開關(guān)柜(也稱為開關(guān)集或配電裝置):基于斷路器的電氣設(shè)備。是指根據(jù)電氣第一主接線圖的要求，將相關(guān)的高壓電氣(包括控制電、保護電、測量電)和公交車、油導(dǎo)體、絕緣器等組裝到封閉或開放的金屬柜中，在電力系統(tǒng)中接受和分配電力的裝置。

交換機機柜結(jié)構(gòu)：

開關(guān)機柜由兩部分組成：固定機柜和可抽取部件(稱為手車)。

(a)機柜：開關(guān)柜的外殼和隔板使用鋁鋅鋼板。整體櫥柜精度高，腐蝕和氧化也強，機械強度高，外形美觀，櫥柜采用裝配結(jié)構(gòu)，用鉚釘螺母和高強度螺栓連接，因此裝配的開關(guān)柜可以保持尺寸的均勻性。

開關(guān)柜被隔板分為水車室、公共汽車室、電纜室、繼電器儀表室，每個單元都很好地接地。

A-Business室：Business室放置在開關(guān)柜后部上方，用于安裝三相高壓交流總線，通過分支總線連接到靜態(tài)觸點。所有公共汽車都用絕緣套管密封。公共汽車通過開關(guān)齒輪隔板時，用公共汽車套筒固定。如果發(fā)生內(nèi)部故障電弧，可以限制事故擴散到鄰場，保證公交車的機械強度。

B-手推車(斷路器)室

斷路器內(nèi)部安裝了特定的導(dǎo)軌，使斷路器手推車能夠在里面滑行和操作。手推車可以在工作位置、實驗位置之間移動。靜態(tài)接觸的隔板(活門)安裝在手推車室的后墻上。手推車從實驗位置移動到工作位置的同時，隔板會自動打開，相反方向移動的手推車完全復(fù)合，防止操作員碰電。

c型電纜室

電纜室可安裝電流變壓器、接地開關(guān)、避雷器(過電壓保護器)、電纜等附件，并可安裝底部有縫隙的可拆卸鋁板，以確?，F(xiàn)場施工的便利。

D-繼電器儀表室

中繼室面板安裝了微機保護裝置、手柄、儀表、狀態(tài)指示燈(或狀態(tài)監(jiān)視器)等。繼電器室內(nèi)設(shè)有端子排、微機保護控制電路直流電源開關(guān)、微機保護工作直流電源開關(guān)(DC或AC)和有特殊要求的輔助設(shè)備。

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柜內(nèi)常用的主要二次元件（又稱二次設(shè)備或輔助設(shè)備，是指對一次設(shè)備進行監(jiān)察、控制、測量、調(diào)整和保護的低壓設(shè)備）,常見的有如下設(shè)備：

1.繼電器；2.電度表；3.電流表；4.電壓表；5.功率表；6.功率因數(shù)表；7.頻率表；8.熔斷器；9.空氣開關(guān)；10.轉(zhuǎn)換開關(guān)；11.信號燈；12.電阻；13.按鈕；14.微機綜合保護裝置等等。

高壓真空斷路器，開關(guān)柜左側(cè)面圖：

A、母線室；B、斷路器室；C、電纜室；D、繼電器室

A.母線室

包括：母線套管（支持、固定母線排，并使母線排對柜體絕緣）；

主母線（匯集、分配電能）；

分支母線（從主母線引出的分支至斷路器上口靜觸頭）

靜觸頭盒（支持、固定斷路器上口靜觸頭，并使上口靜觸頭對柜體絕緣）。

C.電纜室

包括：電流互感器（測量出線線電流值，為電流表、計量裝置、保護裝置等提供電流信號）

出線高壓電纜（出線側(cè)通過高壓電纜與用電負荷連接）

接地刀閘：在高壓系統(tǒng)中，例如10kV系統(tǒng)內(nèi)的線路出線開關(guān)或電源進線開關(guān)等，為了安全起見，當(dāng)斷路器斷開后，要將線路三相短路并接地，而這個將線路三相短路并接地的功能，就是用一組刀閘來實現(xiàn)的，即當(dāng)斷路器已斷開后，同時將線路三相短路并接地。這個刀閘就是接地刀閘。

當(dāng)設(shè)備需要檢修，開關(guān)柜需要轉(zhuǎn)至檢修狀態(tài)的，應(yīng)使用三相接地線掛在出線銅排上，掛接地線前應(yīng)注意核對確認設(shè)備開關(guān)后柜門，防止誤入帶電間隔，以及使用高壓驗電器驗明確無電壓。

