低压开关柜二次电路设计

低压开关柜一、二次电路设计摘 要本次设计名称为低压开关柜一、二次电路设计。低压开关柜是一种成套装置，在且现在的低压开关柜体积小，安全性好，使用便利，广泛应用于发电厂、变电站及各工矿企业中。它对人们的日常生活、工作和人们的生命、财产安全起着至关重要的作用。随着国民经济的持续快速增长，电力负荷的需求增长迅猛，为了提高电力终端电安全、节能、牢靠的供电方式，柜内电器元件的布置方法。绘制一次系统图和二次掌握计方法,熬炼学生查阅文献、电气手册的力量以及分析问题解决问题的力量。其次，通过阅读标准，对开关设计工艺、构造要求、元器件的选择、安装方式进展了〔如：低压断路器、低压母线、电流互感器〕进展了选择和校验；在掌握电路设计中，比较双电源进线不分段掌握方式和双电源进线分段掌握方式的优缺点，对它们的原理进展了说明。关键词：开关柜；电路设计；电路计算第一章 低压开关柜低压开关柜的概述体积小，安全性好，使用便利，广泛应用于发电厂、变电站及各工矿企业。可以知道开关柜的主要功能是对电力系统中的发电，输电，配电和电力转换过程中的电气设备进展开闭，掌握和保护。开关柜内的元件主要由断路器、断开开关、负荷开关、操作机构、互感器及各种保护装置等组成。开关柜分类方法多，如通过断路中压开关柜和低压开关柜。；或依据柜体构造的不同，可分为放开式开关柜、金属闭冶金轧钢、居民小区、高层建筑等各种不同场所都会用到它。1、低压开关柜的型号2、低压开关柜的分类定式和混合式三种种类。抽屉式低压开关柜：抽屉式安装〔或抽出〕，从构造上来看每个抽屉是一个功能单元，依据一、二电路方案需要有关安装在一个封闭的金属柜抽屉堆叠的功能单元。GCL、BFCGCK多，体积小，但其构造较简单，插接件加工精度高，阻碍了推广。PGL、GGD、GGLGGD以及外壳防护等级高等优点。兼有固定式和抽屉式的优点，应用较为广泛。GCK系列开关柜用途GCK低压抽出式开关柜(以下简称开关柜)由动力配电中心(PC)柜和电动机掌握中心(MCC)两局部组成。该装置适用于沟通50(60)HZ、额定工660V4000A电动机掌握及照明等配电设备。GCKIEC60439-1GB7251.1-1997《低压成套开关设备和掌握设备》、GB/T14048.1-93稳定性好、构造进展先进科学合理、电气设计方案进展敏捷、系列性、通用性强、各种技术方案单元任意一个组合、一台柜体。所容纳的回路数较多、节约占地面积、防护等级高、安全牢靠、修理便利等优点。和高度的标准化的整个柜组装。②柜体上部为母线室、前部为电器室、后部为电缆进出线室，各室间有钢板或绝缘板作隔离，以保证安全。③MCC柜抽屉小室的门与断路器或隔离掌握开关的操作手柄设有中国机械设备联锁，只有通过手柄在分断位置时门MCC柜的抽屉具有三个位置：接通位置、试验位置、断开位置。⑤顶部需要被装入依据总线桥接收电力开关设备。GGD系列开关柜用途GGD型沟通低压配电柜适用于变电站、发电厂、厂矿企业等电力用户的50Hz，380V，1000-3150A照明及发配电设备的电能转换、安排与掌握之用。GGD型沟通低压配电柜是依据能源部，宽阔电力用户及设计部门的要求，依据安全、经济、合理、牢靠的原则设计的型低压配电柜。具有分断力量高，动态热稳定性，便利起见，串联电阻性，有用性，构造颖，保护的高电平电程序敏捷的组合产品。可作为一个低压成套开关技术设备的更换代产品可以使用。构造特点GGD型沟通低压配电柜的柜体承受通用柜形式，构架用8MF冷弯GGD在机柜的上下两端有不同数量的散热孔。当柜内电气元件受热时，热量会上升并通过上槽孔排出，而冷空气则通过下槽孔不断补充到柜内，使密封柜自下而上形成自然通风通道，到达散热的目的。③依据现代工业产品造型设计的要求，承受黄金分割法设计了机柜，使机柜看起来既美观又颖。④柜顶盖可以除去在必要时，为了便于装IP30，用户也可依据环境的要求在IP20—IP40之间选择。