低壓抽出式開關(guān)柜主電路開關(guān)電器的選用
2017-06-30 16:45:00
祥泰電氣
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低壓抽出式開關(guān)柜，由于具有操作安全、運行可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、檢修方便、外形美觀和標準化程度高等特點，在低壓配電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。通過十幾年的發(fā)展，低壓抽出式開關(guān)拒從拒體結(jié)構(gòu)，抽屜結(jié)構(gòu)及母線安裝方式有了較大的改進。在低壓配電系統(tǒng)中，保護電器和控制電器的選用，關(guān)系到電器設(shè)備的電氣安全和使用。正確的保護電器選用，不僅保護線路導(dǎo)體不致遭受損害，更重要的是防止因絕緣損壞而導(dǎo)致觸電，導(dǎo)線過熱而引起火災(zāi)。
結(jié)合低壓抽出式開關(guān)柜性能結(jié)構(gòu)特點，對我廠生產(chǎn)量較大的GCK、GCS、MNS三種產(chǎn)品選用電器元件的基本方法及性能特點進行比較分析。
1.從過載、短路保護觀點(非正常工作情況下)及安裝方式選用開關(guān)電器
低壓抽出式開關(guān)柜按照使用要求，經(jīng)過任意組合，通常主電路回路可滿足受電、母聯(lián)、饋電、電動機集中控制、照明和電容器補償?shù)榷喾N用途?，F(xiàn)從不同用途保護性能要求分別提出電器元件選用原則：
1．1受電柜主斷路器的選用
受電柜主斷路器的選用首先應(yīng)考慮其斷流容量滿足相應(yīng)變壓器低壓側(cè)短路電流的要求，嚴恪地說應(yīng)大于進線端的最大預(yù)期短路電流，受電柜一般分三檔容量，即30KA、50KA、80KA。GCK型開關(guān)柜的水平母線額定短時(1 s)耐受電流有效值和峰值電流分別為50KA、105KA，GCS、MNS型開關(guān)柜的水平母線額定短時(1s)耐受電流有效值和峰值電流分別為80KA和178KA。當系統(tǒng)回路短路容量小于50KA時，可選用GCK型開關(guān)柜，斷路器可選用DWl5系列和ME系列開關(guān)(上海人民電器廠產(chǎn)品)。當系統(tǒng)回路短路容量大于50KA時，可選用GCS或MNS型開關(guān)柜，斷路器可選用AH系列開關(guān)(北京開關(guān)廠產(chǎn)品)或F系列開關(guān)(ABB公司產(chǎn)品)、M系列開關(guān)(施耐德公司產(chǎn)品)，以上斷路器都具有最基本的三段保護特性，但DWl5系列開關(guān)不能下進線受電，ME-2000以下開關(guān)外形尺寸較大，飛弧距離也較大，母排連接較為不方便。
低壓抽出式開關(guān)柜主電路開關(guān)電器的選用
1.2母聯(lián)柜斷路器的選用
母聯(lián)柜主要是用于雙電源供電的系統(tǒng)中，斷路器必須具備上下進線有相同分斷能力的特性，斷路器與母線的連接要求較高，故一般選用AH系列開關(guān)或F、M系列開關(guān)較為方便。
1.3動力控制中心（PC）柜開關(guān)電器的選用
