低壓開關(guān)柜設(shè)計指導手冊

1、低壓開關(guān)柜設(shè)計指導手冊二五 年 七 月 內(nèi)容提要：1 低壓柜型號說明及特點2 常用配電系統(tǒng)介紹3 低壓柜設(shè)計必需考慮的用戶要求4 合同、技術(shù)協(xié)議、技術(shù)聯(lián)系函的閱讀5 審閱圖紙6 柜體布置圖設(shè)計及元件清單錄入7 設(shè)計中常見問題一 低壓開關(guān)柜型號說明及特點 目前低壓公司現(xiàn)已正常投入生產(chǎn)的低壓開關(guān)設(shè)備有NGG1（GGD）、NGC1（GCK）、NGC2（GCS）、NGC3（NMNS）等，其中NGG1為固定柜，NGC13為低壓抽出式開關(guān)柜（含固定分隔柜）。柜體均采用C型材（寬50mm，厚25mm），上開模數(shù)孔（NGG1、NGC1、NGC2為20mm，NGC3為25mm），標準柜體尺寸有600、800、1

2、000mm寬、深，高均為2200。NGG1為低壓固定式開關(guān)設(shè)備，常規(guī)控制方式為HD13BX-口/31刀開關(guān)+斷路器，刀開關(guān)作為隔離用，斷路器起操作保護用。因柜體結(jié)構(gòu)強度、柜內(nèi)所采用元器件及母排固定方式等多方面因素，開關(guān)柜水平母排短時耐受電流指標低，最高為50KA（1S）。常用柜體尺寸為600、800、1000mm寬，600mm深，2200mm高，600寬柜常規(guī)安裝一只刀開關(guān)，800寬柜可安裝一只或兩只或三只刀開關(guān)（一只刀關(guān)安裝在柜體中心，兩只刀開關(guān)中心距為360mm，安裝三只刀開關(guān)時只能選擇大小為200A的刀開關(guān)且中心距為240mm），1000寬柜為安裝一只或兩只刀開關(guān)（一只刀關(guān)安裝在柜體中心

3、，兩只刀開關(guān)中心距為420mm）。注意刀開關(guān)旋轉(zhuǎn)操作構(gòu)的安裝方式及特點，旋轉(zhuǎn)操作機構(gòu)門上開孔尺寸為直徑50mm圓孔，中心與刀開關(guān)中心右偏25mm，HS13BX刀開關(guān)刀旋梁與HD13BX刀旋梁制作有一點不同，因此在采用HS13BX刀開關(guān)時排列圖中需注明。NGC1為低壓抽出式開關(guān)設(shè)備，開關(guān)柜水平母排最大額定電流3150A，短時耐受電流最高為80KA（1S）。常用柜體尺寸為600、800、1000mm寬，800、1000mm深，2200mm高，常用斷路器為NA1、NM1系列，對于600寬柜可安裝NA1-2000/3P斷路器，NA1-3200/3P、NA1-2000/4P需800寬柜安裝。水平母排標準

4、位置為：單排B相中心距柜前270mm、雙排B相中心距柜前235mm，水平母排母線夾安裝面距柜頂高度為：母排小于等于100mm寬時尺寸為205mm、母排寬度為120mm時尺寸為225mm（詳見標準工藝規(guī)范）。當水平母排為標準位置且進線斷路器采用母排上進線引至斷路器上端頭時，斷路器上下端頭母排需左右錯開，斷路器面板開孔位置需偏向一邊，下端母排需搭接，當電流大于2000A時，返排需考慮采用母線夾固定，此時最上儀表室單元后隔板高度及深度尺寸均需注意。當饋電柜均為電纜下出線且柜深為1000mm時，為方便進線柜母排制作，也可以將水平母排放置在柜頂后部，此時需注意饋電柜垂直母排需非標制作。NGC1抽屜單元以

