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1、 电气化铁道用KGN8-27.5/227.5型 铠装固定式高压金属封闭开关设备 设计选型手册 北京恒通达电气有限公司 Bjing Hengtongda Electrical.co.,Ltd. KGN8-27.5kV金属封闭开关设备设计选型手册 北京恒通达电气有限公司 前 言 KGN8系列开关柜从铁道电气化供电领域中整个牵引供电系统运行的角度出发，从以下几个方面考虑产品研发的导向： 手车式(移开式)开关柜最初的设计是为了方便检修维护。而现在使用的真空断路器很少维护，手车式在维护检修方面的移开的必要性大大降低了。相反，其安全性与固定式相比有很多的不足之处； 从提高供电的可靠性出发，设计时就要全面考
2、虑好旁路母线、试验母线，而不能采取补救的方法； 主供电回路、旁路回路、试验回路要集合，不再单独设置； 简化开关设备的结构，提高可靠性。 同时，KGN8开关柜提出了“三柜合一”的模式，在开关设备结构方面又提出了“组合化”的理念，并设计出满足上述要求的27.5V(单极)、227.5kV(单相双极)的KGN8型系列化铠装固定式高压金属封闭开关设备，并在以下方面有所创新： 独特的简洁导电回路的结构设计，均匀了电场，使用空气作为主绝缘，并满足电力行业40.5kV安全距离不低于360mm的最新要求。降低了局部放电、复合绝缘材料老化的风险。用在27.5kV系统中，更加安全！ 断路器与上、下隔离开关、互感器与
3、触头盒等进行了有机组合，不但大幅度地减小了体积，还缩短了导电回路的长度、减少了连接点，使得27.5/2X27.5kV开关柜额定电流达3150A； 独特的上架空(或电缆)进、出线方案，省去了后母线箱。因此，完全可以在柜体前面进行操作、视察和维护，所以开关柜体可以靠墙安装，节省了柜后的检修通道。 主供电回路柜、旁路隔离回路柜、负荷开关试验回路柜，合并成一个柜子（简称“三柜合一”）。减少了占地面积、降低了造价； 更多的使用户内设备，减少户外设备的使用量。既保证安全又降低了造价、减少了占地面积； 各个隔离触点状态都可以监视，保证安全； 充分利用真空灭弧室免维护的特点，采用固定式的安装、手车式的方便结构
4、，达到了能维护、少维护的目标； 各个隔室进行了有效隔离，达到了真正意义的“铠装”、“金属封闭”、“LCS2B级运行连续性” - 3 - KGN8-27.5kV金属封闭开关设备设计选型手册 北京恒通达电气有限公司 目 录 第1章KGN8-27.5/227.5型系列化铠装固定式金属封闭开关设备 - 4 - 概述 - 4 - 第1节 型号意义 - 4 - 第 2节 依据的标准 - 5 - 第 3节 使用条件和范围 - 5 - 1 使用的环境条件.- 5 - 2 使用的范围.- 5 - 第 4 节 开关设备结构及参数 - 6 - 1 KGN8-27.5型铠装固定式金属封闭开关设备.- 6 - 第 5
5、节 一次主要元件及其技术参数 - 8 - 1 真空断路器.- 8 - 2 隔离开关、接地开关.- 10 - 第 6 节 二次回路的控制与保护 - 12 - 1 二次小母线.- 12 - 2 二次控制原理.- 12 - 第 2 章 主回路方案及参数的选择 - 14 - 第 1节 方案选择 - 14 - 第 2节 主回路方案 - 14 - 1 KGN8-27.5 型开关柜主接线方案(单相单极) - 14 - 第 3章 开关设备的安装调试与维护 - 27 - 第 1节 一般要求 - 27 - 第 2节 安装程序及注意事项 - 27 - 第 4章 验收试验及投入运行前的准备 - 28 - 第 1节 验
