XGN2-12型箱型固定式交流金属封闭开关设备.pdf

XGN2-12 型箱型固定式交流金属封闭开关设备 一、一、概述概述 XGN2-12 箱型固定式交流金属封闭开关设备（简称开关柜），用于额定电压为 3.6～12kV、三相交 流 50Hz，额定电路 630～3150A 的电力系统中 ，作为接受与分配电能之用，特别适用于频繁操作的场 合，其母线系统为单母线、可派生处单母线带旁路和双母线系统。 本开柜符合国家标准 GB39063-35kV 交流金 属封闭开关设备及国际标准 IEC298 的要求，并且 具有完善的防误操作功能。 本开关柜的主开关采用 ZN28A-12系列、 ZN28-12 系列和 ZN□-12（VH1）等真空断路器，隔离开关采 用 GN30-12 旋转式隔离开关、 GN22-10 大电流隔离开 关和 GN30-10 旋转式大电流隔离开关系列产品。 二、产品使用环境条件二、产品使用环境条件 1.环境温度上限40℃、下限-10℃； 2.海拔高度不超过 1000m （超过 1000m 时可与我 公司技术部协商生产）； 3.相对湿度 日平均不大于 95， 月平均值不大 于 90； 4.地震烈度不超过 8 度； 5.没有火灾、爆炸危险、严重污秽、化学腐蚀及剧烈震动的场合。 三、型号三、型号命名命名 四、主要技术参数四、主要技术参数 1.开关柜的技术数据见表 1 序 号 项 目 单位 技 术 参 数 1 额定电压 kV 3.6，7.2，12 2 额定电流 A 630 1000 1250 2000 2500 3150 3 额定短路开断电流 kA 20 31.5 40 4 额定短时耐受电流 kA 20 31.5 40 5 额定峰值耐受电流 kA 50 80 100 6 额定短路关合电流 kA 50 80 100 7 额定短时耐受电流持续时间 s 4 8 防护等级 IP2X 9 母线系统 单母线 单母线带旁路 双母线 10 操作方式 电磁式、弹簧储能式 11 外形尺寸、宽深高 mm 110012002650（1250A 以下） 12 重 量 kg 1000 2、ZN28A-12 真空断路器及操作机构技术参数是表 2、3、4 名称 单 位 ZN28A-12/630-20， 1000-20 ZN28A-12/1250-31.5， 2000-31.5 ZN28A-12/2500-40， 3150-40 额定电压 kV 12 额定频率 Hz 50 额定电流 A 630，1000 1250，2000 2500，3150 额定短路开断电流 kA 20 31.5 40 额定短路关合电流 kA 50 80 100 额定短时耐受电流 kA 20 31.5 40 额定峰值耐受电流 kA 20 80 100 额定短时耐受电流持续时 间 s 4 机械寿命 次 10000 额定短路开断电路开断次 数 次 30（50） 燃弧时间 ms ≤20 配用 机构 直流 电磁 型号 CD10Ⅰ CD10Ⅱ CD10Ⅲ 工作 电压 合闸线圈 110，220 分闸线圈 24，48，110，220 工作 电流 A 合 闸 110 V 196 240 294 220 98 120 147 分 闸 24 37 48 18.5 110 5 220 2.5 弹簧 储能 型号 CT8-Ⅰ，CT8-Ⅱ 工作电 压 储能 电机 110，220，380 分励 脱扣 110，220，380⑻- 失压 脱扣 ～110（1000），～220，～380 储能时 间 s ≯6 过流脱 扣 A 5 合闸时间 s 直流电磁≯0.20，弹簧储能≯0.15 分闸时间 ≯0.06 CD17 机构主要技术数据表表 3 规格 合闸线圈 匹配真空断路器额定短路开断电流（KA） 电流（A） 电阻（Ω ） 电流（A） 电阻（Ω ） CD17-Ⅰ -220V 55 40.24 1.5 1468 20 -110V 110 10.06 3.0 36.52 CD17-Ⅱ -220V 71 3.10.2 1.5 1468 31.5 -110V 142 0.770.05 3.0 