开关柜设计基础(电气)

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4.1.3 精度等级 0.5/10P10、0.2/0.5/10P20、0.5/5P10/5P10 测量级:0.2S、0.2、0.5S、0.5 注:0.2级和0.2S级最大的区别是在小负荷时,0.2S级比0.2级有更高
的测量精度;主要是用于负荷变动范围比较大,而有些时候几乎空载的场合。 0.2S级和0.2级在各负载率下的电流误差及相位误差可参见GB1208-1997《电 流互感器》,通过该国标图表中的数据,可以清楚地看出在实际负荷电流小 于额定电流的30%时,0.2S级的综合误差明显小于0.2级电流互感器。
一、概述
2、产品部-高低压设计室工艺流程
一、概述
产品部输出的设计资料: 1)图纸类: 单线系统图、原理图(电路图)、柜体排列图、柜体交底图(含 配置清单)、二次配线图(表)、布置图(含门板布置图、小母 线布置图)、结构件图、母排加工图。 注:最后两项由结构室下发。 2)清单类: 预算清单(品牌招标和预算用)、元器件请购单、辅料请购单、 分柜清单、制作要求表、标牌清单、母排使用清单、柜体参数表。
闭锁装置可分为机械闭锁装置和电气闭锁装置两类。机械闭锁装 置全部采用传动杠杆、连杆、挡扳、滑块等机械零部件构成。电气闭 锁装置是指电磁锁、闭锁电路等。
二、高压开关柜的电气设计
需讨论确认的事项: 高压馈线柜(如:变压器回路、电动机回路、电容器回路等)接 地开关的联锁机构上是否需要加电磁锁? 分析:虽然断路器底盘车与接地开关之间存在机械闭锁,但是当 断路器分闸后,高压电动机、电容器会存在反送电的现象,为了防止 带电合接地开关,一般在接地开关联锁机构上装电磁锁。而现场在进 行设备安装施工时,往往由于电磁锁的辅助电源还未供电,无法操作 接地开关,导致柜门无法打开,影响施工。(该问题的解决措施:在 柜体立柱在开一个小孔,然后用螺丝刀去使电磁锁动作。)
二、高压开关柜的电气设计
4、柜内主要一次电气元件(以KYN28A-12为例)
4.1 电流互感器 Current Transformator (简称:CT) 将大电流转换成标准小电流(5A、1A),供测量、保护用。
4.1.1 型号说明
一次绕组型式:M-母线式、F-贯穿复匝式、Q-线圈式、D-贯穿单匝式; 安装型式:A-穿墙式、Z-支柱式; 绝缘型式:Z- 浇注绝缘、J-树脂浇注、C-瓷绝缘、K-塑料外壳; 用途:B-保护级、D-差动保护用、J-接地保护用; 结构型式: Q(J) - 加强型、J-加大容量、W-户外式、G-改进型;
对相间过电压和相对地过电压均能起到可靠的限制作用。
4.6 真空断路器 Vacuum circuit breaker (简称VCB) 4.6.1 型号说明
二、高压开关柜的电气设计
JDZX系列
JDZ系列
二、高压开关柜的电气设计
4.2.2 变比:一次电压/二次电压 二次电压:100V ;一次电压根据系统电压确定 JDZ10-10: 10/0.1(单相接法) 10/0.1/0.1(V-V接法) JDZX10-10:10/√3/0.1/√3/0.1/3 (Y-Y-△接法) 10/√3/0.1/√3/ 0.1/√3/0.1/3(Y-Y-Y-△接法)
4.1.4 额定输出容量 依据二次负荷额定容量进行选择,一般用VA表示,如:10VA、15VA、20VA等。 4.1.5 注意事项:
1)电流互感器的二次侧在使用时严禁开路。使用过程中拆卸仪表或 继电器时,应事先将二次侧短路。安装时,接线应可靠,不允许二次侧安装 熔丝或开关等元件;
2)二次侧必须有一端接地。防止一、二次侧绝缘损坏,高压窜入二 次侧,危及人身和设备安全;
二、高压开关柜的电气设计
(4)防止带接地线(开关)合断路器(负荷开关); (5)防止误入带电间隔。 3.1、闭锁装置的类型
“五防”功能可通过闭锁装置来实现。闭锁装置是一种以防止电 气误操作而在高压开关柜中装设的一种装置。闭锁装置能保证按规定 程序操作时,开关柜可以操作;否则,开关柜不得操作。所谓“程序 操作”是指按电力设备安全的要求人为规定的操作顺序。
