低壓成套開關設備教材

低壓成套開關設備 編制：程松明,低壓開關柜基礎知識,產品定義,一個或多個低壓配電方案（輸.配.）組成，并構成相關的控制、測量、信號、保護、調節(jié)等功能的設備，簡稱為低壓開關柜。 開關柜一般均由制造廠家負責完成所有內部的電氣和機械的連接，采用各種結構部件完整地組裝在一起，最終形成一種組合體。,功能及作用,電能分配與轉換、馬達控制、無功功率補償等 保護人身安全、防止觸電(直接和間接接觸) 保護設備（本身與受控的）防止并免受外界環(huán)境影響 - 濺水 - 擠壓 - 振動 - 電磁波輻射 防止動物(蛇, 鼠, 鳥)及其它外來物體的進入,重要標準,GB7251.1 低壓成套開關設備和控制設備 第一部分：型式試驗和部分型式試驗成套設備 IEC60439.1 低壓成套開關設備和控制設備 第一部分：型式試驗和部分型式試驗成套設備,按符合標準的程度分 全型式試驗的低壓柜（TTA） 定義：符合一種確認的型號或系列的低壓成套開關設備和控制設備，它與已通過驗證認為符合標準(IEC439.1)的定型成套設備相比，不存在可能會影響性能的差異。,產品試驗,部分型式試驗的低壓柜（PTTA） 定義：一種低壓成套開關設備和控制設備，它既包含通過型式試驗的設備，也包括未經型式試驗的設備，而后者是從符合有關試驗的通過型式試驗的設備派生（例如通過計算）出來的。,按結構分類：固定式：PC或MCC回路抽出式：PC或MCC回路,按用途分類：配電用：饋電柜 (PCC:Power Control Center)控制用：馬達控制柜 (MCC: Motor Control Center)補償用：如無功功率補償柜 (電容器柜）,基本分類,額定電流(通常同進線開關大小相同) 額定電壓/額定絕緣電壓(400/690V) 進出線方式 額定短時耐受電流( Icw/1s) 柜體內部功能區(qū)域的劃分(隔離方式) 外殼防護等級 安裝地點及方式 外形尺寸(同用戶現(xiàn)場面積有關) 顏色及表面處理 接地系統(tǒng),主要技術參數,柜 體：開關柜的外殼骨架及內部的安裝、支撐件母 線：一種可與幾條電路分別連接的低阻抗導體功能單元：完成同一功能的所有電氣設備和機械部件（包括進線單元和出線單元）,柜體,母線,功能單元,電纜出線,主要組成部分,側 視 圖,采用母線或電纜二種方式 上進線 下進線 側進線 后進線,上進,下進,側進,后進,進線方式,上進,下進,側進,后進,前接線,后接線,出線方式(母線或電纜) 前出線（頂部或底部） 可以進行靠墻安裝 后出線（頂部或底部） 不可以進行靠墻安裝,出線方式,母線的分類： 主母線(水平母線）: 連接一條或幾條配電母線和或進線和出線單元的母線 配電母線（垂直母線）： 框架單元內的一條母線，它連接在主母線上，并由它向出線單元供電,產品母線,母線的基本要素： 母線的額定電流及規(guī)格(母線的載流量及橫截面) 母線的額定短時耐受電流（Icw）及額定峰值耐受電流（Ipk） Icw：在規(guī)定的試驗條件下,能安全承載的短時電流的方均根值(通常為1秒) Ipk：母線在規(guī)定的試驗條件下,能安全承載的峰值電流 Ipk=2.2 Icw母線的表面處理： 為滿足用戶要求，對母線表面進行處理，如鍍銀、鍍錫、鍍鎳等 推薦使用裸銅排符合節(jié)能環(huán)保要求,母線規(guī)范要素,型式1:無內部隔離,型式 