一 . 开关柜简介

开关柜是指按一定的线路方案将一次设备、二次设备组装而成的成套配电装置，是用来对线路、设备实施控制、保护的。开关柜的结构大体类似，主要分为母线室、断路器室、二次控制室（仪表室）、馈线室，各室之间一般有钢板隔离。

内部元器件包括：母线（汇流排）、断路器、常规继电器、综合继电保护装置、计量仪表、隔离刀、指示灯、接地刀等。

1. 按断路器安装方式分

（1）移开式或手车式：表示柜内的主要电器元件(如:断路器)是安装在可抽出的手车上的，由于手车柜有很好的互换性，因此可以大大提高供电的可靠性，常用的手车类型有：隔离手车、计量手车、断路器手车、PT手车、电容器手车和所用变手车等。

移开式开关柜

（2）固定式：表示柜内所有的电器元件(如：断路器或负荷开关等)均为固定式安装的，固定式开关柜较为简单经济。

固定式开关柜

2. 按安装地点分

（1）用于户内(用N表示)；表示只能在户内安装使用。

（2）用于户外(用W表示)；表示可以在户外安装使用。

3. 按柜体结构分

（1）金属封闭铠装式开关柜，主要组成部件(例如：断路器、互感器、母线等)分别装在接地的用金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备。

（2）金属封闭间隔式开关柜，与铠装式金属封闭开关设备相似，其主要电器元件也分别装于单独的隔室内，电气控制柜方案，但具有一个或多个符合一定防护等级的非金属隔板。

（3）金属封闭箱式开关柜开关柜外壳为金属封闭式的开关设备。

（4）敞开式开关柜，无保护等级要求，外壳有部分是敞开的开关设备。

二 . 型号GGD、 GCK、GCS、MNS、MCS介绍

1.GGD系列

(1) 用途

GGD型交流低压配电柜适用于变电站、发电厂、厂矿企业等电力用户的交流50Hz，额定工作电压380V，额定工作电流1000-3150A的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。

GGD型交流低压配电柜是根据能源部，广大电力用户及设计部门的要求，按照安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压配电柜。

产品具有分断能力高，动热稳定性好，电气方案灵活、组合方便，系列性，实用性强、结构新颖，防护等级高等特点。可作为低压成套开关设备的更新换代产品使用。

(2) 产品型号及含义

(3) 结构特点

①　GGD型交流低压配电柜的柜体采用通用柜形式，构架用8MF冷弯型钢局部焊接组装而成，并有20模的安装孔，电气控制柜价格，通用系数高。

②　GGD柜充分考虑散热问题。在柜体上下两端均有不同数量的散热槽孔，当柜内电器元件发热后，热量上升，通过上端槽孔排出，而冷风不断地由下端槽孔补充进柜，使密封的柜体自下而上形成一个自然通风道，达到散热的目的。

③　GGD柜按照现代化工业产品造型设计的要求，采用黄金分割比的方法设计柜体外形和各部分的分割尺寸，使整柜美观大方，面目一新。

④　柜体的顶盖在需要时可拆除，便于现场主母线的装配和调整，柜顶的四角装有吊环，用于起吊和装运。

⑤　柜体的防护等级为IP30，用户也可根据环境的要求在IP20—IP40之间选择。

(1) 产品型号及含义

(2) 用途

GCS型低压抽出式开关柜使用于三相交流频率为50Hz，额定工作电压为400V（690V），额定电流为4000A及以下的发、供电系统中的作为动力、配电和电动机集中控制、电容补偿之用。广泛应用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等场所，河南电气控制柜，也可用在大型发电厂，石化系统等自动化程度高，要求与计算机接口的场所。

