成套电气即成套开关设备，它是以开关设备为主体的成套配电装置，即制造厂家根据用户对一次接线的要求，将各种一次电器元件以及控制、测量、保护等装置组装在一起而构成的成套配电装置。下面成套电气厂为大家介绍成套电气的种类。
一、成套电器的种类
(一) 低压成套开关设备
由一个或多个低压开关电器和相应的控制、保护、测量、信号、调节装置，以及所有内部的电气、机械的相互连接和结构部件组成的成套配电装置，称为低压成套开关设备(low voltage switchgear assemblies )。
低压成套开关设备种类繁多，使用场所广泛，在整个低压电网的各级配电系统中都要用到。相应的国家标准是GB 7251-1997《低压成套开关设备和控制设备》。
1. 按供电系统的要求和使用的场所分类
(1) 一级配电设备 统称为动力配电中心(PC),俗称为低压开关柜，也叫低压配电屏。它们集中安装在变电所，把电能分配给不同地点的下级配电设备。这一级设备紧靠降压变压器，故电气参数要求较高，输出电路容量也较大。
(2) 二级配电设备是动力配电柜和电动机控制中心(MCC)的统称。这类设备安装在用电比较集中、负荷比较大的场所，如生产车间、建筑物等场所，对这些场所进行统一配电，即把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。动力配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合。电动机控制中心(MCC)用于负荷集中、回路较多的场合。这级设备应对负荷提供控制、测量和保护。
(3) 末级配电设备 是照明配电箱和动力配电箱的统称。它们远离供电中心，是分散的小容量配电设备，对小容量用电设备进行控制、保护和监测。
2. 按结构特征和用途分类
(1) 固定面板式开关柜 常称开关板或配电屏。它是一种有面板遮栏的开启式开关柜, 正面有防护作用，背面和侧面仍能触及带电部分，防护等级低，只能用于对供电连续和可靠性要求较低的工矿企业变电所。
(2) 封闭式开关柜(low voltage enclosed switchgear assemblies) 指除安装面外，其他所有侧面都被封闭起来的一种低压开关柜。这种开关柜的开关、保护和监测控制等电气元件，均安装在一个用钢材或绝缘材料制成的封闭外壳内，可靠墙或离墙安装。柜内每条回路之间可以不加隔离措施，也可以采用接地的金属板或绝缘板进行隔离。
(3) 抽出式开关柜(low voltage withdrawable switchgear assemblies) 这类开关柜采用钢板制成封闭外壳，进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中，构成能完成某一类供电任务的功能单元。功能单元与母线或电缆之间，用接地的金属板或塑料制成的隔板隔开，形成 母线、功能单元和电缆三个区域，每个功能单元之间也有隔离措施。抽出式开关柜有较高的 可靠性、安全性和互换性，它们适合于对供电可靠性要求较高的低压供配电系统中作为集中控制的配电中心。
(4) 动力、照明配电控制箱 多为封闭式垂直安装，因使用场合不同，外壳防护等级也不同。它们主要作为用电现场的配电装置。
(二) 高压开关柜
按电力行业标准DL/T 404 - 1997的定义，高压开关柜(high-voltage switchgear panel)是指由高压断路器、负荷开关、接触器、高压熔断器、隔离开关、接地开关、互感器和站用电变压器，以及控制、测量、保护、调节装置、内部连接件、辅件、外壳和支持件等组成的成套配电装置。这种装置的内部空间以空气或复合绝缘材料作为介质，用作接受和分配电网的三相电能。
高压开关柜按柜体结构可分为以下两大类。
1. 半封闭式高压开关柜(unclosed high-voltage switchgear panel)
这种高压开关柜中离地面2.5m以下的各组件安装在接地金属外壳内，2.5m及以上的母线或隔离开关无金属外壳封闭。半封闭式高压开关柜的母线外露，柜内元件也不隔开。图 1-1所示是国内较早生产的GG-1A (F) -07S型半封闭式高压开关柜的结构图。
半封闭式高压开关柜因其结构简单，制造容易，价格低廉，柜内检修空间大等优势，曾 获得广泛应用，在电网中安装量占很大比例，目前也仍在运行。但它的母线为敞开式结构， 防护性能差，威胁电网安全运行，因此这种产品将逐步淘汰。
2. 金属封闭式高压开关柜(metal - enclosed switchgear panel)