B.手車室

手車軌道（供手車在柜內(nèi)移動時的導(dǎo)向和定位用）

靜觸頭盒隔板（手車在試驗位置和工作位置的移動過程中，遮擋上、下靜觸頭盒的活門自動相應(yīng)打開或閉合，形成隔室間有效的隔離）

手車式斷路器本體：

① 手車底盤（支持?jǐn)嗦菲鞅倔w，使斷路器在試驗/工作位置移動，以及配合檢修小車將斷路器從手車室中拉出）

② 手車底盤鎖環(huán)（鎖住手車底盤在手車室內(nèi)，具體操作在后面會詳細介紹）

③ 手車移動搖桿及移動操作插口：用于斷路器在“工作、試驗”兩個位置的移動操作,將移動搖桿插入后，順時針為將斷路器推進，逆時針為將斷路器搖出。

④ 斷路器本體操作面板：本體分合閘狀態(tài)指示（本體分合閘狀態(tài)的機械指示，判斷斷路器分合狀態(tài)的最準(zhǔn)確標(biāo)識）

⑤ 手動分合閘按鈕（只要斷路器已儲能，就可以通過此按鈕進行分合閘操作）

⑥ 本體儲能狀態(tài)指示（已儲能、未儲能的機械指示）

⑦ 手動儲能器（當(dāng)自動儲能回路無法動作時，可將手動儲能桿插入，進行手動儲能）

⑧ 斷路器合閘次數(shù)指示（顯示斷路器合閘的次數(shù)）

⑨ 二次插件（斷路器本體狀態(tài)與繼電器儀表室的連接樞紐，若不插上，則斷路器分合閘狀態(tài)無法反映到繼電器儀表室操控面板及集控DCS上，無法使用繼電器儀表室操控面板及集控DCS對斷路器進行分合閘操作）

⑩ 三相滅弧柱及上、下口動觸頭（接通和斷開一次回路的主要部分）

綜保裝置：綜合保護測控裝置，其將保護功能、自動裝置及遠動功能綜合在一個裝置中，該裝置即所謂的“四合一”保護（保護、遙測、遙控、遙信）。

裝置外觀：

對話界面（液晶顯示屏），循環(huán)顯示裝置信息、保護模擬量、測量模擬量的各測量值；

“運行”“通訊”“動作”“告警”“合位”“分位”表示信號燈光指示狀態(tài)；

運行：裝置正常運行時，該燈閃爍；燈長亮或長滅表示裝置已停止運行不能正常工作。

通訊：裝置CAN通訊正常時，該燈長亮，長滅表示裝置通訊已停止

動作：裝置保護動作后，在液晶顯示屏顯示動作信息，并使動作信號指示燈常亮。保護動作使斷路器跳閘后，需排除故障，按下“復(fù)歸”鍵將動作信號復(fù)歸后才能再次操作斷路器合閘，否則斷路器合閘回路閉鎖無法操控；

告警：裝置保護告警信號指示燈；

分位：裝置跳閘回路監(jiān)視信號指示燈；

合位：裝置跳閘回路監(jiān)視信號指示燈；

復(fù)歸：用于對“動作”“告警”燈和保護動作信號的復(fù)歸。

保護跳閘壓板：退出后，當(dāng)負荷設(shè)備出現(xiàn)故障時，綜保裝置只會發(fā)出報警信號，但不會使斷路器跳閘。停送電操作中一般不需要變動，正常運行中應(yīng)保持投入狀態(tài)。

二次設(shè)備電源小空開：其控制包括綜合測控保護裝置、綜合顯示裝置、分合閘回路、輔助設(shè)備等的電源投退，電源有交流、直流。

柜頂小母線：布置在開關(guān)柜繼電器儀表室頂部，貫穿整段配電柜，包括直流小母線、交流小母線、電壓小母線。

直流小母線：為單個開關(guān)柜內(nèi)電氣設(shè)備提供直流電源，其總電源從直流系統(tǒng)饋線柜來（直流系統(tǒng)饋線盤→饋線盤小空開→高壓柜內(nèi)直流總空開1K、2K→直流小母線→段上各開關(guān)柜內(nèi)直流小空開），6kV、10kV共用該段的柜頂直流小母線，1K、2K在6kV電源進線斷路器柜繼電器儀表室內(nèi)。

交流小母線：為單個開關(guān)柜內(nèi)電氣設(shè)備提供交流電源，其總電源從380V工作段來（380V工作段抽屜開關(guān)→高壓室柜內(nèi)交流總空開5K→交流小母線→段上各開關(guān)柜內(nèi)交流小空開），6kV、10kV共用該段的柜頂交流小母線，K5在6kV電源進線斷路器柜繼電器儀表室內(nèi)。

電壓小母線：為單個開關(guān)柜內(nèi)綜保裝置提供電壓信號，其總電源從該段母線PT柜二次回路來（母線段PT二次繞組→母線段PT二次繞組小空開→電壓小母線→段上各開關(guān)柜內(nèi)直流小空開）。

柜頂各小母線的送電應(yīng)在母線送電前完成，正常運行中不允許斷電。

二次回路接線端子排，二次設(shè)備線纜相互連接的樞紐。

聯(lián)鎖（機械聯(lián)鎖，電氣聯(lián)鎖）

開關(guān)柜設(shè)有完善的聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)，以保證操作本身的正確和操作者

