开关柜有哪些分类及故障分析

开关柜有哪些分类？

从应用角度来看，可对开关柜做如下划分：

(1)进线柜：又叫受电柜，是用来从电网上接受电能的设备(从进线到母线)，一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

(2)出线柜：也叫馈电柜或配电柜，是用来分配电能的设备(从母线到各个出线)，一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

(3)母线联络柜：也叫母线分断柜，是用来连接两段母线的设备(从母线到母线)，在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络，以满足用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷。

(4)PT柜：电压互感器柜，一般是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现保护功能。内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。

(5)隔离柜：是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电设备与供电设备用的，它可以给运行人员提供一个可见的端点，以方便维护和检修作业。由于隔离柜不具有分断、接通负荷电流的能力，所以在与其配合的断路器闭合的情况下，不能够推拉隔离柜的手车。在一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁，防止运行人员的误操作。

(6)电容器柜：也叫补偿柜，是用来作改善电网的功率因数用的，或者说作无功补偿，主要的器件就是并联在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器等保护用电器。一般与进线柜并列安装，可以一台或多台电容器柜并列运行。

电容器柜从电网上断开后，由于电容器组需要一段时间来完成放电的过程，所以不能直接用手触摸柜内的元器件，尤其是电容器组;在断电后的一定时间内(根据电容器组的容量大小而定，如：1分钟)，不允许重新合闸，以免产生过电压损坏电容器。作自动控制功能时，也要注意合理分配各组电容器组的投切次数，以免出现一组电容器损坏，而其他组却很少投切的情况。

(7)计量柜：主要用来作计量电能用的(千瓦时)，又有高压、低压之分，一般安装有隔离开关、熔断器、CT、PT、有功电度表(传统仪表或数字电表)、无功电度表、继电器、以及一些其他的辅助二次设备(如负荷监控仪等)。

(8)GIS柜：又叫封闭式组合电器柜，它是将断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT、避雷器、母线等封闭组合在金属壳体内，然后以绝缘性能和灭弧性能良好的气体(一般用六氟化硫SF6)作为相间和对地的绝缘措施，适用于高电压等级和高容量等级的电网中，用作受配电及控制。

开关柜的故障分析：

一、接线方式隐患

1、 TV柜内避雷器直接连接母线

根据典型设计规范要求，TV柜内避雷器须经隔离手车连接母线，而TV柜内仓位布置、接线方式多样，部分TV柜内避雷器未通过隔离手车连接至母线上，当对TV进行检修时，拉开隔离手车，避雷器仍带电，给进入仓内作业的工作人员带来触电风险。

2、 开关柜下柜与后柜未完全隔离

部分KYN系列主变进线开关柜、母联开关柜、馈线开关柜等开关柜的下柜与后柜未完全隔离，工作人员进入下柜可能误碰母线或电缆头带电部位，造成触电。

二、内部电弧释放能力不足

在实际运行中，金属封闭开关柜本身有缺陷，加之运行条件恶劣导致的绝缘性能劣化或误操作等原因，都会造成内部发生电弧故障。短路产生的电弧温度高、能量大，电弧本身是质量极轻的等离子气体，在电动力和热气的作用下电弧会在柜内高速移动并造成故障范围迅速扩大。在此情况下，绝缘材料气化，金属融化，开关柜内部温度及压力骤升，如果未设计或安装合格的压力释放通道，巨大的压力会造成柜体隔板、门板、铰链、观察窗严重变形甚至断裂，电弧产生的高温气流喷出柜体，造成设备附近的运行维护人员严重灼伤，甚至危及生命安全。当前在运设备存在未设置泄压通道、泄压通道设置不合理、内部电弧释放能力未经试验验证以及试验时的考核不严格等问题。

三、内部绝缘问题

近年来，开关柜产品体积不断缩小，柜内绝缘性能发生缺陷、故障增多。主要表现在：爬距和空气间隙不够，特别是手车柜，现在很多厂家为了缩短柜体尺寸，大幅度地减小装于柜内的断路器、隔离插头的相间和对地距离，却未采取有效保证绝缘强度的措施；装配工艺不良，由于装配质量差，开关柜内的单一元件可以通过耐压试验，但组装后开关柜整体却无法通过；接点容量不足或接触不良，当接点容量不足或接触不良时，局部温度升高，绝缘性能下降，引起对地或相间闪络；凝露现象，自带加热器易损坏，无法正常工作，在开关柜内发生凝露现象，降低绝缘性能；配套附件绝缘性能差。部分制造厂为了降低成本，采用绝缘水平较低的配套附件，降低了开关柜的整体绝缘性能。

四、发热缺陷

回路连接点接触不良，接触电阻增大，发热问题突出，如隔离触头接触不良；金属铠装式柜体通风口设计不合理，空气不对流，散热能力差，柜内发热问题较多；穿墙套管、电流互感器等安装结构形成电磁闭合回路从而产生涡流，造成部分隔离挡板材质发热现象严重；部分封闭开关柜内干式设备（浇注式电流互感器、浇注式电压互感器、干式变压器）选用的绕组线径不足、浇注工艺控制不严，极易发生过热损坏。

五、防误闭锁不完善

大部分开关柜都装配了防误闭锁装置，但其防误闭锁全面性、强制性并未达到要求。部分铠装式开关柜的后部上柜门为可开启方式，无防误闭锁，无双隔离挡板，打开后就可直接触及带电部位，且螺丝为普通内六角螺丝，易发生开启柜门误入带电柜内的触电事故；部分主变、母联、TV、所用变等无接地开关的开关柜，后部下柜门未与接地开关形成机械闭锁，可拆除螺丝直接打开后柜门，未关柜门的情况下也能合闸送电，易造成检修人员误开、误入带电间隔，发生人员触电事故；部分开关柜后柜门上、下两部分不能独立闭锁，上柜门依靠下柜门闭锁。当合上出线接地开关，下柜门闭锁解除，后上柜门也可打开，易造成触电事故。如KYN28型开关柜；部分开关柜手车拖出后，可以轻易的将绝缘隔离挡扳推上，没有防误闭锁，带电体暴露，工作人员易误开启开关静触头活门档板，造成触电事故。