開關(guān)柜設(shè)計(jì)精選(九篇)

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第1篇：開關(guān)柜設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:開關(guān)柜 絕緣距離 爬電距離 設(shè)計(jì)

1.概述

開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),它擔(dān)負(fù)著頻繁送電、斷電和電能重新分配的繁重任務(wù),對(duì)電網(wǎng)和負(fù)荷的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。但由于電力系統(tǒng)用戶的需求五花八門,作為制造廠家,我們不得不針對(duì)用戶的需求,為用戶量身定做。這就要求我們必須真正深刻地理解相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)柜型的設(shè)計(jì)要求。本文筆者詳細(xì)闡述了10KV開關(guān)柜設(shè)計(jì)中關(guān)于絕緣距離、爬電距離、五防聯(lián)鎖功能、防護(hù)等級(jí)、動(dòng)穩(wěn)定和溫升問題的一些看法,現(xiàn)在寫出來與大家一探討,以求共同進(jìn)步。

2.關(guān)于10KV開關(guān)柜設(shè)計(jì)的一些思考

2.1絕緣距離

由于10kV 開關(guān)柜用于對(duì)三相交流電進(jìn)行分配,因此相間及相對(duì)地之間必須保證一定的距離,否則會(huì)引起短路,對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成危害。但我們單純以空氣作為絕緣介質(zhì)時(shí), 絕緣距離要求如表1。

有時(shí)為了減少開關(guān)柜外形尺寸, 可以有以下幾種方法:

1) 在空氣間隙中插入一塊非金屬的絕緣隔板, 從而縮小對(duì)絕緣距離的要求。但要注意的是空氣凈距離不小于60 毫米,相間絕緣隔板應(yīng)設(shè)置在中間位置。該方法的缺點(diǎn)是絕緣隔板受使用環(huán)境影響很大, 存在絕緣老化的問題。

2) 使用熱縮套管把高壓帶電導(dǎo)體整個(gè)套起來, 實(shí)踐中要確保絕緣距離不小于100 毫米。缺點(diǎn)是熱縮套管同樣存在絕緣老化的問題。

3) 國(guó)外ABB 公司有一種均勻電場(chǎng)的設(shè)計(jì)理論,可以通過改善帶電導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)來縮小對(duì)絕緣距離的要求。缺點(diǎn)是國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)用戶很難接受這一理論, 因?yàn)檫@不符合DL/T 404- 1997 標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4) 國(guó)外三菱公司有一種熱涂敷工藝,可以在高壓帶電導(dǎo)體表面均勻附上一層絕緣材料。缺點(diǎn)是需要增添流化床設(shè)備。

綜上所述, 在設(shè)計(jì)許可的情況下,盡可能地使用空氣絕緣,滿足表1 的要求。

表1

2.2 爬電距離

由于電力系統(tǒng)用戶往往追求高可靠性, 實(shí)踐中我們要符合以下條件: 高壓開關(guān)柜中各組件及其支持絕緣件(純瓷及有機(jī)絕緣件) 的外絕緣爬電比距(高壓電器組件外絕緣的爬電距離與額定電壓之比) 對(duì)于純瓷絕緣為18mm/kV , 對(duì)于有機(jī)絕緣為20mm/kV。由于這一要求比較高,很多常規(guī)的元器件往往滿足不了要求,這就要求我們告知元器件生產(chǎn)廠家加以定制。元器件生產(chǎn)廠家往往會(huì)采用不增加絕緣子高度而增多或增高裙邊的方法。我們?cè)谶x型時(shí)要注意裙邊的高度與裙距比例不能太懸殊。另外,我們還應(yīng)注意開關(guān)柜使用場(chǎng)所的環(huán)境條件, 為了防止發(fā)生凝露,我們可以在開關(guān)柜中加入帶自動(dòng)控制的加熱器。

2.3五防聯(lián)鎖功能

為了防止現(xiàn)場(chǎng)操作人員無意識(shí)地實(shí)施錯(cuò)誤的操作,從而導(dǎo)致事故, 除了加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)以及實(shí)施工作票制度, 我們還應(yīng)在開關(guān)柜的設(shè)計(jì)中加入強(qiáng)制聯(lián)鎖裝置或采取提示性措施。對(duì)于開關(guān)柜而言, 需提供五種防止誤操作功能

1)防止誤分誤合斷路器

對(duì)于有人值守的變電站, 可采用不同編號(hào)的紅綠翻牌來實(shí)現(xiàn)。即每臺(tái)斷路器均對(duì)應(yīng)唯一編號(hào)的紅綠翻牌, 平時(shí)紅綠翻牌置于控制屏上。對(duì)于無人值守的變電站, 由于斷路器的分合均從遠(yuǎn)方操作, 無法應(yīng)用紅綠翻牌方法, 只能加入電氣聯(lián)鎖。

2) 防止帶負(fù)荷分合上下隔離開關(guān)或帶負(fù)荷推入拉出斷路器手車。這一功能一般都采用機(jī)械聯(lián)鎖進(jìn)行強(qiáng)制性聯(lián)鎖。這一要求的原因是隔離開關(guān)和手車動(dòng)靜觸頭之間不具備分?jǐn)嗪完P(guān)合正常負(fù)荷電流的能力。萬一誤操作, 會(huì)燒毀隔離開關(guān)和手車動(dòng)靜觸頭, 事故還可能進(jìn)一步擴(kuò)大。

3) 防止帶電操合接地開關(guān)或掛接臨時(shí)接地線。這一功能要求用機(jī)械聯(lián)鎖, 因?yàn)樗P(guān)系到人為短路接地。

4) 防止帶有臨時(shí)接地線或接地開關(guān)合閘時(shí)送電。這一功能要求用機(jī)械聯(lián)鎖, 目的也是為了防止人為短路接地。

5) 防止人誤入帶電間隔。這一功能一般也采用機(jī)械聯(lián)鎖, 目的是為了防止人員觸電。

綜上所述, 為了實(shí)現(xiàn)五防功能, 機(jī)械聯(lián)鎖必不可少。各種型號(hào)的開關(guān)柜, 如GG- 1A、XGN 2、GGX2、JYN、KYN、KGN、GZS1 均在機(jī)械聯(lián)鎖方面各具特色。多數(shù)采用機(jī)械零部件傳動(dòng)方式, 一環(huán)扣一環(huán), 除非操作人員用外力將零部件損壞, 否則只能按預(yù)定程序操作, 可靠性高, 但零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 對(duì)加工工藝要求較高。有時(shí), 我們也可采用機(jī)械程序鎖方式, 結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單, 但由于存在萬能鑰匙, 很難完全避免操作人員誤操作。而且, 這一方式無法適應(yīng)無人值守變電站的要求。在萬不得已的情況下, 如不帶斷路器的進(jìn)線開關(guān)柜中, 我們只能采用電磁鎖方式, 由于電磁鎖、分壓瓷瓶和導(dǎo)線均有損壞的可能, 還需外部電源供電, 可靠性差。至于高壓帶電顯示裝置, 只能算是提示性措施, 毫無可靠性可言, 一般不推薦使用。當(dāng)然, 運(yùn)行人員要想通過高壓帶電顯示裝置來了解哪段主回路在帶電運(yùn)行, 又另當(dāng)別論。

2. 4關(guān)于防護(hù)等級(jí)

為了防止人體接近高壓開關(guān)柜的高壓帶電部分和觸及運(yùn)動(dòng)部分, 在設(shè)計(jì)開關(guān)柜時(shí), 我們應(yīng)考慮要達(dá)到幾級(jí)防護(hù)等級(jí), 防護(hù)等級(jí)分類如表2。

設(shè)計(jì)時(shí)我們要注意隨著防護(hù)等級(jí)的提高, 生產(chǎn)成本相應(yīng)提高, 散熱條件變差, 所以不能追求高的防護(hù)等級(jí), 一般以IP3X 和IP4X 為宜。

2. 5動(dòng)穩(wěn)定

在電力系統(tǒng)中, 開關(guān)柜通常要能承受20kA ,31.5kA , 40kA 甚至50kA 的額定短路開斷電流, 當(dāng)開關(guān)柜中通過如此大的電流時(shí), 相間及同相母線之間會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力。這時(shí), 我們需借助支撐絕緣子的支撐, 使母線不會(huì)產(chǎn)生明顯位移。一般而言, 兩個(gè)絕緣子之間的距離不應(yīng)超過800 毫米,對(duì)于某些薄弱環(huán)節(jié)還應(yīng)給予加強(qiáng)。由于動(dòng)穩(wěn)定的理論計(jì)算極其復(fù)雜,一般設(shè)計(jì)時(shí)需依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn),最終需通過型式試驗(yàn)加以檢驗(yàn)。

2. 6 溫升

電力系統(tǒng)中開關(guān)柜通常要能承受4000A 及以下的正常工作電流, 由于一次元器件通常處于密封的柜內(nèi)運(yùn)行, 他們產(chǎn)生的熱量很難散發(fā)到柜外, 所以導(dǎo)致柜內(nèi)溫度升高。若溫度超過以下極限值, 便會(huì)燒毀元器件, 釀成事故。

為了達(dá)到溫升的限制條件, 我們必須加強(qiáng)制造工藝。雖然我們可以采取在電氣聯(lián)接面上涂凡士林、導(dǎo)電膏、鍍錫、鍍銀等種種措施, 但最終的保證在于制造?？梢哉f, 運(yùn)行中發(fā)生事故的絕大多數(shù)開關(guān)柜都是由于制造工藝不過關(guān), 從而導(dǎo)致溫升過高引發(fā)的。當(dāng)然, 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中, 我們要極力避免渦流現(xiàn)象的發(fā)生, 實(shí)在無法避免時(shí), 可采用磁阻率高的材料。

3 結(jié)束語

實(shí)際工作中, 我深深感到開關(guān)柜的設(shè)計(jì)深度永無止境, 有時(shí), 我們根本無法從理論上加以論證分析, 只能求助于經(jīng)驗(yàn), 求助于型式試驗(yàn), 這也許是每門學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀, 也是它得以發(fā)展的根本原因。

參考文獻(xiàn):

第2篇：開關(guān)柜設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造 分析實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：開關(guān)柜作為電能分配的重要設(shè)備，在現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)和工程建設(shè)中起到非常重要的作用。如何提高開關(guān)柜的性能，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要也成為開關(guān)柜發(fā)展變革的必然趨勢(shì)。柜體是開關(guān)柜制造的基礎(chǔ)，因此柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就成了基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。作為柜體，它既要滿足各電器單元的組合功能條件，還要滿足柜體本身要求，現(xiàn)著重對(duì)開關(guān)柜共性的最基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)工藝方面做一個(gè)詳細(xì)的分析。

一、設(shè)計(jì)和制造要注重基本的規(guī)范和工藝細(xì)節(jié)