5、200mm高為單位（1E），標準抽屜單元有1/2 E、1E、1.5E、2E、3E等單元模數(shù)高度；1/2E抽屜單元一次插件最大額定電流為63A且無四極產(chǎn)品，二次插件最多16對；1E單元二次插件數(shù)量最多為24對；對于常用接觸器控制回路（最多加一JZC1-44中繼類似產(chǎn)品）的方案，1/2E抽屜單元可安裝7.5kW直接起動回路，1E抽屜單元可安裝30kW直接起動回路，2E抽屜單元可安裝55kW直接起動回路或30kW星三角起動回路，3E抽屜單元可安裝132kW直接起動回路或55kW星三角起動回路。采用NGC1系列固定分隔柜結(jié)構(gòu)時，注意對斷路器安裝板安裝深度及斷路器進線端頭與垂直母排的距離，保證斷路器進線

6、端母排的制作空間，配好斷路器出線端的母排固定用支架或出線電纜用端子。當進線柜為1000mm寬時，需注意斷路器返排位置及電纜室大小、固定中立柱用橫梁位置，返排母線夾的安裝位置等。二 低壓配電系統(tǒng)介紹低壓配電系統(tǒng)時額定工作電壓1KV以下的配電系統(tǒng)，常用配電系統(tǒng)為0.4/0.23KV(通常所說380V)、50HZ 三相四線的交流（下同）低壓配電系統(tǒng)。三相四線系統(tǒng)為中性點直接接地（大電流接地系統(tǒng)），單相對地短路電注較大，一般要求快速保護跳閘，以保證員及財產(chǎn)安全。配電系統(tǒng)中所選擇的電器元件技術(shù)參數(shù)一定要與配電系統(tǒng)相適應，特別時額定工作電壓、額定工作頻率。配電系統(tǒng)是一個從變壓器低壓出線則經(jīng)進線開關(guān)、分支回

7、路至各種各樣的負載。對負載可以大至分為如下幾類：A 阻性負載，如加熱器、電阻器、白熾燈等。B 感性負載，如電動機、電磁閥、電抗器、變壓器等。C 整流設(shè)備。注意整流設(shè)備由于在整流過程中存在選擇導通角的問題，對電源側(cè)會行成一個諧波干擾，特別時采用普通橋式整流時。D 容性負載，由于常用負載多為感性的，為提高供電系統(tǒng)的功率因素，在配電系統(tǒng)中常采用電容器作為補償感性負載對系統(tǒng)的因響，提高整個配電系統(tǒng)的功率因素。當配電系統(tǒng)中存在較大諧波分量時，電容器分支加路需加電抗器以減小電容器對諧波的放大作用，保證整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當采用三相三線系統(tǒng)時，配是系統(tǒng)只有ABC三相，無零線，在選擇電器元件時注意選擇合適的

8、控制電壓。當二次控制電源采用經(jīng)隔離變壓器供電（380/220V）時，變壓器付繞組不接地（與地隔離），當控制回路出現(xiàn)某點絕緣性能降低時不至引起系統(tǒng)正常運行及引發(fā)事故。對于直流控制電源，注意控制電纜的連接及并柜線的連接方式，如采用小母線或電纜現(xiàn)場連接等，同時選的擇合適的進線開關(guān)及分支開關(guān)或熔斷器。對于電壓互感器和電流互感器二次則必需單點接地，以防止電流互感器的開路過電壓，電壓互感器的電容效應等。對于660V系統(tǒng)，注意測量表計電壓回路一般需經(jīng)電壓互感器取樣，因無非標的測量儀表。同時注意一次電纜的非標制作要求（額定絕緣電壓1000V）。當系統(tǒng)內(nèi)采用漏電保護時，變壓器中性點接地，漏電斷路器出線則不允許中

