高压开关柜的设计与应用分析

高压开关柜的设计与应用分析

康博全

顺特电气设备有限公司

摘要：在供电过程中，电力设备占据着非常重要的角色，而高压开关柜是最常见的一种电力仪器，为了满足用电需求量的增加，我们必须对高压开关柜的设计以及应用进行系统且全面的研究。文章简要阐述了高压开关及其电力系统概况，详细分析了高压开关柜设计与应用的重要性。

关键词：高压开关柜；设计；应用

电力设备是电力能够顺利进入到千家万户进行使用的前提条件。在目前的情况下，高压开关柜是在电力系统中广泛使用的一种设备。对于高压开关柜而言，主要的作用就是控制和保护电力系统的正常发电、输电以及对电能的转化。但是因为开关在使用过程中有不同的功能，所以可以将开关分成不同的种类，例如断路器和负荷开关等。如果想要电力系统能够保持正常运转，使用高压开关柜是一种非常不错的方法。由此可见，高压开关柜的正常设计并且生产是我国的电力能够得到正常使用的前提条件，对于我国的电力企业而言也是十分重要的。因此对于高压开关柜设计和应用的讨论就显得尤其重要。文章主要对高压开关柜设计和应用进行了分析。

1、高压开关柜及其电力系统概况

1.1高压开关柜的涵义

通常高压开关柜的作用是在电力系统运行过程中通过对配电、输电和变电的消耗和转变进行相应的控制和保护。其会按照电压等级适用于相关千伏的电器，选择符合相关条件的高压开关柜。并且高压开关柜是由隔离开关、高压负荷开关、接地开关和电器元件等设备组成的配电设备。其中空气和绝缘材料都是高压开关柜内部的绝缘载体，输送和分配电力网中的电力能源是它的主要作用，并且最重要的是要按照有关部门的相关标准和客户的实际需要对其进行严格的设计，尽量减少高压开关柜在其运作时发生的故障问题，保证其设备正常运转。

1.2高压开关柜电力系统的内容

其高压开关的电力系统运行十分方便，可以起到把发电厂、变电站、终端用户和配电线路相互连接变成一个主体，并且根据有关部门的相关标准和法律法规分配其走线方法，通常可分成母线和双电源等走线方法。一般在电力系统运行过程中其走线方法出现的问题有：其一，进一步实现系统中每个方面的需求符合，保证电力系统的安全性和可靠性；其二，可以有效保证高压开关柜电力系统在诸多运作方法中的正常运转功能；其三，其系统在运作过程中主要以节能为主，有效保障其的经济效益。因此在高压开关柜的电力系统中经常使用的接线方法有4种，分别是双电源、母线、旁路母线和单电源等方法，进一步保障高压开关柜系统正常运行。

2、高压开关柜的设计

2.1高压开关柜的结构

组装式是高压开关柜经常使用的安装结构，在安装高压开关柜时其结构和组装方案都非常简单，可以按照其高压开关柜的实际组装现状对一些细小的零部件进行改进，实现想要达成的目标，使高压开关柜的安装更加便利。而且在其进行一次元件设置时，不仅要保证高压开关柜的安全性和可靠性，还应该提高其经济效益。

2.2高压开关柜中一次元件的设计

2.2.1高压开关柜的母线

在高压开关柜进行主母线设计过程中，其对电流和电压的限定控制是关键条件。通常设计图纸会出现两种方式：其一，明确主母线的限定电压值和电流值；其二，可以直接检测主母线的格式，并且根据相关协议对用户进行其格式和额定值的沟通，按照用户的实际情况和要求对主母线进行相应的设计，严格执行其设计方案，保证其主母线的电压值、电流值及格式留有一定的裕度。

2.2.2高压开关柜中互感器的设计

在高压开关柜中电流互感器二次绕组设计其中重要的一点是一定要进行接地，因为其绕组中的绝缘遭到损害时，可以通过其高压电流导入地面，维持其二次绕组的低电流，保证工作人员的人身安全。并且其二次绕组的电流互感器不能开路，确保一次电流不会成为励磁电流，接地可引发其精密电流互感器铁芯过度饱满，使其千伏的电压过高，导致精密电流互感器铁芯的温度严重超高，使其铁芯烧坏。在电流互感器中具备多种形式，如贯穿式、支柱式和母线式等，应按照电气元器件的设置情况和其现在运行的母线连接形式进行合理化的选择。

