XGN15-12箱式固定交流金属封闭开关设备的基本电气接线图解析：一次回路与二次回路

### XGN15-12箱式固定交流金属封闭开关设备基本电气接线图解析：一次回路与二次回路

#### **一、一次回路解析**
**1. 核心功能与组成**
XGN15-12型开关设备的一次回路是电力系统的主电路，负责额定电压12kV、额定电流630A及以下的电能传输与分配。其核心组件包括：
- **主开关**：采用FLN36-12D型六氟化硫（SF₆）负荷开关或FLRN36-12D型负荷开关-熔断器组合电器，具备体积小、操作简便、免维护等特点。
- **母线系统**：三相母线纵向排列，覆合绝缘设计，直接连接负荷开关接线端子，支持左右扩展布局。
- **进出线单元**：包含进线柜、出线柜、计量柜，通过断路器或负荷开关实现电能分配。
- **接地保护**：配置接地开关，与主开关机械联锁，确保操作安全。

**2. 典型接线方案**
- **单电源接线**：适用于辐射型供电，进线柜通过断路器或负荷开关连接母线，出线柜分配至负载。
- **双电源接线**：采用备用电源自动投入装置（ATSE），两路进线通过联络开关互为备用，提升供电可靠性。
- **环网接线**：通过联络开关连接多个环网柜，形成“手拉手”环网结构，支持故障时快速隔离与恢复供电。

**3. 关键技术参数**
- **额定电压**：12kV（最高工作电压12kV）。
- **额定电流**：主母线630A，分支母线按需求配置。
- **短路耐受能力**：额定短时耐受电流20kA/3s，额定峰值耐受电流50kA。
- **绝缘水平**：1min工频耐压42kV（相间/对地），雷电冲击耐压75kV（峰值）。

**4. 接线图要点**
- **主电路图**：展示母线、主开关、进出线单元的连接方式，标注导线规格与断路器参数。
- **平面布置图**：明确柜体排列顺序、间距及电缆通道位置。
- **保护配置**：熔断器或断路器与电流互感器配合，实现过载与短路保护。

#### **二、二次回路解析**
**1. 核心功能与组成**
二次回路负责开关设备的控制、测量、保护与信号传输，主要组件包括：
- **控制回路**：通过按钮、继电器实现断路器分合闸操作，支持手动与电动两种模式。
- **测量回路**：连接电流互感器（CT）、电压互感器（PT），将大电流/高电压转换为小信号，供仪表与保护装置使用。
- **保护回路**：配置过流、速断、接地保护，通过继电器动作切断故障电路。
- **信号回路**：指示开关状态（合闸/分闸）、故障报警及远程通信接口。

**2. 典型接线方案**
- **控制回路接线**：采用直流220V/110V电源，通过操作机构（如弹簧储能机构）实现断路器分合闸。
- **测量回路接线**：CT二次侧接电流表、功率表，PT二次侧接电压表、电能表，形成三相测量系统。
- **保护回路接线**：过流保护通过CT采样电流，速断保护通过瞬时动作继电器实现，接地保护通过零序CT检测故障电流。

**3. 关键技术参数**
- **控制电源**：直流220V/110V或交流220V，容量满足断路器操作需求。
- **测量精度**：电流互感器变比600/5A，电压互感器变比10/0.1kV，精度0.5级。
- **保护定值**：过流保护动作电流按负载电流1.2-1.5倍整定，速断保护动作电流按最大短路电流整定。

**4. 接线图要点**
- **端子排图**：标注二次回路各端子编号、功能及连接导线规格。
- **原理图**：展示控制、测量、保护回路的逻辑关系，标注继电器、接触器触点编号。
- **电缆清册**：列出二次电缆型号、长度及敷设路径，指导现场施工。

#### **三、一次回路与二次回路的协同工作**
**1. 操作流程示例**
- **合闸操作**：二次回路接收合闸信号→控制回路驱动操作机构→主开关合闸→一次回路通电。
- **故障保护**：一次回路发生短路→CT采样大电流→保护回路动作→断路器分闸→切断故障电路。
- **状态监测**：PT采样电压信号→测量回路显示电压值→信号回路上传至监控系统。

**2. 联锁与安全机制**
- **机械联锁**：主开关与接地开关互锁，防止带电合接地刀。
- **电气联锁**：二次回路通过继电器触点实现控制回路与保护回路的联动。
- **五防功能**：防止误分合断路器、带负荷拉合隔离开关、带电挂接地线、带地线合闸、误入带电间隔。

#### **四、应用场景与优势**
**1. 典型应用**
- **城市电网改造**：替代传统敞开式开关设备，提升供电可靠性。
- **预装式变电站**：作为核心控制单元，实现电能分配与保护。
- **工业配电系统**：适用于钢铁、化工等行业的中压配电。

**2. 技术优势**
- **紧凑设计**：柜体宽度375/500mm，节省安装空间。
- **高可靠性**：SF₆气体绝缘，免维护周期长达10年。
- **灵活扩展**：模块化设计，支持左右扩展与功能升级。
- **标准化生产**：符合GB3906、IEC298等国际标准，互换性强。