9、性點接地，當有單相負載時，漏電斷路器必需選擇四極斷路器。在選擇斷路器時需注意系統(tǒng)對斷路器短路分斷能力的要求，一般變壓器越在，斷路器的分斷能力要求越高。要保證斷路器的分斷能力高于變壓器出線則的最大短路電流。為保證供電系統(tǒng)的可靠性，常采用備用變壓器或在兩段母線之間加聯(lián)絡(luò)柜的方式，此時需注意系統(tǒng)對備用電源投入要求，是備用自設(shè)不是手動投切等。備用自投有繼電器控制形式和備自投形式，兩者價格相差較大，一般采用備自投時采用DC220V控制，進線斷路器均不帶欠壓脫扣器，通過備自投檢測母線電壓高低并相應發(fā)不指令。如采用繼電器控制投切，一般斷路器均帶欠壓脫扣器。另主斷路器采用塑殼斷路器時，盡量不要采用欠壓脫扣器和

10、分勵脫扣器，以避免增加控制系統(tǒng)的復雜程度（存在操作機構(gòu)復位問題）。對于多電源投切控制要求必較多時，可采用PLC控制投切。在選擇電動機負載回路控制元件是需考慮負載類型：重載型、輕載型、風機水泵類負載等，另同時選擇合適的起動運行方式。37KW及以下電機常采用直接起動，55KW及以上可以考慮采用軟起動器起動，當負載是持續(xù)變化時，可考慮采用變頻器起動運行以節(jié)約電力成本。當功率較大的電動機采用直接起動時，需考慮整個系統(tǒng)容量配制是否允許，變壓器容量是否夠大，負載是否不需頻繁起動且能夠承受較大的起動沖擊等。對于高溫環(huán)境下使用的配是系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計時需考慮電器元件的降容使用問題。對于高海拔地區(qū)的配電柜需考慮選

11、擇電器元件的額定絕緣電壓等級較高的產(chǎn)品。三 低壓柜設(shè)計必需注意的用戶要求 31 根據(jù)用戶提供的平面布置圖，了解柜體進出線方式，前后維修通道情況，對元器件的安裝要求等。如地下無電纜溝或預埋管則均要求進出線為柜頂出線；如變壓器與低壓柜為直接母排連接則低壓柜需按則進線制作，進線端母排需伸出柜外，且按變壓器標準預留母排位置及開孔；如進線為母線橋（槽）上進線則零排需返至柜頂，地排視用戶要求而定，一般無要求不返；如為母排柜頂進線時，柜頂需開母排進線孔并用絕緣板封住；當變壓器進線采用母排下進線時，柜底板需開母排進線孔并且用絕緣板封住。當采用電纜進出線時需注意電纜根數(shù)及大小，是多芯電纜還是單芯電纜，對應開電纜

12、進出線孔。如柜體靠墻布置時，柜內(nèi)需操作維護的元件需正面安裝，同時需考慮開關(guān)柜的維護及元器件的更換。饋電柜為電纜上出線時柜頂需開電纜出線孔。饋電柜為母線槽上出線時需返零地排至柜頂。32 在開關(guān)柜制作時需注意地方標準要求：如北京地區(qū)的進線柜母排制作要求，電纜出線配護套，母排套熱縮管等；如昆山地區(qū)計量室制作要求等。四 合同、技術(shù)協(xié)議、技術(shù)聯(lián)系函的閱讀41 合同是整批柜的生產(chǎn)依據(jù)，它規(guī)定了雙方的供求關(guān)系及價格，因此合同中對價格起決定作用的條款作為設(shè)計選型的第一選擇，特別是對元器件選型、母排大小、柜體顏色、柜體材料等。對于合同中所注明的特殊技術(shù)條件也需在設(shè)計之初一一邏列，并在本批合同設(shè)計技術(shù)要求中加以說