的人身安全。

（一）手車位置與斷路器（組合電器）的聯(lián)鎖

1、只有當(dāng)手車上的斷路器（組合電器）處于分閘狀態(tài)時，手車底盤車內(nèi)阻止手車移動的聯(lián)鎖才能解鎖，手車才能離開斷開位置／試驗位置或工作位置。

2、只有當(dāng)手車鎖定在斷開位置／試驗位置或工作位置時，手車上的電氣控制回路才能接通，同時手車底盤車內(nèi)阻止斷路器（組合電器）合閘的聯(lián)鎖才能解鎖，斷路器（組合電器）才能合閘。

3、當(dāng)手車處于中間位置時，斷路器（組合電器）的電氣合閘回路和合閘機械傳動系統(tǒng)均被閉鎖，斷路器（組合電器）不能合閘。

（二）手車位置與接地開關(guān)的聯(lián)鎖

1、只有當(dāng)手車處于斷開位置／試驗位置或移開位置時，手車阻止開關(guān)柜接地開關(guān)關(guān)合的聯(lián)鎖才能解鎖，這時開關(guān)柜的接地開關(guān)才能合閘。

2、接地開關(guān)處于合閘狀態(tài)時，接地開關(guān)操作軸上的聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)將阻擋手車移動，以使手車不能向工作位置推進。

（三）手車位置與二次插頭的聯(lián)鎖

手車進入柜內(nèi)后，二次插頭與手車位置之間應(yīng)有以下聯(lián)鎖。

1、只有當(dāng)手車處于斷開位置／試驗位置時才能插拔二次插頭。

2、手車離開斷開位置／試驗位置后，在向工作位置推進的過程中和到達工作位置以后，不能撥開二次插頭。

（四）接地開關(guān)與電纜室蓋板間的聯(lián)鎖：

只有當(dāng)接地開關(guān)處于合閘狀態(tài)時，開關(guān)柜的下門或電纜室的后封板才能打開。也只有在電纜室的后封板封閉時接地開關(guān)才可以分閘。

真空斷路器的四個電氣狀態(tài)：

運行狀態(tài)：指斷路器手車在工作位置、合閘狀態(tài)，二次電源投入，控制面板合閘指示紅燈亮，儲能指示黃燈亮，“遠方/就地”轉(zhuǎn)換開關(guān)在“遠方”位，斷路器出線連接電氣設(shè)備已受電運行，測控裝置有設(shè)備運行參數(shù)顯示。

熱備用狀態(tài)：指斷路器手車在工作位置、分閘狀態(tài)，二次電源投入，控制面板分閘指示綠燈亮，儲能指示黃燈亮，“遠方/就地”轉(zhuǎn)換開關(guān)在“遠方”位，綜保裝置指示電源電壓正常，負荷電流為0，斷路器可隨時根據(jù)運行需要合閘，使設(shè)備投入運行。

冷備用狀態(tài)：指斷路器手車在試驗位置、分閘狀態(tài)，二次電源斷開，“遠方/就地”轉(zhuǎn)換開關(guān)在“0”位，控制面板各指示燈及綜保裝置均無顯示，斷路器及其所接負荷回路良好，可隨時根據(jù)運行需要投入熱備用狀態(tài)，若設(shè)備長期處于冷備用，投入前應(yīng)按相關(guān)規(guī)定測量絕緣值。

真空斷路器的相關(guān)操作及注意事項：

將斷路器從手車室內(nèi)拉出至檢修小車上的操作：

前提：斷路器處于冷備用狀態(tài)（斷路器處于分閘狀態(tài)、二次電源退出、斷路器手車在試驗位置、二次插件取下，打開手車室柜門）

①.準(zhǔn)備檢修小車：檢查檢修小車完好，各部件牢固，將檢修小車推至需要拉出的斷路器手車室前；

②.使檢修小車定位桿對準(zhǔn)開關(guān)柜上的定位孔，推動檢修小車靠近柜體，使檢修小車上鎖勾勾在柜體上，調(diào)節(jié)檢修小車托盤下的調(diào)節(jié)螺母，使檢修小車的軌道與柜軌道相連接，雙手握緊手車底盤鎖環(huán)，先向內(nèi)操作解除鎖扣，再人力向外將手車?yán)龅綑z修小車上，手車底盤鎖環(huán)應(yīng)到達檢修小車上的鎖扣位置。

