湖北省Unigear 550 pix550十堰市KYN188(SGM)LeanGear ZS9法腾电力KYN92AKYN450KYN550

摘要:小型化中压配电柜的规划从“经济”、“节能”、“安全”、“方便”、“可靠”等五个方面考虑，致力于国家，供电企业、设计方、电力生产企业、用户、工程的投入与产出等提供了一整套系统。本文介绍了现在城市配电的特点和中压配电的重要性，

十堰市	719	442000
茅箭区	719	442000	张湾区	719	442000
郧县	719	442500	郧西县	719	442600
竹山县	719	442200	竹溪县	719	442300
房县	719	442100	丹江口市	719	442700

通过中压柜的分类，各自的特点、优势和缺点的介绍，列出了典型产品的数据并作了比较分析，也进一步加强理解了国家政策的导向和市场需求，低碳，环保和小型化。本产品设计有断路器、隔离、手车、压变避雷器等方案，可随意组合配套接地开关、综合保护装置、CT等功能元器件，完全可实现XGN或KYN开关柜的功能；其小型化的特点可完全替代SF6环网开关设备，且在保证技术要求的前提下比SF6环网开关设备更为环保、安全、可靠。本文主要探讨小型化中压配电柜的开发和应用探讨，以供同行参考。 　　关键词：小型化中压配电柜开发应用探讨 　　前言

　　目前，我国市场上中压成套开关设备按结构分可分固定式、中置式两种，按功能可分为配电和环网设备两种，按开关来分主要有真空式和SF6式，国内生产的固定式有XGN（GGX）、HXGN等系列，中置式的有KYN等系列，这些型号的开关本体基本采用真空式和SF6式，这二者数量基本均等；进入我国市场的国外中压环网设备多是SF6式，如ABB的RGC型、Uniswitch型、SFG型及Safering型和Safeplus型；Schneider公司的MVnex、RM6和SM6型；从现有的产品来分析真空式外形体积都较大，而SF6式有体积小的优点，但又存在SF6气体危害等问题。因此，需要小型化中压配电柜的研发及应用。

法腾电力科技有限公司 生产的法腾电力/P/V-12-L550智能铠装移开式金属封闭高压开关柜系12KV，三相交流50Hz，单母线及单母线分段系统的新一代小型化、组合式新型电气开关设备。 P/V-12-L550 KYN550中置手车柜同类型或近似尺寸或近似参数产品如：KYN92A/通用电气GE P/V-L550小型中压中置手车开关柜/施耐德 pix550小型中压中置手车开关柜/ABB Unigear 550小型中压中置手车开关柜/UG550中压开关柜/西门子NXAirS 550+空气绝缘开关柜/ASN550交流金属封闭开关设备