13、明。42 對于技術(shù)協(xié)議的審閱一定要注意時間的前后順序，技術(shù)聯(lián)系函的問與答的對應關(guān)系，對同一問題有不同答案時以時間最后的為準。43 對于現(xiàn)有制造工藝條件所不能滿足要求的一定要寫技術(shù)聯(lián)聯(lián)系函加以聯(lián)系確認。44 對于元件選型中每種元件的技術(shù)參數(shù)的選擇應特別注意，如斷路器的分斷能力、過電流脫扣器類型、有無通信要求、極數(shù)要求、安裝方式等等。45 對技術(shù)聯(lián)系函、設(shè)計院更改通知單中有涉及圖紙更改的部份一定要鉛筆在圖中對應位置作出更改并作記號，以便于設(shè)計時不至漏及提醒校對注意。五 審閱圖紙51審閱圖紙要有一個好的方法及連貫的思路，同時要結(jié)合合同和技術(shù)聯(lián)系函及技術(shù)協(xié)議進行。52 檢查一次方安中柜體尺寸與平面布置

14、圖中尺寸是否一致。柜體尺寸是否滿足元件安裝空間要求及進出線要求。 53 如合同中元件作了更改，需查看是否滿足圖紙要求，是否有技術(shù)偏離等。54 常規(guī)安裝空間要求如下：541 框架斷路器2000A三極框架及以下無返排錯位要求的可以采用600mm寬柜，2000A四極、3200A三極框架斷路器需采用800mm寬柜，NA1-4000/4P需采用1200mm寬柜。542 NGC柜抽屜單元1E只有斷路器的饋電回路最大可采用250A殼架三極斷路器，二分之一單元可采用NM1-100H/3P 63A及以下。543 對于交流接觸器回路，NGC1、NGC2一單元抽屜最大可安裝30KW及以下回路，NGC3一單元抽屜最大

15、可安裝37KW及以下。對于直流控制交流接觸器回路，NGC3一單元可采用中間斷電器安裝板安裝兩個DZ-200系列中間繼電器（位于斷路器安裝板后面一次進線插件位置，此時控制電動機控制功率需減小至15KW）。544 5575KW交流接觸器回路需采用2E抽屜單元制作，接觸器及熱繼電器另配一塊安裝板。545 正反轉(zhuǎn)回路及安裝在電流互感器二次回路的熱繼電器需配安裝底座或選擇獨立安裝的熱繼電器產(chǎn)品，一單元接觸器回路（電流大于25A）的熱繼電器需單獨安裝（采用組合式安裝空間不夠）。546 NGC2 二分之一抽屜單元交流接觸器回路7.5KW及以下可以安裝一個微斷+交流接觸器+熱繼電器（獨立安裝）+一小型中繼+一

16、熔斷器。547 NGC3二分之一、四分之一抽屜單元S1、S2均需采用板后接線，操作機構(gòu)配開關(guān)座。548 注意抽屜單元所需二次插件最大數(shù)量，在設(shè)計柜體時需注明所配二次插件數(shù)量。55 在審圖時需注意二次圖與一次系統(tǒng)負載名稱及功率是否一至，并分析二次控制原理的正確性，是否滿足負載要求，注意歸納意結(jié)二次原理的共性，整個系統(tǒng)的控制及聯(lián)鎖要求，保護控制的特點，信號反饋等。常用控制方案可從如下幾個方面來分類：551 本柜控制（AC220V）。552 兩地控制（AC220V），注意有無選擇開關(guān)。553 本柜手動加后臺自動控制（帶選擇開關(guān)），現(xiàn)在常用自動控制有DCS系統(tǒng)，一般需提供反饋信號：接觸器輔助觸點、斷路

17、器輔助觸點、轉(zhuǎn)換開關(guān)狀態(tài)、熱繼電器故障信號等，控制有AC220V和DC220V兩種，當采用DC220V控制時均需增加直流中間繼電器用于交流接觸器線圈的起動停止。554 一般每一個供電系統(tǒng)二次控制均具有統(tǒng)一性，即按負載功率及類型來區(qū)分控制方式。555 注意分析二次原理的正確性，起動停止條件，可靠性及防止誤操作分析。56 分析系統(tǒng)圖時需注意核對一二次元件選型是否滿足負載使用要求。對于電動機起動回路，斷路器額定電流要大于負載額定工作電流，斷路器脫扣特性與負載特性一至，如保護電動機、配電、發(fā)電機、直流負載等。57 注意操作電壓有無相應等級元件，特別是直流操作交流接觸器的選型，4極接觸器等。58 注意繼