36.52 CD17-Ⅲ -220V 128 1.720.1 1.5 1468 40 -110V 256 0.430.03 3.0 36.52 CD19 机构分、合闸电磁铁技术数据表表 4 额定工作电压（V） ～110 ～220 ～380 -48 -110 -200 额定工作电流（A） 分 2.8 1.6 2.3 1.2 合 1.3 0.8 1.3 0.55 额定电功率（W） 分 308 352 255 264 合 143 176 143 121 20℃时线圈电阻值（Ω ） 分 120.6 482.4 482.4 19010 合 221 854 854 39820 正常工作电压范围 合闸85～10额定工作电压 分闸65～120额定工作电压，小于 30的 额定工作电压时不得分闸 匹配真空断路器额定短路 开断电流（kA） CT19-Ⅰ 20 CT19-Ⅱ 31.5 CT19-Ⅲ 40 隔离开关的技术参数见表 5、表 6 名称 单位 GN30-10/400-12.5 GN30-10/630-20 GN30-10/1250-31.5 GN30-10D/400-12.5 GN-10D/630-20 GM30-10D/1250-31.5 额定电压（最高工作电压） kV 12 额定电流 A 400 630 1250 额定短时耐受电流（4s） kA 12.5 20 31.5 额定峰值耐受电流（峰值） kA 31.5 50 80 雷电 相对地、相间 kV 75 冲击耐压 断口间 kV 85 1min 相对地、相间 kV 42 工频电压 断口间 kV 48 表 6 名称 单位 GN22-10/2000-40 GN22-10/3150-40 额定电压（最高工作电压） kV 12 额定电流 A 2000 3150 额定短时耐受电流（4s） kA 40 50 额定峰值耐受电流（峰值） kA 100 125 雷电冲击耐压 相对地、相间 kV 75 断口间 kV 85 1min 工频电压 相对地、相间 kV 42 断口间 kV 53 4.电压监视装置技术数据表 7 名称 单位 ZCJ□-6 ZDJ□-10 额定电压（最高工作电压） kV 7.2 12 额定雷电冲击耐压 kV 57 75 额定工频耐压（1min） kV 32 45 氖灯最低起辉电压（一次电压） kV 3 5 氖灯最高工作电压（一次电压） kV 7.2 12 氖灯长期运行寿命 年 1 1 局部放电电量（1.1um 合 1.1um3 电压下） PC ≯5 ≯5 五、结构特点五、结构特点 XGN2-12 开关柜为金属封闭箱式结构，柜体骨架由角钢焊接而成，柜内分为断路器室、母线室、电 缆室、继电器室等，室与室之间用钢板隔开。 1、断路器室外在柜体前下部，断路器的转动由拉杆与操动机构连接，断路器上接线端子与上隔离 开关连接，断路器下接线端子与电流互感器连接，电流互感器与下隔离开关的母排连接，断路器室还设 有压力释放通道，若内部电弧发生时，气体可通过排气通道将压力释放。 2、母线室在柜体后上部，为了减小柜体高度，母线呈品形排列以 7350N 抗弯强度的瓷质绝缘子支 持，母线与上隔离开关母排连接，相邻亮母线室之间可隔离。 3、电缆室在柜体下部的后方，电缆室内支持绝缘子可设有电压监视装置，电缆固定在支架上，对 于主结线为联络方案时，本室则为联络小室。继电器室在柜体上部前方，室内安装板可安装个中继电器 等，室内有端子排支架，门上可安装指示仪表、信号元件等二次元件，顶部还可布置二次小母线。 4、断路器的操动机构装在下面左边位置，其上方为隔离开关的操作及联锁机构。开关柜为双面维 护，前面检修继电器的二次元件，维护操动机构，机械联锁及传动部分，检修断路器。后面维修主母线 和电缆终端，在断路器室和电缆室均有照灯。前门的下方设有与柜宽方向平行的接地铜母线，其截面为 4mm2。 5、机械联锁为了防止带负荷分合隔离开关，防止误分误合断路，防止误入带电间隔；防止带合 接地开关；防止带接地刀合闸，开关柜采用相应的机械联锁，机械联锁的动作原理如下 a.