10 kV 单面维护中压开关柜,KSO-219 型
6–10 kV 单面维护金属封闭开关柜 KSO-219 用于在中性点不接地、经消弧线圈接地或有效接地(直接接地)的三相 50 Hz 交流电网中受电、配电与倒闸操作。KSO-219 属于中压金属封闭开关设备类别,设计为长寿命、易于维护/改造,在遵守标准联锁与操作规程的条件下,可在不停相邻馈线电的情况下保障人员安全操作。
KSO-219 的典型应用:
- 成套变电站(预制式变电站)的户内开关设备(户内变电站);
- 工业设施与基础设施场站的变电站;
- 发电厂自用(厂用)开关设备;
- 市政公用设施(供水、区域供热、城市基础设施);
- 城市与工业网络的配电点、供电中心与分段节点;
以及其他供配电装置。
KSO-219 柜体既可安装于永久性户内变电站建筑中,也可安装于工厂预制、快速部署的专用模块内。KSO-219 的显著特点:
- 两种主要壳体方案:(1)碳钢焊接框架,聚酯粉末涂层;(2)铝锌(镀锌)涂层钢板,铆接/螺栓连接 —— 以获得更强的耐腐蚀性与可维护性;
- 所有断路器操作均为关门操作;正面观察窗可目视一次切换设备的状态;
- 机械与电气联锁杜绝误操作(见「安全与联锁」一节);
- 每柜内置照明;便携灯具插座与照明开关引至正面;更换灯泡无需断开主回路与二次回路电源;
- 通过过渡柜与其他 KSO 系列柜(如 KSO-2)拼接,便于对既有开关设备进行分步现代化改造。
用途与适用范围
KSO-219 用于构建 6–10 kV 配电网的进线、母线分段与馈线回路,为电力变压器供电,经电缆与架空线路分配电能,连接无功补偿电容器组、工艺传动装置及特殊负荷。柜体可集成保护与测控 IED(速断/限时过流、接地故障、敏感接地故障、自动重合闸、备自投等),实现计费计量和/或技术计量组织,并经标准通信接口接入调度系统(SCADA/DCS)。凭借单元模块化架构,KSO-219 易于在户内开关设备/成套变电站中扩展,支持分段扩建、母线桥及检修用临时旁路方案。
运行条件
基础环境类别 —— EN/IEC 60721-3-3(温带气候下自然通风、有气候防护的户内固定使用)。默认壳体防护等级 —— 按 IEC 60529 为 IP20(防止手指/工具触及危险部件及规定固体异物进入)。如有要求,考虑到散热与对流,单个柜体/隔室可提供更高防护等级(如 IP31/IP41)。
可选扩展覆盖更宽的运行条件:防凝露加热器、温湿度传感器、过滤风扇机组、耐腐蚀型式、防尘/防潮电缆进线,以及抗振与抗震方案。防护等级的选择与应用遵循 IEC 60529(IP 代码);环境类别遵循 EN/IEC 60721-3-3(见下方「标准」)。
布置与结构
KSO-219 的内部布置基于按功能划分为隔室:低压(继电)隔室、设备/可抽出单元隔室(视设计而定 —— 可抽出断路器、负荷开关、隔离开关或负荷开关-熔断器组合电器)、母线隔室与电缆隔室。隔室间金属隔板、活门与绝缘屏在设备抽出后阻止人员接近带电部件。触头系统按声明的短路热稳定与动稳定应力额定;一次母线为铜或铝,截面按指定电流选择(见「技术数据」表)。
继电器隔室与一次回路隔离,内装保护 IED、测量仪表、遥测模块、端子排及直流辅助电源。电缆隔室设有专用接地(接大地)点、电缆固定支架及电流/电压互感器安装空间。布置方式将电弧体积降至最低,为异常工况提供定向排气,并保证日常维护的便利通道。
安全与联锁
安全理念结合机械与电气联锁,防止误操作及接触带电部件:
- 断路器合闸状态下闭锁隔离开关操作;
- 接地开关合闸状态下闭锁隔离开关合闸;
- 隔离开关合闸状态下闭锁接地开关合闸;
- 门联锁(包括接地开关打开状态下闭锁开门);
- 仅在柜门关闭时允许断路器操作(关门操作);
- 经观察窗与机械指示器目视设备位置;
- 经微动开关、钥匙联锁及活门位置监测装置实现电气联锁回路。
按用户要求,柜体可按规定的电流/时间提供带可触及等级(A)与方向(F/L/R —— 前/侧/后)的内部电弧等级(IAC)(如 IAC AFLR 20 kA 1 s)。内部电弧防护要求与试验方法在 IEC 62271-200(1–52 kV 交流金属封闭开关设备)中规定。
型式与选件
- 进线/备用/母线分段 —— 断路器或隔离开关、母线联络模块,实现备自投/自动重合闸及母线分段。