　　1.国内外产品的发展现状和趋势 　　目前市场上生产销售的10kV配电柜主要为KYN型中置式开关柜(作为配电使用)和SF6充气式环网柜(作为环网供电使用)，两者均存在的对应的优缺点。近年为了解决环保及节约土地及安装采购成本，各成套厂及电气设备科研机构对于采用真空式中置式开关柜电气安全距离研究不断的深入，复合绝缘结构设计也不断地被呈新于小型化的中置式开关柜中，而现有成熟的中置式的开关柜的一般柜宽为800mm，采用复合绝缘的情况下柜宽可达到650mm，而本产品的柜中导电铜排采用特殊的圆弧角设计及按先进工艺和特殊要求制作出的元件可使电场均匀，开关柜内密封程度高，使空气绝缘不受外界影响，因而其导体间的空气净距可以得到缩小，柜宽仅550mm，是目前10kV中压空气绝缘开关设备中最为紧凑的一种。 　　2.小型化中压配电柜研发产生的效益 　　2.1小型化中压配电柜的研发预期经济效益 　　小型化中压配电柜具有体积小、免维护、智能化等特点，可灵活运用于各种场合，能深入到终端用电用户为节能降耗的提供条件，在充分满足完善建筑功能的前提下，减少能耗，提高能源利用率，可以节省电力投资，节省电力用户运行费用及电费，节省工程总投资和安装费用，节省用户的投资；节约铜资源、绝缘材料等资源。本产品体积比现有同类产品节约了1/3的占地面积，按现有本市土地价格每平方约1.5万元和产业化后年产能力3000台来计算，每年可节约土地成本约3000万元，这还不包括土地建设成本及相关的原材料成本及配套费用。 　　使用本产品和SF6设备相比可节约SF6气体回收经费。我国SF6开关年产量约几十万台，使用寿命大部分在十年或二十年，在不远的将来，中国现在使用的SF6设备将面临着一个报废的问题。而从国内的SF6气体回收装置的生产及需求数量上来看，每年约需70台左右，每台在15～30万元人民币之间，而国外进口的价格更高，初步估算回收1千克SF6气体的费用大约100元，据此每年要回收全国的SF6气体的费用至少要上亿元。节约这笔开支是有很大意义的。 　　2.2小型化中压配电柜产生的社会效益 550柜 550空气绝缘柜 ZN145 450空气绝缘小型开关柜 550手车柜 550开关柜 35KV高压柜 集装箱开闭所 集装箱箱变 KYN450-12小型化金属移开式高压柜 XGN375-12空气绝缘小型化高压柜 XGN101 VS型户内高压真空断路器 KYN550-12小型化高压开关柜 VCR-12高压真空接触器 XGN450-12箱型固定式金属封闭 T-VR1户内真空断路器 550中置柜 高原型高压开关柜 高原型开关柜 450空气绝缘柜 光伏箱变 ZN63A-12 　　小型化中压配电柜良好的安全性和可靠性，可保证使用和维护人员的人身安全。 　　安全性：安全性包含供电系统本身的安全和运行及检修员的人身安全。供电系统和设备在其运行、控制、保护的过程中，不会因为自身的原因，使本该保护的用电设备的故障不能及时得以保护，甚至使故障进一步扩大，危及电网的安全。供电设备通常由现场的运行操作人员进行控制和维护，如果设备的质量和功能不能提供对现场人员必需的安全保障，将对现场的人员造成极大危险。这两种情况都不是现代化供电设备应该出现的，更无法适应我国构建和谐社会的基本要求。 　　可靠性：是指电力系统在运行过程中，应避免由于供电设备或系统本身的原因，造成用电客户的断电现象。供电设备在规定的使用条件下应该具备规定的功能，这是相当重要的。如果产品丧失规定的功能应该视为产品功能失效，应该认为是不可靠的产品。造成供电设备不可靠的因素很多，可能是设计缺陷、零部件的制造缺陷、装配缺陷、使用不当造成设备的功能丧失、使用条件超出规定的条件等，都是影响供电设备可靠性的原因。但不管什么原因造成供电设备和电力系统可靠性的失效都是对电力系统的威胁。 

2.3小型化中压配电柜产生的生态效益 　　首先，根据国家政府的倡导和哥本哈根气候会议方向，向低碳、节能减排方向发展新技术。对于中压而言采取复合绝缘技术，最大程度的减少了污染问题。Unigear 550 pix550 KYN450KYN475PV550 

十堰市	719	442000
茅箭区	719	442000	张湾区	719	442000
郧县	719	442500	郧西县	719	442600
竹山县	719	442200	竹溪县	719	442300
房县	719	442100	丹江口市	719	442700

KYN450KYN550PV550 KYN92A KYN99 KYN88-12 VGK550KYN550PV550PV-12-L550（KYN550）        NXAirS 550 ASN550   KYN188(SGM)铠装移开式户内交流金属封闭开关设备    KYN92AKYN450KYN550      iMapleGear550

LeanGear ZS9   ABB  Unigear 550手车式开关柜       通用电气GE PV-12-L550手车式开关柜   施耐德pix550手车式开关柜   西门子NXAirS 550手车式开关柜    伊顿ASN550手车式开关柜     ABB  Unigear 550小型中压中置手车开关柜     UniGear 500R固定式金属封闭开关设备      KYN188(SGM)铠装移开式户内交流金属封闭开关设备
　　其次，禁用SF6产品，换来的好处是长远的，避免重蹈“先污染再治理”且付出生态代价的覆辙。供电设备的现代化标志之一就是具有环保性。同时，产品的低损耗、高效率可以达到节能的效果，减少火力发电中煤的用量，减少燃煤时产生的CO2、SO2的排放量。同时，因体积比现有同类产品小，少用大量电缆中的铜和金属材料，在节能、节材等方面也有望达到理想的效果。 　　3.小型化中压配电柜研发的主要内容 　　3.1小型化中压配电柜的构造　　3.1.1结构 　　本产品的结构由固定的柜体和可移开的中置式手车两大部分组成。柜体外壳及各功能单元的隔板均采用进口覆铝锌板经数控机床加工和弯折之后铆接而成。柜体内部可分为主开关室、母线室、电缆室以及低压室。 国内城市常见通用性空气绝缘（中置式）中压柜外型尺寸（真空断路器柜）

