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應(yīng)用設(shè)計

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低壓配電柜在電氣設(shè)備應(yīng)用中的選型分析

低壓配電柜在電氣設(shè)備應(yīng)用中的選型分析

2016/1/26 9:14:34

 

  我國大部分電氣設(shè)備在低壓配電柜的選型上已發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變。從10 多年前廣泛采用固定式低壓柜逐步改為采用低壓抽屜柜。隨著電器元件的不斷更新以及設(shè)備質(zhì)量的不斷提高,設(shè)備的裝備水平也越來越高,制造技術(shù)則是突飛猛進(jìn)。當(dāng)然低壓配電設(shè)備的價格也大幅度上漲了。目前市場上的低壓配電設(shè)備數(shù)不勝數(shù),這就要求因地制宜地選擇好低壓配電設(shè)備。因此,我們要根據(jù)工程的特點來選擇低壓配電柜,要同時做到既要滿足工藝設(shè)備技術(shù)參數(shù)要求,也要充分考慮到開發(fā)商的資金情況,做到合理應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備,盡量減少浪費。 1 低壓配電柜類型   目前市場上流行的開關(guān)柜型號眾多,歸納起來有以下幾種型號:GGD 型交流低壓開關(guān)柜、GCK 型交流低壓抽出式開關(guān)柜、BFC-25 型低壓開關(guān)柜、GCS 型低壓抽出式開關(guān)柜、MNS 型低壓抽出式開關(guān)柜,其中最常見的有GCK 型交流低壓抽出式開關(guān)柜、GCS 型低壓抽出式開關(guān)柜、MNS 型低壓抽出式開關(guān)柜。以下就這3 種類型進(jìn)行選型分析。 2 常見類型低壓配電柜的特征和性能 2.1 GCK 型交流低壓抽出式開關(guān)柜 2.1.1 概述   GCK 低壓抽出式開關(guān)柜是由電動機(jī)控制中心和動力配電中心柜組成的一種組合式成套裝備。由電動機(jī)控制單元和其他功能單元組合而成,柜體分為處置母線區(qū)、水平母線區(qū)、元件安裝區(qū)和電纜區(qū)等,并且同一柜體的功能單元并聯(lián)在垂直母線上。而各功能單元分別安裝在小室內(nèi),因為這4 個區(qū)域是相互隔離的,所以當(dāng)任何一個功能單元發(fā)生故障時,都不會影響到其他單元,其在很大程度上防止了事故的擴(kuò)大。同時我們還可以根據(jù)某些需要設(shè)置一定數(shù)量的備用單元,這樣便于某一單元故障檢修時可立即投入使用。 2.1.2 特點   GCK 低壓抽出式配電柜采用先進(jìn)的拼裝結(jié)構(gòu)和組合單元,具有安全性高、可靠性強(qiáng)、布局合理、方便靈活等優(yōu)點。為了提高安裝精度,避免焊接帶來的變形和應(yīng)力,框架采用異形鋼材,無焊接結(jié)構(gòu),全部采用三維角板定位。斷路器與MCC 柜抽屜小室的操作手柄之間采用了機(jī)械連鎖,當(dāng)手柄處于斷開狀態(tài)時門方可打開,確保了人身安全。為了防止氧化,機(jī)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用鍍鋅處理;外部經(jīng)酸洗和磷化處理后,采用靜電環(huán)氧粉末噴涂,以此防止靜電。GCK 低壓配電柜具有專用的靜電電容器柜,用來補(bǔ)償無功功率。GCK 低壓配電柜還具有專用的計量柜,能夠滿足供電系統(tǒng)對低壓計量的要求。 2.1.3 適用范圍   GCK 低壓抽出式配電柜適用于額定電壓660V、額定頻率50Hz及額定工作電流為5 000 A 以下的三相五線制輸配電系統(tǒng)。一般適用于電力系統(tǒng)的變電站、發(fā)電廠,或者其他一些工礦企業(yè)。同樣的一些高層建筑中的受電、照明、饋電及電動機(jī)等配電設(shè)備的電能轉(zhuǎn)換分配控制也運(yùn)用了GCK 型交流低壓抽出式開關(guān)柜。 2.1.4 使用環(huán)境條件   海拔高度不超過2 000 m;周圍空氣溫度:最高不超過+40 ℃,最低不低于-10 ℃;周圍相對濕度:日平均值≤95%,月平均值≤90%;周圍空氣:沒有明顯的塵埃、煙、腐蝕性或可燃性氣體、水蒸氣或鹽的污染;無火災(zāi)、爆炸危險,嚴(yán)重污染或經(jīng)常性劇烈震動或常年腐蝕場所;與垂直面不超過5?。 2.2 GCS 型低壓抽出式開關(guān)柜