GCS系列开关柜用途GCS型低压抽出式开关柜使用于三相沟通频率为50Hz，额定工作电压为400V〔690V〕，额定电流为4000A及以下的发、供电系统中的作为动力、配电和电动机集中掌握、电容补偿之用。广泛争论应用于传统发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层治理建筑等场所，也可用在大型垃圾发电厂，石化企业系统等自动化进展《低压成套开关设备和掌握设备》和JB/T9661-1999《低压抽出式成套开关设备》的要求。构造特点①框架承受8MF型开口型钢，主构架上安装模数为E=20mm和100mm的Φ9.2mm的安装孔，使得框架组装敏捷便利。②开关从功能室，其被分成隔间功能单元室，母线室和电缆室隔离。各室的作用争论相比照较独立。③水平母线可以承受柜后平置式排列组合方式，以增加母线抗电动力的力量，是使主电路设计具备高短路强度进展力量的根本技术措施。④电缆室的设计使电缆潦倒都格外便利。⑤抽能进展单元的抽屉具有一个良好的互换性。单元回路额定电流400A及以下。⑥抽屉面板具有分、合、试验、抽出等位置的明显标志。设置有机械联锁抽屉单元。具有抽1IP30IP40，还可以按用户需要选用。低压开关柜的进展GGLl、GGDPGLMNS、DOMINO、金钟默勒GCK、GCLGCSBFCMNS5000A100kA(250kA(最大值)、抽屉单元的容量达GGLl、GGDPGLMNS、DOMINO、金钟默勒GCK、GCLGCSBFCMNS5000A100kA(250kA(最大值)、抽屉单元的容量达IP5436固定式开关柜的进展。低压开关柜一、二次回路1、一次系统副电路，二次处理系统中的全部电气工程设备，称为二次设备。依据它们的功能的装置可分为下面几种：开关设备指的是开关器件接通或断开的装置的电路由系统工作所需的设备，例如断路器，隔离开关，和负荷开关。变换设备依据系统工作的要求来转变电压或电流的设备，有电流互感器、电力变压器、电压互感器等。无功补偿设备是指一种设备，通常用于补偿系统，其中有电力电容器等STATCOM。保护设备为了对系统可以进展过电流和过电压以及保护的设备，称为保护设备，有避雷器、凹凸压熔断器等。成套配电装置是指依据企业肯定的线路设计为一体的电气掌握装置，如高压开关柜、低压配电屏等。2、二次系统称为二次系统。依据电源的性质、断路器掌握电路、信号电路、测量电路、保护电路和自动装置电路，将二次电路分为直流电路和沟通电路。它用于跳转到电源电路断路器的操作，关闭电路，以及其它电路保护装置的电源信号。变配电所的操作系统电源应能得到保证在正常进展状况和事故一般状况下进展不连续供电，假设电网企业发生一些故障时，这种状况下能保证继电保护和断路器牢靠DCAC两类，以直流为主。其次章低压开关柜的电气工艺很重要。技术资料。低压开关柜开关柜内元器件的布置安装柜装与就地安装设备的差异间、柜与柜之间、柜与被掌握装置之间的接线问题。组件组合及安装布置钮、开关、键盘和指示调整仪表等集中为仪表掌握柜面板组件，留意柜面布置图JB/T1396-1991、保护电器几种为电器板组件；各类掌握电源、整流及滤波元件集中为电源板组件等。②尽可能削减组件之间的连线数量，将接线亲热的掌握电器置于同一组件中。③强、弱电掌握设备需分别以削减干扰。④力求整齐美观：外观尺寸、重量相近的电器或仪表组合在一起。⑤需要常常调整、维护和易损的元器件组合在一起。在电器板下方，而发热元件则安装在电器板上方。②电器元件的布置不易过密，要留有肯定的间距，应特别留意某些开关元件存在的飞弧距离。承受板前汇线槽方式时，应适当加大各排电器的间距，以利于布线和维护。〔柜面安装的除外〕通常先安装在安装板上通常先安装在安装板上，再上柜安装，一般将电源板组件、电器板组件等布置在开关柜的中、上方，端子排及仪表阀门等布置在柜内下方。柜内端子布局通常承受横向排列，两端段子间距150㎜；承受汇线槽布线时，端子排间距不小于160㎜；为了便利安装，最低的端子排距柜底不小于250㎜，固定电缆的挡板距柜底不小于150㎜。