开关设备基本信息
| 中文名 | 开关设备 | 外文名 | Electrical Equipment |
|---|---|---|---|
| 别 名 | 配电设备 | 系 统 | 电力系统 |
"十二五"时期，我国高压开关行业应以坚强智能电网全面建设为契机，以特高压交、直流输电工程为依托，增强自主创新能力，大力提升开关设备智能化水平，推进环保、节能、减排设备；应以特高压输电技术和先进电气设备及集成技术为重点发展领域，深入开展1000kV特高压输电及关键设备、核心技术研究，加速交、直流高压设备的完全国产化；并通过对先进电气设备及集成技术的前期研究，力求在超导电力装备关键技术有重点突破；努力促进产业结构优化、升级，进一步提升行业整体技术水平和国际竞争力，努力实现高压开关行业由大到强的转变。
建议"十二五"期间，高压开关行业大型骨干企业，进一步深入开展特高压开关设备核心技术与关键部件的技术研究，实现特高压装备立足国内、自主研发、全面实现国产化的目标。
结合智能电网、数字变电站、配网自动化等的建设，大力推进开关设备智能化。由于开关设备智能化技术尚属行业的弱项，故建议先易后难地开发研制，如：先开发配网用智能断路器，再研发配网智能化用开关柜，智能电网GIS、GCB及其他智能组件等，重点在开关一次设备和二次控制的整体融合与接口技术的研发。积极开展开关仿真技术领域的研究，126～252kVGIS可靠性理论体系研究，电压、电流传感技术与电力设备在线监测技术研究。加大节能环保、高可靠少（免）维护开关设备的研究和开发力度。加强小型化、大容量、共箱型技术与产品研制。
积极开展用于特殊场合、专用开关设备和可再生能源发电用（如风电等）开关的开发研制。努力开展带前瞻性、方向性技术与设备（如高压旁路开关、超导开关等）的研究和开发。继续开展特高压输电工程研究，重点围绕±800kV特高压直流工程建设，对系统研究与成套设备中的关键技术问题进行深入研究，并开展对±1000kV直流工程前期可行性研究所涉及的关键问题的研究，重点对特高压直流工程及同塔双直流输电工程系统成套所涉及的关键技术的研发；继续开展交流灵活输电工程系统与成套技术研究；以工程为依托，继续与电网公司密切协作，开展超、特高压直流工程建设等。同时，在试验检测技术领域，继续开展行业试验检测技术研究，进一步拓展检测服务业务。
重点在于进一步完善、提升交、直流特高压装备的试验检测技术；开展大型发电机短路试验方法、±800kV直流换流阀运行试验技术、特高压直流换流阀绝缘试验技术、特殊环境试验技术、高压电器设备抗震性能试验技术、开关设备可靠性试验技术、智能电力设备试验技术的研究。
开关设备造价信息
开关设备（配电设备，Electrical Equipment）是在电力系统中对高压配电柜，发电机、变压器、电力线路、断路器，低压开关柜，配电盘，开关箱，控制箱等配电设备的统称。2100433B 解读词条背后的知识
开关设备常见问题
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请问环网开关柜与柱上开关设备的关系是什么？是开关柜控制开关设备还是开关设备就装在开关柜中？谢谢
简单的说，环网柜是给电缆线路用的，一般用于主干电缆线路负荷的隔离断开、线路分段、分配电力以及联络；柱上开关是安装在架空线路上的设备，作用与环网柜相同；它们的区别是应用环境与条件不一致；环网柜一般分成几...
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请问环网开关柜与柱上开关设备的关系是什么？是开关柜控制开关设备还是开关设备就装在开关柜中？谢谢
装有开关设备的柜子称为“开关柜”。还有一种仅仅装有控制开关的柜子称“控制柜（箱）”。“环网开关柜”里面装的是开关，这个开关的功用是起环网联络作用。把开关（断路器）安装在电线杆立柱上，就称为“柱上开关设...
