来源:摘自《成套电气设备技术》

介绍

成套电器主要包括四类产品:低压成套开关设备、高压开关柜、预装式变电站和地理信息系统。本节仅简要介绍低压开关柜和高压开关柜的技术水平。

I .低压成套开关设备

1.

设计方法的改进

许多制造商已经广泛采用三维计算机辅助设计软件，如网格。我想和你谈谈。这些设计软件将设计、数据库、计算分析和处理有机地结合起来，大大加快了产品的设计速度和可靠性，减轻了技术人员的劳动强度。一些外国跨国公司，如西门子和ABB，不仅将设计和制造有机地联系在一起，而且可以随时通过互联网与世界各地的分厂进行沟通，大大提高了产品更新的速度，最大限度地满足了市场的需求。

2.

内部故障电弧保护能力

低压成套配电设备的电弧故障一直是困扰设备制造商和用户的一个重要问题。国外在故障电弧保护的研究方面取得了一些进展。一些欧洲国家建议将人身安全放在国际电工委员会439.1故障电弧保护官方条款的首位。

目前，国外对成套开关设备的电弧故障采取了主动保护和被动保护。主动保护解决了电弧故障的发生，即防止和避免电弧的发生。无源保护解决了电弧故障的处理问题。许多欧洲制造商已经主动对他们的成套开关设备进行电弧故障保护测试，这无疑增加了用户对他们产品的信任，增强了他们的竞争力。

3.

加工技术

就柜体而言，一般采用螺母连接，即所有连接均采用自攻螺钉，轴承部分采用螺纹和内螺纹。使用自攻螺钉不仅可以方便加工，提高加工速度，还可以在靠墙安装的柜体中实现前组装和维护。在板材加工方面，除了采用异形框架外，许多公司还采用整体板材成型，不仅减少了过多的零部件，而且提高了机柜的强度。

4.

交换设备的智能化

随着生产方法的复杂性和工业功能要求的不断提高，对配电系统的要求也越来越高。除了提高容量和可靠性，对数据传输、远程控制、故障检测等也提出了更高的要求。智能化开关柜可实现远程测量，即检查各回路和控制单元(变电站)的功率参数；远程调整意味着每个变电站可以远程上传和下载各种保护设置和可靠性曲线。远程控制，即每个变电站的远程储能(通用断路器)、开关、启动和停止(电机控制回路)。也可以进行信息查询，即系统的各种信息资源，如故障记录、日报、电网管理、成本分析、电网质量和负荷分析等。目前，现场总线技术已经应用于低压配电系统。

二。高电压开关柜

1.

机柜中的主开关元件没有上油。

高压开关柜可根据柜内不同的主开关元件分为通用高压开关柜(主开关元件为断路器，即断路器柜)、F-C柜(高压限流熔断器+高压接触器)和环网柜(高压负荷开关+高压限流熔断器)。

断路器柜内可配备少油断路器、真空断路器或SF6断路器。主导了几十年的无油断路器存在电气寿命短、维护频繁、易燃易爆等缺点。在20世纪末期，开始了一场变质油的高潮。目前，少油断路器柜的产量一直很小，无油断路器柜占据了主导地位。由于真空断路器6能满足35kV电压等级下电力系统的各种技术要求，其灭弧室由专业厂家大量生产，能保证质量，降低成本，生产出先进的断路器技术指标，因此真空断路器已占据主流。

国外制造商生产的高电压开关柜选择高可靠性的主要电气元件，如免维护小型断路器、长寿命断路器元件、高可靠性小型隔离开关和接地开关。

2.