將斷路器從檢修小車推入至開關(guān)柜手車室內(nèi)的操作：

前提：斷路器處于分閘狀態(tài)，斷路器三相上、下觸頭完好清潔，試驗短接線已拆除，經(jīng)檢測量各項值合格，手車室內(nèi)清潔無雜物。

① .將檢修小車緩慢推至需要推入的斷路器手車室前；

②.使檢修小車定位桿對準(zhǔn)開關(guān)柜上的定位孔，推動檢修小車靠近柜體，使檢修小車上鎖勾勾在柜體上，調(diào)節(jié)檢修小車托盤下的調(diào)節(jié)螺母，使檢修小車的軌道與柜軌道相連接，雙手握緊手車底盤鎖環(huán)，先向內(nèi)操作解除鎖扣，再人力向內(nèi)將手車推入到開關(guān)柜手車室內(nèi)，手車底盤鎖環(huán)應(yīng)到達手車室的鎖扣位置，并鎖牢。此時斷路器手車已處于試驗位置。

真空斷路器所接負荷的絕緣測量：

新電氣設(shè)備安裝完成初次使用前、長期冷備用后、電氣設(shè)備一次回路有過檢修的等情況下，在送電前需測量該電氣設(shè)備的絕緣電阻值，用以確認該電氣設(shè)備一次回路具備送電條件。

測量絕緣電阻值前，必須確定設(shè)備處于冷備用狀態(tài)，在斷路器出線側(cè)測量。

真空斷路器所接電氣設(shè)備絕緣電阻測量操作原則：

核對確認測量設(shè)備→將設(shè)備斷路器轉(zhuǎn)至冷備用→核對確認測量設(shè)備后柜門→按兆歐表使用規(guī)范依次測量出線側(cè)A相對地、B相對地、C相對地，AB相間、AC相間、BC相間絕緣值，并記錄好。

如若發(fā)現(xiàn)異常，不得對設(shè)備送電；絕緣值合格的，按倒閘操作票要求將斷路器投至要求狀態(tài)。

電氣設(shè)備進行絕緣值測量時的注意事項：

①確認測量設(shè)備，防止誤入帶電間隔；

②設(shè)備開關(guān)必須在冷備用狀態(tài)時才允許測量，測量前確認設(shè)備回路上無人工作；

③測量前對設(shè)備充分放電，防止設(shè)備殘留電荷傷人；

④按兆歐表使用規(guī)范進行測量（包括表的電壓等級選擇、表的好壞判斷、操作規(guī)范、測量后的放電規(guī)定等）；

⑤按規(guī)定佩戴好絕緣手套，測量時注意和帶電設(shè)備保持安全距離；

測量前務(wù)必確認出線側(cè)，防止電源側(cè)、出線側(cè)混淆，測量時兆歐表“E端”應(yīng)接在配電柜地線排或接地良好的金屬柜上，不允許使用零線與“E端”連接作為接地點。

高壓開關(guān)柜正常使用條件：

環(huán)境溫度：周圍空氣溫度不超過 40℃(上限)，一般地區(qū)為-5℃(下限)，嚴(yán)寒地區(qū)可以為-15℃。環(huán)境溫度過高,金屬的導(dǎo)電率會減低,電阻增加,表面氧化作用加劇;另一方面,過高的溫度,也會使柜內(nèi)的絕緣件的壽命大大縮短,絕緣強度下降。反之,環(huán)境溫度過低,在絕緣件中會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,最終會導(dǎo)致絕緣件的破壞。

海拔高度：一般不超過1000米；

環(huán)境濕度：日平均值不大于95%，月平均值不大于90%；

地震烈度：不超過8度；

其它條件：沒有火災(zāi)、爆炸危險、嚴(yán)重污染、化學(xué)腐蝕及劇烈振動的場所。

本段課件部分取材于互聯(lián)網(wǎng)，作者：王凱。以某項目高壓開關(guān)柜為例。

高壓開關(guān)柜二次回路：

10kV配電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要位置。

10kV配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等五個環(huán)節(jié)的一個重要組成部分。為了確保10kV配電系統(tǒng)的正常運行，必須正確地設(shè)置繼電保護裝置對其保護。

繼電保護裝置定義：指能反映電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種裝置。

繼電保護裝置的構(gòu)成：常規(guī)繼電保護裝置由單個繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成。

繼電保護裝置的繼電保護原理：在電力系統(tǒng)中利用正常運行和故障時各物理量的差別構(gòu)成各種不同原理和類型繼電保護裝置去保護。

繼電保護裝置的主要作用：通過縮小事故范圍或預(yù)報事故的發(fā)生，來達到提高系統(tǒng)運行的可靠性，并最大限度地保證供電的安全和不間斷。

繼電保護裝置的基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。

電流保護：反映電力系統(tǒng)中電氣元件故障或不正常運行狀態(tài)前后電流變化的保護；如，定時限過電流保護、反時限過電流保護、電流速斷保護、過負荷保護和零序電流保護等。

按GB50062-2008《電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：對3~66kV電力線路，應(yīng)設(shè)相間保護、單相接地保護和過負荷保護。

相間保護：

（1）35kV及以下的單側(cè)電源供電線路常采用三段式電流保護裝置。

原理：繼電保護裝置反映電流增大而動作于斷路器的跳閘機構(gòu)，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。

