HXGN21-12型金属封闭环网开关设备
一、产品概述及适用范围
HXGN21-12型金属封闭环网开关设备 （以下简称环网柜）。适用于额定电压12kV，额定频率50Hz的环网供电系统、双电源辐射供电系统、或单电源配电系统，作为变压器、电容器、电缆、架空线等电力设备的控制和保护装置。亦适用于箱式变电站，用作高压配电部分，它是我国城市电网改造和建设所需要的新一代高压电器成套设备。该产品设计及技术性能全面满足IEC298《额定电压1kV以上52kV以下交流金属封闭开关设备》，IEC420《高压交流负荷开关—熔断器组合电器》；GB3906《3～35kV交流金属封闭开关设备》；GB11022《高压开关设备通用技术条件》及DL404《户内交流高压开关柜订货技术条件》等有关标准的要求。
HGN21-12金属封闭环网开关设备具有以下特点：
a、其柜内主要元件可装ABB公司C3系列（带接地开关）中Ck3高压负荷开关或CS3高压负荷开关—熔断器组合电器。也可根据用户要求配置国内厂家生产的高压负荷开关或我公司生产的FZN21-12D/630高压负荷开关、FZRN21-12D高压负荷开关—熔断器组合电器。
b、具有完善的“五防闭锁”功能，较原设计加装了前门与接地开关的闭锁，只有当负荷开关处于分闸位置，完全插入绝缘隔板并合上接地开关（双重闭锁）后，才能打开前门，反之，前门没关上，不能进行送电操作。
c、额定关合电流达63KA；额定短时耐受电流达25KA（4S）；额定转移电流达3150A，领先于国内同类产品。
二、使用环境条件
a、周围环境温度：上限+40℃、下限-25℃；
b、相对湿度：日平均不大于95％，月平均值不大于90％；
c、海拔高度：不超过1000m；
d、地震烈度不超过8度；
e、没有爆炸危险、剧烈震动、化学腐蚀及严重污秽的场所；
f、超出上述环境条件时，用户与应我公司技术部共同协商。
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三、型号意义：
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四、技术数据
环网柜的技术数据见表1 表1
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序 号
|
名 称
|
单 位
|
数 据
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|
1
|
额定电压/最高工作电压
|
kV
|
10/12
|
|
2
|
额定电流
|
A
|
630
|
|
3
|
主母线电流
|
进线柜 |
A
|
630
|
| 出线柜 |
125
|
|
4
|
额定短时耐受电流
|
kA
|
25
|
|
5
|
额定短路持续时间
|
S
|
4
|
|
6
|
额定峰值耐受电流
|
kA
|
63
|
|
7
|
额定短路关合电流
|
kA
|
63
|
|
8
|
额定短路开断电流
|
kA
|
25 |
|
9
|
额定闭环开断电流
|
A
|
630
|
|
10
|
额定电缆充电电流
|
kA
|
25
|
|
11
|
接地开关额定短时耐受电流
|
kA
|
25
|
|
12
|
接地开关额定短路持续时间
|
S
|
4（2）
|
|
13
|
接地开关额定峰值耐受电流
|
kA
|
63
|
|
14
|
接地开关额定短路关合电流
|
kA
|
63
|
|
15
|
1min额定工频耐受电压
|
相间、相对地、真空负荷开关断口 |
kV
|
42
|
| 隔离开关断口 |
48 |
|
16
|
额定雷电冲击耐受电压
|
相间、相对地、真空负荷开关断口 |
kV
|
75
|
| 隔离开关断口 |
82 |
|
17
|
机械寿命
|
真空负荷开关 |
次
|
10000
|
| 接地开关（刀）、隔离开关（刀） |
2000 |
|
18
|
额定转移电流
|
A
|
3150
|
|
|
五、环网供电原理
环网供电一般由三各基本单元组成（见图1）进出线柜作为环网单元，当任一线路出线故障时，能及时隔离，并由另一单元保证用户变压器支路连续。用户回路环网柜对变压器起着保护隔离作用，便于维护检修。
环网柜可任意延展，并可根据用户要求由基本单元构成多种组合方案，可设现任何变（配）电所的任意组合方案。
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六、结构特点（环网柜结构示意图是图1、图2）
1、 外壳
环网柜柜体系采用覆铝锌钢板多重折弯，再用螺栓连接而成，强度高，整个柜体结构简明牢固小巧而富有特色。
2、 布局
当负荷开关处于断开位置时，用绝缘隔板分成上下两部分，上部为母线室合仪表室，下部为负荷开关、电缆室，还可装CT、PT，母线室合仪表室中间有隔板，顶部有压力释放装置，当开关柜出现内部故障电弧时，卸压板快速向上打开，电弧产生的巨大能量向上释放，保证了人身的安全。
3、 主要元件
环网柜的主要元件负荷开关、负荷开—熔断器组合电器、电流互感器、电压互感器、避雷器、电容器、高压带电显示器等。
4、 仪表室
仪表室内可装设电压表、电流表、换向开关、指示器及操作元件。在仪表室底部的端子板上可装设二次回路的端子排及柜内照明灯，以及熔断器等。计量柜的仪表室可增装有功电度表、无功电度表、峰谷表、电力定量器等。
5、 联锁
环网柜内的负荷开关、接地开关、柜门之间设有联锁装置，它们之间的操作关系如下：
a、负荷开关合闸时，接地开关无法合闸，柜门无法打开；
b、负荷开关分闸时，接地开关可以分合闸。当接地开关处于合闸时，负荷开关无法合闸，柜门可以打开；
c、接地开关分闸时，负荷开关可以合闸，柜门无法打开；
d、电缆进线柜中，在进线有电时，无论负荷开关处于合闸或者分闸，接地开关由电磁锁控制而无法合闸、柜门也无法打开；
e、柜门打开时，接地开关处于合闸状态，此时无法操作接地开关使其分闸；
f、门关闭锁定，才能操作接地开使其分闸。当需要检修时，只有负荷开关处在分闸位置，接地开关合上后，绝缘隔板才能插入柜内，绝缘隔板插好后，前门才能开启，方可进入柜内检修。反之柜门没关好，绝缘隔板不能抽出，避免人体接触母线区带电部分。
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图1 组合电器柜
1、柜体 2、母线 3、套管 4、组合电器
5、熔断器 6、电流互感器 7、带电显示装置 8、操作机构
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图2 负荷开关柜
1、柜体 2、母线 3、套管 4、负荷开关