2.2.1 概述   GCS 型低壓抽出式開關(guān)柜是根據(jù)行業(yè)主管部門以及廣大電力用戶的要求設(shè)計研制出來的。它改變了傳統(tǒng)意義的用材而是選擇采用了鋼板制成封閉固定的外殼。該裝置滿足了電力市場對增容、動力集中控制、計算機(jī)接口等的需要,目前在全國范圍內(nèi)已初步推廣及選用。 2.2.2 特點   裝置的框架采用8MF 型開口型鋼的全組裝式框架結(jié)構(gòu)。主構(gòu)架上均有安裝E=20 mm 和100 mm 的安裝孔,這在一定程度上加強(qiáng)了框架組裝的靈活性且十分方便。   開關(guān)柜裝置的各功能室相互隔離,使得單元室、母線室和電纜室的作用相對獨立,保證了用電的安全性。   裝置沒有采用將水平主母線置于柜頂?shù)膫鹘y(tǒng)設(shè)計,而是將水平主母線平置排列,從而增強(qiáng)了母線抗電動力的能力,目的是為了讓主電路具備高短路強(qiáng)度能力。   為了使安裝維修方便,裝置不采用傳統(tǒng)的電纜連接方式,而是采用將外部電纜的連接放在電纜隔室中完成,并且也將零序電流互感器置于電纜隔室內(nèi)。這樣電纜的上下進(jìn)出均十分方便。抽屜面板具有分、合、試驗、抽出等位置的明顯標(biāo)志。抽屜單元則設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖裝置使得各單元都具有抽出式和固定性,可以混合組合、任意使用。裝置僅在抽屜的高度尺寸上有所改動,其寬度、深度仍保持原來的尺寸不變。相同功能單元的抽屜具有良好的互換性。 2.2.3 適用范圍   GCS 型低壓抽出式開關(guān)柜適用于提煉石油、發(fā)電、化工、紡織、冶金、高層建筑等行業(yè)的配電系統(tǒng)。在自動化程度高的一些大型發(fā)電廠和石化系統(tǒng)中,通常需要與計算機(jī)接口,在這種場所作為額定工作電壓為660V、額定頻率為50Hz(60Hz)、額定電流為5000 A 或以下的發(fā)電及供電系統(tǒng)中的配電、無功功率補(bǔ)償、電動機(jī)總控的低壓成套配電裝置。 2.2.4 適用條件   環(huán)境溫度在-5~+40 ℃之間,并且在24 h 內(nèi)平均溫度小于+35 ℃;要求在室內(nèi)使用并且海拔低于2 000 m;周圍環(huán)境相對濕度在最高溫度為40 ℃時不超過50%,溫度較低時允許有較大的相對濕度;設(shè)備應(yīng)安裝在無劇烈震動和沖擊,以及對電器元件無腐蝕的場所。 2.3 MNS 型低壓抽出式開關(guān)柜 2.3.1 概述   MNS 型低壓抽出式開關(guān)柜的基本框架為組合裝配式結(jié)構(gòu),全部通過螺釘互相連接而成,再依次裝上其他相關(guān)組件最終組裝成一臺完整的開關(guān)柜。柜體通過高強(qiáng)度螺釘和高強(qiáng)度螺栓組裝而成,確保了柜體的堅固程度,柜架及內(nèi)層隔板經(jīng)鍍鋅化處理,從而保護(hù)了鐵層不被損壞。 2.3.2 特點   MNS 型低壓開關(guān)柜框架為組合式結(jié)構(gòu),基本骨架由C 型鋼材組裝而成并且利用三維角板定位以及螺栓連接無焊接結(jié)構(gòu),這樣一方面避免了焊接和應(yīng)力,另一方面也提高了安裝精度。   MNS 型組合式低壓開關(guān)柜的每一個柜體分隔為3 個室,且室與室之間都用金屬板隔開,有效防止了開關(guān)元件因故障引起其他線路短路。裝置設(shè)計緊湊以較小的空間容納較多的功能單元。裝置人性化的設(shè)計具有可靠性和安全性,采用高強(qiáng)度阻燃型工程塑料從而也確保了人身安全。   為了防止設(shè)備的氧化,往往內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用鍍鋅處理,外部經(jīng)酸洗和磷化處理后,采用靜電環(huán)氧粉末噴涂。   結(jié)構(gòu)件通用性強(qiáng)、組裝靈活,以E=25 mm 為模數(shù),結(jié)構(gòu)及抽出式單元可以任意組合,以滿足系統(tǒng)設(shè)計的需要。 母線具有抗故障電弧性能,從而使運(yùn)行維修安全可靠。柜體可按工作環(huán)境的不同要求選用相應(yīng)的防護(hù)等級。裝置通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高,裝配方便。 2.3.3 適用范圍   MNS 型低壓抽出式開關(guān)柜為適應(yīng)電力工業(yè)發(fā)展的需求,參考了國外MNS 系列低壓開關(guān)柜的設(shè)計。它主要適應(yīng)與各種供電、配電的需要,能廣泛用于發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)、大樓賓館、市政建設(shè)等各種低壓配電系統(tǒng)。 2.3.4 適用條件   環(huán)境溫度要求為:小于+40℃,大于-10℃;海拔不超過2 000m;大氣相對濕度:日平均值不大于95%,月平均值不大于90%;周圍空氣:無明顯的固體小顆粒、易燃易爆氣體和水蒸氣;安裝地點:無經(jīng)常性劇烈震動或沖擊,無強(qiáng)腐蝕性的場所。 3 結(jié)語   從制造工藝來看,上列3 類低壓抽屜柜中GCS 型比較欠缺,防護(hù)等級也較低,而MNS 型產(chǎn)品無論是設(shè)計、制造工藝還是防護(hù)等級均超過同類其他產(chǎn)品,是比較理想的低壓抽屜柜,而GCK 的性能及其他參數(shù)介于GCS 型和MNS 型之間。從市場價格來看,GCS 型最為便宜,GCK 型要比GCS 型貴幾千元,而MNS 型價格較高,大概為GCS 型的2 倍。介于制造工藝和價格上的綜合考慮,一般選用GCK 型,這樣既經(jīng)濟(jì)又能滿足需要。

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王靜
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