执行标准:本产品符合GB7251.1-1997《低压成套开关设备和控制设备》和JB/T9661-1999《低压抽出式成套开关设备》的要求。

(3) 结构特点：

⑥　框架采用8MF型开口型钢，主构架上安装模数为E=20mm和100mm的Φ9.2mm的安装孔，使得框架组装灵活方便。

⑦　开关柜的各功能室相互隔离，其隔室分为功能单元室、母线室和电缆室。各室的作用相对独立。

⑧　水平母线采用柜后平置式排列方式，以增强母线抗电动力的能力，是使主电路具备高短路强度能力的基本措施。

⑨　电缆隔室的设计使电缆上、下进出均十分方便。

⑩　抽屉高度的模数为160mm。抽屉改变仅在高度尺寸上变化，其宽度、深度尺寸不变。相同功能单元的抽屉具有良好的互换性。单元回路额定电流400A及以下。

?　抽屉面板具有分、合、试验、抽出等位置的明显标志。抽屉单元设有机械联锁装置。1抽屉单元为主体，同时具有抽出式和固定性，可以混合组合，任意使用。

?　柜体的防护等级为IP30 IP40，还可以按用户需要选用。

环网柜的作用是：

环网是指环形配电网，即供电干线形成一个闭合的环形，供电电源向这个环形干线供电，从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电。

这样的好处是，每一个配电支路既可以同它的左侧干线取电源，又可以由它右侧干线取电源。当左侧干线出了故障，它就从右侧干线继续得到供电，而当右侧干线出了故障，它就从左侧干线继续得到供电，这样一来，尽管总电源是单路供电的，但从每一个配电支路来说却得到类似于双路供电的实惠，从而提高了供电的可靠性。

环网柜是一个约定俗成的叫法，原指的是负荷开关柜用于环网式供电，现在经常被人当作负荷开关柜的代名词（多用负荷开关），而不管是否被用于环网式供电，如有些线路要合环运行（俗称手拉手），或有可能进行负荷割接 （将一条线上的负荷切换到另一条线上） 实现这些功能的配电柜就叫环网柜。

环网柜与箱变的关系是：

箱变可以是环网柜的终端之一。环网柜，把几路进线，构进一个环网，实现二路或是多路进线。

1、额定容量：指额定工作条件下变压器的额定输出能力（等于U×I，单位为kVA）；

2、额定电压：空载、额定分接下，端电压的值（即一次、二次侧电压值）；

3、空载损耗：空载条件下，变压器的损耗（也叫铁耗）；

4、空载电流：空载条件下，一次侧线圈流过的电流值；

5、短路损耗：一次侧通额定电流，二次短路时所产生的损耗（主要是线圈电阻产生的）；

6、分接（抽头）的概念：

为适合电网运行需要，一般的变压器高压侧都有抽头，这些抽头的电压值都是用额定电压的百分比表示的，即所谓的分接电压。例如，高压10kV的变压器具有±5%的抽头，就是说该变压器可以运行在三个电压等级：10.5kV(+5%)、10kV（额定）、9.5kV（-5%）。一般来说，有载调压变压器的抽头数（分接点）较多，如7分接点（±3×2.5%）和9分接点（±4×2%）等。由于不能够完全保证分接开关的同步切换，所以有载调压变压器一般不能够并联运行。

7、有功负荷：

电力系统中产生机器能或热能的负荷。但是负载中纯阻性的负荷只消耗有功功率，如电热、电炉、照明等电力负荷完全是有功负荷。而异步电动机、同步电动机的负载中既消耗有功功率，同时又消耗无功功率，其中作功产生机器能的部分属有功负荷。有功负荷要由发电机有功功率来供应。树上鸟教育电气设计在线培训

8、无功负荷：

在电力负载中不作功的部分。只在感性负载中才消耗无功功率。如：变压器、电动机、空调、冰箱等。所以在发电机输出有功功率的同时，还需要提供无功功率。

无功功率不能满足电网时，系统的电压将会下降，为了满足用户的需求，所以在变电所里要安装无功补偿器，来保持无功功率的平衡，这样才能维持电压水平。

9、事故备用：

电力系统中备用容量的组成部分之一。由于发电设备可能发生临时性或故障而影响供电，所以系统必须设置一定数量的事故备用电源，来确保电力设施的安全.