1、設(shè)計(jì)時(shí)要考慮其結(jié)構(gòu)形式

要考慮到制造企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，針對(duì)一次系統(tǒng)中的方式要求，看是否柜體與電器元件、廠家要求、環(huán)境等相符，并及時(shí)聯(lián)系溝通、確定設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上對(duì)柜體做不違反基本形式和要求的調(diào)整。設(shè)計(jì)時(shí)要全局考慮，考慮用戶的維護(hù)，盡量把維修空間留大，抽屜柜中的大抽屜盡量不要設(shè)計(jì)在太高的位置，按鈕、燈、表等盡量不要在面板太高位置，便于值班維護(hù)人員的使用和監(jiān)測(cè)。易損件的更換方便，元件拆卸位置的可操作性，接線端子位置的合理性等。

為方便電纜連接，進(jìn)出線開孔大小和位置的合理性，進(jìn)出線位置的可密封性，防止劃傷電纜的保護(hù)，電纜的固定，基礎(chǔ)與柜體的配套性，結(jié)構(gòu)和元件布置的均勻性，柜體電流的分布性，超出范圍的調(diào)整和保護(hù)性，用戶的可變動(dòng)和調(diào)整性，以及考慮廠家使用環(huán)境的防護(hù)改進(jìn)，結(jié)構(gòu)變動(dòng)等。

比如，考慮可操作性，將儀表面板盡量設(shè)計(jì)在手容易操作的高度，按標(biāo)準(zhǔn)制造的儀表門中，按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)等也要偏下設(shè)計(jì)以方便操作，調(diào)整回路，盡量保證每臺(tái)柜體承載元器件的均勻性和電流分布的平衡性，盡量留有余量，當(dāng)超出時(shí)要考慮多點(diǎn)接入和中間分段來保證，這必然對(duì)柜體的空間結(jié)構(gòu)、材料、美觀、檢修等方面有一定影響。當(dāng)用戶的元件太多時(shí)，盡量與用戶聯(lián)系，放大安裝空間，在有些基本形式或用戶空間有限時(shí)，宜在柜體上采取一些變動(dòng)，來更好地既滿足柜體本身的規(guī)范和用戶要求又提高使用性能。

2、柜體加工形式

元件大而重的考慮優(yōu)先用焊接式結(jié)構(gòu)，考慮的場(chǎng)地和元件的更換和變動(dòng)性較大采用組裝式，整體要求精度不高、元件少，或是箱式結(jié)構(gòu)考慮采用焊裝結(jié)構(gòu)，考慮用戶使用場(chǎng)地要求高檔、美觀一點(diǎn)且經(jīng)常拆動(dòng)考慮組裝式。

隨著時(shí)代的發(fā)展和環(huán)保的要求，盡量少使用焊接工藝，以符合綠色環(huán)保產(chǎn)品的要求。當(dāng)然也要從加工的方便性和經(jīng)濟(jì)性考慮，焊接方便快速經(jīng)濟(jì)，有時(shí)候要把幾種形式結(jié)合起來設(shè)計(jì)柜體結(jié)構(gòu)和工藝。

3、柜體實(shí)際需要

開關(guān)柜在設(shè)計(jì)制造過程中，要考慮多方面的因素，從各個(gè)專業(yè)角度進(jìn)行科學(xué)有效設(shè)計(jì)。例如，一個(gè)承載重的元器件且額定電流比較大的安裝部件，材料要有一定硬度和韌性，結(jié)構(gòu)形式強(qiáng)度要高且要考慮安裝位置與柜體的連接，通斷電源的震動(dòng)因素、維護(hù)的方便性、重力的均衡性，所處地下應(yīng)考慮防塵、防潮，帶電粒子多的環(huán)境內(nèi)柜內(nèi)元件的滅弧保護(hù)、地下空間有限、柜體高度的考慮，運(yùn)輸考慮的固定，現(xiàn)場(chǎng)的搬運(yùn)，零件安裝拆借的方便性，零件的通用性，中間過程的形變量，同時(shí)要考慮到經(jīng)濟(jì)效益原則，在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)選最合理的材料。

4、工藝步驟和細(xì)節(jié)

鈑金加工中的工藝步驟和細(xì)節(jié)是開關(guān)柜性能品質(zhì)保證的前提，所有的技術(shù)理論都很明晰合理了，那么加工是成果轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，所以柜體的結(jié)構(gòu)是骨骼是基礎(chǔ)，是生產(chǎn)合格開關(guān)柜的保證，而工藝細(xì)節(jié)是血肉，是高品質(zhì)、高性能、人性化開關(guān)柜精品的前提。

二、開關(guān)柜設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

開關(guān)柜進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要使得設(shè)備的元件都在規(guī)定的凈距內(nèi),特別是一些露在外面的的元件,因?yàn)檫@些元件都是帶電的,所以保持一定的距離十分必要,這樣才能保證整個(gè)大環(huán)境的安全。

為了保護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,避免不利因素的干擾,降低短路問題的出現(xiàn)概率,就要保證元件間的空氣間隙在要求范圍內(nèi)。在海拔超千米的的的地方,要是把空氣作為高壓配電系統(tǒng)的絕緣介質(zhì),那么標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)范就要求開關(guān)柜相與相之間的間隙要大于125 mm,還要使得其和地面的間隙也要大于125 mm,而當(dāng)海拔過于高時(shí),還應(yīng)對(duì)開關(guān)柜的距離間隙進(jìn)行再次的調(diào)整,以便使絕緣距離保持在合理的范圍內(nèi)。

對(duì)于高海拔可以采取以上措施,但對(duì)于空間有限的配電室而言,隨意調(diào)整距離是不現(xiàn)實(shí)的,因?yàn)樗挠邢蘅臻g使得開關(guān)柜不能太大,在絕緣距離上沒法下手,就得在絕緣材料上下工夫,有些配電室于是采用了一些絕緣熱縮材料,或者是DMC、SMC之類的絕緣板,但是在應(yīng)用的過程中要注意的是如果利用絕緣熱縮材料,就必須使得絕緣的間隙大于80 mm。對(duì)這些熱縮材料要精心養(yǎng)護(hù),減緩縮套管的老化進(jìn)度,使得它們的絕緣力保持在良好的強(qiáng)度內(nèi),讓專人負(fù)責(zé)定期的檢查工作,有問題及時(shí)上報(bào),及時(shí)解決。采用絕緣的材料若是絕緣板,就不像絕緣熱縮材料那樣,而要保持絕緣板和導(dǎo)體的距離在15 mm以上。

三、開關(guān)柜設(shè)計(jì)安裝要求

1、母線連接

核實(shí)母線規(guī)格、數(shù)量應(yīng)符合要求，進(jìn)線相序相位是否一致。穿接母線，用力要均勻、一致、柔緩。母線搭接面應(yīng)平整、無氧化膜，鍍銀層不得銼磨，均勻涂抹電力復(fù)合脂。母線連接的所有緊固螺栓必須是鍍鋅件，平墊、彈簧墊齊全。緊固力矩用扭力扳手檢查應(yīng)在規(guī)范要求范圍內(nèi)。

2、柜體接地檢查

高、低壓控制柜在基礎(chǔ)埋件與接地網(wǎng)連接良好，箱體就位后，將箱體接地端子與之接牢；裝有電器的可開啟門，應(yīng)以銅軟線與接地的金屬構(gòu)架可靠地連接；柜內(nèi)供檢修用的接地觸頭與本工程的接地網(wǎng)之間也應(yīng)有可靠的電氣通路。

3、開關(guān)柜機(jī)械部件檢查

（1）柜面油漆應(yīng)無脫漆及銹蝕。

（2）所有緊固螺栓均應(yīng)齊全、完好、緊固。

（3）柜內(nèi)照明裝置齊全。

4、開關(guān)柜電器部件檢查

（1）各種電氣觸點(diǎn)應(yīng)接觸緊密，通斷點(diǎn)順序正確。觸點(diǎn)上涂抹紅導(dǎo)電脂，觸點(diǎn)壓痕應(yīng)清晰、均勻，觸點(diǎn)插入深度符合廠家規(guī)定。

（2）檢查帶電部分對(duì)地距離是否符合要求。

（3）對(duì)照施工圖檢查二次接線是否正確，元件配制是否符合設(shè)計(jì)要求。

5、開關(guān)柜調(diào)試

（1）臨時(shí)送電調(diào)試條件，變電所高低壓柜、直流柜安裝就位完畢，高低壓柜間電纜已連接完畢，直流柜到高壓柜頂小母線電纜連接完畢。變壓器已就位，高低壓側(cè)母線未連接。現(xiàn)場(chǎng)接進(jìn)臨時(shí)電源能提供直流柜供電，及調(diào)試設(shè)備時(shí)的用電。

（2）高壓電氣設(shè)備交接試驗(yàn)，高壓電氣設(shè)備包括：10KV變壓器、10KV斷路器、10KV母線、電壓互感器、電流互感器等、其交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按GB 50150－2006執(zhí)行。試驗(yàn)時(shí)，成排高壓柜可整組進(jìn)行對(duì)地和斷口間測(cè)量絕緣電阻及交流耐壓試驗(yàn)。

（3）高壓柜繼電保護(hù)試驗(yàn)，高壓柜的繼電保護(hù)試驗(yàn)應(yīng)按所給定值逐一進(jìn)行調(diào)試，之后進(jìn)行整組傳動(dòng)試驗(yàn)及備自投試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行處理。

（4）高壓柜機(jī)械及電氣部件檢查

（5）低壓柜一二次回路調(diào)試，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，臨時(shí)電接入低壓母線一相或三相，提供控制回路供電，分段進(jìn)行一二次回路的調(diào)試工作。

結(jié)語：綜上所述，隨著科技的不斷進(jìn)步以及社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的性能和品質(zhì)要求也在提升，要與國(guó)際接軌，就必須在符合國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)前提下，在重視產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證基本質(zhì)量的情況下，注重產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和加工細(xì)節(jié)，綜合性考慮，精細(xì)化制造，提高效率和效益的同時(shí)，提升產(chǎn)品性能和品質(zhì)，才能在開關(guān)成套行業(yè)，打造真正的精品，提升產(chǎn)品的品牌實(shí)力。

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第3篇：開關(guān)柜設(shè)計(jì)范文

[關(guān)鍵詞]開關(guān)柜設(shè)計(jì)智能斷路器額定電壓

中圖分類號(hào):TN7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)1210024-01

一、前言

隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,國(guó)外各大公司在低壓供電系統(tǒng)集中監(jiān)控的基礎(chǔ)上,開展智能化的低壓成套開關(guān)設(shè)備的研究,并在20世紀(jì)90年代后期智能斷路器、智能型開關(guān)柜及其它智能元器件已經(jīng)形成商品化進(jìn)入市場(chǎng),并逐漸推廣應(yīng)用,而我國(guó)雖已完全掌握了微處理器電控產(chǎn)品上的應(yīng)用技術(shù)也已有一些帶接口全數(shù)字產(chǎn)品問世,但反映國(guó)際水平的智能型低壓配電裝置和智能控制器還處于空白。本文簡(jiǎn)要地介紹該開關(guān)柜的設(shè)計(jì)方案、主要技術(shù)指標(biāo)和功能等。