停电操作（运行检修） 开关柜处于工作位置，即上下隔离开关、断路器处于合闸状态，前后门已锁好，并处于带电运行之 中，这时的小手柄处于工作位置。线将断路器分闸后，再将小手柄扳到“分断闭锁”位置，这时断路器 不能合闸，将操作手柄插入下隔离的操作孔内从上往下拉，拉到上隔离分闸位置。再将槽手柄拿下，插 入接地开关操作孔内，从下向上推，使接地开关处于合闸位置，这时可将小手柄扳到“检修”位置。可 先打开前门，取出门后边钥匙打开后门，停电操作完毕，检修人员对断路器室及电缆进行维护和检修。 b.送电操作（检修运行） 若已检修完毕，需要送电，其操作程序如下 将后门关闭，钥匙取出后关前门，将小手柄从“检修”位置扳到“分断闭锁”位置，这时前门被锁 定，断路器不能合闸，用操作手柄插入接地开关操作孔内，从上向下拉，使接地开关处于分闸位置，将 操作手柄拿下，再插入上隔离的操作孔内，从下向上推，使上隔离处于合闸位置，将操作手柄拿下，插 入下隔离的操作孔内，从下向上推使下隔离处于合闸位置，取出操作手柄，将小手柄扳至工作位置，这 时可将断路器合闸。 六、产品外形尺寸与结构六、产品外形尺寸与结构（见图 1～图 4） 图 1 XGN2-12-12-07D 外形图 1.母线室 2.压力释放通道 3.仪表室 4.手力操作 及联锁结构 5.主开关室 6.电磁或弹簧机构 7.接地母线 8.电 缆室 图 2 XGN2-12（Z）-72 外形图（大电流架空进线柜） 图 3 XGN2-12-（Z）-05a/06a/07a/08a 外形图（大电流架空进线柜） 图 4 XGN2-12Z-74（与方案 73 组合可作大电流架空 进线） 七、一次线路方案及一次线路方案组合示例七、一次线路方案及一次线路方案组合示例 7.1 开关柜一次线路方案及柜内主要电气设备表 11 方案号 01 02 03 04 05 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10 1 1 1 1 1GN30-10D 电流互感器 LZZJ-10 1 2 3 真空断路器 ZN28Z-10，VA-1 1 1 1 1 1 接地开关 JN□-10 1 1 1 1 带电显示装置 1 1 1 1 1 最大工作电流（A） 630，1250 备注 电缆出线 电缆进出线 方案号 06 07 08 09 10 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10 1 1 1 1 1 电流互感器 LZZJ-10 1 2 3 1 真空断路器 ZN28Z-10，VA-1 1 1 1 1 1 旋转式隔离开关 GN30-10D 1 1 1 带电显示装置 1 1 1 1 1 最大工作电流（A） 630，1250 备注 电缆进出线 方案号 11 12 13 14 15 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10 2 2 1 1 1 电流互感器 LZZJ-10 2 3 1 2 真空断路器 ZN28A-10，VA-1 1 1 1 1 1 带电显示装置 1 1 1 1 1 接地开关 JN□-10 1 1 1 最大工作电流（A） 630，1250 备注 电缆进出线 架空出线 方案号 16 17 18 19 20 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10 2 2 1 1 1 电流互感器 LZZJ-10 3 1 2 3 真空断路器 ZN28A-10，VA-1 1 1 1 1 1 旋转式隔离开关 GN30-10D 1 1 1 1 带电显示装置 1 1 1 1 1 最大工作电流（A） 630，1250 备注 架空出线 架空进出线 方案号 21 22 23 24 25 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10D 1 1 1 1 电流互感器 LZZJ-10 1 2 3 1 真空断路器 ZN28A-10，VA-1 1 1 1 