高壓開關柜是指在電力系統進行發電、輸電、配電和電能轉換的過程中，進行開合、控制和保護，電壓等級在3.6kV~40.5kV的電器產品。開關柜具有架空進出線、電纜進出線、母線聯絡等功能，主要適用于發電廠、變電站、廠礦企業和住宅小區等各種不同場所。開關柜應滿足“交流金屬封閉開關設備標準”的有關要求，由柜體和斷路器兩大部分組成，柜體由殼體、電器元件(包括絕緣件)、各種機構、二次端子及連線等組成。

一、高壓開關柜的分類

1、按斷路器安裝方式分為移開式（手車式）和固定式

1）移開式或手車式(用Y表示)

表示柜內的主要電器元件(如斷路器)是安裝在可抽出的手車上的，由于手車柜有很好的互換性，因此可以大大提高供電的可靠性。常用的手車類型有：隔離手車、計量手車、斷路器手車、PT手車、電容器手車和所用變手車等，如KYN28A-12。

2）固定式(用G表示)

表示柜內所有的電器元件(如斷路器或負荷開關等)均為固定式安裝的。固定式開關柜較為簡單經濟，如XGN2-10、GG-1A等。

2、按安裝地點分為戶內和戶外

1）用于戶內(用N表示)

表示只能在戶內安裝使用，如KYN28A-12等開關柜。

2）用于戶外(用W表示)

表示可以在戶外安裝使用，如XLW等開關柜。

3、按柜體結構可分為金屬封閉鎧裝式開關柜、金屬封閉間隔式開關柜﹑金屬封閉箱式開關柜和敞開式開關柜四大類

1）金屬封閉鎧裝式開關柜（用字母K來表示）

主要組成部件（如斷路器、互感器、母線等）分別裝在接地的、用金屬隔板隔開的隔室中的金屬封閉開關設備。如KYN28A-12型高壓開關柜。

2）金屬封閉間隔式開關柜（用字母J來表示）

與鎧裝式金屬封閉開關設備相似，其主要電器元件也分別裝于單獨的隔室內，但具有一個或多個符合一定防護等級的非金屬隔板。如JYN2-12型高壓開關柜。

3）金屬封閉箱式開關柜（用字母X來表示）

開關柜外殼為金屬封閉式的開關設備。如XGN2-12型高壓開關柜。

4）敞開式開關柜

無保護等級要求，外殼有部分是敞開的開關設備。如GG-1A(F)型高壓開關柜。

4、按功能分為進線柜、出線柜、母聯柜、計量柜等

1）進線柜（受電柜）

接收上級電源，含斷路器/負荷開關、CT、隔離開關，是系統的入口。

2）出線柜（饋線柜）

分配電能至負荷（變壓器、電機等），配斷路器、CT與保護。

3）母聯柜

連接兩段母線，實現雙電源切換、負荷轉移與母線并列。

4）計量柜

專門用于電能計量，配專用計量互感器、防竊電裝置。

二、高壓開關柜的組成

1、一次設備

1）斷路器

電路的“總開關”，正常送電、故障跳閘全靠它。

2）隔離開關

主要用于斷電后形成明顯斷開點，保障檢修人員安全。

3）互感器

把大電流、高電壓變成小信號，給儀表和保護裝置用。

2、二次設備

各種繼電保護裝置、測控屏、儀表和指示燈，負責監測狀態，一旦發現異常，立刻指令斷路器跳閘。

3）柜體

金屬封閉結構，通常分為母線室、斷路器室、電纜室、繼電器室，防觸電、防灰塵，防護等級很高。

4、五防閉鎖

1）防止帶負荷合閘

高壓開關柜內的真空斷路器小車在試驗位置合閘后，小車斷路器無法進入工作位置。

2）防止帶接地線合閘

高壓開關柜內的接地刀在合位時，小車斷路器無法進入工作位置合閘。

3）防止誤入帶電間隔

高壓開關柜內的真空斷路器在合閘工作時，盤柜前后門用接地刀上的機械與柜門閉鎖。

4）防止帶電合接地刀

高壓開關柜內的真空斷路器在工作時合閘，接地刀無法關合投入。

5）防止帶負荷拉刀閘

高壓開關柜內的真空斷路器在工作合閘運行時，無法退出小車斷路器的工作位置。

三、高壓開關柜的日常維護

1、外觀巡視“一眼看透”

1）看指示燈

狀態指示要清晰，就地/遠方、合閘/分閘位置要對應。異常燈亮或燈滅不亮，要及時處理。

2）看儀表讀數

電流、電壓指針要穩，不抖動、不擺動。如果出現忽高忽低或指針打擺子，可能是觸點接觸不良或負荷不穩。

3）看溫度濕度

關注柜內凝露控制器，太潮濕容易爬電（表面放電），太干燥容易產生靜電，保持干爽才安全。

4）看有無發熱變色

看到發熱變色、聞到焦糊味、或者聽到“滋滋”的放電聲，這是大忌，必須立即停電處理。

2、緊固檢查“死角不漏”