二、開關(guān)柜的設(shè)計(jì)方案

課題組根據(jù)掌握的資料,對(duì)比分析了國(guó)外已有的智能化低壓開關(guān)柜的優(yōu)缺點(diǎn),本著實(shí)用的原則,決定采用:主開關(guān)選擇國(guó)內(nèi)知名企業(yè)――常熟開關(guān)廠的CW1型抽屜式智能型萬能式斷路器,并采用相應(yīng)的智能控制器ST48-H型智能控制器。

CW1系列智能型萬能式斷路器用于控制和保護(hù)低壓配電網(wǎng)絡(luò)。目前市場(chǎng)上主要有CW1-2000、CW1-3200、CW1-4000、CW1-5000幾種。

一般安裝在低壓配電柜中做主開關(guān)起總保護(hù)作用。交流額定電流630A～5000A,短路分段能力80KA～20KA,額定工作電壓AC690V及以下,具有3級(jí)和4級(jí),抽屜式和固定式,可倒進(jìn)線安裝,多種智能控制器,提供不同功能,具有隔離功能等等。

(一)整機(jī)原理方案。本設(shè)計(jì)采用采用抽屜式結(jié)構(gòu)、智能化元件的方案。主開機(jī)采用CW1-5000型斷路器的額定電流為4000A～5000A,極數(shù)為3級(jí),使用類別為B類,最大閉合時(shí)間為70MS。所用ST48H型智能控制器除具有熱記憶、短延時(shí)、負(fù)載監(jiān)控保護(hù)、MCR接通分?jǐn)嗪湍M脫扣保護(hù)、單相接地保護(hù)、漏電保護(hù)、斷路器觸頭磨損定量測(cè)量等保護(hù)功能外,還具有電流表、電壓表、功率表、功率因數(shù)表、故障檢查、自診斷等多種輔助功能,同時(shí)具有通訊接口,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的“四遙”功能。

圖1整機(jī)原理方案

(二)環(huán)境溫濕度監(jiān)控方案。各類標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定低壓電器產(chǎn)品都有一定的運(yùn)行環(huán)境。如污染等級(jí)、海拔高度、周圍空氣溫度和濕度等。污染等級(jí)可通過柜體來保證,而海拔高度不超過2000m都應(yīng)正常運(yùn)行。周圍空氣溫度一般要求-5℃(有的-10℃)～35℃(有的60℃),空氣濕度一般要求不大于95%RH。為保證溫度和濕度要求,在開關(guān)柜上配備了自行研制的HTC-1型溫濕度控制器,可在設(shè)備需要的溫濕度范圍內(nèi)任意設(shè)定溫濕度值,并具有溫濕度等參數(shù)的數(shù)碼顯示、遠(yuǎn)距離通訊以及負(fù)載回路故障在線監(jiān)測(cè)報(bào)警等多種功能。

(三)柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。開關(guān)柜由母線室、功能單元室、電纜室和底座四部分組成。柜體由模數(shù)化尺寸的型材用角部件連接而成,可在長(zhǎng)、寬、高三維方向均以相同模數(shù)任意擴(kuò)展。并且結(jié)構(gòu)件上按基本模數(shù)的倍率布設(shè)絲孔,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)件之間和柜體之間的無螺母連接,母線連接采用無孔壓接方式。另外,當(dāng)任何一個(gè)抽屜單元被抽出時(shí),其它抽屜單元及總線通信系統(tǒng)將不受干擾地繼續(xù)工作,避免不必要的停機(jī)。

三、主要技術(shù)指標(biāo)和主要功能

(一)主要技術(shù)指標(biāo)。1.額定電壓:AC380V 50Hz。2.額定絕緣電壓:1000V。3.額定工作電流:4000-5000A。4.母線短時(shí)耐受電流1s:AC400V時(shí)為 80kA;AC600V時(shí)為 65kA。

(二)主要功能。1.具有多種智能保護(hù)功能:長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)過流保護(hù),單相接地保護(hù)、負(fù)載監(jiān)控保護(hù)、MCR接通分?jǐn)嗪湍M脫扣保護(hù)、漏電保護(hù)等。2.測(cè)量顯示功能:可對(duì)相電流、相電壓、線電壓、頻率、功率、功率因數(shù)、環(huán)境溫度、濕度參數(shù)等進(jìn)行測(cè)量并在本開關(guān)柜上顯示,也可通過標(biāo)準(zhǔn)的RS485接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂剖绎@示。3.自我監(jiān)控功能:對(duì)設(shè)備及操作的運(yùn)行監(jiān)視,對(duì)環(huán)境溫度、濕度的自我監(jiān)控,對(duì)觸頭磨損的指示,對(duì)保護(hù)裝置的自檢等功能,保證了供電的可靠性。4.通信功能:通過標(biāo)準(zhǔn)的RS485接口與中央控制室的計(jì)算機(jī)連接,可在中央控制室對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行遙控(如合閘、分閘等)、遙調(diào)(如調(diào)整有關(guān)保護(hù)參數(shù))、遙測(cè)和遙信。

四、試制情況及結(jié)果

該產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè),各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和工藝要求,樣機(jī)經(jīng)國(guó)家電控配電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行型式試驗(yàn),試驗(yàn)項(xiàng)目(含溫升試驗(yàn)、介電強(qiáng)度試驗(yàn)、保護(hù)電路連續(xù)性試驗(yàn)、功能單元互換性試驗(yàn)、功能單元機(jī)械操作試驗(yàn)、防護(hù)等級(jí)試驗(yàn)、短路耐受強(qiáng)度試驗(yàn)等12項(xiàng))均符合有關(guān)要求,試驗(yàn)結(jié)果合格;而其7項(xiàng)短路強(qiáng)度試驗(yàn)經(jīng)廣州市電器研究所檢驗(yàn)也符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,試驗(yàn)合格。一年多的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況表明:該開關(guān)柜功能完善,性能穩(wěn)定可靠,安裝靈活,維護(hù)方便。該產(chǎn)品已通過廣東省科學(xué)技術(shù)廳的鑒定。

五、結(jié)束語

綜上所述,該產(chǎn)品柜體結(jié)構(gòu)件全部實(shí)行模數(shù)化尺寸的型材,并且在結(jié)構(gòu)件上按基本模數(shù)的倍率布設(shè)絲扎,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)件之間和柜體之間的無螺母連接,使柜體組裝靈活方便。母線排使用非標(biāo)尺寸(也執(zhí)行本柜體的模數(shù)尺寸),并采用無孔壓接方式,既連接靈活,又搭接可靠。同規(guī)格的抽屜單元之間互換性強(qiáng)。主開關(guān)采用CW1型抽屜式智能型萬能式斷路器,并配用自己研制的HTC-1型溫濕度控制器,使設(shè)備除具有過載、欠壓、短路、漏電、防誤等多功能保護(hù)特性外,還具有電流表、電壓表、功率表、功率因數(shù)表、環(huán)境溫濕度監(jiān)控、故障檢查、自診斷等多種功能,同時(shí)可通過標(biāo)準(zhǔn)的RS485接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控管理系統(tǒng)的“四遙”功能,便于中央控制室的計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中監(jiān)控,從而避免不必要的停電及其它事故的發(fā)生,提高了供電的可靠性和安全性。

參考文獻(xiàn):

[1]項(xiàng)雅麗,低壓成套開關(guān)設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),第十一屆高低壓電器及其成套設(shè)備制造業(yè)、新工藝設(shè)備技術(shù)交流交易會(huì)會(huì)議資料之一,2001.05.

[2]曹金根、金佩琪,低壓電器和低壓開關(guān)柜[M].北京:人民郵電出版社,2005.

第4篇：開關(guān)柜設(shè)計(jì)范文

[關(guān)鍵詞]開關(guān)柜 電氣設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)化

中圖分類號(hào)：TM121.1.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2015）43-0012-01

[Abstract]In this paper， from the 10 kV switchgear device electrical secondary design process and drawings design two aspects， the high voltage switchgear electrical design standardized， is advantage to ensure the quality of design， reduce duplication of work， improve the work efficiency and product quality

[Key words]10kV switchgear device electrical design standardization

1.前言

開關(guān)柜，又稱成套開關(guān)或成套配電裝置：它是以斷路器為主的電氣設(shè)備，是指生產(chǎn)廠家根據(jù)電氣一次主接線圖的要求，將有關(guān)的高低壓電器（包括控制電器、保護(hù)電器、測(cè)量電器）以及母線、載流導(dǎo)體、絕緣子等裝配在封閉的或敞開的金屬柜體內(nèi)，作為電力系統(tǒng)中接受和分配電能的裝置。隨著行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)10kV高壓開關(guān)柜的供貨要求越來越高，對(duì)供貨響應(yīng)的速度提出了較高的要求，這就要求廠家提高響應(yīng)速度和產(chǎn)品質(zhì)量。開關(guān)柜標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是一個(gè)可供選擇的方法。

2.設(shè)計(jì)流程標(biāo)準(zhǔn)化

搜集工程項(xiàng)目相關(guān)資料，技術(shù)協(xié)議，電氣一次方案設(shè)計(jì)的確認(rèn)函，微機(jī)保護(hù)裝置工程設(shè)計(jì)資料等到位后進(jìn)行電氣二次設(shè)計(jì)。1）設(shè)計(jì)員首先認(rèn)真閱讀訂貨技術(shù)協(xié)議，并記錄用戶對(duì)二次控制部分的特殊要求（與標(biāo)準(zhǔn)二次不一致部分）、難以滿足的條款及對(duì)元器件的特殊要求（電器元件、電纜、微機(jī)保護(hù)裝置等）。對(duì)于所記錄的內(nèi)容給用戶及設(shè)計(jì)院發(fā)傳真澄清并要求按標(biāo)準(zhǔn)二次進(jìn)行設(shè)計(jì)，若對(duì)方同意，必須有帶簽字的書面證明。2）填寫二次設(shè)計(jì)檔案，逐條列出本站對(duì)二次部分的特殊要求，并說明準(zhǔn)備采取什么措施；若本站的二次設(shè)計(jì)對(duì)一次設(shè)計(jì)有影響，應(yīng)及時(shí)聯(lián)絡(luò)并提供給一次主設(shè)，簽字后復(fù)印保存。3）與一次主設(shè)溝通，了解一次圖紙送審情況。一般是一次圖紙送審確認(rèn)后，由一次提供給二次完整的確認(rèn)主接線圖，開始進(jìn)行二次圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，若生產(chǎn)進(jìn)度緊急，可同時(shí)進(jìn)行。4）在做二次送審圖之前，要與設(shè)計(jì)院及業(yè)主聯(lián)系，詢問該站是否有特殊要求，用戶提供幾路直流、幾路交流電源，所提供的電源怎么分布；鑰匙開關(guān)如何配置，同一類開關(guān)柜鑰匙是否通用，不同類開關(guān)柜之間鑰匙是否通用，原則上要求有書面依據(jù)。5）二次送審圖設(shè)計(jì)完成后，送校核，校核完畢，以電子郵件的形式發(fā)給業(yè)主及設(shè)計(jì)院二次主設(shè)，并確認(rèn)其收到。6）送審后，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)院進(jìn)行溝通了解其審核情況，并將情況告知主管工程師，與設(shè)計(jì)院溝通時(shí)若出現(xiàn)對(duì)方要求增加或修改協(xié)議內(nèi)容時(shí)，必須要有簽字的書面依據(jù)。7）圖紙確認(rèn)后（以確認(rèn)函為準(zhǔn)）。同時(shí)進(jìn)行如下流程：打印白圖送校核（校核人員應(yīng)認(rèn)真填寫電站設(shè)計(jì)校核檔案）校核完返回修改校核簽字圖紙入庫走簽字流程下發(fā)圖紙，指導(dǎo)生產(chǎn)。8）完成的設(shè)計(jì)檔案中包括：①二次設(shè)計(jì)檔案、②電站設(shè)計(jì)流程檔案、③電站設(shè)計(jì)校核檔案。將本站資料整理入檔，資料內(nèi)容如下：①技術(shù)協(xié)議、②確認(rèn)函、③設(shè)計(jì)檔案、④重要傳真、⑤會(huì)議紀(jì)要、⑥信息聯(lián)絡(luò)單。