1 1 旋转式隔离开关 GN30-10 1 1 1 1 2 带电显示装置 1 1 1 1 最大工作电流（A） 630，1250 备注 架空出线 联络 方案号 26 27 28 29 30 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10 2 2 2 2 2 电流互感器 LZZJ-10 2 3 1 2 3 真空断路器 ZN28A-10，VA-1 1 1 1 1 1 最大工作电流（A） 630，1250 备注 联络 方案号 31 32 33 34 35 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10D 1 1 1 1 电流互感器 LZZJ-10 1 2 3 1 2 真空断路器 ZN28A-10，VA-1 1 1 1 1 1 旋转式隔离开关 GN30-10 1 1 1 2 2 最大工作电流（A） 630，1250 备注 联络 方案号 36 37 38 39 40 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10D 1 1 1 电流互感器 LZZJ-10 3 1 2 3 真空断路器 ZN28A-10，VA-1 1 1 1 1 旋转式隔离开关 GN30-10 2 1 1 1 最大工作电流（A） 630，1250 备注 联络 方案号 41 42 43 44 45 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10D 1 1 1 1 高压熔断器 RN2-10 3 3 3 3 电压互感器 JDZ 2 2 电压互感器 LDZJ 3 3 电压互感器 LFZJ 2 3 最大工作电流（A） 630，1250 备注 联络 联络 方案号 46 47 48 49 50 主接线图 主要电器设备 隔离开关 GN30-10D 1 1 1 1 避雷器 3 高压熔断器 RN2-10 3 3 3 电压互感器 JDZ 2 2 电压互感器 JDZJ 3 电压互感器 LFZJ 2 最大工作电流（A） 630，1250 备注 联络 方案号 51 52 53 54 55 主接线图 52 主要电器设备 隔离开关 GN30-10D 1 1 1 1 1 高压熔断器 RN2-10 3 3 3 3 电压互感器 LDZ 2 2 电压互感器 LDZJ-10 3 3 避雷器 3 电流互感器 LFZJ-10 3 2 最大工作电流（A） 630，1250 备注 方案号 56 57 58 59 60 主接线图 主要电器设备 隔离开关 GN30-10D 1 1 高压熔断器 RN2-10 3 电压互感器 LDZJ 3 避雷器 3 电流互感器 LFZJ 3 最大工作电流（A） 630，1250 备注 方案号 61 62 63 64 65 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10D 1 1 1 1 1 高压熔断器 RN2-10 3 3 3 3 电压互感器 JDZ 或 JDZJ 2 2 电压互感器 JDZ 或 JSJW 3 或 1 3 或 1 避雷器 3 3 3 最大工作电流（A） 630，1250 备注 方案号 66 67 68 69 70 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10D 1 1 避雷器 3 高压断路器 RN1-10 3 3 电容器 BWF 3 电力变压器 SL 1 电流互感器 LMZ1-0.5 3 自动开关 DZ12-60 6 最大工作电流（A） 备注 方案号 71 72 73 74 75 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10D 2 2 1 1 1 电流互感器 LMZ1-10 3 5 3 真空断路器 ZN28A-10，VA-1 1 1 1 1 电压互感器 JDZ-10 3 熔断器 RN2-10 