4.2.1 型号说明
相数代号:D-单相、S-三相 绝缘型式:J-油侵式、G-干式、Z-浇注式 结构型式:W-五柱三绕组、B-带补偿绕组、J-接地保护、X-带剩余电压绕组
二、高压开关柜的电气设计
举例说明:JDZ(X)10-3、6、10 J:电压互感器 D:单相 Z:浇注式 X:带剩余电压绕组 10:设计序号 3、6、10:额定电压(kV)
循GB7251.1-2005《低压成套开关设备和控制设备》、JB/T 96611999《低压抽出式成套开关设备》、JB/T 5877-2002《低压固定式成 套开关设备》等标准。
开关柜的设计要保证产品质量,使设计出的产品在性能、结构、 品种等方面都能很好地满足使用者的要求;要保证所设计的产品在生 产中具有良好的经济效果,可以采用最经济的加工方法,并提高标准 化、系列化和通用化水平。要防止两种偏向:一是不顾使用者的要求, 不恰当地简化产品结构,片面追求制造的经济放果,以致产品质量下 降;二是片面地强调高标准,不恰当地提高产品加工精度和扩大贵重 原材料的使用,致使产品结构过于复杂,制造成本过于昂贵。
开关柜设计基础(电气)
一、概述 二、高压开关柜的电气设计 三、低压开关柜的电气设计 四、母线的选择与应用
五、特殊环境对开关设备的影响
一、概述
1、开关柜设计的主要内容与基本原则 开关柜的设计包括结构设计和电气设计两大部分。结构设计是基础,
它具体确定了产品的结构和性能(包括机械性能和部分电气性能);它 同时对电气设计也有很大影响,决定着电器元件的选择、安装方式和 操作性能。结构设计与电气设计必须相互配合与协调。 1.1、开关柜设计的主要内容 结构设计包括以下主要内容: 1) 开关柜的外形尺寸和内部空间的整体布局。 2) 外壳与柜体骨架:外壳部分包括外壳材料的选择、外壳温升、防护 以及外壳各组成部分,如盖板、门、观察窗、通风窗、排气口等的设 计;柜体骨架设计包括型材的选择、连接方式、机械强度等。
二、高压开关柜的电气设计
②如果外壳内装有油浸式变压器等类似元件,当发生故障时,它
不应影响相邻设备,在运行中也应便于巡视、检查。
2、高压开关柜的wk.baidu.com本结构
高压开关柜由柜体和断路器两大部分组成,具有架空进出线、电缆
进出线、母线联络等功能。柜体由壳体、电气元件(包括绝缘件)、
各种机构、二次端子等组成。
★.柜体的材料:1)冷轧钢板,主要用于焊接柜。如:XGN2-12;
二、高压开关柜的电气设计
1、高压开关柜设计的基本要求 1)高压开关柜的设计,应使得正常运行、监视和维护工作能安
全方便地进行。维护工作包括:元件的检修、试验、故障的寻找和处 理。
2) 对于额定参数和结构相同而需要替代的元件应能互换。 3) 对于具有可移开部件的高压开关柜,如果可移开部件的额定 参数和结构相同,则应能互换。 4) 装在外壳内的元件,除应符合它们各自的标准外,在高压开 关柜的设计中,应考虑到下列因素的影响: ①外壳应有足够的机械强度,使得装在外壳内的开关、操动机 构及其他元件具有它们原来的机械特性和电气性能。
一、概述
3) 隔板和活门。 4) 联锁,即“五防”。
电气设计包括以下主要内容: 1) 主回路:包括一次接线方案和电器元件的选择以及母线的 选择。 2) 辅助回路:包括开关电器的控制电路、保护电路、测量电 路、信号电路等。 3) 防电击(接地保护)。 4) 绝缘配合。
一、概述
1.2、开关柜设计的基本原则 开关柜的设计应严格遵循相关标准,如:低压开关柜的设计应遵
B-手车(断路器)室
二、高压开关柜的电气设计
二、高压开关柜的电气设计
母线室
继电器仪表室
手车(断路器)室
电缆室
二、高压开关柜的电气设计
3、高压开关柜的“五防”设计 3.1、“五防”的基本内容
“五防”是电力系统中防止五种电气误操作的简称。据统计,电 力系统的误操作事故有80% 以上属于五种误操作,即:误分、误合断 路器;带负荷操作隔离开关;带电挂接地线或合接地开关;带接地线 开关合闸;误人带电间隔。因此,各种开关设备间必须有一定的操作 顺序,否则就会造成严重后果甚至出现事故。为此,高压开关柜应具 有“五防”功能,即: (1)防止误分、误合断路器; (2)防止带负荷分、合隔离开关; (3)防止带电误合(挂)接地开关(线);