3：母線與功能單元隔離功能單元之間互相隔離出線端子與功能單元隔離,型式2：母線與功能 單元隔離,產品隔離形式,型式 4：母線與功能單元隔離功能單元之間互相隔離出線端子與功能單元隔離出線端子之間隔離,第一個數字代表對固體的防護程度0-無防護1-防止直徑大于50mm固體進入2-防止直徑大于12.5mm固體進入3-防止直徑大于2.5mm固體進入4-防止直徑大于1mm固體進入5-防塵(無有害沉積)6-完全防塵,第二 個數字代表對液體的防護程度0-無防護1-防止垂直滴水2-防止垂直方向15范圍內滴水3-防止垂直方向60范圍內淋水4-防止各個方向的噴水5-防止各個方向的強烈噴水6-防止浸水7-防止持續(xù)浸水,用數字 IPX X 表示外殼保護程度,防護等級,安裝地點分類 室內安裝(施耐德配電柜均為室內安裝) 室外安裝安裝方式分類 靠墻安裝 離墻安裝固定方式分類 螺栓固定(施耐德配電柜均要求采用螺栓固定) 電焊固定,產品安裝,每種柜型均有自己的標準推薦顏色可以按用戶的要求確定表面處理 - 噴漆 - 環(huán)氧樹脂靜電粉末噴涂 一般情況下，配電柜均采用環(huán)氧樹脂靜電粉末噴涂,顏色及表面處理,固定式 主電路的連接只能在開關柜斷電的情況下進行接線和斷開抽出式主電路帶電的情況下，亦可安全的從主電路上斷開或接通，具有連接、試驗、分離、移出位置可移式主電路帶電的情況下，亦可安全的從主電路上斷開或接通，具有連接和移出位置,功能單元分類,功能單元電氣示意圖,抽屜功能單元馬達回路,下出線,抽出式斷路器,固定式功能單元配電回路,下進線,配電母線即垂直母線,配電母線即垂直母線,PCC柜,MCC柜,MCC柜,MCC柜,MNS低壓抽出式開關柜,MNS低壓抽出式開關柜,產品概述 該產品是參考瑞士ABB公司的MNS系列低壓開關柜并加以綜合改進后開發(fā)的，是目前國內較先進的低壓抽出式開關設備。 開關柜適用于交流50Hz、額定絕緣電壓和工作電壓為400V、660V，額定電流至6300A及以下三相五線制的電力供電系統(tǒng)，可用于發(fā)電廠、變電所、工礦企業(yè)、大樓賓館、機場、碼頭以及廣播電視等通信中心來作為發(fā)電、輸配電、電能轉換及電能消耗設備的控制，并通過電容補償對其主母線進行無功補償。,結構特點 開關柜由于采用了瑞士ABB的先進技術，并在其原有基礎上加以技術改進，使其更符合中國國情。 柜體采用25mm為模數的C型材，通過連接件來組成滿足各種需求的柜架和抽屜單元，在MCC柜中大量采用高強度的阻燃型工程塑料組件，使其安全性能更可靠。 同時，在MCC柜中，將國外的功能板加以改型，以200mm為模數，進行組合，使其更有利于PC柜與MCC柜混裝柜體的設計需求。 抽出單元與柜體具有可靠的聯(lián)鎖裝置，以防止在開關通電狀態(tài)下帶負荷拉閘，提高了其安全性。 產品柜體一般采用冷軋鋼板制作，并進行鈍化等工先處理，最終組裝而成，同時也可根據用戶的不同需求采用敷鋁鋅鋼板等材料。