开关柜面的布置8040应留意：上端一般为非操作的指示报警区，距柜底1650㎜以上；中段一般为监控、调整、记录区，距柜底1000—1650㎜以上；下端一般为操纵、开关、按钮800—1000㎜。接线图的绘制及布线要求接线图是设备接线、配线和接插线的重要参考图，也是安装接线最重要的图。在低压开关柜中，设备之间的连接通常承受相对编号法，即设备a和b的两个连接柱abba一起，不简洁看出掌握原理的关系。图装置的组装完成后，依据所述电关系的接线图，每一个终端线号写入后，绘制JB/T1397-1997线，一般承受板前接线。接线设计图中应变出配线用的各种不同导线的型号、规格、颜色可以要求，线颜色的划分应符合GB2681标准的规定，要求进展接线是否正确、结实，绝缘以及导线具有无损伤。每个端子块需要设置用于标记环路的终端名称的标0.75mm²1mm²导线连接，绝缘导线自身进展不能有接头。终端只允许取两根线，当两个冗余引线，端子应增加，这两个连接跳线。布线的走向力求通过简洁、同意、尽量使用较少进展穿插。依据接线的设计要求文件柜，仪表信号线和电源线从，本质安全电路和非本质安全电路分开铺设，实行措施对某些免疫仪器的信号线，例如线分开铺设，屏蔽以削减干扰。低压开关元器件及柜体构造选择总则一般规定对导体和电器选择设计规定简述如下：一般原则景进展。应按当地环境条件检验。施工应与整个工程的标准兼容，尽量让老设备型号全都。选择导线时应尽量削减品种。门可以鉴定合格。有关的几项规定：环境条件检查电器根本条件：分析计算。按以下条件检查计算导体和电器的短路电流：1)阻。电连接在网络中，并且应被认为具有反响作用影响COMPENSATED电动机。短路故障电流的计算教学方法与发电机具有一样。导线和电器在电抗器后验算通过导体和110KV承受学生能对该处死区起作用的后备资源保护技术动作学习时间，并承受一些相应处的短路故障电流值。当通常需要具有相应增加操作时间后备保护撬杠完全翻开时上述110KV导体和电器的动稳定，热稳定以及电器开断电流，可按三相短路验算，假设发短路较三相短路问题严峻时，则应按严峻影响状况进展验算。环境条件：选择导体和电路时，应按当地环境条件校核，当气温、风速、湿度、比较了以下措施：向制造企业部门可以提出补充要求，订制符合该环境经济条件的产品。取在设计或操作适当的预防措施，如使用室内配电设备，水冲洗，减震器。按额定电压选择的要求是：旅游线路供电端额定电压比受电端额定电压高10-5%,因此企业设备治理必需自己能够实现长期进展承受力量这个系统电压值，电器公司能够提高长期承受的最高电压称220KV及以下教学设备其最高政治工作电压额定电压高15%，330500KV10%，由此我们可知，只要设备的额定电压不小于该处电网的额定电压，其最高国家工作电压不小于该处电网的额定电压，其最高社会工作电压肯定能得到满足我国电网首端电压要求。按额定电流选择的要求是：定值时，该装置的可允许电流应当被校正。短路热稳定校验的要求是：导体的最高可以短时工作温度不大于短时允许企业最高环境温度，对于中国电器公司来说，是短路电流热脉冲不大于电器允许的热脉冲2tIt,tI是t秒钟的热稳定经济电流。tIt值可由电器的铭牌或手册中查出。校验动稳定校验的要求是：对导体(母线)来说，其中可以通过分析三相短路冲击电流时生的应力不小大于其他材料的允许进展应力，对于中国电器企业来说，是通过它的三相短路冲击电流不大于它的最大可能允许动稳定工作电流。低压开关柜壳体材料1镀铝锌钢板是广泛争论应用于中国建材、家电、汽车、环境、机械、船舶等诸多55%铝、43.4%锌与1.6%硅在600℃高温下凝固而组成，其整个构造由铝－铁－硅－锌，形成致密的四元结晶体的一种合金镀层钢板。2镀锌产品广泛应用于建筑，家电，旅游，集装箱制造，机电等行业，涉及衣食住日等钢材生产大国，热镀锌钢板在钢材中所占比例已高达13%-15%。