1）緊螺絲

隨著季節氣溫變化和設備運行振動，母線接頭、電纜端子的螺絲容易松動。接觸點松動容易發熱，甚至引發火災。建議每年大緊固一次，尤其夏天負荷高峰期前。

2）查接觸面

斷路器手車的觸頭、動靜觸點，要注意氧化情況。涂一點專用導電脂，接觸更順暢。

3、機構傳動“靈活順暢”

1）潤滑

操作機構、連桿、鉸鏈這些活動部位，要定期加潤滑油，既防生銹，又能保證合閘、分閘動作干脆利落，不卡殼。

2）五防閉鎖

定期測試機械鎖和電磁鎖的靈活性，別讓鎖銹死，否則關鍵時刻打不開或者鎖不上，都是大事故。

4、二次回路“精準確認”

1）查線頭

二次接線端子容易受灰塵或潮氣影響，導致接觸不良。定期吹掃灰塵，緊固接線端子。

2）查保護

繼電保護裝置要定期做傳動試驗。模擬故障信號，看斷路器能不能正確跳閘。

5、清潔除塵“干干凈凈”

1）內部吸塵

柜內的繼電器室、互感器室，定期用吸塵器吸走灰塵。特別是絕緣件，灰塵多了容易降低絕緣性能導致擊穿。

2）忌用水沖

禁止直接用水沖洗帶電或剛斷電的柜子，用干抹布、壓縮空氣清理即可。

四、高壓開關柜常見故障處理

1、運行中突然跳閘

1）故障現象

高壓開關柜在運行中突然跳閘的原因是保護動作。高壓柜上裝有過流、速斷、瓦斯和溫度等保護，當線路或變壓器出現故障時，保護繼電器動作使開關跳閘，跳閘后開關柜綠燈（分閘指示燈）閃亮。高壓柜內或中央信號系統有聲光報警信號，繼電器掉牌指示。微機保護裝置有“保護動作”的報警信息。

2）判斷方法

判斷故障具體原因可以根據繼電器掉牌、報警信息等情況進行判斷。在高壓柜中瓦斯、溫度保護動作后都有相應的信號繼電器掉牌指示。過流繼電器(GL型)動作時不能區分過流和速斷，在定時限保護電路中過流和速斷分別由兩塊(JL型)電流繼電器保護，繼電器動作時紅色的發光二極管亮，可以明確判斷動作原因。

3）處理方法

過流繼電器動作使開關跳閘，是因為線路過負荷，送電前應減少負荷，防止送電后再次跳閘；速斷跳閘時，應檢查母線、變壓器、線路，找到短路故障點，將故障排除后方可送電；過流和速斷保護動作使開關跳閘后繼電器可以復位，利用這一特點可以和溫度、瓦斯保護區分。變壓器發生內部故障或過負荷時瓦斯和溫度保護動作，如果是變壓器內部故障使重瓦斯動作，必須檢修變壓器。如果是新移動、加油的變壓器發生輕瓦斯動作，可以將內部氣體放出后繼續投入運行。溫度保護動作是因為變壓器溫度超過整定值，如果定值整定正確，必須設法降低變壓器的溫度，可以通風降低環境溫度，也可減少負荷減低變壓器溫升。如果整定值偏小，可將整定值調大。通過以上幾個方法使溫度接點打開，開關才能送電。

2、儲能故障

不能儲能分別有電機故障控制開關損壞、行程開關調節不當和線路其它部位開路等。表現形式有電機不轉、電機不停、儲能不到位等。

1）行程開關調節不當

行程開關是控制電機儲能位置的限位開關。當電機儲能到位時將電機電源切斷。如果限位過高時，機構儲能已滿。故障現象是電機空轉不停機、儲能指示燈不亮。只有打開控制開關(HK)才能使電機停止。限位調節過低時，電機儲能未滿提前停機。由于儲能不到位開關不能合閘。調節限位的方法是手動慢慢儲能找到正確位置，并且緊固。

2）電機故障

如果電機繞組燒毀，會有異味、冒煙、保險熔斷等現象發生。如果電機兩端有電壓，電機不轉，可能是碳刷脫落或磨損嚴重等故障。判斷是否是電機故障的方法有測量電機兩端電壓、電阻或用其它好的電機替換進行檢查。

3）控制開關故障或電路開路

控制開關損壞使電路不能閉合及控制回路斷線造成開路時，故障表現形式都是電機不轉、電機兩端沒有電壓。查找方法是用萬用表測量電壓或電阻。測量電壓法是控制電路通電情況下，萬用表調到電壓檔，如果有電壓(降壓元件除外)被測兩點間有開路點。用測量電阻法應當注意旁路的通斷，如果有旁路并聯電路，應將被測線路一端斷開。