根據(jù)前文所述，可繪制10kV開關(guān)柜二次標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)流程圖如下圖所示。

3.圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

以10kV開關(guān)柜KYN28A-12為例，進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化說明。根據(jù)圖紙內(nèi)容包含的信息：可將二次設(shè)計(jì)圖紙分為二次原理圖、元件布置接線圖、端子排圖3部分。二次原理圖主要包括，電流回路、電壓回路、斷路器控制回路、照明指示回路、電源系統(tǒng)等；元件布置接線圖，包含了元件的安裝位置和元件端子的接線信息；端子排圖提供端子接線信息。

圖紙框架規(guī)劃完畢后可引入專用電氣設(shè)計(jì)軟件。電氣設(shè)計(jì)軟件通常有如下功能：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化。這里所說的數(shù)據(jù)指的是工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要用的符號(hào)庫、部件庫、表格、報(bào)表模板以及項(xiàng)目文檔等，這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置，它們的文件夾層級(jí)結(jié)構(gòu)，它們的讀寫權(quán)限分配，通過何種方式訪問或修改它們，這個(gè)部分也叫數(shù)據(jù)的管理。主數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。主數(shù)據(jù)指工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中所用到的各種數(shù)據(jù)，除了符號(hào)、圖框、表格、字典、部件以外，也包括宏、項(xiàng)目模板、圖片、手冊(cè)甚至機(jī)械件的圖紙。在主數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化階段，需要先定義哪些主數(shù)據(jù)是我們項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要用的；然后定義如何創(chuàng)建這些數(shù)據(jù)。比如部件庫，我們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)中必須約定所需要填寫的字段： 部件編號(hào)、ERP編碼、名稱、制造商、長(zhǎng)寬高尺寸、圖形宏（2D或3D）、原理圖宏（如果需要）以及功能模板。

根據(jù)前文所述標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)思路，二次原理圖可用于與設(shè)計(jì)院及用戶的溝通，側(cè)重于控制原理的實(shí)現(xiàn)；原件布置圖及端子排圖用于與車間工人的溝通，側(cè)重于指導(dǎo)工廠生產(chǎn)。通過圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃，引入電氣設(shè)計(jì)軟件，可將通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)內(nèi)容模塊化，可以將工作任務(wù)分解，借用標(biāo)準(zhǔn)化模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。提高工作效率，減少錯(cuò)誤率。

4.總結(jié)

通過對(duì)高壓開關(guān)柜電氣二次設(shè)計(jì)流程及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化：1）有利于技術(shù)人員快速掌握高壓開關(guān)柜電氣二次設(shè)計(jì)的基本流程及方法；2）有利于提高企業(yè)技術(shù)人員的工作效率，提高企業(yè)對(duì)用戶的響應(yīng)速率，從而提升企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]一種標(biāo)準(zhǔn)化建立在EPLAN設(shè)計(jì)軟件中的應(yīng)用[J] 鄭世靜，劉佳《起重運(yùn)輸機(jī)械》2013

[2]KYN28高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)問題探討[J]李萍.電氣制造，2010

[3]10kV高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)研究[J]應(yīng)麗華 現(xiàn)代制造 2012

[4]成套開關(guān)設(shè)備實(shí)用技術(shù)[M]黃少平 金國(guó)彬 李玲 機(jī)械工業(yè)出版社 2008

[5]供配電系統(tǒng)[M]楊岳 科學(xué)出版社 2010

第5篇：開關(guān)柜設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】改進(jìn)型MNS低壓柜;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);垂直排;一二次插件固定板

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，對(duì)電力的需求與日俱增，用電、供電的規(guī)模日益增大，對(duì)電氣設(shè)備的要求也越來越高。為保證電力系統(tǒng)、電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，對(duì)于電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造來說就顯得尤為重要。MNS低壓抽屜柜廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、變電所和大型建筑、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、工礦企業(yè)、地鐵工程等各種低壓配電系統(tǒng)作供電及配電之用。由于標(biāo)準(zhǔn)MNS低壓抽屜柜在使用過程中有一些局限性，所以本文主要針對(duì)MNS低壓抽屜開關(guān)柜改進(jìn)型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行一些分析、闡述。

1 標(biāo)準(zhǔn)型MNS低壓抽屜開關(guān)柜的特點(diǎn)及參數(shù)

MNS低壓抽屜柜框架是由模數(shù)E=25mm的“C”型材組裝而成，其具有以下特點(diǎn)：

1）設(shè)計(jì)緊湊：以較小空間能容納較多的功能單元。

2）結(jié)構(gòu)通用性強(qiáng)，組裝靈活：以25mm為模數(shù)的“C”型型材能滿足各種結(jié)構(gòu)形式、防護(hù)等級(jí)及使用環(huán)境的要求。

3）采用標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)：分別可組裝保護(hù)、操作、轉(zhuǎn)換、控制、調(diào)節(jié)、測(cè)定、指示等標(biāo)準(zhǔn)單元，用戶可根據(jù)需要任意選用組裝。以200余種零部件組成不同方案的框架結(jié)構(gòu)和抽屜單元。

4）安全性：大量采用高強(qiáng)度阻燃型工程塑料組件，有效加強(qiáng)防護(hù)安全性能。

5）技術(shù)性能高：主要參數(shù)達(dá)到當(dāng)代國(guó)際技術(shù)水平。

6）裝配方便：大量使用自攻絲，不需要特殊復(fù)雜工具。

標(biāo)準(zhǔn)型MNS低壓抽屜柜參數(shù)

抽屜回路規(guī)格：8E/4、8E/2、8E、16E、24E共5種抽屜規(guī)格;

額定工作電壓：主回路380V、660V;輔助回路220V、380V（直流24V）

額定絕緣電壓：660V

額定電流：水平母線至4000A，垂直母線至1000A;抽屜輔助回路10A;

防護(hù)等級(jí)：IP00～I(xiàn)P40

柜體外形尺寸：

以上參數(shù)中8E/4抽屜最大電流能達(dá)到32A，8E/2最大電流能達(dá)到63A;所有抽屜單元內(nèi)進(jìn)出線全部是導(dǎo)線連接;封閉在高強(qiáng)度阻燃功能板內(nèi)的垂直排規(guī)格為50×30×5，在一定條件下的電流值只能達(dá)到1000A。由于現(xiàn)在工程項(xiàng)目廠房面積有限，壓縮配電室空間，設(shè)計(jì)院不得不在設(shè)計(jì)圖紙上想辦法，壓縮柜體空間，標(biāo)準(zhǔn)型MNS低壓抽屜開關(guān)柜有一定局限性，不能滿足條件。

2 改進(jìn)型MNS低壓抽屜開關(guān)柜的特點(diǎn)及參數(shù)

改進(jìn)型MNS低壓抽屜柜具備標(biāo)準(zhǔn)MNS低壓抽屜柜的所有特點(diǎn);

改進(jìn)型MNS低壓抽屜柜參數(shù);

抽屜回路規(guī)格：8E/4、8E/2、8E、12E、16E、24E共6種抽屜規(guī)格;

額定工作電壓：主回路380V、660V;輔助回路220V、380V（直流24V）

額定絕緣電壓：660V

額定電流：水平母線至5000A，垂直母線最高可達(dá)1750A;抽屜輔助回路10A;

防護(hù)等級(jí)：IP00～I(xiàn)P40

改進(jìn)型MNS低壓抽屜柜和標(biāo)準(zhǔn)MNS低壓抽屜柜柜體的外形尺寸一樣;以下6項(xiàng)是主要改進(jìn)項(xiàng)：

2.1 標(biāo)準(zhǔn)型MNS低壓抽屜柜功能板改為柜體上安裝一塊金屬安裝板（單元室后板）

2.2 標(biāo)準(zhǔn)型MNS低壓抽屜后板改為抽屜后部安裝一塊金屬安裝板（抽屜后板）

2.3 標(biāo)準(zhǔn)型MNS低壓抽屜一次插件更改

2.4 標(biāo)準(zhǔn)型MNS低壓抽屜8E/4、8E/2轉(zhuǎn)接單元的更改

（上接第101頁）2.5 標(biāo)準(zhǔn)型MNS抽屜柜垂直排的更改

原標(biāo)準(zhǔn)型MNS抽屜垂直排只有50×30X5一種規(guī)格，改進(jìn)型MNS抽屜柜垂直排有6種規(guī)格，分別為：40×6、50×6、60×6、80×6、100×6、120×6，改進(jìn)后的垂直排電流可以達(dá)到1750A。

2.6 標(biāo)準(zhǔn)型MNS抽屜柜二次線的更改

原標(biāo)準(zhǔn)型MNS抽屜二次線只有32線一種規(guī)格，改進(jìn)型MNS抽屜柜二次線有多種規(guī)格，其中有8線、10線、12線、24線等，最大可達(dá)到32線，二次線數(shù)可以根據(jù)客戶實(shí)際需要選用，從而降低了成本。

3 改進(jìn)型MNS低壓抽屜開關(guān)柜突出特點(diǎn)

1）增加一種12E單元抽屜回路，使可選方案增多;

2）8E/4抽屜單元最大承載電流由原來的32A增大到63A，8E/4抽屜單元最大承載電流由原來的63A增大到125A;

3）單元抽屜內(nèi)有效安裝空間比原來增大;

4）標(biāo)準(zhǔn)型MNS抽屜內(nèi)都是用導(dǎo)線連接，400A以上電流由2根或3根70mm2導(dǎo)線連接，導(dǎo)線又粗又硬，不好打彎，很是困難?，F(xiàn)在400A以上電流可以用銅排連接，連接更方便;

5）標(biāo)準(zhǔn)型MNS抽屜柜體由于受垂直排的限制（最大1000A），如果是大電流回路，所能安裝的回路較少，改進(jìn)后垂直排規(guī)格可以做到120×6，載流量達(dá)到1750A，容量比原來增加較多;

6）二次插件線數(shù)可以根據(jù)二次元件的多少來選擇，節(jié)約成本;

7）水平排母線可以做到5000A;

8）垂直排防護(hù)罩采用鋼板折彎而成，上面有規(guī)則的沖很多散熱孔，既美觀又實(shí)用。

4 結(jié)語

綜上所述把標(biāo)準(zhǔn)型MNS抽屜開關(guān)柜特點(diǎn)和參數(shù)的局限性列舉出來，并通過有針對(duì)性的改進(jìn)，可以看出，改進(jìn)后MNS低壓抽屜開關(guān)柜突破了原有的一些局限性，已經(jīng)在工程項(xiàng)目中廣泛的應(yīng)用。隨著電氣工業(yè)的日益發(fā)展，客戶的需求越來越高，今后在低壓柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上會(huì)越來越成熟。在此，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型MNS柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的一些改進(jìn)，與大家共同分享，希望同行們提出寶貴意見。

【參考文獻(xiàn)】

[1]GB7251.1 低壓成套開關(guān)設(shè)備：第七章 設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)要求[S].