3 带电显示装置 1 1 避雷器 3 3 3 最大工作电流（A） 3150 备注 架空进线 架空进线 联络 架空进线 方案号 05a 06a 07a 08a 11a 主接线图 主要电器设备 旋转式隔离开关 GN30-10 1 1 1 1 2 旋转式隔离开关 GN30-10D 1 1 1 1 真空断路器 ZN28A-10，VA-1 1 1 1 1 1 电流互感器-LZZJ-10 1 2 3 2 避雷器 3 3 3 3 带电显示装置 1 1 1 1 1 最大工作电流（A） 630,1250 备注 靠墙安装 5.LZZL□-10 电流互感器技术数据表 8 额定一次电流 二次电流 级次 额定输出容量 额定短时耐受电流 持续时间 额定峰值耐受电流 A A VA kA s kA 5 5 05 10 0.3 2 0.75 B 15 10 5 05 10 1 2 2.5 B 15 15 5 05 10 1.5 2 37.5 B 15 20 5 05 10 2 2 5 B 15 30 5 05 10 3 2 7 B 15 40 5 05 10 4 2 10 B 15 50 5 05 10 5 2 12.5 B 15 75 5 05 10 8 2 20 B 15 100 5 05 10 10 2 25 B 15 150 5 05 10 16 2 40 B 15 200 5 05 10 20 4 50 B 15 300 5 05 10 20 4 50 B 15 400 5 05 10 20 4 50 B 15 500 5 05 10 20 4 50 B 15 630 5 05 10 20 4 50 B 15 800 5 05 10 31.5 4 80 B 15 1000 5 05 10 31.5 4 80 B 15 6.真空断路器的调整参数表 9 序号 名称 单位 数据 1 触头开距 mm 101 2 接触行程 mm 41 3 油缓冲器缓冲行程 mm 10 0 -3 4 三相分闸同期性 ms ≤2 5 合闸触头弹跳时间 ms ≤2 6 合闸触头接触压力 N 2000200 7 平均分闸速度（接触油缓冲器前） m/s 10.3 8 平均合闸速度 m/s 0.60.2 9 各相导电回路电阻 μ Ω ≤40 10 动静触头累积允许磨损厚度 mm 3 7.隔离开关的调整参数表 10 名称 单位 GN30-10/400 GN30-10/630 GN30-10/1250 弹簧正压力 N 40040 40040 60060 三相刚合闸位置同期性 mm ≯3 三相刚合闸位置偏斜 mm ≯2 主回路对地距离 mm ≮125 相间绝缘距离 mm ≮125 各相回路电阻 μ Ω ≯75 ≯70 ≯45 名称 单位 GN30-10/400 GN30-10/1250 各相回路电阻 μ Ω 12.5 8 三相刚合闸位置同期性 mm ≯3 三相刚合闸位置偏斜 mm ≯2 主回路对地距离 mm ≮125 相间绝缘距离 mm ≮125 7.2 一次线路方案组合示列表 12 38 44 50 29 52 29 630-1250A 630-1250A 630-1250A 架空进线、计量 架空进线、计量 架空进线带避雷器 29 53 46 30 73 74 75 74 630-1250A 630-1250A 630-3150A 630-3150A 电缆进线带 PT 母线联络 架空进线带 PT 架空进线带 PT 八、安装、调整与维修八、安装、调整与维修 （1）真空断路器在分闸时产生的动负载，向上、向下约为 7840N，此数据提供设计基础时估算基 础应力。 （2）基础 开关柜基础参考图 6 进行设计和施工，基础应平整。 （3）安装程序及注意事项 ①将开关柜按排列顺序放置在基础上，调整好成组开关柜的直线度，垂直度、水平度，然后用 M12 螺栓或电焊方法将开关柜紧固在基础槽钢上； ②用 M1230 螺栓进行柜间连结； ③安装主母线，打开母线室顶盖板进行安装，安装好后紧固顶盖板进行安装，连接母线时接触面 应平整、无污物，有污物时应除净，涂中性凡士林； ④安装一次电缆，电缆头制作完后，将电缆头固定在支架上，电缆与母线接触面应平整，接触面 上涂中性凡士林后即可连接，并予以紧固，电缆施工完后应将电缆室与电缆沟封隔； ⑤连接柜间接地母线，使之沿开关柜排列方向连成一体，检查工作接地和保护接地是否有遗漏， 接地回路是否连续导通，工作接地电阻应不大于 1000μ Ω ，保护接地电阻不大于 4Ω ； ⑥安装二次回路电缆，电缆由机构左侧底穿入，顺侧避进入继电器室，分接到相应的端子排上， 施工时，应注意电缆号、端子号，不要漏穿或穿错，二次电缆施工完后，注意勿忘封盖电缆孔。 2、验收试验及投入运行前准备工作 （1）验收试验项目 ①根据订货资料查对柜内安装的电气元件型号，规格是否相符； ②检查紧固件是否有松动，发现有松动的应予拧紧； ③检查母线连接处，接触是否严密，如有接触不良，应进行修理； ④手动操作隔离开关，断路器、机械联锁程序等 5 次，应灵活无卡住现象，且应动作准确，程序 无误； ⑤检查断路器、隔离开关的机械特性是否符合其使用说明书规定的要求； ⑥检查二次接线是否符合图纸要求， 在主电路不通电情况下对二次回路进行通电动试验， 应符合 二次原理的要求； ⑦主回路电阻测量，部位为断路器和电气连接端子，断路器不超过其标准规定值，电气连接端子 应不大于 1μ Ω ，测量方法采用直流压降法，通以 100A 直流电流，测其电压； ⑧二次回路绝缘度试验，在导体与外壳之间，施加交流 50Hz，电压 2000V，历时 1S，应无击穿 放电现象，二次回路中有电子器件部分，试验时应予以拆除； ⑨主回路工频耐受压试验，在相对地和相间，施加交流 50Hz，根据开关柜的额定电压，接 GB311.1～6 规定值的 85历时 1min 应无击穿闪络现象。 （2）投入运行准备工作 ①活动部位需注油处，应注润滑油； ②接通控制、信号、照明等电源； ③在隔离、断路器等处于分闸状态时，给主母线送电，即合上进线断路器柜； ④合上有电压互感器的开关柜的隔离开关，检查电压表是否正确，若正确继续往下进行； ⑤合上避雷器、站内用变压器的隔离开关及有关辅助电气使其投入运行； ⑥依次合上馈线柜断路器，检查电流表是否正确。 3、维护与检修 （1）开关投入运行后，监视合维护工作如下； ①观察主母线合电气连接处母线，如发现母线过热变色应进行检修； ②观察照明、控制、信号电源是否正常供电； ③纪录断路器的动作次数。 （2）检修 开关柜检修，有故障检修合定期检修是防止故障运行合防止事故扩大，在发现故障出现或断定即 将出现时，立即对故障部位进行检修，及时对故障部位进行检修，及时排除故障，定期检修，按运行规 定按时进行，检修内容如下 ①清扫各部位尘土，特别是绝缘表面的尘土； ②检修程序锁合机械连锁，运作保持灵活可靠，程序正确； ③按断路器、隔离开关、操动机构等电器的规定进行检修、调试； ④检查电器接触部位，接触情况是否良好，检测接地回路，保持连续导通； ⑤紧固螺钉。 4、产品的运行、验收及保管。 （1）产品运输过程中，只准直立放置不得倒置、倾翻、翻滚、摔下。 （2）按产品装箱单、对整机、附件等进行验收。 （3）保管 产品在安装前，应以原包装存放在库房中，如不能入库房，应防止雨淋，防止受潮；不得随意拆卸 电器元件几零部件。 九、随机文件包括九、随机文件包括 1、产品合格证； 2、安装使用说明书； 3、二次施工接线图； 4、装箱单。 十、易损件、附件及备件十、易损件、附件及备件 1、应有断路器等电器的易损件； 2、 开关柜的易损件、 由用户与制造厂协商确定； 3、开关柜的附件，备件用户从制造厂订购。 十一、订货须知十一、订货须知 1、主接线方案编号及单线系统图，排列图； 2、二次回路接线原理图，端子排列图，如端子无排列图时按制造厂提供； 3、开关柜内的电器元件的型号、规格、数量； 4、主母线、支母线的材质、规格、否则按制造厂规定供应； 5、开关柜使用在特殊环境条件，应在订货时提出； 6、需要附件，备件时，应提出其种类合数量。 图 5 XGN2-12 型安装尺寸图 图 6 XGN2-12 型基础示意图