- 出线馈线 —— 可抽出断路器、电流/电压互感器、保护 IED(IOC/TOC/SEF/EF)、计量与遥测。
- 变压器馈线 —— 负荷开关-熔断器组合电器或断路器 + 保护 IED;gR/aR 熔断器按变压器容量选择。
- 计量/测量柜 —— 可抽出电压互感器小车、计费计量柜,AMR/AMI 系统接口。
- 无功补偿 —— 带相应切换与保护的电容器组馈线。
- 数字化选件 —— 电弧光传感器、母线/触头温度传感器,经 Modbus RTU/TCP、IEC 60870-5-104、IEC 61850(GOOSE)集成。
- 增强壳体防护 —— 部分柜体达 IP31/IP41,适用于腐蚀环境的型式,抗震固定件。
互感器按 IEC 61869 系列应用(第 2 部分 —— 电流互感器,第 3 部分 —— 电压互感器),确保计量与保护功能正确动作。
典型配置
- 单段母线系统,一路进线馈线及一组出线馈线;可实现线路或变压器备用。
- 两段母线系统,设母线分段断路器,进线设备自投;配电屏之间可设母线桥。
- 旁路母线方案 —— 支持在不中断供电的情况下检修馈线。
- 成套变电站模块 —— 一组 KSO-219 柜安装于带气候调节的集装箱内,按 IEC 62271-202 配置泄压、通风与微气候子系统。
- 计费计量节点 —— 专用柜配电压/电流互感器与计量柜,与 AMR/AMI 及上级系统集成。
标准符合性
KSO-219 的设计、制造与试验遵循 6–10 kV 中压开关设备适用的国际及协调标准。主要参考标准包括:
- IEC 62271-200 - 1–52 kV 交流金属封闭开关设备和控制设备;规定内部电弧等级(IAC)与试验方法。
- IEC 62271-1 - 高压(中压/高压)开关设备和控制设备的共用技术要求。
- IEC 62271-102 - 交流隔离开关和接地开关。
- IEC 62271-103 - 额定电压 1 kV 以上且不超过 52 kV 的交流开关。
- IEC 62271-105 - 1–52 kV 负荷开关-熔断器组合电器。
- IEC 62271-202 - 1–52 kV 交流预装式变电站(适用于集装箱化方案)。
- IEC 60529 - 外壳防护等级(IP 代码)。
- EN/IEC 60721-3-3 - 环境条件分类 —— 有气候防护场所固定使用(替代 GOST 15150 U3)。
- IEC 61869-2/-3 - 互感器(计量与保护用电流及电压互感器)。
- IEC 60071-1 - 绝缘配合 —— 1 kV 以上设备耐受电压水平的选择。
技术数据
| 额定电压,kV | 6; 10 |
| 设备最高电压(Um),kV | 7.2; 12 |
| 主回路额定电流,A | 400; 630; 1000 |
| 母线额定电流,A | 630; 1000 |
| 额定短时耐受电流(3 s),kA | 20 |
| 峰值耐受电流(1 s),kA | 51 |
| 环境类别(EN/IEC 60721-3-3) | EN/IEC 60721-3-3 |
| 防护等级(按 IEC 60529) | IP20 |
| 外形尺寸,mm - 宽 - 深 - 高 |
900 1000 2800 |
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交付成果与文件
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- 图纸与展开图:AutoCAD(DWG)、DXF —— 用于激光切割、冲压与钣金折弯。
- 二次回路文件包:原理图与配线图、端子/导线表、远方控制信号清单、HMI 模板。
- 保护 IED 配置与 IEC 61850 交换文件(CID/SCD)、IEC 60870-5-104/Modbus 定值、定值单与试验报告。
- 安装与调试手册、联锁与电弧保护试验程序、FAT/SAT 程序与检查清单。
如需了解 KSO-219 的更多信息,请联系:inbox@proekt-energo.com
……众所周知,设计阶段犯下的一个错误,在制造阶段的代价是十倍,而在运行阶段则是百倍。