性能正在逐渐提高。

近年来，高压开关柜技术发展迅速，性能逐年提高。主要体现在技术参数和使用寿命的逐步提高，体积的减小和故障率的降低。

(1)西门子、ABB、美国通用汽车、西屋电气等国外制造商的产品能力。最大容量指数为:

12kV机柜:额定电流5ωa，额定短路分断电流63 kA。

36 (40.5)千伏机柜:额定电流25安培，额定短路断路电流40kA。

西门子8BK40 开关柜，带可抽出式断路器，额定电压17。SkV，额定电流5000A，额定开断电流63kA，ABB 153.2，36kV 开关柜，额定电流25∞A，额定开断电流40kA。

另一个例子是西门子8BK41型可拆卸发电机组真空开关柜，额定电流可达2(切A)，额定短路断路电流80kA。

(2) 开关柜机械寿命美国通用电气公司凹12，3000A，48kA双真空开关柜机械寿命40，000倍，全容量开关电流倍高达ω倍。荷兰海归公司的12kV起动4柜配有U12真空断路器手车。机械寿命为30000次，短路开断电流为1次。

(ABB、AEG、通用电气、三菱、富士等公司的12台17.5千伏断路器的柜宽仅为570-7美分1米

(4)真空度为0+时，故障率的降低和可靠性的提高尤为显著。一些国外制造商如通用电气公司生产的真空开关柜的故障率已降低到0.1-0。∞15/柜/年。

3.

结构特点

(1)组装结构自20世纪90年代以来，高压开关柜的机柜结构经历了从焊接到组装的变化。开关柜机柜是通过使用数控机床弯曲金属板或镀铝碗板，然后装配螺栓和螺母或拉娜螺母而形成的。它具有加工精度高、变形小、互换性好的特点。

(2)绝缘采用优质阻燃绝缘材料，母线采用复合绝缘技术用固体绝缘材料密封。良好的绝缘可以防止湿气和灰尘，减少操作故障。

(3)内部故障电弧保护开关柜的主开关室、母线室和电缆室顶部均设有泄压通道。当发生内部电弧故障时，泄压金属板会自动打开释放压力和气体，以确保设备和人员的安全。开关柜的门和隔板采用高强度密封，可确保内部电弧故障发生时，不会喷射危及相邻开关柜和操作人员安全的电弧和气体。

4.

高电压开关柜智能

智能开关柜是新一代机电产品。高压开关柜时配有智能保护和控制单元。保护控制单元是利用计算机技术、数字处理技术、传感器技术和网络通信技术，集控制、保护、测量和通信于一体的装置。

5.

充气柜突然升起

1982年，西门子率先推出了充气柜8DA lO(单母线柜)和8DB lO(双母线柜)。此后，世界上主要的制造公司纷纷效仿，开发自己的产品。从1982年到1999年的17年间，西门子生产了22，222个充气柜。充气柜在中国的生产刚刚开始。2002年，Xi安高压电器研究所(简称高希研究所)和平顶山天鹰集团通过了型式试验。

然而，自20世纪90年代以来，国外实力强大的公司已经开发出了自己的高电压开关柜的“顶级”产品。它们的共同特点是:改善绝缘，改变开关柜的结构，可靠性高。例如，日本三菱公司的MA-EC落地式手车柜和荷兰Holec公司的单ωIe固定顶4落地式柜。在引进7.2 36千伏8BK20系列中央柜后，德国西门子公司近年来引进了NXAIR断路器模块类型开关柜。ABB公司不仅引进了ZSI型中央柜，还引进了先进可靠的铠装型开关柜和箱式开关柜如ZS3.2、ZX1和ZS8 .2等。法国施耐德电气有限公司生产的Mcset装甲型开关柜和GEC爱克思特奥姆有限公司生产的VISAX型开关柜设计独特，结构非常简单。它们是智能高电压开关柜,具有出色的性能和高可靠性。美国通用电气公司的光伏型双层铠装断路器柜和日本开发的四层断路器柜已在中间型开关柜中投放市场。杰格萨克森的AHA型、阿尔斯通的PID型、东芝公司的VE型和富图公司的VC型均具有结构紧凑、性能可靠、使用寿命长、运行安全的特点，在开关柜时可视为“精品”。

本文由变压器圈转载出版。

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