开关柜结构材料及工艺方案.docx
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开关柜结构材料及工艺方案.docx
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开关柜结构材料及工艺方案
开关柜结构、材料及工艺方案
1开关柜结构
开关柜结构的基本骨架为全封闭无缝钢管材料组合装配式结构,柜体采用高质素的敷铝锌板,柜体的全部金属结构件都经过特殊防腐处理;
开关柜具有足够的机械强度,以保证元件安装后及操作时无摇晃、不变形。
通过抗震试验、摇摆试验和内部燃弧试验。
开关柜内的每个柜体分隔为三室,即水平母线隔室,功能单元隔室及电缆室,室与室之间用钢板或高强度阻燃环保塑料功能板相互隔开;
低压开关柜内元器件尺寸、隔室尺寸,均实行模数化;
开关柜的结构设计满足受建筑布置及其它因素影响对柜体的特殊要求;
开关柜的进出线采用电缆或封闭母线槽,出线位置可按照用户要求进行适当调整;
柜内功能单元参考五种基本尺寸,功能单元高度参见下表:
开关柜功能单元高度
功能小室序号
功能小室高度
每排可设小室数量
每柜可设小室数量
13
125mm
2
30
23
250mm
2
14
16
125mm
1
15
26
250mm
1
7
36
375mm
1
5
46
500mm
1
3
变电所内低压开关柜采用插入式、抽出式开关,任何情况下一台开关故障或检修,均不会对柜内其它回路产生影响;
环控电控室的低压开关柜内主开关及大容量风机出线开关(75kW以上组合空调器、隧道风机等)采用固定抽出式结构,其它回路开关采用抽屉式;
抽屉单元带有导轨和推进机构,设有运行、试验和分离位置,且有定位机构。
同类型抽屉具有互换性,一旦发生故障,可以在系统供电情况下更换故障开关,迅速恢复供电;
功能单元有可靠的机械联锁,通过操作手柄控制,具有明显的运行、试验、抽出和隔离位置,并配有相应的符号标志,为加强安全防范,操作手柄定位后可加挂锁。
操作手柄等其它开关附件与开关均采用德国默勒公司产品(原装配套)。
2外接导线端子
端子能适用于连接随额定电流而定的最小至最大截面积的铜导线和电缆。
接线用的有效空间允许连接规定材料的外接导线和线芯分开的多芯电缆,导线不承受影响其寿命的应力。
电缆入口、盖板等设计成在电缆正确安装好后,能够达到所规定的防触电措施和防护等级。
小于等于630A的回路配备一次端子。
3保护性接地
低压开关柜内要设有独立的PE接地系统,并且贯穿整个装置。
PE线的材料采用铜排,要能与低压开关柜柜体、接地保护导体通过螺钉可靠连接。
低压开关柜底板、框架和金属外壳等外露导体部件通过直接的、相互有效连接,或通过由保护导体完成的相互有效连接以确保保护电路的连续性。
低压开关柜的固定抽出式开关及抽屉的金属外壳与低压开关柜的框架通过专用部件进行直接的、相互有效连接以确保保护电路的连续性
保护导体能承受装置的运输、安装时所受的机械应力和在单相接地短路事故中所产生的机械应力和热应力,其保护电路的连续性不能破坏。
保护接地端子设置在容易接近之处,当罩壳或任何其它可拆卸的部件移去时,其位置能保证电器与接地极或保护导体之间的连接。
保护接地端子的标志能清楚而永久性地识别。
4柜内母线及绝缘导线敷设
低压开关柜内的主母线和配电母线均为四母线,材料选用铜材料做成,其纯度为99.99%。
低压开关柜内母线和绝缘导线截面积的选择由供货商负责,导线为低烟、无卤阻燃型产品,除了必须承载的电流外,还要满足低压开关柜所承受的动稳定要求稳定和热稳定要求、敷设方法、绝缘类型以及所连接的元件种类等因素的要求。
母线采用绝缘支持件进行固定以保证母线与其它部件之间的距离不变。
母线支持件能承受装置的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流所产生的机械应力和热应力的冲击。
母线之间的连接要保证有足够和持久的接触压力,但不使母线产生永久变形。
柜内所用的绝缘导线为阻燃型耐热铜质多股绞线,柜内一般配线用1.5mm2以上的绝缘导线(电流回路为2.5mm2以上),可动部分的过渡柔软,并能承受住挠曲而不致疲劳损坏。
绝缘导线的额定电压至少同相应电路的额定绝缘电压相一致,绝缘导线不支靠在不同电位的裸带电部件和带有尖角的边缘上,使用线夹固定在骨架或支架上,或敷设在引线槽内。
5柜门、喷漆及颜色
柜门开启灵活、最大开启角度为180°。
紧固连接牢固、可靠,所有紧固件均从德国原装进口,具有防腐镀层,紧固连接有防松脱措施。
所有低压开关柜的颜色在设计联络期间决定。
6柜内母线和导线的颜色和排列
柜内母线和导线的颜色符合GB/T2681-1981《电工成套装置中的导线颜色》的规定。
柜内保护导体的颜色必须采用黄绿双色。
当保护导体是绝缘的单芯导线时,也采用这种颜色并且最好贯穿导线的全长。
黄绿双色导线除作保护导体的识别颜色外不允许有任何其它用途。