,MNS低壓抽出式開關柜,主要技術參數,MNS低壓抽出式開關柜,MNS低壓抽出式開關柜,MCC柜：8E單元可裝9個,GCK1低壓抽出式開關柜,GCK1低壓抽出式開關柜,適用范圍 該產品是八十年代中期，由天津電氣傳動研究所牽頭，組合國內知名企業(yè)聯(lián)系研制，是國內電力系統(tǒng)應用較為廣泛的產品之一 開關柜適用于交流50Hz、額定絕緣電壓和工作電壓為400V、660V，額定電流至6300A及以下三相五線制的電力供電系統(tǒng)，可用于發(fā)電廠、變電所、工礦企業(yè)、大樓賓館、機場、碼頭以及廣播電視等通信中心來作為發(fā)電、輸配電、電能轉換及電能消耗設備的控制。,GCK1低壓抽出式開關柜,技術參數,結構特點 開關柜的基本骨架為裝配式結構，柜架的整個結構，采用自攻螺釘緊固連接而成，加上門、隔板、封板、支架以及母線、抽屜，以及裝配各種電流規(guī)格電器類產品，最終組合成一臺完整的開關柜。 開關柜采用模數化設計，將柜體分成三個區(qū)，頂部為母線區(qū)，前部為電器區(qū)，后部為電纜出線區(qū)，電器區(qū)和電纜區(qū)均由鋼板隔開，以保證線路正常運行，有效防止各種電氣故障的發(fā)生與擴大故障范圍。 按開關柜使用特征，可分為受電柜、PC柜、MCC柜、電容補償柜。 開關柜可設計成固定柜與抽屜柜混合型，也可為全抽屜型，即保留了固定柜的簡潔、實用、價廉，又具有抽屜結構的體積小、功能強，易于更換等優(yōu)點。 在不降低防護等級的情況下，開關柜的頂部與上下通風門均有通風系統(tǒng)。,GCK1低壓抽出式開關柜,GCK1低壓抽出式開關柜,MCC柜柜體,最大可安裝1單元抽屜9個，改進后，最大可安裝1/2抽屜18個,GCK1低壓抽出式開關柜,GCK2000-Z智能交流低壓成套設備,GCK2000-Z智能交流低壓成套設備,該產品是天津電氣傳動設計研究所按照國家重點技術創(chuàng)新項目計劃的要求，結合國內行業(yè)的具體情況（與國內多家知名企業(yè)合作），而開發(fā)出的最新一代的智能型低壓成套設備。,結構特點 產品殼架采用敷鋁鋅板加工的C型材和角位連接器組裝，結構簡潔牢固，角位連接器的使用，使殼架的安裝十分迅速，且有效地斷開了框架的磁回路。 殼架和功能單元采用模數化結構，配置及組合靈活方便。 抽出式單元，在門關閉的情況下，操作單元時，可體現(xiàn)抽屜單元的連接位置、分離位置和試驗位置（三段保護），各位置均能保持與柜體的防護等級不變。 所有的抽屜都具有誤操作防護。 功能單元連接形式采用可抽出式連接。 智能柜通訊系統(tǒng)，采用開放式的PROFIBUS現(xiàn)場總線，與國產化的產品，同樣具有相同協(xié)議的器件，均能方便地組成智能系統(tǒng)，從而實現(xiàn)主站通過總線，對開關及電網進行遠程測量、調節(jié)和通訊聯(lián)接。,GCK2000-Z智能交流低壓成套設備,主要技術參數,GCK2000-Z智能交流低壓成套設備,GCK2000-Z智能交流低壓成套設備,單元抽屜,1單元抽屜,GGD固定式交流低壓配電柜,GGD固定式交流低壓配電柜,產品概述 產品適用于發(fā)電廠、變電所、工礦企業(yè)等電力用戶作為交流50Hz、額定工作電壓400V、額定工作電流5000A及以下的配電系統(tǒng)中作為動力、照明及配電設備的電能轉換、分配及控制之用。執(zhí)行標準 產品符合GB7251.1-1997低壓成套開關設備和控制設備的要求。,結構特點 框體采用組合柜的形式，構架用8MF冷彎型鋼局部焊接組裝而成，其型材的二側面分別有模數為20mm 和100mm安裝孔，使得框架組裝靈活方便。 