6、收试验项目 - 28 - 第 2节 投入运行前的准备工作 - 28 - 第 5章 维护与检修 - 28 - 第 1节 开关设备投入运行后监视和维护工作 - 28 - 第 2节 检修 - 28 - 第 6章 包装、运输、存放 - 29 - 第 1节 包装 - 29 - 第 2节 运输 - 29 - 第 3节 储存 - 29 - 第 7章 订货须知 - 29 - - 4 - KGN8-27.5kV金属封闭开关设备设计选型手册 北京恒通达电气有限公司 第1章 KGN8-27.5/227.5型系列化铠装固定式金属封闭开关设备 概述 KGN8系列依据以下原则进行了开发设计： 从整个牵引供电系统出发，考虑
7、出简单、经济、合理、可靠的总体方案， 不过分受传统设计思想的束缚，在以下几个方面有所突破： 从成套设备的角度考虑具体的开关元件； 强调组合化的理念，把能组合的元件组合起来，作为一个元件； 柜内主电器元件由具有组合功能的元件相互柔性连接，省却所有分支母线，导电回路尽量成一条最短的直线，连接点达到最少； 尽量不使用任何复合绝缘材料，保障绝缘的稳定性； 固定式的安装也要有手车式的结构特点，拆卸方便； 每种元件的参数测试、调整要方便。 依据这种设计思想，经过多年的努力，开发出KGN8型固定式断路器柜，再在此基础上派生出KGN8-27.5及KGN8-227.5型铠装固定式金属封闭开关设备。 1 用固定柜
8、代替了手车柜，并在下述方面取得进步 大电流、小型化：柜内主回路由具有组合功能的元件相互柔性连接，省却了所有分支母线。3150A的额定电流，空气安全距离为360mm的条件下，单相单极回路的体积只有：1200(宽)X1400(深)X2800(高)；单相双极回路的体积只有：1200(宽)X2100(深)X2800(高)；远远小于同类其它柜型，又保证了极高的安全性能。 空气绝缘、安全可靠：独特的结构使得柜内不再大量使用有机绝缘材料，而使用空气作为主绝缘。由于空气的稳定性高、散热性能好，避免了因超温而加速绝缘老化的危险； 移动式断路器，检修方便：断路器装有滚球、滚轮，配专用的运载车，拆装方便。柜内就可以
9、检测、调整参数，而不会象广泛使用的手车柜一样，即使把断路器移出柜外也无法检测、调整必要的参数。做到真正意义上的少维护、能维护； 回路近似一条直线，电场均匀，有效降低局部放电量； 设计独特的上电缆、架空进、出线方式，靠墙安装(只需柜前维护)及背靠背安装，极大地节约了占地面积，节省占地面积20%以上。 2 一改过去单一功能的供电单元方式，首次提出“三柜合一”的理念 以往的供电单元（独立的柜子）主要分为：供电单元、旁路（备用回路）隔离开关单元、试验用负荷开关回路单元、PT单元、站用变单元等。回路数多、结构复杂、占地面积大； KGN8系列开关设备把供电单元、旁路隔离开关单元、试验用负荷开关单元合并成一
10、个单元，极大地缩短了导电回路的长度、简化了设备结构、减少了占地面积，降低了造价； 由于空间布置上与电流（功率）的流向基本统一，使运行操作人员更容易理解操作的目的，减少了误操作的可能。 第1节 型号意义 该产品包括下列两种柜型： KGN8-27.5(Z)型铠装固定式金属封闭开关设备(内装单相单极真空断路器)，以下简称单极断路器柜； - 5 - KGN8-27.5kV金属封闭开关设备设计选型手册 北京恒通达电气有限公司 KGN8-227.5(Z)型铠装固定式金属封闭开关设备(内装单相双极真空断路器)，以下简称双极断路器柜。 第2节 依据的标准 KGN8-27.5型系列化铠装固定式金属封闭开关设备所涉及的标准较多，在此只列出直接引用的标准，间接引用的标准不再列出。 l GB 1207-2006电压互感器 l GB 1208-2006电流互感器 l GB 1984-2003高压交流断路器 l GB 1985-2004高压交流隔离开关和接地开关 l GB 3804-2004340.5kV高压交流负荷开关 l GB 3906-2006额定电压3.6kV40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 l GB 15166.2-94交流高压熔断