制造厂根据用户对高压线路一次接线的要求，将高压断路器、负荷开关、熔断器、隔离 开关、接地开关、避雷器、互感器以及控制、测量、保护等装置和内部连接件、绝缘支持件和辅助件固定连接后安装在一个或几个接地的金属封闭外壳内(只有进出线除外)。这样的成套配电装置称为金属封闭开关设备。
3-35kV金属封闭开关设备俗称高压开关柜，全称是“金属封闭式高压开关柜”。相应的国家标准是GB3906—1991(3?35kV交流金属封闭开关设备》。
金属封闭式高压开关柜以大气绝缘或复合绝缘作为柜内电气设备的外绝缘，柜中的主要组成部分都安放在由隔板相互隔开的各小室内，隔室间的电路连接通过套管或类似方式完成。图1-2所示是GZS1 (KYN28A)型金属封闭式高开关柜的结构示意图。
金属封闭式高压开关柜的种类较多，结构差异较大，可按以下方式来分类：
(1)按柜内整体结构分
1) 铠装式高压开关柜(metal-dad switchgear panel)。铠装式高压开关柜中的主要组成部 分，如断路器、电源侧的进线母线、馈电线路的电缆接线处、继电器等都安放在由接地的金 属隔板相互隔开的各自小室内。隔室间的电路连接通过套管或类似方式完成，如KYN型和 KGN 型。
2) 间隔式高压开关柜(compartmented switchgear panel)。这类开关柜的某些组件分设于单 独的隔室内(与铠装式高压开关柜一样)，但具有一个或多个非金属隔板，隔板的防护等级 应达到IP2X-IP5X (或者更高)的要求，如JYN型。
3) 箱式高压开关柜(cubicle switc噂ar panel)。除铠装式和间隔式以外的金属封闭式高 压开关柜统称为箱式金属封闭高压开关柜。它的隔室数量少于铠装式和间隔式，甚至不分隔 室，一般只有金属封闭的外壳，如XGN型。
以上三种类型的高压开关柜中，间隔式和铠装式均有隔室，但间隔式的隔室一般用绝缘 板，而铠装式的隔室用金属板。用金属板的好处是可将故障电弧限制在产生的隔室内。若电 弧触及金属隔板，即可通过接地母线引入大地内。而在间隔式中，电弧有可能烧穿绝缘隔 板，进入其他隔室，甚至窜入其他柜子，造成“火烧连营”。箱式柜结构简单、尺寸小、造价低，但安全性、运行可靠性远不如铠装式和间隔式。
（2） 按柜体的形成方式分
1） 焊接式：柜体是焊接而成的，劳动强度大，易变形。
2） 组装式：是将金属板根据柜体尺寸，剪裁成各种板块并带组装螺孔，再用螺栓和拉 钾螺母紧固而成。其误差较小，互换性好。
以前多用焊接式，现在基本上全部釆用组装式。
（3）按柜内主要电器元件固定的特点分
1） 固定式（G）：柜内所有电器元件都是固定安装的，结构简单，价格较低。
2） 移开式（Y）：又叫手车式，柜内主要电器元件（如断路器、电压互感器、避雷器 等）安装在可移开的小车上，小车中的电器与柜内电路通过插入式触头连接。
移开式开关柜由柜体和可移开部件（简称小车）两部分组成，根据小车所配置的主电器的不同，小车可分为断路器小车、电压互感器小车、隔离小车和计量小车等。
移开式开关柜具有检修方便、恢复供电时间短的优点。当小车上的电器元件（如断路 器）岀现严重故障或损坏时，可方便地将小车拉出柜体进行检修，也可换上备用的小车，推入柜体内继续工作，大大缩短了线路的停电时间。
移开式开关柜又分为落地式和中置式（Z）两种形式。
落地式开关柜的小车本身落地，在地面上推入或拉出。图1-2所示的GSZ1（KYN28A）开关柜就是中置式的。图1-3所示是JYN6-10型高压开关柜的外形结构图，其断路器小车是落地式的。中置式小车装于柜子中部，小车的装卸需要专用装载车。
与落地式开关柜相比，中置式开关柜具有更多的优点。由于中置式小车的装卸在装载车上进行，小车在轨道上推拉，这样就避免了地面质量对小车推拉的影响。中置式小车的推拉是在门封闭的情况下进行的，给操作人员以安全感。中置柜的柜体下部分空间较大，使电缆的安装与检修很方便，还可安置电压互感器和避雷器等，以充分利用空间。所以，移开式高压开关柜大都釆用中置式小车。
（4） 按母线组数分 6?35kV供配电系统的 主接线大都釆用单母线，因此6?35kV开关柜基本上都是单母线柜。但有的6 - 35kV供配电系统的主接线釆用双母线或单母线带旁路母线，以提高供电可靠性，这就要求开关柜中有两组主母线， 因而母线室的空间较大。图1-4所示是XGN66- 10-11型开关柜的主回路，它有两组主母线（主母线与旁路母线）。
（5） 按安装场所分 可分为户内式和户外式， 户外式开关柜的技术特点是封闭式、防水渗漏、 防尘。
