器合闸后自动分闸或运行中自动分闸,则需判断何种故障并排除后才可按以上程序重新送电。(当线路故障断路器分闸后,会发声光报警,即面板红色故障指示灯亮,同时故障音响鸣响。此时观察综合继保,如TRIP灯亮,同时IL1,IL2,IL3灯任一灯亮或同时亮,则故障为线路过流,如TRIP灯亮,同时IRF灯亮,则故障为综合继保异常。如TRIP灯亮,同时IO灯亮,为线路接地故障,在检修完毕后,需按综合继保面板RESET/STEP按钮手动复位综合继保。如面板信号继电器掉牌,则为变压器超温故障,表明变压器有故障或严重过载,在排除故障后需手动复位信号继电器才能重新合闸。)
10.4出线柜停电操作程序
1) 操作仪表门上合、分转换开关使断路器分闸停电,同时仪表门上红色合闸指示灯灭,绿色分闸指示灯亮,查看其它相关信号,一切正常,停电成功。(操作合、分转换开关时,把操作手柄逆时针旋转至面板指示分位置,松开手后操作手柄应自动复位至预分位置。)
2) 将断路器手车摇柄插入摇柄插口并用力压下,逆时针转动摇柄,约20圈,在摇柄明显受阻并伴有“咔嗒”声时取下摇柄,此时手车处于试验位置,航空插锁定解除,打开手车室门,手动脱离航空插。(手车主回路断开)
3) 推上转运小车并使其锁定,拉出断路器手车至转运小车,移开转运小车。(拉断路器时需把断路器两推拉把手往中间压,同时用力往后拉(往柜外拉),断路器拉到转运小车并到位后,放开推拉把手,把手应自动复位。)
4) 观察带电显示器,确认不带电方可继续操作。
5) 将接地开关操作手柄插入中门右下侧六角孔内,顺时针旋转,使接地开关处于合闸位置,确认接地开关已处于合闸后,打开柜下门,维修人员可进入维护、检修。
6) 接地开关和断路器及柜门均有联锁,只有在断路器处于试验位置或抽出柜外才可以合分接地开关,也只有在接地开关分闸后才可把断路器由试验位置摇至工作位置,不可强行操作。接地开关与柜下门联锁可紧急解锁,只有在确认必要时才可紧急解锁,否则有触电危险。
10.5计量柜操作程序
计量手车为动静触头直接连接,不具有分断能力及灭弧能力,绝对不能带负荷摇进摇出计量手车,计量手车和进线开关柜断路器具有电气及机械连锁,在进线断路器分闸后才能操作摇进或摇出计量手车,不可强行操作,以免损坏联锁装置。摇进摇出计量手车的方法同断路器手车。
10.6所用变柜操作程序
摇进摇出所用变熔断器手车的方法同断路器手车,所用变熔断器手车的熔断器虽然具有一定的分断及消弧能力,但在操作切除和投运所用变时,也不能带负荷操作,即在摇进或摇出熔断器手车前,一定要先打开柜下门,分断所有低压断路器,关好柜下门并锁紧,才能操作。所用变柜后封板和熔断器手车没联锁,即在所用变投运时,也可用专用工具打开柜体后封板,这时所用变的低压端可直接接触,一般情况下一定要先摇出熔断器手车再打开后封板,如特殊情况下必须带电开后封板时,需特别注意安全。
11 维修和保养
11.1 系统维护
在正常工作条件下,每隔两年必须进行维护。在恶劣的工作条件下(如灰尘、湿度、空气污染等)必须每年进行维护。如遇特殊情况,请与制造厂联系。
11.2 功能单元的维护
包括所有的传动件,铰链和摩擦的地方。检查并润滑这些部分。
11.3 VD4高压真空断路器的维护
11.3.1 每年两次的维护:用干布清洁绝缘件表面,对断路器进行10次操作,检查断路器的机械特性参数。
11.3.2 运行10年后的检测:检测触头的磨损情况。
11.3.3 运行20年或达到1万次操作后,应对断路器进行全面的检查,检查时可与制造厂联系。真空灭弧室的触头达到最大磨损后,应更换灭弧室。
11.3.4 断路器开断短路电流后;真空灭弧室应进行真空度的检测,其具体方法如下:
第一步:对断路器进行10次合、分闸操作;
第二步:使断路器处于分闸状态;
第三步:在灭弧室的两端施加50%的额定工频耐受电压,时间为1分钟;
第四步:在灭弧室的两端施加80%的额定工频耐受电压,时间为1分钟。
在上述的试验中,如果无击穿现象,则证明灭弧室完好,如果出现击穿现象,则重复上述的试验步骤两次,如果在两次重叠试验中,再次出现击穿现象,则应更换灭弧室。
12 运输、贮存
12.1 运输
开关柜的运输按其包装运输规程要求执行。产品可以公路运输和铁路运输。
12.2 搬运
搬运工具可以采用吊车或叉车。采用吊车吊运时,绳索的位置应参照包装箱外壳的

图3 吊装示意图
起吊标志或使用开关柜的吊环,但绳索的起吊夹角不得超过60°,图3是吊装的示意图。在起吊过程中,开关柜不得倾斜。采用叉车时,整个开关柜必须完全放在货叉上,必要时应使用绳索将开关柜固定在叉车上以免开关柜倾倒。
12.3 贮存
对于不立即投入运行的开关柜,应将它保存在完好的包装箱内,贮存的场所要求干燥、通风、防雨、无腐蚀性气体和没有大量粉尘。同时,为了使产品免受变形,产品的搁置应平稳,产品的有效保存期为一年。
13 随机文件及备件
a) 安装使用说书;
b) 主要一次元件的说明书;
c) 二次施工接线图;
d) 产品装箱单;
e) 产品合格证;
f) 其它安装件和操作工具(见装箱单)。
14 产品的验收
产品到达目的地之后,用户应按订货规范书(合同书)开箱核对产品数量和型号规格,对照装箱单检查所有技术文件和附件。查明正确无误后,可进行安装,如果不立即安装,应恢复其包装妥善贮存。如发现有损坏或有可疑之处时,应立即向运输单位反映情况,并通知制造厂家。
15 其他
用户在安装或操作过程中出现困难时,应立即向制造厂家咨询,不得野蛮操作,否则,由此造成的损失由用户承担。
16 订货须知
订货时用户需提供下列资料:
a)一次主接线方案编号及单线系统图、排列图;
b)二次回路接线原理图、端子排列图;
c)开关柜内电器元件的型号、规格、数量;
d)主、支母线的材质、规格;
e)开关柜使用在特殊环境条件时,应在订货时提出;
f)需要附件、备件时,应提出其种类和数量。