3、合閘故障

合閘故障可分為電氣故障和機械故障。合閘方式有手動和電動兩種。手動不能合閘一般是機械故障。手動可以合閘，電動不能合閘是電氣故障。高壓開關柜電動不能合閘時有保護動作、防護故障、電氣連鎖、輔助開關故障等。

1）保護動作

開關送電前線路有故障保護回路使防跳繼電器作用，合閘后開關立即跳閘，即使轉換開關還在合閘位置，開關也不會再次合閘連續跳躍。另外，對于負荷開關+熔斷器柜，如果一次熔斷器燒壞，也可引起開關不能合閘。

2）防護故障

高壓柜內都設置了五防功能，對于中置柜，要求開關不在運行位置或試驗位置不能合閘，也就是位置開關不閉合，電動不能合閘。這種故障在合閘過程中經常遇到，此時運行位置燈或試驗位置燈不亮，將開關手車稍微移動使限位開關閉合即可送電。如果限位開關偏移距離太大，應當進行調整。對于環網柜，應檢查柜門是否關上，接地開關是否在分閘位置。

3）電氣連鎖故障

高壓系統中為了系統的可靠運行設置一些電氣連鎖。例如在兩路電源進線的單母線分段系統中，要求兩路進線柜和母聯柜這三臺開關只能合兩臺，如果三臺都閉合將會有反送電的危險，并且短路參數變化，并列運行短路電流增大。在高壓柜不能電動合閘時，首先應當考慮是否有電氣連鎖，不能盲目地用手動合閘。電氣連鎖故障一般都是操作不當，不能滿足合閘要求。例如合母聯雖然進線柜是一分一合，但是分閘柜內手車被拉出，插頭沒有插上。如果連鎖電路發生故障，可以用萬用表檢查故障部位。

4）控制回路開路故障

在控制回路中控制開關損壞、線路斷線等都使合閘線圈不能得電。這時候合閘線圈沒有動作的聲音。測量線圈兩端沒有電壓，檢查方法是用萬用表檢查開路點。

5）合閘線圈故障

合閘線圈燒毀是短路故障，這時候有異味、冒煙、保險熔短等現象發生。合閘線圈設計為短時工作制，通電時間不能太長。合閘失敗后應當及時查找原因，不宜多次反復合閘。特別是CD型電磁操作機構的合閘線圈，由于通過電流較大，多次合閘容易燒壞。

檢修高壓柜不能合閘的故障時經常使用試送電的方法，這種方法可以排除線路故障(變壓器溫度、瓦斯故障除外)、電氣連鎖故障、限位開關故障。故障部位基本可以確定在手車內部，所以在應急處理時可以用試驗位置試送電，更換備用手車送電的方法進行處理，這樣可以起到事半功倍的效果并且可以減少停電時間。

4、分閘故障

分閘故障也可分為機械故障和電氣故障。電氣故障主要有控制回路開路、線圈故障、輔助開關故障等。

1）當紅燈不亮時，電動不能分閘是輔助開關故障。分閘線圈燒壞時有冒煙、異味、保險熔短等明顯現象發生。控制回路開路故障是指轉換開關及其它部位斷線，這時跳閘線圈不能得電。

2）在檢查線圈故障時，可以用萬用表測量線圈兩端電阻，電阻過小或為零時內部匝間短路，電阻無窮大時內部開路。查找開路故障的方法是用萬用表測量電壓、電阻進行判斷，開路點有電壓，電阻無窮大。

5、機械故障

高壓柜常見的機械故障主要有機械連鎖故障、操作機構故障等。故障部位多是緊固部位松動、傳動部件磨損、限位調整不當等。

1）機械連鎖故障

為了保證開關的正確操作，開關柜內設置了一些機械連鎖。例如手車進出柜體時開關必須是分閘、開關合閘時不能操作隔離開關等。這類故障形式多樣，應當沿著機械傳動途徑進行查找。一般防護機構比較簡單，與其它機構很少交叉，查找比較方便。如中置柜中斷路器不能達到工作位置原因，就可能是以下幾種情況引起：

（1）檢查接地開關是否在分位，檢查斷路器室航空插頭（二次插頭）與航空插座是否連接可靠；

（2）檢查接地開關在斷路器室的連鎖片是否復位；

（3）檢查斷路器室內側的上下活門擋板是否到位，如未到位需調試活門擋板和連桿是否變形或卡滯。如斷路器在試驗位置（停用位置）活門擋板已經復位，接地開關的確處于分位。此時需檢查斷路器本體兩側的活門擋板滑槽是否處于同一高度，否則需調節到同一高度。

（4）檢查斷路器本體下端右側的活舌是否靈活，如有卡滯則需調節靈活。

2）操作機構故障

操作機構出現故障最多的部位是限位點偏移，調整的方法是改變限位螺栓長度和分閘連桿的長度。