外部保护导体的接线端标上接地符号,但是当外部保护导体与能明显识别的带有黄绿双色的内部保护导体连接时,不要求用此符号。
柜内母线的相序排列从装置正面观察符合下表的排列:
类别
垂直排列
水平排列
前后排列
交流
A相
上
左
远
B相
中
中
中
C相
下
右
近
中性线
中性保护线
最下
最右
最近
7柜内部件的设计
低压开关柜为封闭式户内成套设备,变电所低压柜内的开关额定电流值在250A以下时采用插入式,环控电控室低压开关柜内采用抽屉式安装,250A(含250A)以上时采用抽出式开关固定式安装。
为了确保操作程序以及维修时的人身安全,装置都具备机械连锁。
对于固定式部件的连接只能在成套设备断电的情况下进行接线和断开。
无功补偿采用自愈式(干式无油)低电压金属并联电容器,电容器和低压无功补偿控制
器均为德国FRAKO公司的产品。
每组电容器回路中装有与电容器配套的电抗器,投切时不会发生振荡,投切一组电容器引起的所在相母线电压变动不超过2%。
电容器装置有过电压保护,每组电容器回路中,采用电容器专用接触器,利用接触器的早闭合辅助触点串接电阻接在电容器回路中,在投入电容器的瞬间先接通电阻回路,一段时间后接触器主触头才闭合,短接电阻回路,从而限制了电容器合闸涌流,最大可限制峰值电流高可达180倍额定电流的电容器合闸涌流。
电容器的外壳防护等级为IP42。
电容器采用固定安装方式。
无功功率补偿柜中每一单元有3min内Un的峰值电压放电到75V或以下的放电器件。
在放电器件和单元之间没有开关、熔断器或其它隔离装置。
电容器单元的金属外壳上有一个能够承担故障电流的连接头。
8测量仪表及继电保护装置
柜面设置必要的测量表计、控制按钮、转换开关和灯光信号。
指示灯和按钮的颜色根据其用途按GB/T4025-1983《电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色》的规定选用。
测量仪表及继电保护装置与带电部分保持足够的安全距离,并采取可靠的防护措施,以保证在带电部分不停电的情况下进行工作时,人员不致触及运行的导电体。
测量仪表及继电保护装置有可靠的防震动措施,不因低压开关柜内断路器的正常工作及故障动作时产生的震动而影响它的正常工作及性能。
二次回路导线有足够的截面,以保证互感器的准确度。
低压开关柜测量仪表及继电保护装置配置见下表:
变电所内低压开关柜测量表计设置
内容
项目
电流
电压
有功功率
功率因数
有功电度
无功电度
谐波监测
0.4kV进线
0.4kV母联
0.4kV馈线
三级负荷总开关
照明及预留回路
电容补偿柜
注:
车站、车辆段、控制中心、集中冷站、金山主变变电所设置谐波监测装置,谐波监测装置可以通过智能断路器或电容器补偿装置实现。
环控电控室内低压开关柜测量表计设置表
内容
项目
电流
电压
0.4kV进线断路器
0.4kV母联断路器
0.4kV电源切换柜
0.4kV馈电断路器
电动机回路(≥55kW)
注:
电动风阀、电动蝶阀回路不设表计。
仪表测量准确度表
仪表准确度
项目
1.0
有功电度表
无功电度表
变电所内低压开关柜继电保护装置设置
内容
名称
瞬时短路保护
短延时短路保护
过流保护
接地保护
0.4kV进线
0.4kV母联
0.4kV馈线
环控室馈线
三级负荷总开关
Ö(分励脱扣)
电容补偿柜
环控电控室内低压开关柜继电保护装置设置
内容
名称
瞬时短路保护
短延时短路保护
过负荷保护
接地保护
过载断相保护
进线开关
分段开关
三级负荷开关
(失压脱扣)
出线开关
9控制回路要求
进线开关、母联开关、三级负荷总开关、双电源切换开关及变电所至环控柜馈线开关设电动操作机构和“就地/远动”转换开关,实现就地和远动控制的转换。
。
采用单母线分段低压系统设置备用电源自动投切装置,同时具备自投自复、自投手复、手投自复、手投手复四种方式。
进线开关、母联开关设置自动投入装置,开关间要实现联锁,保证在任何情况下不得三台开关同时处于合闸状态(母线故障不允许母联自动投入)。
两台进线开关和三级负荷总开关间要实现联动。
任何一台进线电源故障时,断开两段母线上的三级负荷总开关后,母联开关才能合闸;当进线电源恢复正常,母联开关断开后,三级负荷总开关才能合闸。
上述功能采用EASY小型PLC控制实现,具有可靠性高、操作方便、可直接编程的特点。
10低压开关柜排列及出线方式
变电所的变压器与低压开关柜同在一个房间。
两者相邻布置。
变电所低压开关柜单列布置时,以母联柜为中心向两侧对称排列。
变电所低压开关柜双列对面布置时,以变压器为基准向一侧对称布置,母线联络采用密集母线。
环控电控室低压开关柜一般采用单列布置,根据实际需要设置进线柜、出线柜,用电负荷较小的环控电控室可不设母联柜。
变电所内有电缆夹层时为下出线,变电所内无电缆夹层或采用密集型母线出线时采用上出线方式。
具体情况将在设计联络时确定。
环控电控室一般采用上进、上出线方式。
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