一、概述
10kV开关柜有手车柜和固定柜之分，目前更多采用手车柜，本文对10kV手车柜进行细化分析。手车开关柜全称为金属铠装移开式中置开关柜，基本都是布置于户内。
图1.1-1 10kV开关柜三维图
二、主参数
本文分析的开关柜主母线电流为4000A，主参数有：
额定电压：12kV
额定电流：1250A（主变进线、分段柜以外的柜子），4000A（主变进线柜、分段柜）
频率：50Hz
额定短路开断电流（热稳定电流）：31.5kA（4s）
额定短路关合电流（动稳定电流）：80kA
断路器、手车、地刀的操作机构是电动还是手动；地刀是否配置快速接地刀。
主变进线柜、分段柜、主母线额定电流取决于主变容量，4000A电流最大可用于63MVA容量主变，其余参数执行当地的标准设计（例如南方电网标准设计）。对于220kV变电站的10kV侧，主变10kV侧容量基本都会超过63MVA，但220kV变电站的主负荷在110kV侧，10kV多数都会限负荷运行，10kV侧不会超过4000A额定电流；当10kV侧负荷电流确实要超过63MVA时，主变低压侧基本都会配置双分支，每一单分支的额定电流依然小于4000A。
图2.1-1 南网标准设计发布文件
三、辅参数
开关柜的辅参数为绝缘水平、温升、环境温度、日温差、湿度、污秽、海拔高度、地震烈度、防护等级等。这些参数都会在开关柜的技术规范书中体现。技术规范书也基本实现了地方标准化（例如南方电网标准技术规范书），其中环境内容，需要结合当地实际情况填写，而环境内容基本都会在土建的地勘报告中体现，重点关注污秽、防护等级。按照南网装备技术导则，“户外35kV、20kV、10kV电气设备，外绝缘按e级设防，户内10kV及以上敞开式电气设备外绝缘按c级及以上设防”。然而，实际执行的时候，还要考虑地方习惯：例如广州地区，户内10kV开关柜依然执行“外绝缘防污等级小于d级的按d级设防， d级及以上的按e级设防”。户内布置的开关柜，防护等级不低于IP4X（断路器室门打开时为IP2X）。
图3.1-1 南网标准技术规范书封面案例
四、设计中的重点关注内容
前面提到的主参数肯定是第一关注的内容。此外，还有一些细节需要注意：例如，主母线宜在跨桥母线桥处交叉换相（不论在何处交叉换相，应满足：站在任意一个开关柜正面，其从左到右的相位顺序为A、B、C相）。额定电流1250A开关柜出线电缆室安装的零序电流互感器，宜采用铁心与二次绕组接线均为整体闭口式（一体式）干式零序电流互感器，内孔径为φ200mm。当本期只建设两台主变的时候，#2主变的双分支处，一定要注明“10kVIIA、IIB段母线本期暂接通，设置有可断连接点，待＃3主变扩建时能方便拆除。”
接下来就要查看开关柜CT、PT参数，如无特殊要求，这些参数均执行当地的标准设计。以下参数为南网标准设计参数：
主变进线柜CT：4000/1A 5P10/5P10/5P10/0.5S/0.2S 10/10/10/10/10VA。
分段柜CT：4000/1A 5P10/5P10/0.5S 10/10/10VA。
馈线柜CT：800/1A 5P30，10VA；400-800/1A 0.5S/0.2S，10/10VA。
站用变柜CT：800(或400)/1A 5P40 10VA；200-400/1A 0.5S/0.2S 10/10VA；当站用变容量为400kVA的时候，保护级CT采用800/1A，当站用变容量为200kVA的时候，保护级CT采用400/1A。
接地变柜CT：400/1A 5P40 10VA；200-400/1A 0.5S/0.2S 10/10VA。
电容器柜CT：800/1A 5P40 10VA；600-800/1A 0.5S/0.2S 10/10VA。
电抗器柜CT：800/1A 5P40 10VA；600-800/1A 0.5S/0.2S 10/10VA。