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开关设备文献
开关设备设计说明
开关设备设计说明 1.箱体本体 ⑴.箱体外壳的材料以≥ 2mm的 304 不锈钢或者 SMC(增强纤维不饱和聚酯型 材料 )或者 GRC材料 (玻璃纤维增强水泥 )制造而成，外壳应有足够的机械强度， 在起吊、运输和安装时不应变形或损伤。 若选用带电动操作机构的开关， 开关箱 外壳适当加宽，预留 PT和自动化终端的安装位置。 ⑵.箱体外壳应有喷涂防护层，防护层为静电喷涂而成，涂层部分不应小于 150μm并应均匀一致。表面覆盖涂层应有牢固的附着力。 箱壳至少 15年不褪色、 不生锈。 ⑶.外壳颜色应与周围环境相协调，箱壳表面应有明显的反光警示标志。 ⑷.户外开关箱的门开启角度应大于 120°，并设定位装置。门应有密封措施， 并装有把手、暗闩和能防雨、防堵、防锈，铰链应采用内铰链 ,箱门应有装设暗 锁，并设外挂锁孔。门的设计尺寸应与所装用的设备尺寸相配合，当其关上时。 应满足对外壳规定的防护等级
高压开关设备是指在电压1kV及以上的电力系统中运行的户内和户外交流开关设备，主要用于电力系统（包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业等用户）的控制和保护，既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。
（一）断路器
高压断路器也称高压开关。
——高压断路器具有一套完善的灭弧装置，能在有负荷的情况下接通或断开电路；在系统发生短路故障时，能迅速切断短路电流。
1.分类和性能
（1）油断路器
油断路器是以绝缘油为灭弧介质，可分为多油断路器和少油断路器。
——在多油断路器中，油不仅作为灭弧介质，而且还作为绝缘介质，因此用油量多，体积大。
——在少油断路器中，油只作为灭弧介质，因此用油量少，体积小，耗用钢材少。
（2）空气断路器
空气断路器是以压缩空气作为灭弧介质，此种介质防火、防爆、无毒、无腐蚀性，取用方便。
——空气断路器开断能力强，开断时间短，但结构复杂，工艺要求高，有色金属消耗多。
（3）六氟化硫（SF6）断路器
SF6断路器采用具有优良灭弧能力和绝缘能力的SF6气体作为灭弧介质，具有开断能力强、动作快、体积小等优点，但金属消耗多，价格较贵。
——在高压和超高压系统中得到广泛应用，尤其以SF6断路器为主体的封闭式组合电器，是高压和超高压电器的重要发展方向。
（4）真空断路器
真空断路器是在高度真空中灭弧。
——真空断路器开断能力强，开断时间短、体积小、占用面积小、无噪声、无污染、寿命长，可以频繁操作，检修周期长。
2.对高压断路器的基本要求
——不仅能接通或断开负荷电流，而且还能断开短路电流。
因此，断路器必须满足以下基本要求
（1）工作可靠；
（2）具有足够的开断能力；
（3）具有尽可能短的切断时间；
（4）具有自动重合闸性能；
（5）具有足够的机械强度和良好的稳定性能；
（6）结构简单、价格低廉。
（二）隔离开关与接地开关
1.隔离开关的作用
隔离开关是在高压电气装置中保证工作安全的开关电器，结构简单；
——没有灭弧装置，不能用来接通和断开负荷电流电路。
——隔离开关的作用为：隔离电源，倒闸操作，接通和切断小电流电路。
2.接地开关的用途与分类
接地开关是用以将回路接地的一种机械式开关装置。
——主要用来保护检修工作的安全。
（三）负荷开关
负荷开关是指关合、开断及承载运行线路正常电流（包括规定的过载电流）、并能关合和承载规定的异常电流（如短路电流）的开关设备。
（四）接触器
接触器是指除手动操作外只有一个休止位置，能关合、承载正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置，借助于锁扣装置，可防止运动元件返回休止位置，使锁扣接触器获得了第二个休止位置，接触器适用于控制操作频繁的回路。