柜通过接地开关对地短路,进行完全放电,这样不会造成由误送电或线路反 送电造成的触电事故。
二、高压开关柜的电气设计
4.4.1 型号:JN15-12/31.5-口 J:接地开关; N:户内; 15:设计序号; 31.5:额定短时耐受电流(kA); 口:相间距离(mm)。
二、高压开关柜的电气设计
4.5 过电压保护器 用于3~35kV系统的电动机、变压器、开关、母线等设备的过电压保护,
保护级:5P、10P,表示±5%和±10% P表示保护 准确限值系数:10、15、20、25、30(易被忽略)
二、高压开关柜的电气设计
举例说明: 5P10表示当一次侧过流10倍时,该绕组的复合误差≤±5%; 10P10表示当一次侧过流10倍时,该绕组的复合误差≤±10%; 10P15表示当一次侧过流15倍时,该绕组的复合误差≤±10%。
二、高压开关柜的电气设计
3)电压互感器接线时,应注意一、二次侧接线端子的极性。以保证测量的准 确性。 4)电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短路保护。 5)一次侧并联接在线路中。 4.3 零序电流互感器
正常情况下,三相电流矢量和等于零,零序CT二次绕组无信号。 当发生接地故障或三相电流不平衡时,三相电流矢量和不等于零,零序 CT二次侧输出信号,使保护元件动作,切断电源,达到接地故障保护目的。
二、高压开关柜的电气设计
4.3.1 型号:LXK-φ80(100、120、200) LX:零序电流互感器 K:开合式 φ80:内孔直径
4.3.2 变比:一次电流/二次电流 二次电流:5A、1A 变比:100/1 、 100/5
4.3.3 精度等级 保护级:1级、3级
4.4 接地开关 在停电检修期间,为了保护操作人员、设备、系统的安全,就会把出线
(a)单相接法
二、高压开关柜的电气设计
(b)V-V 接法 (c)Y-Y 接法 (d)Y-Y-△接法
二、高压开关柜的电气设计
4.2.3 精度等级 0.2/3P、0.2/0.5/3P、0.5/3P/6P 测量级:0.2S、0.2、0.5 保护级:3P、6P,P表示保护
4.2.4 额定输出容量 依据二次负荷额定容量进行选择,一般用VA表示,如:30VA、50VA、100VA等。 4.2.5 注意事项: 1)电压互感器的二次侧在工作时严禁短路。在正常工作时,其二次侧的电流 很小,近于开路状态,当二次侧短路时,其电流很大(二次侧阻抗很小)将 烧毁设备。 2)电压互感器的二次侧必须有一端接地,防止一、二次侧击穿时,高压窜入 二次侧,危及人身和设备安全。
二、高压开关柜的电气设计
3)接线时要注意极性。电流互感器一、二次侧的极性端子,都用字母表 明极性。一次侧用P1、P2表示;二次侧用nS1、nS2(n表示线圈绕组序号);
4)一次侧串联接在线路中。
二、高压开关柜的电气设计
4.2 电压互感器 Potential Transformer (简称:PT) 将高电压转换成标准低电压(100V),供测量、保护用。
二、高压开关柜的电气设计
举例说明:LZZBJ9-10A L:电流互感器 Z:支柱式 Z:浇注式 B:带保护级 J:加强型 9:设计序号 10:额定电压(kV) A:结构代号
二、高压开关柜的电气设计
4.1.2 变比:一次电流/二次电流 二次电流:5A、1A;一次电流根据系统需求。 变比:100/5、200/1、2000/5
2)敷铝锌钢板,主要用于组装柜。如:KYN28A-12。
★.柜体的功能单元(以KYN28A-12为例):
1)母线室;(一般主母线按照“品”字型或“1”字型两种结构布置)
2)断路器手车室;
3)电缆室;
4)继电器仪表室。
二、高压开关柜的电气设计
二、高压开关柜的电气设计
A-母线室
D-继电器仪表室
C-电缆室
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