电压等级	名称型号规格	外形尺寸mm：宽x深x高
35KV（40.5KV）	国内KYN61(A)-40.5，1250A	1400x2800x2600;（1400x2600x2400） 1200x2600x2400（局部复合绝缘）
	Eaton公司XGN17C-40.5	1918x2500x3100
	Siemens：NXAIR-40.5	1200x2650x2800
10KV (12KV)	国产KYN28A-12(GZS1-12)	1250A:800x1500x2300(1000x1500x2300); 650x1500x2300（局部复合绝缘）
	Siemens 8BK20-12; 国产KYN18-12	1250A :840x(1650~1800)x22001600A: (900~1000)x(1650~1800)x22004000A: 1100x2150x2350
	Siemens NXAIR-12	800x1350x2300(1000x1350x2300); 650x1350x2300（局部复合绝缘）
	Eaton公司 ET1	800x1500x2300
	ABB Calor Emag公司 ZS-1	1600A; 800x1350x2300(1000x1350x2300); 1250A: 650x1350x2300（局部复合绝缘）

　　本产品的柜体采用不小于2mm厚的进口覆铝锌板；门板采用优质的冷轧钢板加工后喷塑工艺处理而成，内部隔板由进口覆铝锌板或304不锈钢板制成，其材料或加工艺均具有极强的抗氧化、耐腐蚀功能，并考虑防止电流通过柜体而产生涡流的设计。柜体采用整体铆接技术，各零部件经特殊工装定位后采用高强度的铆钉经专用工具铆接而成，此工艺有效确保产品各隔室的位置精度，使装配好的柜体尺寸一致且具有更高的机械强度，并保证了各种手车良好的互换性。 空气绝缘距离，根据GB50060-2008（海拔2000M以下）

额定电压等级(KV)	35	20	10	6
空气绝缘距离(mm)	300	180	125	100

　　本产品设计有完善的“五防”联锁功能外，还具有其他同类产品没有的中门紧急手动分闸和关门操作动能，并对内部燃弧故障进行着重的考虑，确保人身安全。本产品的各个门室均是独立分开的，相邻的开关设备由各自的隔板隔开，拼柜后仍有空气缓冲层，可以防止被电弧贯穿熔化，同时本产品外壳顶部上压力释放板的一端用钢螺栓固定，另一端用塑料螺栓固定，当开关设备内部电弧产生时，高压隔室内气压升高，由于柜门紧闭并可靠密封，高压气体将推开压力释放板使塑料螺栓断裂，泄压板被打开，从而使压力从顶部释放出来。 国内常见气体开关柜（配真空断路器）

名称型号	外形尺寸mm： 宽x深x高	备注
SIMENS  8DA10单母线/8DB10双母线12~40.5KV ~2500A,4000A	600X1625/2660X2350	SF6气体绝缘
SIMENS NXPLUS, 24kv,40.5kv, 2500A/31.5KA	600x1600x2450	SF6气体绝缘
ABB公司 ZV2,ZX 35kv630A~1250A,20~31.5KA	500x1050x2250500x1100x2250	SF6气体绝缘
西安森源开关技术研究所GZX -2~40.5KV, 630~1250A~2000A  25KA/31.5KA	400x1045X2100,700x(1365+150)x2250	SF6气体绝缘
ABB ZX1-12~40.5KV	1250A: 600x1760x23002500A: 800x1760x2300	SF6气体绝缘
ABB ZX0-12KV, 630A~1250A/25KA	400/600x850x2100/2250	SF6气体绝缘
ABB ZX0-24KV, 630A~1250A/25KA	400/600x1000x2100/2250	SF6气体绝缘
SIMENS  NXPLUS C  7.2~24KV	600x1100x2250	SF6气体绝缘
SIMENS  8DC11-12/24KV,1250A,25KA	600x952x2250	小型充气柜,SF6气体绝缘
上海天灵开关厂 N2X-12/24KV 12~24KV：630~3150A,25~40KA,	1250A: 500x1050x22503150A: 800X1500X2410	12KV采用N2(氮气), 24KV和40.5KV采用N2/SF6混合气体为绝缘介质
上海天灵开关厂 N2S-40.5KV;630A~2500A	600x1300x2300
Areva(原AEG)公司 WSA,WSB 12~36KV,630A~2500A	600x1200x2300/2800	SF6气体绝缘
东芝公司 GD-24/36KV,1250~2000A	600x1200x2400	SF6气体绝缘
三菱公司 CX-24/36KV,630~2000A	700x1650x2300	SF6气体绝缘