母线设备柜PT：10/√3：0.1/√3：0.1/√3：0.1/3 kV，0.2/0.5（3P）/3P，50/75/100VA；注意一次绕组线电压取10kV，不能错取为10.5或者11kV；需要留意PT一次绕组中性点是经消谐电阻接地还是直接接地。
图4.1-1 开关柜主参数标注案例
最后就是开关柜的安装：包括平面布置与断面图、电缆连接、预埋件。
1、平面布置与断面图：主变进线柜通常带后附柜，标准尺寸为1000x1860x2360mm（宽x深x高）；其余柜体尺寸基本为800x1610x2360（宽x深x高），也有厂家将分段柜做得和主变进线柜一样尺寸的情况1000x1860x2360mm（宽x深x高）。开关柜的布置原则如下：
1）馈线柜、一次电缆出线开孔需要避让土建主梁。
2）两列开关柜之间的通道需要满足不小于双车长 900mm；(单车长通常都是按照800mm来计)或者单车长 1200mm。
3）维护通道不小于1000mm。
4）母线桥需避免设置于主梁的正下方。
5）标注母线桥的定位尺寸，穿墙套管定位尺寸、相间距离、相序；相序必须和主变的相序一致。
6）断面图中，封闭母线桥需要避免和110kV竖井壁发生碰撞。
图4.1-2 10kV高压室平面布置图案例
图4.1-3 10kV高压室断面图案例
2、电缆连接：开关柜电缆室内每相电缆连接铜排可连接2根出线电缆。当电缆导体标称截面积为120mm2、150mm2、185mm2、240mm2、300mm2、400mm2、500mm2、630mm2时，电缆室内电缆连接铜排应采用双开孔方式或单孔方式，订货时需明确。双孔直径为13mm，采用φ12mm螺栓连接；单孔直径为17mm，采用φ16mm螺栓连接。
图4.2-1 接电缆的铜排其开孔大样
电缆连接铜排离柜底距离不小于700mm，如有零序CT，则应距零序CT上表面高度不小于500mm。电缆室内应有一根支撑电缆头的横向角钢，角钢上部预留卡孔或抱箍。
3、预埋件：开关柜通常是通过小车推入室内安装；开关柜室大门需要满足开关柜运输的需求，尺寸通常为1.5x3.0m（2.1 0.9m，上部0.9米为窗，上下部分之间横梁可拆卸）(宽x高)；如果开关柜室大门刚好面向吊装平台，通常直接采用尺寸1.5x3.0m。
开关柜预埋件按照厂家图进行设置即可。开关柜平面布置图确定后，预埋件也就确定了，长槽钢在两侧多出50mm，便于接地连接。面对面连接封闭母线桥的两开关柜基本都是要对齐的，在预埋件提资图中也宜示意出来，这样能清晰的看出预埋件是否也对齐。一次孔尺寸需要确保能够前后布置两根3x300mm2电缆空间；开关柜应该具备两侧开孔敷设二次电缆的能力（原因是，部分开关柜单侧二次孔下方有土建梁，无法开孔）。
图4.3-1 开关柜预埋件案例图
五、设计中的其它关注事项
吊装平台注明宽度要求，满足设备运输要求，10kV配电室吊装平台通常尺寸为宽1800mm。
主变低压侧通常经铜母排经穿墙套管与开关柜连接，穿墙套管需要在墙上开孔，通常尺寸为1750mm(宽)x650mm(高)。
高压室，封闭母线桥上方是否允许线管穿过存在争议，上方的照明线缆最好采用暗敷。提资的时候，就要规划好天花板照明灯具的定位尺寸，埋管（通常32直径管）尺寸，并提资给土建专业；也可以只在封闭母线桥上方埋管敷线，其它地方采用槽盒吊装。如下图：
图5.1-1 楼板管预埋示意图
通常都需要为10kV高压室配置1台照明配电箱、1台给风机供电的动力配电箱、每段母线配置1台检修电源箱。
接地手车只能推入PT柜，不能推入其它柜；接地手车与母线具有带电强制闭锁功能，只有当主变进线柜与分段柜的手车处于试验位置时方能推进工作位置；当接地手车在工作位置时，主变进线柜与分段柜的手车禁止推进工作位置。
南网开关柜标准技术规范书中“计量电度表及接线盒安装位置统一为仪表室右侧（柜前看）。仪表室面板上不开计量电度表的观察窗。”
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