5、电流互感器 6、带电显示装置 7、操作机构
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七.一次线路方案及组合方案
7.1 环网柜一次线路方案及柜内主要电器元件
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|
方案编号
|
01
|
02
|
03
|
04
|
05
|
06
|
07
|
|
接
线
图
|
|
|
|
|
|
|
|
|
用途
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
|
主要元器件
|
型 号
|
数量
|
|
FZN21-12（D）
CK3R 1006E 150R
|
|
|
1
|
|
1
|
|
1
|
|
FZRN21-12（D）
CK3R 1006E 150R
|
|
1
|
|
1
|
|
1
|
|
|
熔断器RN2-10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
电流互感器
AS12或LZZBJ12-12
|
|
|
|
|
1
|
1
|
1
|
|
HY5W-12.7
|
|
|
3
|
3
|
|
|
3
|
|
带电显示器
GSN-10、TDS-10
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
FZN21-12
CK3R1006-150R
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
熔断器SDLAJ SFLAJ
SKLAJ XRNT-10
|
|
3
|
|
3
|
|
3
|
|
|
方案编号
|
08
|
09
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
|
接
线
图
|
|
|
|
|
|
|
|
|
用途
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
电缆进出线
|
|
主要元器件
|
型 号
|
数量
|
|
FZN21-12（D）
CK3R 1006E 150R
|
|
|
|
|
|
|
1
|
|
FZRN21-12（D）
CK3R 1006E 150R
|
1
|
|
|
1
|
|
1
|
|
| CB-10、CBL-10 |
|
|
|
|
|
3 |
3 |
|
熔断器RN2-10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
电流互感器
AS12或LZZBJ12-12
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
HY5W-12.7
|
3
|
|
3
|
|
1
|
|
3
|
|
带电显示器
GSN-10、TDS-10
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
FZN21-12
CK3R1006-150R
|
|
|
|
|
|
|
|
|
熔断器SDLAJ SFLAJ
SKLAJ XRNT-10
|
3
|
|
|
|
|
3
|
|
|
| |
|
方案编号
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
|
接
线
图
|
|
|
|
|
|
|
|
|
用途
|
架空进线
电缆出线
|
架空进线
电缆出线
|
架空进线
联 络
|
架空进线
联 络
|
高压计量
架空出线
|
高压计量
架空出线
|
高压计量
|
|
主要元器件
|
型 号
|
数量
|
|
FZN21-12（D）
CK3R 1006E 150R
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
FZRN21-12（D）
CK3R 1006E 150R
|
1
|
|
1
|
1
|
|
|
|
| CB-10、CBL-10 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
|
|
熔断器RN2-10
|
|
|
|
|
3 |
3 |
3 |
|
电流互感器
AS12或LZZBJ12-12
|
|
1
|
|
|
2
|
2
|
2
|
| RZL10 |
|
|
|
|
2
|
2
|
2
|
|
HY5W-12.7
|
3
|
|
|
3
|
|
|
|
|
带电显示器
GSN-10、TDS-10
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
|
|
|
熔断器SDLAJ SFLAJ
SKLAJ XRNT-10
|
3
|
|
3
|
3
|
|
|
|
|
| |
|
方案编号
|
22
|
23
|
24
|
25
|
26
|
27
|
28
|
|
接
线
图
|
|
|
|
|
|
|
|
|
用途
|
电压互感器
|
电压互感器
|
电压互感器
避雷器
|
母线联络 |
电压互感器电缆出线 |
双电源
电缆出线
|
|
|
主要元器件
|
型 号
|
数量
|
|
FZN21-12（D）
CK3R 1006E 150R
|
|
|
|
|
1 |
1
|
|
|
FZRN21-12（D）
CK3R 1006E 150R
|
|
|
|
|
|
1
|
|
| CN19-10 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
熔断器RN2-10
|
3
|
3
|
3
|
|
3 |
|
|
|
LZJG2-10
|
|
|
|
|
|
|
|
| RZL10或REL10 |
|
|
|
|
2
|
|
|
|
HY5W-12.7
|
2
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
带电显示器
GSN-10、TDS-10
|
|
|
3 |
1
|
|
1 |
|
| FZN21-12（D） |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
熔断器SDLAJ SFLAJ
SKLAJ XRNT-10
|
|
|
|
|
|
|
3
|
|
| |
|
7.2 环网柜组合方案
|
| |
主接线方案示例 |
| 环网供电 |
双电源供电 |
单母线分断系统 |
 |
 |
 |
|