第6篇：開關(guān)柜設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：無線測(cè)溫；發(fā)熱；可靠性

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

電力設(shè)備在正常工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，高壓開關(guān)柜設(shè)備的連接處發(fā)熱現(xiàn)象會(huì)更加明顯，尤其在環(huán)境溫度升高的條件下，此種現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，長(zhǎng)期如此會(huì)加速電力設(shè)備的老化速度，引起電力設(shè)備的絕緣性能和工作穩(wěn)定性下降，可能引起重大的電力事故，造成難以彌補(bǔ)的人員傷害或重大的經(jīng)濟(jì)損失。以往的電力設(shè)備的溫度檢測(cè)僅僅是靠工作人員定期完成的，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作效率極低，利用紅外線測(cè)溫儀設(shè)備無法對(duì)正在運(yùn)行的封閉式高壓設(shè)備進(jìn)行溫度監(jiān)控，導(dǎo)致不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛藏的隱患，有些電力設(shè)備的接頭位于隱蔽之處，不便觸及與測(cè)量，這又給運(yùn)行人員帶來了極大的不便。為了解決上述問題，電力設(shè)備的無線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)在電站的運(yùn)行應(yīng)運(yùn)而生。

1溫度監(jiān)測(cè)必要性

水電站發(fā)生高壓設(shè)備因過熱而引起火災(zāi)， 導(dǎo)致設(shè)備損壞而被迫停機(jī)，短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)生產(chǎn)，從而造成重大經(jīng)濟(jì)損失。引起設(shè)備過熱和火災(zāi)發(fā)生的直接原因是接觸電阻過大，長(zhǎng)期運(yùn)行造成的接觸面過熱、燒穿絕緣等。高壓開關(guān)柜通常要能承受高達(dá)到4000A的工作電流，設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，開關(guān)的觸點(diǎn)和母線的連接點(diǎn)因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱并形成惡性循環(huán)，開關(guān)柜內(nèi)有高壓，空間封閉狹小，無法進(jìn)行人工巡查測(cè)溫。傳統(tǒng)的測(cè)溫系統(tǒng)依靠運(yùn)行人員定期的監(jiān)測(cè)與測(cè)量才能得出，傳統(tǒng)的電力設(shè)備溫度的監(jiān)測(cè)耗費(fèi)大量的人力物力，由于人的局限性，所測(cè)得的數(shù)據(jù)存在不確定誤差，甚至?xí)霈F(xiàn)錯(cuò)誤，而且潛在的故障威脅不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并作出應(yīng)有的處理，致使出現(xiàn)不必要的人員傷亡和財(cái)力的損失。

2封閉式高壓開關(guān)柜溫度升高原因分析

高低壓開關(guān)柜采用封閉式結(jié)構(gòu)，散熱效果差，熱積累大，并長(zhǎng)期處于高電壓、大電注和滿負(fù)荷運(yùn)行，其結(jié)果造成熱量集結(jié)加劇，溫升直接危害電氣設(shè)備的電氣絕緣。全封閉高壓開關(guān)柜，在設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，開關(guān)柜中的觸點(diǎn)和母線排連接處等部位因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱，而這些發(fā)熱部位的溫度無法監(jiān)測(cè)，由此最終導(dǎo)致火災(zāi)事故。近年來，在電廠已發(fā)生多起開關(guān)柜過熱事故，造成火災(zāi)和大面積的停電事故，解決開關(guān)柜過熱問題是杜絕此類事故發(fā)生的關(guān)鍵。

五一橋水電站高壓開關(guān)柜電氣設(shè)備工作現(xiàn)狀

五一橋水電站地處四川省甘孜州九龍縣高海拔地區(qū)，晝夜溫差較大，尤其在夏季，白天氣溫較高，站內(nèi)共擁有11套10.5kV高壓開關(guān)柜電氣設(shè)備。由于自身的封閉式構(gòu)造，使得電氣設(shè)備本體溫度較高，尤其高壓開關(guān)柜的構(gòu)造與安裝位置特殊，柜體背面與墻體緊密相連，無法使柜內(nèi)空氣流通達(dá)到電氣設(shè)備散熱的效果，如圖1、圖2。

圖1 高壓開關(guān)柜背面安裝位置

圖2 高壓開關(guān)柜整體布置圖

五一橋水電站目前針對(duì)電氣設(shè)備溫度的監(jiān)測(cè)手段與存在的問題

目前五一橋水電站還采用傳統(tǒng)的測(cè)溫手段，共采取以下方式進(jìn)行各電氣設(shè)備的溫度監(jiān)視：

（1）日常運(yùn)行人員巡檢、點(diǎn)檢與專業(yè)人員的重點(diǎn)巡檢；

（2）按照定期工作利用紅外線測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)溫。

五一橋水電站溫度監(jiān)視存在的問題：

（1）高壓開關(guān)柜為封閉式結(jié)構(gòu)，無法進(jìn)行人工巡查測(cè)溫，紅外線測(cè)溫儀通過觀察窗進(jìn)行測(cè)溫，其數(shù)值不準(zhǔn)確；

（2）人工巡查測(cè)溫具有間斷性，無法及時(shí)觀察到電氣設(shè)備溫度的實(shí)時(shí)情況。

以上存在的問題導(dǎo)致不能及時(shí)準(zhǔn)確的了解電氣設(shè)備運(yùn)行狀況，易發(fā)生不必要的電氣事故。

優(yōu)化方案

采用深圳泰士特科技有限公司生產(chǎn)的無線測(cè)溫系統(tǒng)，結(jié)合五一橋水電站實(shí)際情況，仔細(xì)斟酌，綜合比較，優(yōu)化電站的測(cè)溫系統(tǒng)：

首先針對(duì)高壓開關(guān)柜內(nèi)電氣設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，五一橋水電站共有11套10.5kV開關(guān)柜，對(duì)柜內(nèi)觸頭進(jìn)行安裝無線溫度傳感器（A、B、C三相靜觸頭安裝傳感器，共計(jì)33個(gè)），具置如圖3 10.5kVI段、圖4 10.5kV II段和圖5 10.5kV III段（注： 為安裝無線測(cè)溫元件位置）。

圖3 10.5kV I段無線測(cè)溫元件安裝位置

圖4 10.5kV II段無線測(cè)溫元件安裝位置

測(cè)溫通訊終端安裝在中控室上位機(jī)監(jiān)控配電柜內(nèi)，采用導(dǎo)軌式安裝，溫度監(jiān)測(cè)預(yù)警工作站軟件安裝在工業(yè)電視監(jiān)控電腦內(nèi)。通訊終端負(fù)責(zé)接收各無線溫度傳感器發(fā)出的溫度數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)線，將數(shù)據(jù)傳送至上位機(jī)工業(yè)電視監(jiān)控電腦，通過監(jiān)測(cè)預(yù)警工作站進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

該系統(tǒng)具有如下使用特點(diǎn)：

（1）準(zhǔn)確，可靠地監(jiān)測(cè)各觸點(diǎn)溫度，現(xiàn)場(chǎng)溫度和報(bào)警信息實(shí)時(shí)傳輸至電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

（2）可根據(jù)監(jiān)測(cè)部位不同，對(duì)各傳感器的報(bào)警值進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置；

（3）監(jiān)測(cè)點(diǎn)與接收設(shè)備之間無直接聯(lián)系，無絕緣問題，不受日光或其他光照影響；

（4）免維護(hù)安裝，簡(jiǎn)便安全，一次完成，無需任何其他操作；

（5）多種報(bào)警模式選擇，便于及時(shí)采取措施，減少直接跳閘停電，防范于未然，減少直接跳閘停電損失；

（6）記錄功能，可對(duì)故障點(diǎn)現(xiàn)象描述和處理過程提供錄入功能，方便后期進(jìn)行事故分析；

優(yōu)化原則

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，并考慮到系統(tǒng)投資的長(zhǎng)期效益，對(duì)高壓開關(guān)柜測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)原則如下：

（1）實(shí)用性：設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮系統(tǒng)的實(shí)用性，滿足正常運(yùn)行需要。

（2）可靠性：系統(tǒng)采用先進(jìn)成熟高科技技術(shù)，讀數(shù)準(zhǔn)確，可靠性高。

（3）先進(jìn)性：無線測(cè)溫系統(tǒng)采用無線傳輸，減少了封閉式開關(guān)柜的布線需要，節(jié)省了人力物力，達(dá)到了優(yōu)化目的。

結(jié)語

實(shí)施該優(yōu)化方案后，改變了傳統(tǒng)的測(cè)溫手段，運(yùn)行人員能夠在中控室上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控高壓開關(guān)柜內(nèi)電氣設(shè)備的實(shí)際溫度，在日常工作中對(duì)溫升曲線進(jìn)行分析，及時(shí)掌握電氣設(shè)備運(yùn)行工況，做好事故預(yù)想，并且為電氣設(shè)備運(yùn)行提供溫度數(shù)據(jù)，對(duì)溫度升高等不良現(xiàn)象能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，避免事故擴(kuò)大化，造成不必要的損失。

參考文獻(xiàn)

第7篇：開關(guān)柜設(shè)計(jì)范文

本設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)，通過無線測(cè)溫的方式，實(shí)現(xiàn)了高壓開關(guān)柜內(nèi)溫度數(shù)據(jù)的自動(dòng)化測(cè)量，很好的解決了在高電壓大磁場(chǎng)環(huán)境下，開關(guān)溫度在線檢測(cè)困難的問題；開發(fā)的適用于特殊工況下的溫度測(cè)量裝置能夠以紅外無線傳輸方式實(shí)現(xiàn)了高壓側(cè)與低壓側(cè)的電氣隔離。

【關(guān)鍵詞】MCGS 開關(guān)柜 母線 溫度

在整個(gè)供配電系統(tǒng)中，開關(guān)柜是最重要的環(huán)節(jié)之一，其運(yùn)行的安全性直接關(guān)系著整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。由于開關(guān)柜一般為密閉裝置，散熱條件差，再加上用電設(shè)備長(zhǎng)期滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致發(fā)熱量過大，熱積累加劇，從而引發(fā)破壞柜內(nèi)設(shè)備絕緣部件甚至短路、火災(zāi)等重大安全生產(chǎn)事故。如何便捷、有效地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開關(guān)柜內(nèi)母線溫度便成了電力工程技術(shù)人員所共同面臨的時(shí)代課題。