優(yōu)點：動作時間比較準(zhǔn)確，整定簡單

缺點：所需繼電器數(shù)量較多，接線復(fù)雜，且一般直流操作電源，需設(shè)置直流屏，投資較大，靠近電源處保護裝置動作時間較長。

組成：

Ⅰ段：瞬時電流速斷保護；

Ⅱ段：限時電流速斷保護；

Ⅲ段：定時限過電流保護。

工作原理圖：AB段線路的保護裝置1的第一段為瞬時電流速斷保護，它的保護范圍是線路AB首端的一部分（類似L1），動作時限為(紅色)tⅠ,它由電流繼電器和中間繼電器的固定時間決定的（繼電器：0.04~0.08秒，斷路器：0.06~0.15秒）；第二段為電流速斷保護，它的保護范圍是線路AB的全部并伸延至線路BC的一部分（類似L2），其動作時限為(紅色)tⅡ=(綠色)tⅠ+△t；（△t為時限級差，一般為0.5秒）

第一段和第二段共同構(gòu)成線路AB的主保護；

第三段為定時限過電流保護，保護范圍包括線路AB及線路BC的全部（類似L3），動作時限為（紅色）tⅢ=(綠色)tⅢ+△t；

第三段作為后備保護，當(dāng)線路BC的保護拒動或斷路器QF2失靈時，線路AB的過電流保護均可起后備保護作用，這叫遠后備保護；當(dāng)線路AB的主保護拒動時，線路AB的第三段（定時限過電流保護）保護起后備保護作用，成為近后備保護。

接線原理圖：采用兩相不完全星形接線方式，圖中K1、K2、K7、K10（粉色回路）構(gòu)成繼電保護裝置的第一段保護，即瞬時電流速斷保護； K3、K4、K8、K11（黃色回路）構(gòu)成繼電保護裝置的第二段保護，即限時電流速斷保護； K5、K6、K9、K12（青色回路）構(gòu)成繼電保護裝置的第三段保護，即定時限過電流保護；任何一段保護動作時，均有相應(yīng)的信號繼電器掉牌，從而知道哪段保護曾動作過，以便分析故障的大概范圍。

注：線路相間短路的電流保護不一定都用三段，也可以只用兩段，即瞬時或限時電流速斷保護作為Ⅰ段，過電流保護作為第Ⅱ段。

定義：反時限過電流保護是利用具有反時限特性的電流繼電器，如GL-15系列感應(yīng)式電流繼電器構(gòu)成的過電流保護。

特點：在同一線路不同點短路時，由于短路電流不同，因而保護具有不同的動作時限，在線路靠近電源端短路時，短路電流較大，動作時限較短。

感應(yīng)式電流繼電器動作原理：

將磁導(dǎo)體1的磁極分為兩部分，在其中一部分加短路環(huán)2④，另一部分不加，（從短路環(huán)包圍的截面下穿出來的磁通Φ1，滯后于無短路環(huán)的截面下穿出來的磁通Φ2，它們在時間上有相位差ψ，且在空間位置上不重合。）這樣的不同的兩個磁通穿過鋁盤3時，便在鋁盤上產(chǎn)生一個電磁轉(zhuǎn)矩Mem ⑤。

當(dāng)繼電器中的電流達到感應(yīng)元件動作電流⑥的20%~30%時，在鋁盤上產(chǎn)生的電磁力矩即可克服摩擦阻力矩Mf，鋁盤緩緩轉(zhuǎn)動?！^電器的正常狀態(tài)。

當(dāng)電流等于或大于感應(yīng)元件的動作電流時，鋁盤上的電磁力矩Mem（相應(yīng)的作用力為F1）和鋁盤切割永久磁鐵6的磁通時產(chǎn)生的制動力矩Mbrk（相應(yīng)的作用力為F2）都增大，在F1和F2的共同作用下，產(chǎn)生使鋁盤3連同可動框架4繞軸18順時針轉(zhuǎn)動的合成力矩Mrsl。當(dāng)Mrsl克服了彈簧5的反作用力矩Mel，框架4繞軸18轉(zhuǎn)動，使螺旋桿7與扇形齒輪8嚙合。這時，螺旋桿7的旋轉(zhuǎn)帶動扇形齒輪8抬高，其上的頂桿23將瞬時銜鐵10左端的橫擔(dān)9抬高，使瞬時銜鐵10的右端與磁導(dǎo)體1的氣隙減小，直至銜鐵被吸下，橫擔(dān)9沖上去使觸點12接通，繼電器動作。

當(dāng)加入繼電器的電流超過感應(yīng)元件動作電流的2~8倍時，銜鐵10瞬時被吸下，橫擔(dān)9沖上去將觸點12接通，繼電器立即動作?！^電器瞬時動作。

工作原理圖：

線路WL1的保護裝置1、線路WL2的保護裝置2；

首先算出保護1及保護2的動作電流Iact.1及Iact.2，且Iact.1> Iact.2；

在Id.k作用下保護2的動作時限為，見圖中A點；為了保證動作的選擇性，在Id.k作用下保護1的動作時限為應(yīng)比大一個時限級差△t(△t一般取0.7秒)