涂镀层进展钢板的最大一个优点是优良的耐蚀性、涂漆性、装饰性设计以及学生良好的成形性。世界各国都在争论如何扩大涂覆层压材料品种，规格，改进的涂层过程，以改善涂层的质这主要取决于基板性能、镀层工艺及性能和成形工艺设计条件，通过学生综合的先进科学技术相协作才能真正到达一个良好的应用争论效果。3热轧板卷进展冷轧作为原料，各种型材轧制，冷轧钢板是冷轧钢板制造，通常被称为在室温下冷却板。冷轧板的厚度一般是0.1--8.0mm之间，大部份工厂生产的冷4.5mm而打算。冷轧钢板带用途范围很广，如汽车企业制造、电气公司产品、机车进展车辆、航冷轧板，俗称冷轧板，有时会误写为冷轧板..冷板是一般碳素构造钢的热轧带钢，再4质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于轧薄钢板，在很多领域里，特别是家电制造领域，已渐渐用它取代热轧薄钢板。第三章 设计内容电路设计及原理说明抽出式开关柜 无可见断口，为保证安全，所需安装隔离开关，如图固定式低压进线柜一次系统图，GYL-2。进线柜电路一次电路说明〔5A〕，起到测量或保护的功能。双电源自动投切电路原理说明双电源单母线分段：0，1QF的失压线圈失电，1QF1QF断开；1QF1QF，2QF同时进2QF2QF1QF常闭触头是闭合2QF进线突然失电，2QF的常闭触头会由断开变为闭合，1KT时间继电器得电进入延时，1KT1SA打到自动档位，此时合闸回路会导通，1QF的合闸线圈得电，1QF进线自动投入使用；〔3〕1QF1QF1SB11QF常开触头是闭合的，则该分闸回路导通，1QF的分闸线圈得电，1QF断开；合闸回路：假设想将1QF1SA拨向手动，可按下SB2手动合闸，1QF常闭触头是闭合的，与此同时2QF2QF不投入使用时，该合闸回路导通。合闸线圈得电，1QF2QF正在投入使用，按下SB21QF1SA拨向自动，当1KT时间继电器延时时间到时，1KT触头闭合，1QF便自动合闸。1QF进线断路时，该回路电机进展储能；1QF进线得电时，储能完成信号亮；分闸信号回路：当1QF常闭触头闭合，即1QF1QF进线得电时，合闸指示灯亮；双电源单母线分段:2QF回路为例的电机进展储能；通，储能指示蓝灯亮；示绿灯亮；红灯亮，同时2KA中间继电器也得电，从而使得1QF进线柜合闸掌握回路的2KA常闭触头断开，同时假设3KA常闭触头断开，即3KA中间继电器得电时，1QF的合闸回路是无法导通的；〔5〕2QF故障指示回路：2QF进线故障时，比方2QF失电时，故障指示黄灯亮；〔6〕2QF分励跳闸回路：假设想将2QF进线分闸，按下SB1按钮，分励跳闸回路导YC2QF断开；〔7〕变压器超温跳闸回路：该回路有一个温度掌握开关，该开关依据对配电柜内温度的采集，然后通过微处理器推断温度是否到达了临界值，假设到达临界温度值，该开关就会闭合，2QF就分励，起到保护电路的作用。3KA中间继电器同时受电时，按下SB2，该合闸回路不能导通；当1KA常闭触头闭合或3KA1KA中间继电器不得电或3KA中间继电器不得电或两个继电器都不得电时，按下SB2按钮，该合闸回路导通，YC2QF投入使用；两种回路的比较：单母线不分段接线：供电回路都会停电，对于重要负荷，供电的牢靠性得不到保障单母线分段接线的优缺点：的协作下自动跳闸，从而切除故障，使非故障母线保持正常供电。对于重要用户，可〔2〕为了削减母线故障的影响范围实行单母线分段接线，从而提高供电的牢靠性。期内；〔2〕;〔3〕将在膨胀过程中两个方向上平衡的膨胀。固定式进线柜原理说明当桥架进展端电压正常时，储能电机自动储能，储能完成后通过位置开关SQHY〔黄灯亮〕，还接通了合闸线圈电路为断路器合闸做好预备。按下合闸按钮HS1，断路器合闸，同时分闸指示灯HRHS2,接HGQF失压保护功能，当储能释放后，本电路实现自动储能。TBTCA1A2A3SAU电流信号。低压开关柜联络柜工作原理