　　3.1.2手车 　　手车由底盘，触臂、触指系统和控制线插头组成。手车的底盘用冷轧钢板和进口覆铝锌板经加工后铆焊而成。根据用途，手车可分为断路器手车、电压互感器手车、计量手车以及隔离手车等。 目前国内小型化10KV中压柜典型产品（真空断路器柜, 采用复合绝缘技术）KYN92A      纵旋式400/450
KYN400/KYN450/KYN500纵旋/移开式户内高压金属封闭开关设备
KYN375 KYN400 KYN450 KYN550 KYN92A KYN88A-12 ZN118 PV550 VGK400 VGK550 VGV 550空气绝缘柜  550开关柜 550中置柜 智慧水务 智慧水电站 固体绝缘柜 空气环保柜 550柜 550中置柜 550空气绝缘柜 550手车柜 550开关柜 集装箱箱变 高原型开关柜  一般矿用柜
KYN550中置手车柜同类型或近似尺寸或近似参数产品如：KYN92A/KYN475开关柜/通用电气GE P/V-L550小型中压中置手车开关柜/施耐德 pix550小型中压中置手车开关柜/ABB Unigear 550小型中压中置手车开关柜/UG550中压开关柜/西门子NXAirS 550+空气绝缘开关柜/ASN550交流金属封闭开关设备

名称	型号	外形尺寸mm：宽x深x高
ABB公司 10kv金属铠装中置开关柜	Unigear550 10KV 630~2000A/31.5KA	550X1340(1390)X2200
施耐德公司	PIX-12,1250A/31.5KA	500x1350x2200
施耐德公司	MVnex-12,1250A	550X1400X2250
SIMIENS	NXAIR-12	650X1350X2250

　　3.1.3主开关室 　　主开关室为金属全封闭结构，内部安装了特定的手车导轨，供手车在其上移动和定位。当手车抽出或在试验位置时，活门将手车与主回路隔离以保证运行人员不会触及带电体。 目前国内小型化完全采用空气绝缘技术的10KV中压柜产品（真空断路器柜）

名称	型号	外形尺寸mm：宽x深x高
法腾电力科技有限公司550/450/375系列10kv金属铠装中置开关柜630A~1600A/31.5KA/25KA	P/V-L-550(KYN550-12) KYN450-12XGN450-12 XGN450C-12	手车式:550x1100x2200 手车式:475x1100x2200 手车式:400x1000x2200（纵旋移开式） 手车式: 375x1000x2000

　　3.1.4母线室 　　母线室位于开关柜的后上方，主母线为矩形母线；根据电流的大小，可采用单根或双根母线。母线以高强度8.8级螺栓联接，螺栓上下都配有碟形防松垫圈，所有主母线和分支母线都用高品质的进口热缩套管覆盖，母线联接处螺栓用绝缘罩罩住，母线隔室内没有任何裸露的带电体。 　　3.1.5电缆室 　　电缆室根据需要可安装电流互感器、避雷器、电压互感器或电压互感器手车及接地开关等。开关设备每相可连接三根单芯电缆。施工人员能从开关柜的正面或后面进入电缆终端室进行施工。电缆室具有充裕的空间，离地面不少于700mm，便于施工人员操作安装。 　　3.1.6低压室 　　低压室安装有传统或新型的综合控制和保护装置。该室另设小母线支座，多达20根的小母线可在此室布置。在底板装设的二次插件可与手车上的二次插件接通，以便在此室面板上操作，对手车及其上的设备进行各种测量、控制和保护。 　　3.1.7接地系统 　　开关柜的接地母线安装在柜体电缆终端室的底板上。手车的接地通过接地触头与接地母线相连通。接地母线用30×8平方毫米截面的铜母排。相邻柜体的接地母线通过专用连接板可靠连接。PV-12-L550（KYN550）中置手车柜同类型或近似尺寸或近似参数产品如：KYN92A/通用电气GE  P/V-L550小型中压中置手车开关柜/施耐德 pix550小型中压中置手车开关柜/ABB  Unigear 550小型中压中置手车开关柜  LeanGear ZS9/UG550中压开关柜 UniGear 500R固定式金属封闭开关设备  /西门子NXAirS 550+空气绝缘开关柜/ASN550交流金属封闭开关设备KYN188(SGM)铠装移开式户内交流金属封闭开关设备 　　结束语 　　小型化中压配电柜与国内同行仅有的650mm、800mm宽的小电流开关柜相比，本产品仅分别为550mm、475mm、400mm、300mm的柜宽，充分体现了产品紧凑的结构和实用的产品特征，其柜体外壳及各功能单元的隔板均采用覆铝锌经CNC加工和弯折之后铆接而成，紧凑的柜体设计不但为客户节约了配电间用地，同时，由于设计的优化，零部件数量在很大程度上得以控制，最大限度降低了客户的采购成本。