1 系統(tǒng)的工作原理

本系統(tǒng)中采用接觸式安裝溫度傳感器用以測(cè)量母線發(fā)熱點(diǎn)溫度，溫度測(cè)量部分安裝在母排上，負(fù)責(zé)采集對(duì)應(yīng)測(cè)溫點(diǎn)的溫度值，溫度數(shù)據(jù)從測(cè)溫單電機(jī)的串口發(fā)送端（P3.1）送到紅外編碼/譯碼器MCP2120，由它將信號(hào)編碼調(diào)制后送低功率紅外收發(fā)模塊TFDU4100通過紅外光傳給系統(tǒng)下位機(jī)模塊中的TFDU4100，系統(tǒng)下位機(jī)模塊中的TFDU4100接收到紅外信號(hào)后將其送過與之相連接的紅外編碼/譯碼器MCP2120，解調(diào)譯碼后送給下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)下位機(jī)模塊能夠同時(shí)接收多個(gè)溫度數(shù)據(jù)，它通過無線方式收集各測(cè)溫點(diǎn)的溫度數(shù)值，并采用RS-485總線的主從結(jié)構(gòu)方式接受上位機(jī)輪詢，將數(shù)據(jù)上傳給作為主機(jī)的上位PC機(jī)，接受上位機(jī)的控制命令及溫度限值；同時(shí)又能夠處理接受的紅外無線溫度數(shù)據(jù)、顯示母線溫度并能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警。上位機(jī)采用MCGS組態(tài)軟件開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)，通過RS―485總線集中監(jiān)管整個(gè)系統(tǒng)、控制命令、輪詢溫度值、處理保存并打印數(shù)據(jù)等。其工作過程如圖1所示。

2 系統(tǒng)的硬件部分

從系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能的角度將硬件部分劃分為幾個(gè)具有相對(duì)完整功能的模塊：測(cè)溫及傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊。其中測(cè)溫及傳輸模塊由以底層單片機(jī)、紅外編碼/譯碼器、紅外收發(fā)模塊構(gòu)成，完成溫度的接觸式采集和紅外無線傳輸功能；數(shù)據(jù)處理和通信模塊則是由上位機(jī)、RS-485總線網(wǎng)絡(luò)和下位單片機(jī)共同組成的主從分布式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

2.1 測(cè)溫及傳輸模塊

測(cè)溫及傳輸模塊硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。主要用來檢測(cè)結(jié)點(diǎn)溫度并通過紅外方式無線發(fā)送給通訊層中數(shù)據(jù)處理模塊。所用主要元器件有DS18B20、紅外收發(fā)裝置、AT89C52單片機(jī)及電路配套的電阻、電容等。其中，紅外收發(fā)裝置硬件接口方式如圖2所示。

2.2 通訊層硬件設(shè)計(jì)

通訊層的核心處理器是AT89C52單片機(jī)系統(tǒng)，它通過RS―485總線與上位機(jī)通信，同時(shí)通過紅外方式收集對(duì)應(yīng)底層采集設(shè)備的溫度數(shù)值。在硬件設(shè)計(jì)上，該層中單片機(jī)與紅外收發(fā)設(shè)備的硬件聯(lián)接方式與測(cè)溫及傳輸模塊中類似，與上位機(jī)通過485總線實(shí)現(xiàn)通信。

2.3 上位機(jī)串口通信的硬件設(shè)計(jì)

為了配合本系統(tǒng)測(cè)溫裝置和上位PC機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)中選擇無源轉(zhuǎn)換器MWE485C，實(shí)現(xiàn)RS-232/RS-485信號(hào)轉(zhuǎn)換。該產(chǎn)品是由武漢鴻偉光電技術(shù)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的一款性價(jià)比較高的信號(hào)轉(zhuǎn)換器，使用時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)DB9孔串口與計(jì)算機(jī)的串口直接連接，接線端子中A+和B-與RS485中對(duì)應(yīng)連線即可。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括用于測(cè)溫傳輸模塊和數(shù)據(jù)處理模塊的單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)及用戶監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)兩大部分。

3.1 單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)

由于本系統(tǒng)中最底層和通訊層所選用的均為AT89C52單片機(jī)，所以軟件設(shè)計(jì)部分的主要子程序包括溫度測(cè)量、信號(hào)發(fā)射、信號(hào)接收、串口通信等內(nèi)容。其中最底層單片機(jī)承擔(dān)的主要是溫度測(cè)量和無線發(fā)送溫度數(shù)值的功能，程序編寫比較簡(jiǎn)單，不再贅述，下面主要介紹一下通信層單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)。

通信單片機(jī)作為PC機(jī)的下位機(jī)，它承擔(dān)了兩個(gè)方面的工作：一是采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)單片機(jī)通過紅外傳送過來的數(shù)據(jù)并保存在片內(nèi)自建的存儲(chǔ)區(qū)；二是將這些數(shù)據(jù)通過串行口，用中斷的方式發(fā)送個(gè)PC機(jī)。

通信單片機(jī)向采集器要數(shù)的發(fā)送數(shù)據(jù)格式為：“！”+ID+數(shù)據(jù)長(zhǎng)度+“#”，接收數(shù)據(jù)格式為“！”+ID+溫度數(shù)據(jù)（6字節(jié)）+“#” ，其中6字節(jié)溫度數(shù)據(jù)依次為A相溫度值低字節(jié)、A相溫度值高字節(jié)、B相溫度值低字節(jié)、B相溫度值高字節(jié)、C相溫度值低字節(jié)、C相溫度值高字節(jié)。通信單片機(jī)按發(fā)送格式通過紅外循環(huán)發(fā)送，采集器接收到后先驗(yàn)證ID號(hào)，通過驗(yàn)證的采集器向通信單片機(jī)按“！”+ID+溫度數(shù)據(jù)（6字節(jié)）+“#”的格式發(fā)送數(shù)據(jù)。

通信單片機(jī)接收后先驗(yàn)證開始符是“！”還是“*”（因?yàn)镻C機(jī)的發(fā)送開始符是“*” ，采集器發(fā)送開始符是“！” ），然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。程序流程圖如圖3和圖4所示。

3.2 監(jiān)控軟件

溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主機(jī)軟件采用MCGS組態(tài)軟件。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)組態(tài)設(shè)計(jì)思想，從最大程度地方便用戶的角度開發(fā)設(shè)計(jì)，在保證功能全面實(shí)用、性能安全可靠的基礎(chǔ)上，盡可能做到智能式操作要求。監(jiān)控軟件功能結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

對(duì)上述功能加以區(qū)分整合，從功能角度將用戶監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)分解為兩塊內(nèi)容：以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)記錄、監(jiān)控報(bào)警及現(xiàn)場(chǎng)記錄為開發(fā)目標(biāo)的組態(tài)設(shè)計(jì)和以獲取下位機(jī)溫度數(shù)據(jù)、向下位機(jī)發(fā)送命令及溫度限值為開發(fā)目標(biāo)的單片機(jī)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件開發(fā)。

3.2.1 組態(tài)設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)交互，本系統(tǒng)將界面設(shè)計(jì)成多窗口模式，分別為：封面、監(jiān)控界面窗口、溫度記錄窗口、報(bào)警記錄窗口、歷史溫度曲線窗口及歷史溫度表格窗口等6個(gè)功能性窗口，同時(shí)根據(jù)對(duì)系統(tǒng)工藝流程的分析，我們?cè)贛CGS 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了78個(gè)變量對(duì)象，其中開關(guān)量8個(gè)，數(shù)值量62個(gè)，字符量7個(gè)，組對(duì)象1個(gè)。

（1）監(jiān)控界面。

該界面顯示了高壓開關(guān)柜中的母線連接情況，主要用來監(jiān)控多臺(tái)開關(guān)柜中母線實(shí)時(shí)溫度情況以及所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)中各相溫度超上限報(bào)警情況，如果檢測(cè)到的溫度高于設(shè)定的報(bào)警上限，該相對(duì)應(yīng)的報(bào)警指示燈將由綠色變成紅色警示用戶。如圖6所示。

（2）溫度記錄。

由于溫度是大慣性量變化緩慢，普遍設(shè)定輪詢時(shí)間為5S，但是在組態(tài)環(huán)境中，這個(gè)值用戶可以進(jìn)行修改，修改范圍為1～30S。每一次輪詢得到的溫度值直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫中，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫到各界面顯示。本系統(tǒng)提供了對(duì)每個(gè)站點(diǎn)中每相溫度的“歷史溫度報(bào)表”、“歷史溫度曲線”和“實(shí)時(shí)溫度曲線”三種查詢功能。

（3）報(bào)警記錄。

本系統(tǒng)的報(bào)警設(shè)計(jì)分為三個(gè)部分：報(bào)警輸出、實(shí)時(shí)報(bào)警信息及歷史報(bào)警記錄。

其中報(bào)警上限值系統(tǒng)初始化時(shí)默認(rèn)設(shè)定為35，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)定，點(diǎn)擊圖中“完成”按鈕即可。實(shí)現(xiàn)這一功能的方法是在MCGS運(yùn)行策略中的循環(huán)策略中添加如下腳本程序：

！SetAlmValue（ad01，設(shè)定值，3 ）

…………

！SetAlmValue（cd14，設(shè)定值，3 ）

其中：ad1，ad2，……，cd14是報(bào)警對(duì)象，“設(shè)定值”是定義在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)值型對(duì)象，3是設(shè)定的報(bào)警類型為上限報(bào)警。語句的含義是將對(duì)應(yīng)報(bào)警對(duì)象的報(bào)警上限值修改為設(shè)定值。

3.2.2 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的開發(fā)

進(jìn)行MCGS設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)的過程，就是依據(jù)設(shè)備特性及含義設(shè)定5個(gè)屬性并對(duì)8個(gè)方法功能的編程過程。

（1）屬性接口的設(shè)定。

屬性：DevType=1 表示設(shè)備的類型為子設(shè)備

屬性：DevStyle=1表示設(shè)備的類別串口父設(shè)備對(duì)應(yīng)的子設(shè)備

屬性：DevChannel=42表示設(shè)備的通道個(gè)數(shù)42個(gè)

屬性：DevBaseIO=0表示設(shè)備所用IO的基地址為0

屬性：DevIONumber=0 表示設(shè)備所用IO地址的個(gè)數(shù)為0

（2）串口函數(shù)設(shè)計(jì)。

通用串口父設(shè)備提供的標(biāo)準(zhǔn)串口讀寫函數(shù)有以下三個(gè)：

ComOutDat //把數(shù)據(jù)寫入串行端口并輸出到子設(shè)備

ComInDat//從串行端口中讀取數(shù)據(jù)

Comoutindat//通過串口發(fā)送讀數(shù)據(jù)的命令， 并接收返回?cái)?shù)據(jù)。

程序編寫如下：

Public Function FetchDataFormComm （ By VallngCheck Flag As Long，ob jCommParent As Object， strMcgsOrder As String， strMcgsData As String） As Long