10、系统解列：

为了防止系统失步和事故扩大，将完整的电力系统分解为几个不再同步运行的独立系统的一种措施。解列后某些局部系统可能会发生功率不足，频率和电压的下降因此需要切除部分负荷，来防止整个系统的稳定遭到破坏。

PT（TV）/CT（AV）

互感器实际上就是一种特殊的变压器，主要用来从电气上隔离一次回路与控制回路，从而扩大二次设备（仪表、综保等）的使用范围。

采用PT/CT可以避免一次回路的高电压/大电流直接进入到二次控制设备（如：仪表、综保装置等），也可以防止由于控制设备故障影响一次回路的运行。

1、电流互感器（CT、AV）的特点是：一次侧绕组N1粗而少、二次侧绕组N2细而多，二次侧的额定电流I2一般为5A（根据N1I1＝N2I2可以近似算出一次侧电流I1，或者根据一次侧电流I1选择相应变比的电流互感器）。由于CT在工作时一次绕组和二次绕组都是分别串联在一次回路与二次控制回路中的，根据变压器的特性U1I1＝U2I2可以得出，二次侧在工作时的工作电压，该电压在开路时非常大，故CT是不允许开路的。按照用途来划分，通常可以分为保护和测量用CT。测量CT在一次回路出现短路故障时，容易饱和，以限制二次电流（二次绕组侧电流I2）过大，达到保护综保装置的目的；而保护CT在一次回路出现短路故障时，不应出现保护现象，以保证综保装置可靠动作。

2、变比：变压器高压侧绕组与低压侧绕组匝数之比称为变比，近似可用高压侧与低压侧额定电压之比表示。

3、电压互感器（PT、AV）的特点是：一次绕组匝数N1多，二次绕组匝数N2少，相当于一个降ya变压器（二次侧额定电压一般为100V）。由于PT在工作时一次绕组和二次绕组都是分别并联在一次回路和二次控制回路电压线圈的，而由于电压线圈的阻抗很大，所以PT二次侧的电流非常小，二次绕组近似于空负荷状态；但二次绕组本身的阻抗是很小的，所以如果二次绕组短路，则将会导致非常大的二次侧电流（N1I1＝N2I2）。故PT的二次绕组不能够短路。

手车/抽屉

手车和抽屉分别是高压开关柜和低压开关柜的一部分，分别安装高压断路器和低压断路器及其继电器等元器件。由此划分出手车式开关柜（高压）和抽屉式开关柜（低压），他们与固定式开关柜的功能是基本相同的，主要区别是方便了维护和检修（手车和抽屉都可以通过机械操作机构摇把来推进、拉出）。手车和抽屉一般都有工作（正常运行时）、试验（试投运和现场试验时）和退出（维护、检修时）三种位置状态。

接地刀

接地刀（也叫接地开关）主要：一是用来在线路和设备检修时，为确保人员安全进行接地用的；二是可以用来人为地造成系统的接地短路，达到控制保护的目的。

第1个作用很好理解，不做介绍。第二个作用是这样的：接地刀通常是接在降ya变压器的高压侧，当受电端发生故障或者变压器内部故障时，接地刀开关应自动闭合，造成接地短路故障，迫使送电端（上端）断路器迅速动作，切断故障，所以说这是个人为的接地短路故障，目的就是保证送电端的断路器能够快速动作。

接触器

接触器是一种用于远距离频繁接通和开断交直流主电路及大容量控制电路的电器，主要控制对象是电动机、照明、电容器组等，分交流接触器和直流接触器。与断路器相比，不同之处在于：动作频率非常高（因此要求其电气寿命和机械寿命足够长）；有较高的的开断和接通容量，但是一般用在1kV及以下的电压等级中，无法与断路器的几十千伏、几百千伏相比。

继电器

继电器是用来在控制回路中控制其他电器（一般是一次电气主设备）动作或在主电路中作为保护用以及作信号转换用的电器，只适用于远距离的分断、接通小容量控制回路，比如：交流/直流电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、热继电器等。