2.2.3高压开关柜中真空断路器的设计

高压开关柜中断路器主要是可以起到开关器件的作用。而且在高压开关柜正常运行的状态体系，断路器是对断开回路的负荷电流进行接收。如果发生故障问题，断路器会和继电保护装置互相协作，将发生故障的电流及时断开，避免重大故障问题的发生，并保证其断路器具备安全的防跳性能，进一步实现对电气回路的控制。

2.3高压开关柜中二次元件的设计

2.3.1仪表隔间的面板设计

在高压开关柜中设计仪表隔间面板可以有效对这些设备进行检测、监督和调试，并可以保持外观的美感性，确保设备安全稳定的运作。而且其面板中的设备应符合安装条件，在运行、监督和检测完好的情况下进行良好的设计。

面板在进行开孔设置过程中，要确定其面板中元件的位置有没有触碰到别的元件和端子排，并对其进行适当的检测。通常面板上会进行元件的检测工作或设置测量的仪表量，在面板中间设置检测工作量大的设备元器件，进一步保持每块面板上的美观度。

2.3.3高压开关柜中控制回路的设计

在高压开关柜中常用的控制回路有储能、合闸和跳闸三种，剩下的控制回路都是在这些常用的回路中开展的。在储能回路中符合断路器合闸时用到的电力能源是它的主要作用，而合闸回路不仅能手动合闸，还能进行电动合闸。并且断路器出现故障问题时，跳闸回路既可以预防合闸情况发生，还可以使用与之相关的几种防跳闸形式预防跳闸现象发生，如运用综合保护装置、断路器和防跳继电器等系统设备进行防跳保护措施。

3、高压开关柜应用的重要性

3.1要对出现的故障问题进行整改

通过对高压开关柜进行了解和分析，发现高压开关柜应用是保证供电系统正常运行的主要设备，但是现如今大部分高压开关柜发生的故障问题都在机械设备、导电系统和绝缘介质等方面，会导致严重影响供电系统正常运作，不能为人们提供日常电力能源。例如，在使用高压开关柜的过程中一旦作动系统发生机械设备故障问题，开关柜就会发生变形或位移的现象，严重的还会被毁坏，导致其系统设备不能运行的情况发生。还可能因为电气控制回路出现故障问题，导致电路接触不良和接线失误等现象，引发其开关柜转换失灵，因此要对高压开关柜出现的故障问题进行及时整改，确保高压开关柜应用的经济效率，并为人们日常生活提供优质电能。

3.2保证高压开关柜的可靠性

在高压开关柜应用过程中要保证其各个部分的可靠性和安全性，并可以经过长期检测的使用，避免因一些元器件的不良品质导致整个高压开关柜在应用过程中发生事故。因此高压开关柜的设计和应用要根据国家相关规定严格进行，应时常检测所有使用的绝缘介质、相关设备和元件等，可以有效保障高压开关柜正常运行。而且大多数大型的发电装置都会用到高压开关柜，因此对其设备材料的安全性和防护性的要求也十分严格，在设计和应用时要始终保持将高压开关柜的质量和安全放在第一位。可以有效提高电力行业的经济效益，提升高压

开关柜在应用时的可靠性和安全性。

4、结语

综上所述，高压开关柜是电力系统中必备的一种电力设备，因此要不断积累经验对其进行优质的设计，进一步完决在应用高压开关柜过程中发现的故障问题，有效地提供优质的电力能源，提升人们日常生活的质量水平，促进供电行业的快速发展。

参考文献：

[1]梁文滨．刍议高压开关柜的设计与应用[J]．中国新技术新产品，2014，2

[2]朱国谦．浅谈高压开关柜的设计[J]．电气传动自动化，2015，5

[3]宋传山，杨晓青．浅谈10kV高压开关柜设计的几点体会[J]．科技风，2010，4