——主要控制对象为高压电动机、变压器和电容器组等。
——接触器与限流熔断器组合作为电动机的控制和保护，其技术简便，效果更佳。
（五）熔断器
熔断器是电力系统中过载和短路故障的保护设备。
当电流超过给定值一定时间，通过融化一个或几个特殊设计和配合的组件，分断电流来切断电路。熔断器具有结构简单、体积小、价格便宜、维护方便、保护动作可靠和消除短路故障时间短等优点；但也有如不能分合操作、动作后需更换熔断件、易造成单相供电等不足之处。
（六）操动机构
——接受操作指令后，能使开关设备准确地合闸和分闸。
操动机构的基本要求：
1.具有足够的操作功率；
2.具有维持合闸的装置；
3.具有尽可能快的分闸速度；
4.具有自由脱扣装置，所谓自由脱扣，是指在断路器合闸过程中如操动机构又接到
分闸命令，则操动机构不应继续执行合闸命令而应立即分闸；
5.具有“防跳跃”功能；
6.具有自动复位功能；
7.具备工作可靠、结构简单、体积小、重量轻、操作方便、价格低廉等特点。
——操动开关产品的分合闸时间在0.5S以上或更长；
一般快速机构，分闸时间多在0.1S以下。
（七）防爆配电装置
（八）敞开式组合电器
（九）金属封闭开关设备
金属封闭开关设备（简称开关柜）是由封闭于接地的金属外壳内的主开关（如断路器）、隔离开关（或隔离触头）、互感器、避雷器、母线等一次元件及控制测量、保护装置组成的成套电器。
（十）气体绝缘金属封闭开关设备
气体绝缘金属封闭开关设备是指采用（至少部分地采用）高于大气压的气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备，简称GIS.
GIS是由断路器、隔离开关、电压互感器、避雷器、母线、电缆终端盒或（和）出线套管等高压电器元件按主接线要求组合而成的。
功能单元是GIS的基本组合单元。每个功能单元包括共同完成一种功能的所有主回路和辅助回路单元，通常每套GIS具有若干不同功能单元，如架空进（出）线单元、电缆进（出）线单元、变压器单元、母线联络单元、计量与保护单元等。
GIS外壳的主要作用如下：
1.气体容器
2.接地电极
3.安全保护
4.散热当额定电流3150A以上时，常用铝合金外壳更为经济。
5.机械支撑
高压开关设备的发展趋势：
(1)国产高压开关设备已全面实现无油化，实现了以真空开关和SF6断路器为代表的产品升级换代。
(2)为满足电力工业跨网运行的需要，特高压开关设备的开发已进入实施阶段。
(3)金属封闭开关设备的小型化是其技术发展的一个重要方向。
(4)高压开关设备的智能化技术迅速发展。
高压开关设备按其绝缘可分为三种类型：
(1)空气绝缘的敞开式开关设备(AIS)；
(2)气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)；
(3)混合技术开关设备(MTS)。
MTS是继AIS和GIS之后出现的特别适用于超高压和特高压的开关设备。
AIS以优化投资成本为特征：GIS以最小的空间需求为特征；MTS则以可靠性极高的单线布置为特征。
混合技术开关设备(Mixed TechnologiesSwitchgear-MTS)是基于敞开式开关设备组合及气体绝缘金属封闭开关设备组合的组合式开关设备。MTS可分两类:一类为敞开式组合电器；另一类为H-GIS(Hybrid Gas Insulated Switchgear)即复合式GIS。敞开式组合电器是以敞开式元件组合形成的开关设备，基本型号为ZCW。复合式GIS(H-GIS)是三相空气绝缘且不带母线的单相GIS。基本型号为ZHW。国内将H-GIS亦称为准GIS，简化GIS等。