18、電器選型是否滿足控制原理圖要求，觸點數(shù)量是否夠，時間繼電器是否合適（通電延時或斷電延時），電流線圈、電壓線圈的選擇及阻抗是否相配。59 綜合保護器、多功能儀表等要注意可選擇功能的選擇，做到既要滿足設(shè)計要求，又不要浪費。510 注意二次元件的安裝方式及空間要求，以選擇合適的安裝附件。511 對每批合同中的負載類型進行分類，歸納每種類型的控制原理特點及相應二次元件型號規(guī)格數(shù)量，這樣在制作元件清單時會思路更清晰，速度更快。六 柜體布置圖設(shè)計及元件清單錄入 在對所有系統(tǒng)配置情況、一二次元件選型要求、柜體尺寸及排列、進出線方式、防護等級、柜體材料等技術(shù)要求明確后，可進行柜體布置圖設(shè)計及元件清單錄入，如因

19、特殊情況還有某幾個方面不清楚時，可以將其羅列出來，以提醒自己注意，對能做的工作先進行設(shè)計，同時發(fā)技術(shù)聯(lián)系函進行聯(lián)系。在這個過程中有幾個方面需特別注意：61 根據(jù)柜體尺寸、水平母排大小、進線聯(lián)絡(luò)柜制作方案、饋電柜出線方式等影響柜體結(jié)構(gòu)的多方面進行考慮，選擇合適的水平母排布置方式及對應的標準圖進行設(shè)計。611 NGC2、NGC3 600mm寬饋電柜需上出線時，水平母排需放置在柜頂靠柜前部，同時注意柜前水平母線室上通風門大小，如水平母排過大時，上通風門尺寸需加大。612 NGC1水平母排在適當?shù)臈l件下且饋電均為電纜下出線時，在方便進線柜母排制作時，可以考慮水平母排布置在柜頂后部。613 NGC2、N

20、GC3柜后出線帶固定分隔單元時需畫垂直母排制作示意圖。614 固定分隔柜水平母排的布置位置的確定更應通盤考慮，以方便柜內(nèi)電器元件的安裝、一次線的制作、用戶電纜接線及維護的安全性。 同時注意垂直母排的大小及與水平母排的連接，在選擇垂直母排的規(guī)格時，需參照整個系統(tǒng)的容量配置，如變壓器大小、每段母線所帶饋電柜數(shù)量、負載特性及同期系數(shù)大小等，使之做到選型合理。垂直母排大小一盤不要超過水平母大小，同段母線數(shù)量較多時可以考慮采用較小的同期系數(shù)等等。62 帶框架斷路器的柜體設(shè)計時需盡力參照標準制作方案，以方便通用件及柜體結(jié)構(gòu)制作。63 1000mm寬柜兩臺抽屜式NA1-2000/3斷路器當允許左右布置時均采

21、用左右布置。64 NGG1 800mm寬柜在安裝兩臺固定式NA1-2000/3斷路器時可以采用斷路器底板安裝斷路器左右布置，同時門鎖采用NGC1門鎖。65 在元件清單元錄入時，能借用標準清單時借用標準清單進行修改，可以提高錄入速度。66 在選擇熱繼電器時需注意安裝空間大小，選擇合適的安裝方式及安裝附件，原則上如下進行：661 固定柜如是交流接觸器+熱繼電器，能組合的均采用組合式安裝，如是正反轉(zhuǎn)均配熱繼電器獨立安裝底座或獨立安裝附件。662 抽屜單元內(nèi)，對于7.5KW及以下原則上采用組合式安裝結(jié)構(gòu)，一單元抽屜15KW以下均采用獨立安裝，但對于二單元及以上時，可以考慮采用組合式安裝結(jié)構(gòu)（需另配長安裝板）。663 安裝在電流互感器二次回路的均需采用獨立安裝結(jié)構(gòu)。七 設(shè)計中常見問題71 設(shè)