（左：總歸式原理圖）反時限電流保護接線原理圖（右：展開式原理圖）

接線原理圖：當(dāng)被保護的線路發(fā)生相間短路故障時，短路電流經(jīng)電流互感器變換為二次電流流入相應(yīng)的電流繼電器KA1~KA2中，由于這個電流大于電流繼電器的動作電流，所以，電流繼電器起動；經(jīng)過一定延時后（反時限特性），相應(yīng)電流繼電器的常開觸點先閉合，緊接著常閉觸點斷開，這時斷路器QF因其過流脫扣器SLT被“去分流（紅色回路）”而勵磁，操作機構(gòu)動作，斷路器跳閘，切除短路故障。在繼電器KA去分流跳閘的同時，其信號牌掉下，指示保護裝置已經(jīng)動作。在短路故障切除后，繼電器自動返回，其信號牌可利用外殼上的旋鈕手動復(fù)位。

電流繼電器有兩對相連的常開和常閉觸點，根據(jù)繼電保護要求，其動作程序是常開觸點先閉合，常閉觸點后斷開，即構(gòu)成一組“先合后斷的轉(zhuǎn)換觸點”。

若常閉觸點先斷開，將造成電流互感器二次側(cè)帶負荷開路，這是不允許的，同時將使繼電器失電返回，不起保護作用。

接成開口三角的二次繞組接過電壓繼電器，系統(tǒng)正常運行時，開口三角處電壓接近于0，繼電器不動作，當(dāng)一次電路發(fā)生單相接地故障時，開口三角處電壓為接近于100V的零序電壓，使電壓繼電器動作，發(fā)出報警的燈光信號和音響信號，即預(yù)告信號小母線得電；

實際工程應(yīng)用中，絕緣監(jiān)察裝置取消，過電壓繼電器用電阻代替，因為是無人值守的計量室，即使報警也是無具體實質(zhì)作用；再者，發(fā)生單相接地故障時，將會造成三相電壓不平衡，接成Y0的二次繞組中的三只電壓表測得相電壓，當(dāng)一次電路某一相發(fā)生接地故障時，電壓互感器二次側(cè)對應(yīng)相的電壓表指零，其他兩相的電壓表讀數(shù)則升高到線電壓。

指零電壓表所在相即發(fā)生單相接地故障相線，但是這種絕緣監(jiān)視裝置不能判明是哪一條線路發(fā)生了故障，因此叫它是無選擇性的，適用于出線不多的系統(tǒng)及作為有選擇性的單相接地保護的輔助裝置。

依據(jù)GB/T50063-2008《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》：

1、指針式測量儀表測量范圍的選擇，宜保證電力設(shè)備額定值指示在儀表標(biāo)尺的2/3處；

2、1200V及以上的線路，1200V以下的供電、配電和用電網(wǎng)絡(luò)的總干線路應(yīng)測量交流電流；

3、各電壓等級的交流主母線應(yīng)測量交流電壓；

4、中性點非有效接地系統(tǒng)的主母線，宜測量母線的一個線電壓和監(jiān)測絕緣的三個相電壓；

5、3kV及以上輸配電線路和用電線路應(yīng)測量有功功率和無功功率；

電能計量聯(lián)合接線盒：

依據(jù)GB/T50063-2008《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》：電能表的電流和電壓回路應(yīng)分別裝設(shè)電流和電壓專用試驗接線盒；

電能計量裝置二次回路中的電能計量聯(lián)合接線盒的作用是將互感器引出的的二次線經(jīng)電能計量聯(lián)合接線盒的接線端的端子串并聯(lián)后再接到電能表的接線端子；

電能計量聯(lián)合接線盒適用于單相照明和各種電壓等級的三相有功、無功電能計量聯(lián)合接線；

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類計量裝置的二次回路中必須配套安裝電能計量聯(lián)合接線盒，為計量裝置的現(xiàn)場校驗、用電檢查及更換電能表提供必要條件；

安裝：電能計量聯(lián)合接線盒應(yīng)安裝在電能計量柜的內(nèi)部，一般安裝在電能表位置的正下方，與電能表底部的距離為100mm~200mm，以方便電能表及電能計量聯(lián)合接線盒的二次接線和不影響現(xiàn)場檢測或用電檢查時的安全操作為原則。

接線：水平放置電能計量聯(lián)合接線盒時，其下端接線由互感器二次側(cè)接入，上端接線至電能表側(cè)，其中電能計量聯(lián)合接線盒的電壓連接片（可移動）向上為電能表接通電壓，向下為斷開；