、UAB BC

、U ，本电路还为电容补偿器供给CAFU4FU5丝熔断，进线端断开，保证进线柜内部元件不被破坏。L11KA使响应的线路接通。电源自复回路局部:与中间继电器局部相辅相成，掌握回路中各支路的通断。S33M/1作，当电机储能完毕时，S33M/1S33M/21HB1HB灯亮，显示断路器处于分闸状态。合闸指示局部:合闸状态时，开关Q/11HR红色指示灯亮，代表断1HR1KA1KAS511HY表示进线柜处于故障状态。合闸掌握局部:合闸掌握局部有以下规律:当一号进线柜和二号进线柜都处于合闸1EASB2SB2钮，线圈通电吸下衔铁，导致断路器断开。欠压跳闸局部:按钮SB1按下，线路连通，YU通电，从而使断路器断开。路器工作。L11KAKA行。当L1和L11双侧进线时，电源自复回路照旧是右侧两个继电器RA闭合，联络柜正常运行。一些低压设备的选择断路器的选择低压断路器的选择标准：该线路的额定电压应当不大于低压断路器的额定电压；它所安装的脱扣器的额定电流应当小于低压断路器的额定电流；低压断路器的工作原理：能在短路、过负荷和欠电压〔失电压〕下自动跳闸，高压断路器也有类似功能。其原3.主触头所示。短路故障在线路上消灭时，这时过电流脱扣器发生动作，开关跳闸。当线路电压严峻下降或失电压时，其失电压脱扣器动作，同样使开关跳闸。此时也会导致开关跳闸。想要使开关远离跳闸，应当按下脱口按钮。6失压脱扣器衔铁吸合，此时可以合闸开关；当失压时，衔铁分开，空气开关的闭合机构使开关跳闸，从而断开电源，使电路在再次来电时不会使有的电器自动启动。使双金属片弯曲至肯定程度〔刚好接触到传动机构〕并到达动态平衡状态，双金属片头分开。线路。E1-E7。E式断路器安装方式有固定式和抽出式；三级或四级不同规格，配有前接线端子或后接线端子。断路器的构造是由薄钢板制成，承受双层绝缘隔离带电体，增加其安全性，相与相之间是完全分隔的。S9800KVAk(3)12KA，取低压断路器时间和短路保护动作时间之和为1.6s短路计算电流计算S3US3U30N

80030.38

1215.47AE6B1250PR111/P-LSIR12503PWHRE6B1250PR111/P-LSIR12503PWHR格的。R12503PWHR3E61250A，Icu=40KA，电子脱扣器三段保护1250A，水平后接线，抽出式，标准附件配置。E6B1250PR111/P-LSIR12503PWHR型号的断路器进展校验，见表3.1所示。3.1E6B1250PR111/P-LSIR1250，3P，W，HR序号1380V1380V400V符合