GGD柜按照現(xiàn)代工業(yè)產品造型設計的要求，采用分割比的方法設計，柜體外形和各部分的合理分割尺寸，使整柜顯示出美觀大方、面目一新。 柜體上下兩端均有不同數量的散熱孔，當柜內電器元件發(fā)熱后，熱量上升，通過上端槽孔排出，而冷風不斷地由下端槽孔補充進柜，使密封的柜體自下而上形成一個自然通風道，達到散熱的目的。 柜門用轉軸式活動鉸鏈與構架相連，安裝、拆卸方便。門的折邊處均有一根山型橡塑條，關門時門與構架之間的嵌條有一定的壓縮行程，能防止門與柜體直接碰撞，也提高了門的防護等級。 柜體的頂蓋在需要時可拆卸，便于現(xiàn)場主母線的裝配和調整，柜頂的四角裝有吊環(huán)，用于起吊和裝運。 柜體的防護等級為IP30，用戶也可根據使用環(huán)境的要求在IP20IP40之間選擇。,GGD固定式交流低壓配電柜,使用條件 周圍空氣溫度不高于+40，不低于-5。24h內的平均氣溫不得高于+35。 戶內安裝使用，使用地點的海拔高度不得超過2000M。 周圍空氣相對濕度在最高溫度為+40時不超過50%，在較低溫度時允許有較大的相對濕度。（例如+20時為90%）應考慮到由于溫度的變化可能會偶然產生凝露的影響。 設備安裝時與垂直面的傾斜度不超過5%。 設備應安裝在無劇烈振動和沖擊的地方，以及不足使電器元件受到腐蝕的場所。 用戶有特殊要求時可與制造廠協(xié)商解決。,GGD固定式交流低壓配電柜,主要技術參數,GGD固定式交流低壓配電柜,GGD固定式交流低壓配電柜,GGD固定式交流低壓配電柜,GCS型低壓組合式開關柜,GCS型低壓組合式開關柜是96年由原電力工業(yè)部、機械工業(yè)部及主要成套開關設備生產企業(yè)，聯(lián)合設計并參照國外先進產品研制的，用于更新?lián)Q代的新型組合式開關柜，符合國際標準，在全國范圍內已得到充分肯定和推廣選用。開關柜適用于交流50/60HZ、額定電壓660V及以下、額定電流5000A及以下的電力系統(tǒng)中。裝置適用于發(fā)電廠、變電所、石油化工部門、廠礦企業(yè)、高層建筑等低壓配電系統(tǒng)。產品由動力、配電、電動機控制中心、電容補償等不同功能，以滿足電能轉換、分配與控制的作用。 在大單機容量的發(fā)電廠、大規(guī)模石化等行業(yè)的低壓動力控制中心、電動機控制中心等電力使用場合，能滿足計算機接口的特殊需要。,GCS型低壓組合式開關柜,產品具有分斷、接通能力高、動力熱穩(wěn)定性好、電氣方案靈活、組合方便、系列性實用性強、結構新穎、防護等級高等特點。柜架由鋼板成型經電鍍和噴涂處理后，用螺釘組裝而成，柜架分為功能單元室、母線室和電纜室，各式間均為隔離狀態(tài)以確保運行安全。采用間隔式布置，每個電氣單元均占一個獨立單元，功能單元抽屈可達22個，隔室門上都設置機械式電氣聯(lián)鎖開關，接通時隔離室不能打開，只有開關分斷時，隔離室門才能打開，門上開關分合位置明顯。抽屈具有工作位置（一、二次均接通），試驗位置（一次斷開二次接通），分離位置（一、二次均分開）和移出位置（抽屈移出柜體）共四個位置。能保證正常的工作和試驗雙可安全的檢修，同規(guī)格的抽屈具有互換性，用戶可方便迅速地更換抽屈。產品具有可靠的安全保護系統(tǒng)，每個電氣單元都具有三重接地系統(tǒng)。