从使用环境看，对于高原、高寒、重污秽地 区使用的开关柜，其电气间隙和爬电比距应加大。就12kV开关柜而言，相间和相对地的空气绝缘距离应达到180mm,柜内釆用大爬距的绝缘子（或套管）。
（6） 按柜内绝缘介质分可分为大气绝缘高压开关柜和气体绝缘高压开关柜。以大气绝缘的金属封闭开关设备由于受到大气绝缘性能的限制，占地面积和空间都较大。另外，柜内各种电器暴露在大气中，绝缘性能受环境的影响很大。20世纪80年代以来，出现了采用绝缘性能优良的SF6气体代替大气作为绝缘的全封闭式金属封闭开关设备。其中，12~40.5kV 的SF6气体绝缘金属封闭开关设备采用柜形箱式结构，称为箱式气体绝缘金属封闭开关设备 （cubicle type gas insulated switchgear, C - GIS）,简称为充气式开关柜。
充气式开关柜的电器元件封闭在充有较低压力（一般0.02~0.05MPa）的壳体内，其最大特点是不受外界环境条件的影响，可用在环境恶劣的场所。另外，由于使用性能优良的 SF6绝缘，大大缩小了柜体的外形尺寸。
（三） SF6封闭式组合电器（GIS）
72.5kV及以上电压等级的SF6气体绝缘金属封闭开关设备又称为封闭式组合电器，简称GIS （gas insulated switchgear）。它一般用于户内，也可户外使用。
从原理上看，GIS与12-40.5kV气体绝缘金属封闭开关设备（充气式开关柜）无多大差别，但是，由于电压等级提高后对绝缘性能有了更高的要求，气体压力需要提高到0.3MPa （表压）。压力提高后，箱式结构从机械强度考虑已很难以满足，因而GIS多采用圆筒式结构，即所有电器元件，如断路器、互感器、隔离开关、接地开关和避雷器都放置在接地的金 属材料（钢、铝等）制成的圆筒形外壳中。GIS相应的国家标准是GB7674《72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》。图1-5所示是一个550kV GIS设备（出线间隔）的外形图。
（四） 预装式变电站
预装式变电站（prefabricated substations）俗称箱式变电站。它是一种将高压开关设备、 配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设 备。具有成套性强，体积小、占地少，能深入负荷中心，对环境适应性强，安装方便，运行安全可靠等一系列优点，适用于城市公共配电、高层建筑、住宅小区、公园、油田、工矿企 业及施工现场等场所。
早在20世纪60年代，预装式变电站在国外就已崛起，目前已广泛采用。我国预装式变 电站还处于大发展时期。我国相应的国家标准为GB/T 17467—1998《高压/低压预装式变电站》。图1-6所示是“目”字形排列的ZBW系列预装式变电站的外形图，整个箱体分为高压配电室、变压器室和低压配电室。
二、成套电气的应用
各种类型的成套电气从使用场所的实际出发，考虑了性能参数的合理配合及电器元件的合 理布置，因而具有占地面积少，空间体积小，安装、使用与维护方便，运行安全可靠等优点。
成套电气是在制造厂装配完成的，到现场后只需简单的安装固定，与进出线相连后即能投入使用，因而大大缩短了变电站的建设工期。
移开式高压开关柜和抽岀式低压开关柜具有很高的互换性，当断路器等主要电器元件发生故障或需要检修时，可随时拉出，再推入同类备用小车或抽屉单元，即可恢复供电，提高了供电的可靠性。
预装式变电站和GIS大大缩小了变电站的占地面积。例如，110kV GIS的占地面积只有土建式变电站的10%, 220kV GIS的占地面积只有土建式变电站的5%。
成套电气广泛用于发电厂、变电站、工矿企业、高层建筑等各种用电场所，作为接受和分配电能以及对电路进行控制、保护和监视之用。几乎在各种电压等级的系统中都用到成套电气。
1） 在低压配电系统中，变配电站低压配电装置釆用低压开关柜，生产车间、建筑物等 用电集中的场所采用动力配电柜、电动机控制中心（MCC）和动力照明配电箱。
2） 6 - 35kV变配电站中采用高压开关柜。
3） 110 - 500kV系统中越来越多地采用GIS。
4） 城网以及高层建筑越来越多地采用预装式变电站。
目前，6?35kV变配电站的配电装置基本上全部使用高、低压开关柜，新建的110? 500kV变电站开始应用GIS。图1-7所示是一个35kV变电站的主接线图，其配电装置使用 各种一次线路方案的JYN1-35和JYN2 - 10型高压开关柜。
