電廠項目中低壓開關柜結構設計分析

1、<p>　　電廠項目中低壓開關柜結構設計分析</p><p>　　摘要：本文主要介紹了低壓開關柜的概念、特點以及總體要求，并具體分析了幾種常用的低壓開關柜的類型及其結構設計，同時比較了固定插拔式結構與抽出式結構設計。 </p><p>　　關鍵詞：電廠項目；低壓開關柜；結構設計 </p><p>　　中圖分類號：TB482 文獻標識碼：A </p&g

2、t;<p><b>　　引言 </b></p><p>　　作為低壓配電系統(tǒng)最主要的成套設備, 低壓開關柜在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用。低壓開關柜的結構形式主要有兩種，一種是固定式，一種是抽出式。其中，抽出式低壓開關柜應用廣泛，本文主要以其作為重點進行分析，只有了解其特性，分析其結構設計，才能更好的使低壓開關柜發(fā)揮出其應有的作用，從而保證電廠工作的穩(wěn)定性。 </p&g

3、t;<p>　　1、低壓開關柜的概念 </p><p>　　低壓成套開關設備在低壓供電系統(tǒng)中負責完成電能的控制、保護、測量、轉換和分配，我國電能的絕大部分都是通過低壓成套開關設備供出。目前，市場上流行的低壓成套開關設備型號有十多種，從結構形式上分為固定式和抽出式；從柜體連接上分為焊接式和緊固件連接式。具體來看主要由固定面板式、固定分隔式、抽出式、混裝式、智能型等組成。 </p><

4、;p>　　2、低壓開關柜的特點本文主要以抽出式低壓開關柜為例。抽出式低壓開關柜是采用鋼板制成封閉固定的外殼，作為完整功能的開關設備和相應的附件安裝在可水平抽出的抽屜單元內，完成某一類供電任務的功能實體。抽出式低壓開關柜的主要特點為：（1）相互隔離的功能小室:利用絕緣隔板或接地的金屬隔板將柜體分成若干個功能隔室，一般包括:母線室(裝設水平母線的空間)、電器室(裝設功能單元的空間)、電纜室(電纜進出線空間)。在饋電柜中，還要用隔板將抽

5、屜之間隔開，形成抽屜單元隔室。隔室能防止觸及相鄰功能單元的帶電部件，限制事故電弧的擴大，防止外來物從一個單元進入另一個單元。（2）模數(shù)化尺寸設計:抽出式低壓開關柜在高度方向上采用模數(shù)尺寸設計。模數(shù)化設計就是確定一個基本模數(shù)，這個模數(shù)一般稱為E，E是組成柜體骨架所用型材的基本孔距，功能單元區(qū)空間和功能單元的外形尺寸均以基本模數(shù)的整數(shù)倍按需要進行增減變化。在有效安裝空間內，不同模數(shù)的功能單元可以任意組合。（2）抽出部件的互換性:饋電柜能夠靈

6、活地根據(jù)所需要的各種單元線路方案進行任意組合，可以迅速更換故障單元而不需要將其余回路停電，提高了供電的連續(xù)性，并且相同單元可任意互換。 </p><p>　　3、電廠項目中對開關柜的總體要求 </p><p>　?。?）柜體鋼板采用敷鋁鋅板，柜體鋼板厚度2mm；柜架采用C型材；面板噴塑，均勻平滑美觀；結構合理勻稱，平直度高。 </p><p>　　（2）PC段防護等

7、級：IP42，MCC段防護等級：IP54；柜間設金屬隔板，柜體材料及柜體結構能防止故障電弧的產生，一旦發(fā)生故障電弧，能在短時間內熄滅。 </p><p>　?。?）柜體的電氣連接和機械安裝維護工作量小，抽屜單元組合靈活。 </p><p>　?。?）開關柜體應分隔成三個小室，即主母線室，電器室和電纜室。 </p><p>　?。?）每個電器室及主母線與單元間有隔板，

8、電纜出入口應采取密封措施。設備保證任何一個分支回路故障，可不停主母線更換開關和元件、檢修電纜。 </p><p>　　4、幾種常用的低壓開關柜的類型及其結構設計分析 </p><p>　　目前，我國市場上主流的開關柜型號歸納起來有以下幾種型號：GGD型固定式開關柜、GCK型抽出式開關柜、GCS型抽出式開關柜、MNS型抽出式開關柜、MCS型抽出式智能開關柜。下面具體介紹幾種低壓開關柜： &l

9、t;/p><p>　　4.1、GGD型固定式開關柜 </p><p>　　GGD型低壓固定式開關柜適用于三相交流頻率為50Hz，額定工作電壓380V額定工作電流1000―3150A的配電系統(tǒng)，作為動力、照明及發(fā)配電設備的電能轉換、分配與控制之用。它采用通用柜形結構，柜體框架用8MF冷彎型鋼局部焊接組裝而成，并有20模的安裝孔。同時該柜型充分考慮了散熱問題，柜體上下兩端均有不同數(shù)量的散熱槽孔，能