圖：為三相四線制接線

依據(jù)GB/T50063-2008《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》：

1、符合容量為315kVA及以上的計費用戶的電能計量裝置，應(yīng)為Ⅲ類電能計量裝置；

2、Ⅲ類電能計量裝置要求電壓互感器的準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于0.5級(經(jīng)研院要求0.2級,二次額定負載不低于40VA)，電流互感器的準(zhǔn)確度等級不應(yīng)低于0.5S級（經(jīng)研院要求0.2S，二次額定負載不低于20VA)；

3、中性點非有效接地系統(tǒng)的電能計量裝置宜采用三相三線的接線方式；

4、1200V及以上的線路，1200V以下網(wǎng)絡(luò)的總干線應(yīng)計量有功電能；

5、10kV及以上的線路應(yīng)計無功電能；

測量回路接線：

依據(jù)GB/T50063-2008《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》：

1、交流電流回路：

1.1 電流互感器二次電流回路的電纜芯線截面，5A的計量回路不宜小于4m㎡,1A的計量回路不宜小于2.5m㎡,其他測量回路不宜小于2.5m㎡；

1.2 三相三線制接線的電能計量裝置，其兩臺電流互感器二次繞組與電能表間宜采用四線連接（經(jīng)研院要求：四線顏色分開，A相電流采用粉、灰二色，C相電流采用藍、黑二色）；

2、交流電壓回路：

2.1 電壓互感器的二次繞組應(yīng)有一點接地。對于中性點有效接地或非有效接地系統(tǒng)，星形接線的電壓互感器主二次繞組應(yīng)采用中性點一點接地；對于中性點非有效接地系統(tǒng)，V形接線的電壓互感器主二次繞組應(yīng)采用B相一點接地；

2.2 電壓互感器二次電壓回路的電纜芯線截面，一般計量回路不應(yīng)小于4m㎡其他測量回路不應(yīng)小于2.5m㎡；

儀表裝置安裝條件：

依據(jù)GB/T50063-2008《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》：

1、測量儀表裝置宜采用垂直安裝，表中心線向各方向的傾斜角度不應(yīng)大于1度，測量儀表裝置的安裝高度應(yīng)符合下列要求：

（1）常用電測量儀表應(yīng)為1200~2000mm;

（2）電能表室內(nèi)應(yīng)為800~1800mm（經(jīng)研院要求：電能表安裝高度距地600~1800mm），室外不應(yīng)小于1200mm；計量箱底邊距地面室內(nèi)不應(yīng)小于1200mm，室外不應(yīng)小于1600mm。

回路解析：

交流電流保護回路：

當(dāng)一次電路發(fā)生短路故障時，產(chǎn)生的短路電流流經(jīng)電流互感器一次繞組，其二次繞組感應(yīng)出的電流達到電流繼電器動作電流時，繼電器動作（即動合常開輔助觸點閉合、動斷常閉輔助觸點斷開），回路導(dǎo)通，過流脫扣器勵磁，斷路器跳閘，實現(xiàn)過流保護。

交流控制回路：

電壓互感器提供交流操作電源供電壓小母線，控制回路串有熔斷器保護。⑴

儲能回路：斷路器采用彈簧操作機構(gòu)，電機儲能，按下旋鈕HK，電動機儲能，儲能完畢后，白燈BD亮，表示電機儲能完成。

合閘回路：斷路器跳閘后，待短路故障清除，準(zhǔn)備合閘：將轉(zhuǎn)換開關(guān)KK合閘位置觸點5-8閉合，斷路器常閉輔助觸點DL1在斷路器跳閘狀態(tài)下為常態(tài)是閉合的，則回路導(dǎo)通，斷路器合閘線圈勵磁，斷路器合閘，斷路器常開輔助觸點DL2在斷路器合閘狀態(tài)下閉合；轉(zhuǎn)換開關(guān)松開手時，手柄自動復(fù)歸45度，到合閘后位置，即16-13觸點接通,斷路器紅燈HD亮，表示跳閘回路良好，為分閘作準(zhǔn)備,因紅燈串有限流電阻，所以回路電流很小，故此時跳閘線圈不動作。

跳閘回路：手動斷路器跳閘時，將轉(zhuǎn)換開關(guān)KK分閘位置觸點6-7閉合，斷路器常開輔助觸點DL2在斷路器合閘狀態(tài)下閉合，跳閘線圈TQ勵磁，斷路器跳閘，斷路器常閉輔助觸點DL1在斷路器跳閘狀態(tài)下為常態(tài)是閉合的；轉(zhuǎn)換開關(guān)松開手時，手柄自動復(fù)歸90度，到分閘后位置，即11-10觸點接通,斷路器綠燈LD亮，表示合閘回路良好，為合閘作準(zhǔn)備,因綠燈串有限流電阻，所以回路電流很小，故此時合閘線圈不動作。

負荷監(jiān)控跳閘回路：當(dāng)超負荷時，負荷觸點FK閉合，跳閘線圈導(dǎo)通，斷路器跳閘。

跳閘報警回路：當(dāng)斷路器跳閘后，斷路器常閉輔助觸點DL3在斷路器跳閘狀態(tài)下為常態(tài)是閉合的，同時斷路器跳閘前斷路器的狀態(tài)時合閘的，而轉(zhuǎn)換開關(guān)是合閘后位置，即1-3和19-17觸點是導(dǎo)通的，則事故音響信號小母線得電；