空气绝缘的敞开式开关设备(AIS)以瓷套作为设备外壳及外绝缘，优化了投资成本。但占地面积大旦因设备外露部件多，易受气候环境条件的影响，不利于系统的安全及可靠运行。而GIS H-GIS在减少占地面积方面具有明显的优势，而且GIS H-GIS的功能元件封闭在气体绝缘壳体内，因而抵御外界环境影响能力较强。GIS是属于可靠性高、免(少)维护的开关设备，它占地面积最小，但由于配置大量的金属封闭母线，使得造价昂贵，而H-GIS的造价介于AIS和GIS之间。
相对GIS，H-GIS(或MTS)只将一相断路器、隔离/接地开关、CT等集成为一组模块，整体封闭于充有绝缘气体的容器内，而对发生事故机率极低的母线，则采用常规方式(敞开式)进行布置，也就是说，H-GIS(或MI别是一种不带充气母线的相间空气绝缘的单相GIS，因而，使得现场结构清晰、简洁、紧凑、安装和维护方便、运行可靠性高。相对AIS，MTS将隔离开关和接地开关封闭在充气的壳体内，这样就避免了户外隔离开关经常出现的瓷瓶断裂、操作失灵、导电回路过热、腐蚀等4大问题。又由于隔离开关与接地开关合一简化了结构，大大缩小了尺寸。这种三工位隔离开关与接地开关，不存在常规隔离开关与接地开关间各种可能的误操作，因此可省略他们之间的电气操作联锁，使运行的可靠性大大提高。
对于变电站来说，H-GIS的优势在于：
(1)MTS开关设备完全解决了户外隔离开关运行可靠性问题。同时由于各元件组合，大大减少了对地绝缘套管和支柱数(仅为常规设备的30~50%)。这也减少了绝缘支柱因污染造成对地闪络的概率，有助于提高运行的可靠性；
(2)由于元件组合，缩短了设备间接线距离，节省了各设备的布置尺寸。相对于传统的AIS，大大缩小了高压设备纵向布置尺寸，减少占地面积达40~60%；
(3)由于采用在制造厂预制式整体组装调试、模块化整体运输和现场施工安装的方式，现场施工安装更为简单、方便。同时减少了变电站支架、钢材需用量。又由于基础小，工程量少，混凝土用量少，大大减少了基础工作和费用开支；
(4)由于MTS模块化，非常灵活，特别适用于老式变电站的改造。MTS正是适应欧洲50年代和60年代老电站需要改造而兴起。MTS减少了老变电站升级改造的施工难度和投资规模，同时提高了可靠性。
国内三家大型企业(西开电气、平高集团和新沈高)正在积极研制1100kVGIS和H-GIS(MTS)。
高压等级越高，越能显示出H-GIS的优势。根据广东的经验，H-GIS相比GIS具有明显的价格优势。如550kV一间隔设备费用约为720万美元(2002年到岸价)，而H-GIS一间隔约为183万美元(横沥站2002年DDV价)，约为GIS一间隔价格的1/4，同时GIS扩建麻烦，而H-GIS不带母线，分相布置，当一相断路器需维护或扩建时，只需断开与三相母线的连接线，因此H-GIS相比GIS占有价格低和扩建维修的优势。H-GIS与AIS相比，H-GIS综合费用比AIS虽贵些，但它的技术经济指标优越，特别减少了套管数量(约为AIS的50%)，支柱绝缘子数(约为其20%)，设备支架数(为其209b)，占地面积(为其60%)，安装工作量(为其50%)，维护工作量(为其20%)等。
550kVMTS在国外都有生产和使用。国外以日本为例，三菱和东芝都在生产MTS产品。三菱550kVMTS从1973年开始已有19座变电站在运行，已有194台供货记录。1979年日本关西电力公司的500kV西播变电站技运10间隔550kV/4000A/5。KA的MTS，运行没有发生任何问题。1987年日本东京电力公司的500kV的变电站，扩建的5号主变电站工程选用Mm以来，没有发生任何故障。2004年、2005年国家电网公司和南方电网公司又在多个500kV变电站选用了MFTS开关设备。我国即将开工建设的1000kV特高压输变电试验示范工程，其中有的变电站将选用1100kV MIS。
我国现运行的550kVMTS设备中已有三菱、东芝和西开电气产品。2001年西开ZHW-550型产品在福建水口电厂投运 。2100433B
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