R1250，3P，W,HR工程 数据 结论21215.7A1250A21215.7A1250A符合〔3.2〕310.2KA42KA符合R12503P310.2KA42KA符合低压母线的选择依据发热条件选择，为使正常运行时母线的发热温度不能大于允许值，必需满足的条件是：;为铝母线的允许载流量，为通过母线的计算电流。硬铝，其的条件是：;为铝母线的允许载流量，为通过母线的计算电流。满足。满足。(3.1)其中，为母线材料的允许应力〔Pa，即N/(3.1)其中，为母线材料的允许应力〔Pa，即N/〕，硬铝母线的；为母线通过时产生的最大计算应力〔Pa〕，按下式计算：其中，为母线通过时受到的最大弯曲力矩〔N·m〕，当母线跨距没1~2其中，为母线通过时受到的最大弯曲力矩〔N·m〕，当母线跨距没1~2时，2；为母线的截面系数，当母线水平放〔3.3〕其中，为母线截面的水平高度，为母线截面的垂直高度；当母线竖放时，假设，的计算公式不变。其中，为母线截面的水平高度，为母线截面的垂直高度；当母线竖放时，假设，的计算公式不变。低压母线三相短路时的冲击电流为：确定母线的的截面外形系数：,母线受到的最大电动力：,由于母线跨距数大于2，母线弯曲力矩为：母线的截面系数为：母线的计算应力为：硬铝母线的最大应力，所以动稳定性满足要求。短路电流的假想时间为：，查表可知硬铝母线的热稳定系硬铝母线的最大应力，所以动稳定性满足要求。短路电流的假想时间为：，查表可知硬铝母线的热稳定系数，因此最小允许截面为：实际选用的母线截面，所以满足热稳定要求。电流互感器的选择实际选用的母线截面，所以满足热稳定要求。〔穿墙式、支持式、母线式〕和安装地点〔户内、户外〕选择其类型：安装地点电网的额定电压应当低于电流互感器的额定电压；5A;保电流互感器的准确度。380V1215.47ABH-0.661500/51500/5〔SDH-0.661500/5〕的电流互感器；该系列产品通常用于额定频率为50HZ、额定器用于户内配电柜、箱内部型，电流互感器为母线型塑料壳式绝缘，产品下部有安装板固定安装用，一次母线排通过中间窗孔。3.2BH-0.661500/5电压(KV)0.66

电流〔A〕1500

热电流KA〕50

热电流通过时4

额定动稳KA〕110

倍数 倍数35 65带入数据可得：带入数据可得：动稳定校验。(3.4)。(3.4)BH-0.66BH-0.661500/5，带入数据可得：电流互感器的冲击电流,所以动稳定性要求满足。热稳定校验电流互感器的冲击电流,所以动稳定性要求满足。。(3.5)。(3.5)BH-0.661500/5的热稳定倍数:，，，由于，所以热稳定也满足要求。由于，所以热稳定也满足要求。〕传输的作用，这就是端子排的功能。有了端子排，使得接线美观，维护便利；而且远距离接线时也变得牢靠稳固，施工和维护都变得不那么简单。接线端子可以分为：线之间连接用；次侧在工作过程中不会断路，用于接入电流互感器的回路中；连接型试验端子：试验端子和连接端子的作用它都有；次侧在工作过程中不会断路，用于接入电流互感器的回路中；连接型试验端子：试验端子和连接端子的作用它都有；终端端子：往往用于分别或固定不同安装单元的端子；特别端子：在需要很便利断开回路的连接端子中常常消灭。XT可知，就含有连接型端子。10XT-URTK/SP回路的状况下，把仪表、继电器等进展试测试。然后两个试验段子将工作电流表A1TA的二次侧相连，当需换下工作电流变A1进展试验时，可以用另一备A22783A1进展试验，A1A2，整个电路恢复原状态。模拟量输入接线端子的选择：在进线柜二次回路中利用三线三相制对电流进展测量，选用ACB-MC模拟量输入接线端子，被测量电流信号经输入回路采集和处理后在ACB-MC5A，当5A按钮的选择由资料可知LA系列按钮是一种组合电器，由按钮元件与信号灯组合而成，通常有两个或三个按钮元件组合成二组或三组开启式或保护式按钮，每个按钮具有一对常50HZ〔60HZ〕，沟通电压380V0.22KV及以下的电磁启动器、接触器、继电