產品具有獨特的通風系統(tǒng)，散發(fā)運行時的熱量及故障時的游離氣壓力，從而保障運行安全。產品具有有效密封措施，能防止粉塵及動物的進入，確保配電運行安全。,GCS型低壓組合式開關柜,產品特點,GCS型低壓組合式開關柜,基本技術參數,柜體、柜架規(guī)格,GCS型低壓組合式開關柜,GCS型低壓組合式開關柜,使用條件 周圍空氣溫度不高于+40，不低于-5，24小時內平均溫度不得高于+35，超過時，需要根據實際情況降容運行。 戶內使用，使用地點的海拔高度不得超過2000m 周圍空氣相對濕度在最高溫度為+40時不超過50%，在較低溫度時允許有較大的相對濕度，如+20為90%,應考慮到由于溫度的變化可能會偶然產生凝露的影響。 安裝時與垂直的傾斜度不超過50%，且整組柜列相對平整（符合GBJ23282BI標準）。 安裝在無劇烈震動和沖擊以及不足以使電器元件受到不應有的腐蝕的場所。 用戶有特殊要求時，可以于本公司協(xié)商解決。,GCS型低壓組合式開關柜,三電氣性能 1、基本電氣參數,額定絕緣電壓交流660（1000）V額定工作電壓 主電路交流400（660）V 輔助回路交流400.230V 50/60HZ 直流：220.110V額定頻率水平母線額定電流5000A垂直線線額定電流1000A額定峰值耐受電流（0.1S）105KA.176KA額定短時耐受電流（IS）50KA.80KA,GCS型低壓組合式開關柜,2、主電路方案 共32組118個規(guī)格，不包括派生的方案和規(guī)格。 方案最大工作電流為4000A，適合2500KVA及以下的配變壓器選用。 為適應供.用電提高功率因數的需要，而設計的電容器補償柜，考慮綜合投資的需要設計了電抗器柜。,3、輔助電路方案 輔助電路共有方案120個，交流操作部分63個，直流操作部分為57個。 交流操作部分的輔助電路方案，主要用于廠礦企業(yè)及高層建筑的變電所的低壓系統(tǒng)，有6種適用于雙電源進線操作控制的組合方案，并設有操作電氣連鎖的備用自投，自復等控制電路，工程設計中可以直接采用。,GCS型低壓組合式開關柜,4、母線水平母線 水平母線置于柜后上部的母線室內，3150A及尚未雙從布置，2500A及以下為單層布置，每相由4天或2條母線組成，下部有進出線通道，大大提高了母線的短路強度，其組合見表下表。 母線夾采用CMJ型高強度，陰燃型塑母線夾，用不秀鋼螺栓固定。垂直母線 抽屜柜的垂直母線采用“L”行（505）+（305）硬銅搪錫母線，額定電流1000A,為專用件聯(lián)接主母線。中性接地母線 硬銅排貫通水平性接地線（PEN）或接地+中性線（PE+N）規(guī)格如表下表。,GCS型低壓組合式開關柜,5、電器元件選擇 裝置主要選用技術性能指標先進，采用引進技術國內已能批量生產的電器元件，亦允許選用國內外性能更優(yōu)的同類產品。 主斷路器：630A及以上主選CDW1與CDW7系列（ACB），其它產品有MT系列、E系列；630A及以下產品主選有CDM1與CDM7系列（MCCB），其它產品有CM1系列與S系列等。 接觸器：主選CDC17系列及CJ40系列，其它產品有LC1系列、3TB系列與B系列（CDC1）等 電流互感器：SDH系列及SDL系列 熔斷器：Q系列及NTOO系列。