10、夠利用柜內外的溫度差形成自然的通風散熱通道，達到迅速散熱的目的。該柜型柜體的防護等級為IP30，用戶也可根據(jù)環(huán)境的要求在IP20~IP40之間選擇。 </p><p>　　4.2、GCS型固定式開關柜 </p><p>　　GCS型低壓抽出式開關柜適用于三相交流頻率為50Hz，額定工作電壓為400V(690V)，額定工作電流為4000A及以下的配電系統(tǒng)，作為動力、照明及發(fā)配電設備的電能轉換

11、、分配與控制之用。此柜型廣泛應用于我國經濟建設的各個領域和對自動化程度要求較高的場所。 </p><p>　　它采用通用柜形結構，構架用8MF冷彎型鋼，主構架上安裝模數(shù)為E=20mm和100mm的φ9.2mm的安裝孔，框架組裝靈活方便。開關柜的各功能室相互隔離并獨立工作，其隔室分為功能單元室、母線室和電纜室。水平母線采用柜后平置式排列方式，主電路短路強度高。抽屜高度的模數(shù)為160mm，抽屜的改變只在高度上變化，其

12、抽屜寬度、深度尺寸不變。抽屜單元的而板具有分、合、試驗、抽出等功能，且可設置機械聯(lián)鎖裝置。抽屜單元回路額定電流400A及以下，相同功能單元的抽屜具有良好的互換性。柜體防護等級為IP30，用戶也可根據(jù)環(huán)境的要求在IP30~IP40之間選擇。 </p><p>　　4.3、MNS型固定式開關柜 </p><p>　　MNS型低壓抽出式開關柜適用于三相交流頻率為50Hz，額定工作電壓為400V(

13、690V)，額定工作電流為4000A及以下的配電系統(tǒng)，作為動力、照明及發(fā)配電設備的電能轉換、分配與控制之用。此柜型是最初由ABB公司帶入中國，柜內許多開關廠已取得ABB公司的授權許可，進行批量生產，廣泛應用于我國經濟建設的各個領域和對自動化程度要求較高的場所。 </p><p>　　MNS型低壓抽出式開關柜柜體采用通用柜形結構，構架為組合式結構，基本骨架由C型鋼材通過螺栓緊固連接組裝而成。開關柜的各功能室相互隔離

14、并獨立工作，其隔室分為功能單元室(柜前部)、母線室(柜后部)和電纜室(柜下部或柜右前部)。主構架上安裝模數(shù)以E=25mm變化，可雙面安裝，柜體防護等級為IP30，用戶也可根據(jù)環(huán)境的要求選用相應的防護等級。 </p><p>　　5、固定插拔式結構與抽出式結構設計分析說到抽出式結構，就不得不提到饋電柜的另一種結構型式:固定插拔式。固定插拔式結構同抽出式結構一樣，由固定的柜體和裝有開關等主要電器元件的可移裝置部分組成

15、，所不同的是，插拔式結構所選用的斷路器本體帶有插接式底座，插接式底座和元件室后端的垂直母線連接，斷路器本體可從插接式底座上拔出進行維修或更換，完畢后再將斷路器插入回路即可。功能單元和垂直母排之間的連接，采用一次隔離觸頭，即使與其連接的回路是帶電的，也不影響其互換性。柜體采用分隔式布置，每個電氣單元均占有一個獨立的隔室，隔室門上設有機械或電氣聯(lián)鎖開關，電路接通時隔離室不能打開，只有開關分斷時隔室門才能打開。固定插拔式結構保留了固定柜結構簡

16、單、操作方便的優(yōu)點，同時也具有抽屜柜功能單元分隔明確、隔離可靠的特點，因此是一種可替代抽出式結構的經濟實用的方案。很多饋電柜都同時具有這兩種結構形式，用戶可以根據(jù)自己的習慣和工程特點進行選擇。一般說來，抽出式結構偏向于饋出少、回路電流大的動力回路或電動機控制回路；插拔式結構在饋出多、回路電流小的配電回路中更具優(yōu)勢。結語 </p><p>　　總而言之，為了選擇出性價比高、實用性強的產品,就要了解低壓開關柜的性能和

17、特點，結合工程的實際，選擇合適的結構類型。除此之外，我們應不斷的積累經驗，學習先進的工藝和技術，改進低壓開關柜的結構，進而使其工作效率提高，保證電廠的正常運行。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]王衛(wèi)紅,宋建峰,劉建民. 電廠項目中低壓開關柜結構設計分析[J]. 科技信息,2012,32:391-392. </p>