端子排是實現(xiàn)屏內(nèi)設(shè)備與外部控制電纜連接的中間導(dǎo)電器件。

端子種類及用途

電流端子：是指電力系統(tǒng)中，連接CT到表計的端子。特點是：為測試方便，該端子可在端子上不拆線分?jǐn)嗪瓦B接。

1.試驗端子：用于電流互感器二次繞組出線與儀表、繼電器線圈之間的連接，可以在此端子上接入試驗儀表，對回路進行試驗；

2.連接型試驗段子：用于在端子上需要彼此連接的電流試驗回路；

電壓端子，是指電力系統(tǒng)中，連接PT到表計的端子。特點是：內(nèi)部一般有一個熔斷器。

1.一般端子：連接電氣裝置不同部分的導(dǎo)線；

2.連接端子：用于回路分支或合并時，端子間進行連接用；

3.終端端子：用于端子排的終端或中間，固定端子或分隔各安裝單位；

4.標(biāo)準(zhǔn)端子：用于很方便需要斷開的回路；

5.特殊端子：可在不松動或不斷開已接好的導(dǎo)線情況下斷開回路；

注：電壓端子絕對不允許代替電流端子。原因是電壓端子的熔斷器在熔斷時，使CT開路，會造成過電壓，非常危險。故電壓端子不允許當(dāng)電流端子用。

電流端子用于電壓端子，少了熔斷器，前面還需要安裝熔斷器，故也沒有人如此使用電流端子代替電壓端子。

端子排的設(shè)計原則：

1.同一屏內(nèi)，不同安裝單位應(yīng)有各自獨立的端子排；

2.同一屏內(nèi)，不同安裝單位之間的連接，或與屏外設(shè)備間連接，均應(yīng)經(jīng)端子排；

3.同一屏內(nèi)，同一安裝單位設(shè)備之間的連接，一般直接連接而不經(jīng)端子排；

4.屏內(nèi)設(shè)備與屏頂小母線的連接。有的經(jīng)端子排，對不經(jīng)常操作、不易損壞及檢修不需拆線的二次設(shè)備可不經(jīng)端子排；

5.電流互感器二次交流電流回路應(yīng)經(jīng)試驗端子與屏內(nèi)設(shè)備相連接。同一屏內(nèi)測量表計之間的連接不經(jīng)過端子排；

6.端子排應(yīng)按照交流電流、交流電壓、信號、控制等其它回路順序，從上到下或從左到右布置；

7.端子排應(yīng)有30%的預(yù)留端子作為備用。

端子排的分組及排列順序：

同一安裝單位的端子排一般按交流電流回路、交流電壓回路、信號回路、控制回路、其它回路和轉(zhuǎn)接回路進行分組。端子排由上至下或由左至右按下列順序排列。

1.交流電流回路：按每組電流互感器分組；不同組的電流互感器按其數(shù)字編號大小，由小數(shù)字至大數(shù)字順序在端子排上由上至下或由左至右排列；同一組的電流互感器回路端子按A、B、C、N的順序排列。

例如：有兩組電流互感器分別為TA1、TA2，由于TA1的數(shù)字標(biāo)號為“1”最小，則其回路布置在端子排最上部，再按A411、B411、C411、N411的順序排列；然后再排TA2回路。（注：401~599）

2.交流電壓回路：按每組電壓互感器分組；不同組的電壓互感器按其數(shù)字編號大小，由小數(shù)字至大數(shù)字順序在端子排上由上至下或由左至右排列；同一組的電壓互感器回路端子按A、B、C、N、L的順序排列。

例如：有兩組電流互感器分別為TV1、TV2，由于TA1的數(shù)字標(biāo)號為“1”最小，則其回路布置在端子排最上部，再按A611、B611、C611、N611、L611的順序排列；然后再排TV2回路。（注：601~629）

3.信號回路：按事故、位置、預(yù)告及指揮信號進行分組。每一組再按其二次回路標(biāo)號數(shù)字的大小排列，小數(shù)字標(biāo)號布置在信號回路端子排最上部；

4.控制回路：按控制回路的各組熔斷器（或回路電源開關(guān)）進行分組，每組回路排列在一起，再按二次回路標(biāo)號組順序先100…再200…，最后300…。每組二次回路標(biāo)號組排列，先按二次回路標(biāo)號由小到大排列正極性回路，再按二次回路標(biāo)號由大到小排列負極性回路；(1~399)

本段作者：夕眸，來源于互聯(lián)網(wǎng)。

本文來源于互聯(lián)網(wǎng)，由于取材不同，不能連貫，僅供學(xué)習(xí)。暖通南社整理編輯于2018年1月18日。