,GCS型低壓組合式開關柜,四結構特點 主構架采用8MF型鋼，具有拼裝和部分焊接兩種結構型式，主構架上均有安裝模數孔，孔直徑E=20mm。 各功能室嚴格分開，隔室主要分功能單元室，母線室，電纜室，功能作用相對獨立。 一個抽屜為一個獨立功能單元，一個單元抽屜的尺寸為：169（高）*560（寬）*407（深），二分之一單元抽屜的寬為280，MCF柜內可以配置11個一單元的抽屜或22個二分之一單元的抽屜，抽屜可以方便的實現(xiàn)互換。 抽屜進出線回路的額定電流在400A及以下，根據回路電流大小，采用不同片數的同一規(guī)范插件200A。 抽屜面板有合，斷，試驗，抽出等位置的明顯標志，抽屜設有機械聯(lián)鎖裝置。 饋線柜和電動機控制柜，設有專用的電纜隔室，具有二個寬度尺寸（240mm和440mm）可供選用，根據用戶安裝維修的方便性，由用戶選擇。 功能單元輔助接點，一單元及以上的為32對，1/2單元的為20對，能滿足用戶自動化與計算機接口的需求。,GCS型低壓組合式開關柜,抽屜式結構產品均應注意的事項,產品安裝后投運前應做的檢查與試驗事項檢查柜面漆或他覆蓋材料（如噴塑）有否損壞，柜內有否干燥清潔。電器元件的操作機構是否靈活，是否有卡澀或操作力過大現(xiàn)象。主要電器的主輔觸頭的通、斷是否可靠，準確。抽屜或抽出式機構抽拉時，是否靈活輕便，無卡阻和碰撞現(xiàn)象。抽屜或抽出式結構的動.靜觸頭的中心線是否一致，觸頭接觸是否緊密，主輔觸頭的插入深度應符合要求，機械連鎖或電氣連鎖裝置動作是否正確，閉鎖和解除是否可靠。相同尺寸的抽屜，應保證其互換性，并無卡阻和碰撞現(xiàn)象。抽屜與柜體間的的接觸的觸頭應接觸緊密，當抽屜推入時，抽屜的接地觸頭應在主觸頭接能前優(yōu)先接觸，拉出時程序相反。各種儀表的刻度整定，互感器的變比及極性應正確無誤。熔斷器的熔芯規(guī)格應符合工程設計的要求。繼電器保護的定值及整定應正確，動作可靠。用1000兆歐表測量絕緣阻值不得低于1M歐姆線與線的連接應可靠，絕緣支撐件，安裝件及其他附件安裝應牢固。,GCS型低壓組合式開關柜,GCS型低壓組合式開關柜,GZDW微機型直流電源柜,用途及使用范圍 GZDW微機型直流電源柜是各種合閘開關及繼電保護裝置提供直流操作電源，和作為電站控制和信號用直流電源的專用設備。 適用于各種變電站及發(fā)電廠，也是為電信.冶金.機械.礦山.石油化工.交通等部門以及應急照明提供直流電源的理想設備 產品融合先進技術理論，采用智能化高頻開關電源模塊并聯(lián)的方式，實現(xiàn)充電及浮充電功能，具有穩(wěn)壓精度高、穩(wěn)流精度高、波紋系數小、可靠性高等優(yōu)點。其電氣性能及各項參數完全滿足各種直流供電系統(tǒng)的要求，能夠確保供電系統(tǒng)可靠運行，是（傳統(tǒng)的）相控整流器式控制、合閘電源的理想換代產品。,GZDW微機型直流電源柜,GZDW微機型直流電源柜,直流柜成功地集高頻開關、整流器模塊、降壓模塊、主監(jiān)控、交流監(jiān)控、直流監(jiān)控、開關量監(jiān)控、絕緣檢測（可選）、電池巡檢（可選）保護單元于同一面柜中，結構緊湊而合理，并且通過N+1的整流模塊冗余代替普通相控整流器充電機1+1的備份。 系統(tǒng)通過高頻開關式降壓裝置，不管動力合閘母線的電壓高至320V，還是低至230V，控制母線的