Dim bytExdata（ 0 To 1023 ）As Byte

lngReadLen = objCommParent. comoutindat（bytExdata （ ） ， Len （ strMcgsOrder） ， 0， 86， 35， 1000）

For lngIndex = 0 To lngReadLen - 1

strMcgsData= strMcgsData+ Chr（bytExdata （ lngIndex） ）

Next lngIndex

（3）接口函數(shù)設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)的通訊格式為：開始符 “*” + 通道號(hào)+ 數(shù)據(jù)+ 結(jié)束符“！”，部分程序如下：

Dim strMcgsOrder As String

strMcgsOrder= CStr（lngDevChannel） + CStr（asngDataValue （lngDevChannel） ） + "！ " //以字符串形式存放打包后的數(shù)據(jù)， 用于串口函數(shù)中調(diào)用，并規(guī)定字符串格式；

調(diào)用串口通訊函數(shù)：

lngReturn = FetchDataFormComm（0， m _ ob jCommParen t， strMcgsOrder， strMcgsData） //把從串口讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包存放到通道中；

For i = 0 To 5

asngDataValue（i）=Left（Str（ExdataByte（3+2i）*16+ExdataByte（2+2i）/16+（ExdataByte（2+2i）Mod 16）$0.0625），5）∥轉(zhuǎn)換讀取的溫度值，i為通道號(hào)；

4 總結(jié)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)上硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、精確度高、實(shí)時(shí)性好、價(jià)格成本合理，能夠?qū)崿F(xiàn)從監(jiān)控室到工作現(xiàn)場(chǎng)的無障礙對(duì)接，同時(shí)，其高安全性的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)所特有的數(shù)據(jù)曲線記錄分析功能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行故障的預(yù)測(cè)預(yù)防有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]劉全越，蕭寶謹(jǐn)，高文海.電力線路溫度采集及數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2008.

[2]費(fèi)萬民等.高壓開關(guān)觸點(diǎn)和母線溫度在線檢測(cè)及監(jiān)視系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004.

[3]張文明.組態(tài)軟件控制技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[4]王曉光，鄭萍，馬巧娟，王玉飛，張建剛.基于MCGS的51系列單片機(jī)通用驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)[J].儀器與傳感器技術(shù)，2010.

第8篇：開關(guān)柜設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：變電設(shè)備；狀態(tài)檢修；策略

中圖分類號(hào)：TM文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198（2008）12-0384-02

電力系統(tǒng)中絕大多數(shù)斷路器的操作次數(shù)都比較少，開斷短路故障的機(jī)會(huì)不多，開斷額定短路電流的機(jī)會(huì)非常少見。而操作和開斷次數(shù)往往遠(yuǎn)低于斷路器自身的壽命指標(biāo)，每次開斷的短路電流不可能相同，要進(jìn)行正確統(tǒng)計(jì)非常困難。過去，對(duì)于油斷路器規(guī)定短路電流允許開斷次數(shù)只有2-3次，正常負(fù)荷電流的允許開斷次數(shù)約200次，檢修周期較短，檢修頻繁。但是，對(duì)于可靠性大大提高的現(xiàn)代高壓SF6斷路器，如果按照第1類指標(biāo)來決定檢修周期，檢修周期必然會(huì)相當(dāng)長(zhǎng)。因此，只能按照第2類指標(biāo)來進(jìn)行決策，即長(zhǎng)期以來推行的周期性檢修，執(zhí)行所謂“到期必修”。這種按運(yùn)行時(shí)間制定的檢修周期，只能根據(jù)長(zhǎng)期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來決定，但會(huì)帶有很大的隨機(jī)性和盲目性。按照這種決策，很多性能良好的開關(guān)設(shè)備增加了不必要的檢修次數(shù)，甚至可能因檢修而留下隱患。

1 變電開關(guān)設(shè)備的缺陷分析

××電力局的開關(guān)裝備水平其近十年的高壓開關(guān)缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

得出以下結(jié)論：

（1）油開關(guān)缺陷所占比例較高，主要集中在油異常與跳閘達(dá)限兩方面。

（2)開關(guān)機(jī)構(gòu)缺陷比例較高，且主要集中在液壓機(jī)構(gòu)。

（3)SF6開關(guān)運(yùn)行整體穩(wěn)定，但氣壓低報(bào)警缺陷較頻繁。

（4)真空開關(guān)運(yùn)行整體穩(wěn)定，缺陷主要集中在開關(guān)機(jī)構(gòu)部分。

2 變電開關(guān)設(shè)備故障規(guī)律分析

根據(jù)××電力局開關(guān)設(shè)備經(jīng)過的幾個(gè)不同階段，結(jié)合近五年開關(guān)設(shè)備缺陷分類統(tǒng)計(jì)和典型故障分析結(jié)果看：

（1)由于油斷路器的開斷能力的限制和其密封性能的不足，使得其開關(guān)本體的滲油、不檢修開斷次數(shù)達(dá)限等規(guī)律性故障占據(jù)了主導(dǎo)，達(dá)到此類開關(guān)故障總數(shù)的96%左右。

（2)SF6開關(guān)總體性能穩(wěn)定，故障少。特別是以ABB、西門子、阿爾斯通為主的110kV SF6開關(guān)設(shè)備，其科技含量高，開斷能力和防污閃能力明顯提高，同時(shí)滅弧自能化使得機(jī)構(gòu)功小故障少，設(shè)備相對(duì)穩(wěn)定。而僅有的兩臺(tái)LW6-110型和35kV部分的LW 8-35型國(guó)產(chǎn)SF6開關(guān)相對(duì)故障率較高，主要表現(xiàn)在SF6低氣壓報(bào)警。但從缺陷與典型事故可以看出SF6低氣壓報(bào)警是一個(gè)漸變的過程，且開關(guān)自身能檢測(cè)，可以控制發(fā)展。

（3)真空開關(guān)設(shè)備的總體運(yùn)行狀況良好，開關(guān)本體故障較少，相對(duì)在機(jī)械引起的附件故障較多，特別是在無油化改造中采取機(jī)構(gòu)沿用的做法，使ZN-10系列真空開關(guān)與CD10電磁機(jī)構(gòu)之間出現(xiàn)配合未達(dá)到最佳狀態(tài)，使得其機(jī)械故障發(fā)生率有所提高，主要表現(xiàn)在動(dòng)作頻繁或連續(xù)動(dòng)作的開關(guān)其傳動(dòng)機(jī)械易出現(xiàn)變形、脫銷，輔助開關(guān)出現(xiàn)變換不到位等故障。這也是使得統(tǒng)計(jì)表中電磁機(jī)構(gòu)故障率和二次回路故障率高的主要原因之一。機(jī)構(gòu)性能不穩(wěn)定，也主要是一些連續(xù)動(dòng)作中突發(fā)性的過程。

（4)國(guó)產(chǎn)液壓機(jī)構(gòu)(CY)的滲油、打壓、暴壓故障率較高?？傮w上看應(yīng)該說SF6開關(guān)、真空開關(guān)的本體性能穩(wěn)定，故障極少，即使國(guó)產(chǎn)LW8系列有一些問題，主要也是年泄漏率超標(biāo)，其具備發(fā)展緩慢、運(yùn)行中可以得到有效控制的條件。油開關(guān)本體的故障則具備明顯的規(guī)律性和發(fā)展緩慢的特性。國(guó)產(chǎn)液壓機(jī)構(gòu)運(yùn)行極不穩(wěn)定，既具有明顯的規(guī)律性的滲油，又具有突發(fā)性的暴壓故障，國(guó)產(chǎn)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)則相對(duì)穩(wěn)定。斷路器的關(guān)合與開斷故障、絕緣故障、載流故障遠(yuǎn)少于二次、機(jī)構(gòu)故障。

3 變電開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢修對(duì)策

根據(jù)上面的綜合分析，提出采取的開關(guān)設(shè)備開展?fàn)顟B(tài)檢修的總體策略是：

（1)SF6斷路器由于其技術(shù)較先進(jìn)、性能穩(wěn)定、開斷能力強(qiáng)、防污閃能力高。為此，其應(yīng)完全依據(jù)：①開關(guān)觸頭的電壽命，既開關(guān)開斷故障電流次數(shù)達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)要求時(shí)進(jìn)行大修；②開關(guān)機(jī)械動(dòng)作次數(shù)達(dá)到產(chǎn)品的機(jī)械壽命時(shí)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的大修；③當(dāng)開關(guān)存在影響正常運(yùn)行的缺陷時(shí)進(jìn)行針對(duì)性消缺檢修；④當(dāng)開關(guān)防污能力不滿足所在地的要求時(shí)進(jìn)行清掃性檢修或外施防污措施；⑤每三年進(jìn)行一次回路電阻和微水測(cè)試。

（2)6-35kV真空斷路器由于其故障基本上是由機(jī)械引起，特別是國(guó)產(chǎn)和無油化改造的真空開關(guān)的機(jī)構(gòu)故障大多數(shù)是發(fā)生在連續(xù)動(dòng)作過程中，小修對(duì)它的控制能力并不強(qiáng)。為此，其應(yīng)完全依據(jù)：①嚴(yán)格控制機(jī)械動(dòng)作次數(shù)，動(dòng)作達(dá)限時(shí)必須及時(shí)進(jìn)行檢修、測(cè)試、調(diào)整；②加強(qiáng)對(duì)發(fā)生過連續(xù)動(dòng)作開關(guān)的管理仁如出現(xiàn)后加速動(dòng)作的開關(guān)，及時(shí)進(jìn)行機(jī)械狀況的檢查；③加強(qiáng)控制回路器件的檢查和調(diào)整；④加強(qiáng)對(duì)真空泡真空度的測(cè)試；⑤不論試驗(yàn)與否至少每三年應(yīng)進(jìn)行一次機(jī)構(gòu)的檢查調(diào)試，每年雷雨前有選擇性的進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)模擬試驗(yàn)；⑥每三年進(jìn)行一次絕緣電阻、回路電阻、交流耐壓測(cè)試。

（3)油斷路器由于其故障有明顯的規(guī)律性、普遍性和漸變性。為此，應(yīng)采用①周期性小修和維護(hù)方式；②控制開關(guān)本體的開斷次數(shù)，及時(shí)進(jìn)行解體檢查；③控制大修周期確保開關(guān)油密封性能和電氣性能；④運(yùn)行中每二年進(jìn)行一次絕緣電阻、回路電阻、泄漏電流測(cè)試，每年進(jìn)行一次絕緣油耐壓試驗(yàn)。

（4)對(duì)于配國(guó)產(chǎn)液壓機(jī)構(gòu)，由于液壓機(jī)構(gòu)性能不穩(wěn)定滲漏油嚴(yán)重維護(hù)工作量大，我們建議仍延續(xù)一年一次的小修制度和二年一次的解體檢修。

（5)加強(qiáng)巡檢及開關(guān)傳動(dòng)模擬試驗(yàn)，強(qiáng)化檢修人員的設(shè)備狀態(tài)巡檢和消缺工作。首先工作重點(diǎn)做了調(diào)整，特別強(qiáng)調(diào)開關(guān)的實(shí)際動(dòng)作模擬、控制回路的檢查、轉(zhuǎn)動(dòng)部件的檢查、設(shè)備附件的維護(hù)。通過每年的春季、夏季兩次針對(duì)性巡檢，一方面更全面掌握了設(shè)備的真實(shí)狀態(tài)，做到心中有底，另一方面通過檢查、維護(hù)，控制回路、轉(zhuǎn)動(dòng)部件的缺陷檢出率明顯提高，起到了提高整體狀況的作用。

（6)由于開展?fàn)顟B(tài)檢修的根本目的是降低成本、提高供電可靠性。所以，我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)備個(gè)體狀態(tài)評(píng)估的同時(shí)結(jié)合設(shè)備組結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行間隔綜合評(píng)估，以實(shí)現(xiàn)成本最低化、供電效益最大化的目的。具體原則是：①加強(qiáng)戶內(nèi)母線設(shè)備的防污能力仁加絕緣熱縮；②逐步提高電纜的絕緣等級(jí)(由8.7kV提高到12kV )；③間隔工作堅(jiān)持“以小靠大”原則，統(tǒng)一時(shí)間減少重復(fù)停電；④對(duì)變電站一、二次設(shè)備進(jìn)行綜合評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果制定檢修策略。

4 結(jié)語

實(shí)施狀態(tài)檢修是對(duì)檢修制度的一次重大改革，也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化的重要手段。供電企業(yè)在開展輸變電狀態(tài)檢修的各方條件日益具備時(shí)，狀態(tài)檢修必將成為變電設(shè)備檢修的主流。本文結(jié)合××電力局的運(yùn)行實(shí)際，深入分析開關(guān)設(shè)備的故障規(guī)律，提出了設(shè)備狀態(tài)檢修的整體策略，并依此制定狀態(tài)檢修應(yīng)用導(dǎo)則，在實(shí)際中得到很好的應(yīng)用，指導(dǎo)了變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作的開展。

參考文獻(xiàn)

［1］張金萍，劉國(guó)賢等.變電設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.現(xiàn)代電力，2004，21(4)：45-49.

第9篇：開關(guān)柜設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞:地下工程管線 ;開發(fā)區(qū) ;市政管線綜合建設(shè)管理機(jī)構(gòu)

Abstract: In view of the development zone of Anyang city underground pipeline management problems, put forward the opinion of planning and construction management.

Key words: underground engineering pipeline; development zone; municipal pipeline comprehensive construction management mechanism

中圖分類號(hào)：TV554文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）06-0020-02

隨著我市城市化進(jìn)程的加快，配套市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，地下工程管線星羅棋布、縱橫交錯(cuò)，愈來愈呈蛛網(wǎng)般密布蔓延之勢(shì)……

一、 地下工程管線在城建中的重要作用

目前安陽市常規(guī)的地下工程管線主要包括：給水、排水、電力、熱力、石油、天然氣、工業(yè)、路燈、電信、移動(dòng)、聯(lián)通、有線電視、軍用通訊等十余種管線。

地下工程管線是維系地下地上空間、保證城市整體運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，是城市生存與發(fā)展的血脈，承載著城市規(guī)劃、建設(shè)、管理等重要基礎(chǔ)信息。地下工程管線就像人體內(nèi)的“血管”與“神經(jīng)”，日夜擔(dān)負(fù)著輸送物資、能量和傳遞信息的功能，是城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，被形象地稱為城市的“生命線”。

面對(duì)城市的飛速發(fā)展，地下管線的重要性日益顯現(xiàn)。地下管線具有隱蔽性、復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性、信息量大等特點(diǎn)，地下管線的管理遠(yuǎn)非地上工程可比，要繁瑣和困難得多。因此，做好地下管線的規(guī)劃、建設(shè)、管理工作，責(zé)任重大，意義深遠(yuǎn)。而加強(qiáng)地下管線的規(guī)劃管理，使之逐步規(guī)范化、制度化，越發(fā)顯得迫切和重要。

二 、開發(fā)區(qū)管網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)狀、存在的問題

1、現(xiàn)狀

目前，安陽市開發(fā)區(qū)主要道路已基本敷設(shè)了給水、雨水、污水、供電、供熱、天然氣、電信、移動(dòng)、聯(lián)通、有線電視、軍用通訊等管道。其中：給水由水務(wù)公司管理；排水（雨水、污水）由開發(fā)區(qū)市政部門管理；電力由開發(fā)區(qū)市政部門、供電局管理；路燈由開發(fā)區(qū)市政部門管理；熱力由益和熱力公司管理；燃?xì)庥扇A潤(rùn)燃?xì)夤竟芾?；弱電通訊則分屬各個(gè)權(quán)屬單位管理。

地下工程管線基本格局已具備，但也存在諸多問題，例如：因地塊建設(shè)的時(shí)序性，已建多種管道連通性差，系統(tǒng)性差；因河道下游年久失修，雨水排泄不暢，逢汛必澇；因北小莊污水處理廠的建設(shè)還將持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)日，期間雨污繼續(xù)混流，環(huán)境污染加?。灰蚬╇?、供熱、供氣工程長(zhǎng)期滯后于城市的發(fā)展，供需矛盾日益加大，等等。種種問題均需依靠進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)施建設(shè)，逐步完善管網(wǎng)來解決。

2、 存在的問題

（1）缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的管理工作機(jī)制

目前，地下管線管理較為突出的問題是亂，管線權(quán)屬單位多且雜，直接造成管理工作的行政主體不明確，集中反映在對(duì)地下管線的權(quán)屬主體方面，缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的管理工作機(jī)制。

管線權(quán)屬單位也是由于多頭領(lǐng)導(dǎo)，缺乏統(tǒng)一的總體規(guī)劃和協(xié)調(diào)，只顧本部門利益，忽視全局利益；只考慮眼前建設(shè)，忽視長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，道路反復(fù)開挖，管線重復(fù)建設(shè)，造成城市地下空間資源的浪費(fèi)和不可估量的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。

以開發(fā)區(qū)范圍內(nèi)的軍用光纜為例，橫亙開發(fā)區(qū)多條道路的國(guó)防光纜，因其特殊性，一度成為“燙手的山芋”，與之搭界的多項(xiàng)工程因遲遲協(xié)調(diào)不成而擱淺或延誤，造成大量寶貴的人力物力財(cái)力精力的浪費(fèi)。

（2）缺乏行之有效的科學(xué)規(guī)劃

在城市建設(shè)中，科學(xué)規(guī)劃意識(shí)淡漠的現(xiàn)象一直存在，重地上建設(shè)、輕地下設(shè)施，對(duì)于隱蔽的市政工程管線的規(guī)劃，上述意識(shí)猶為突出，各類管線專項(xiàng)規(guī)劃的編制嚴(yán)重滯后。因缺乏科學(xué)有效的統(tǒng)籌規(guī)劃相支撐，已建多種管道隨意性大、可持續(xù)性差。市政管線工程亟待在科學(xué)縝密、合理適用的總體規(guī)劃的引導(dǎo)下，逐步完善。

（3）缺乏有效監(jiān)管

長(zhǎng)期以來，因地下工程的隱蔽性和時(shí)效性，常常是監(jiān)管缺乏應(yīng)有的力度。在現(xiàn)行的城鄉(xiāng)規(guī)劃法和城市規(guī)劃管理?xiàng)l例中，對(duì)地下管線規(guī)劃管理的有關(guān)條文少之又少，對(duì)新建、改建、擴(kuò)建地下管線沒有嚴(yán)格的規(guī)定。因此造成政府部門對(duì)地下管線管理方面的職責(zé)不明，沒有建立長(zhǎng)效的管理機(jī)制。

如某些地下管線建設(shè)不按規(guī)定辦理規(guī)劃審批程序，地下管線施工建設(shè)屢屢違背規(guī)劃，不按規(guī)定進(jìn)行竣工測(cè)量，或竣工測(cè)量的圖紙資料不按規(guī)定報(bào)交檔案管理部門；主管部門又缺乏有效手段要求各施工單位按規(guī)定移交相關(guān)資料，最終無法形成全面、準(zhǔn)確的城市地下管線信息檔案系統(tǒng)。種種的不知情、不掌控，極大影響了以后市政工程規(guī)劃的批復(fù)管理。

（4）缺乏基礎(chǔ)資料

城市地下管線近年來建設(shè)速度快，規(guī)模大。我市曾在2006年進(jìn)行過地下綜合管線的普查工作，建立了地下綜合管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)，由于缺乏一套有效的動(dòng)態(tài)監(jiān)管制度，地下管線數(shù)據(jù)庫存在資料不全、質(zhì)量不高的現(xiàn)象。各管線專業(yè)部門為方便工作，也建立了獨(dú)立的信息系統(tǒng)，但是各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、信息平臺(tái)等各行其是，信息無法共享。

由于缺乏全面準(zhǔn)確、不斷更新的管線綜合圖或數(shù)據(jù)庫，在城市建設(shè)的過程中，多次發(fā)生地下管線在施工中遭到破壞的現(xiàn)象，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)、市民生活造成很大的影響。

三 、外地市值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)

1 、統(tǒng)一規(guī)劃和建設(shè)地下管線

自20世紀(jì)50年代開始，德國(guó)每個(gè)城市都以立法的方式對(duì)地下管道建設(shè)問題進(jìn)行了明文規(guī)定。根據(jù)有關(guān)地下管道建設(shè)的法規(guī)，德國(guó)各城市都成立了由城市規(guī)劃專家、政府官員、執(zhí)法人員及市民等組成的公共工程部，統(tǒng)一負(fù)責(zé)地下管道系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)和管理與安全監(jiān)管等。所有工程的規(guī)劃方案，必須包括給排水、電力、有線電視、煤氣和電話等地下管道的已有分布情況和擬建管道的情況。這些設(shè)施的分布必須與周邊既有的管道一致。對(duì)于較大的地下管道工程，還必須經(jīng)議會(huì)審議。

2、 建設(shè)綜合管溝

綜合管溝是城市地下管線的共同隧道，又稱綜合管廊、共同溝，是解決諸多地下工程管線問題的發(fā)展方向。

早在1833年，巴黎創(chuàng)造性地在地下大型排水管道中布置了煤氣、電力等管線，形成了早期的共同溝。隨后一些發(fā)達(dá)國(guó)家也相繼建設(shè)了共同溝。1958年，北京在天安門廣場(chǎng)的地下敷設(shè)了一條長(zhǎng)1076m的共同溝。1994年底，上海浦東新區(qū)初步建成了國(guó)內(nèi)第一條規(guī)模較大、距離較長(zhǎng)的共同溝——張楊路綜合管溝。近幾年，全國(guó)掀起了新一輪的城市建設(shè)熱潮，越來越多的大中城市開始著手綜合管溝建設(shè)的試驗(yàn)。

四、 關(guān)于開發(fā)區(qū)地下管線規(guī)劃建設(shè)管理的若干意見

1、 成立市政管線綜合建設(shè)管理機(jī)構(gòu)