對于動力中心柜的開關(guān)電器的選用，首先應(yīng)考慮其通斷能力應(yīng)大于系統(tǒng)安裝處的短路電流的要求，選擇過電漉脫扣器的整定電流在短路情況下能快速分斷，降低母線和分支母線的要求。第二還要考慮饋電器與受電主斷路器之間曝護性能的銜接和動用特性的協(xié)調(diào)。第三應(yīng)根據(jù)負荷的鶯要程度和開關(guān)柜的類型進行配置。對于額定電流1600A即1600A以下的回路，由于GCK型開關(guān)柜的水平母線為柜頂上置式，一般框架式斷路器可上下配置兩臺，GCS、MNS型開關(guān)柜的水平母線為板后平置式，AH、F、M等系列開關(guān)上下可配置三臺，但ME等飛弧距離較大的開關(guān)，上下只能配置兩臺。
低壓抽出式開關(guān)柜主電路開關(guān)電器的選用
1.4電動機控制中心（MCC）柜開關(guān)電器的選用
對于電動機控制中心柜一般來說，75KW以上的回路由于斷路器體積較大，抽屜較重，抽屜的互換、檢修方便等特性很難體現(xiàn)，建議采用插入式塑殼斷路器，固定式安裝。75KW以下的回路采用抽屜式結(jié)構(gòu)，并根據(jù)回路電流大小及拒體型式選配電器元件。GCK型開關(guān)柜每柜最多可安裝9個回路，DZ20、TG、CMl、NS、S等系列塑殼斷路器，CJ20、LC、B、3TB等系列接觸器，JRl6、LR、T、3UA等系列熱繼電器都可選用，GCS、MNS型開關(guān)柜由于有L/2或1/4抽屜，應(yīng)選用無飛弧、體積較小的元件，DZ20、CJ20、JRl6一般不安裝于這兩種柜型中。
1.5電容器補償柜電器元件的選用
電容器補償柜對接觸器的要求是比較高的，當交流接觸器將電容器組中一個電容器接入電同時，由于原先已接在電網(wǎng)中的電容器起到附加電源的作用，接觸器的工作條件是較為嚴酷的，因為此時流過接觸器的涌流較大。切換電容器專用接觸器串接了限流電阻，有效地將電流峰值限制在額定電流的20倍以下，現(xiàn)在選用的切換電容器專用接觸器有JCl6、JCl9、B30C、B63C。選用時，接觸器的額定控制干乏值應(yīng)不低于被控制電容器的相應(yīng)值。
2.從發(fā)熱觀點(正常工作情況下)選用電器
低壓抽出式開關(guān)柜中某一回路的額定電流，是由該電路電器元件的額定發(fā)熱電流及其布置和應(yīng)用情況來確定的，一般采用元件制造廠規(guī)定的額定封閉發(fā)熱電流與額定分散系敏的乘積作為浚電路進行溫升試驗時的考核依據(jù)。抽出式開關(guān)的抽屜都是上下重疊布置，其中GCK型可安裝9層9個抽屜，GCS型可安裝11層22個抽屜，MNS型可安裝11層44個抽屜，根據(jù)我廠試驗結(jié)果，最上層抽屜內(nèi)的氣溫比昂下層相應(yīng)部位的氣溫要高出15K～19K。如果按照環(huán)境溫度每升高1K，長期工作電流降低1％的降容原則來選用電器元件，剛上下層同一種型式的功能單元抽屜容量相差15％～19％，這不僅給成套設(shè)計帶來困難，而且在使用中預(yù)期的抽屜互換性能也會受到限制。因此在采用額定分散系數(shù)時應(yīng)將電器元件布置的抽屜層次同時考慮在內(nèi)。目前我們采用以下幾項措施：
(1)額定電流小于30A的單元回路、選擇1/2或1/4抽屜，安裝于柜體上層。
(2)帶有整流裝置和變壓器等發(fā)熱元件的功能單元，盡可能安裝于拒體上層抽屜中。
(3)選用斷路器、熔斷器和熱繼電器的額定工作電流時，按該電器布置的抽屜層次結(jié)臺降容原則設(shè)計。
(4)接觸器主電路容量仍按降窖原則處堙，但線圈的溫升取決于電壓值，無法采用降容措施，應(yīng)根據(jù)實際溫升數(shù)據(jù)結(jié)合線圈絕緣材料等級和柜內(nèi)最高氣溫一起考慮，盡可能布置在巾、下層抽屜。
(5)盡可能放寬柜內(nèi)連接導(dǎo)線的截面與降低接觸連接的能耗，減少熱源的產(chǎn)生。
3.從安全角度選用開關(guān)電器
低壓抽出式開關(guān)柜是一種全封閉式開關(guān)柜，柜體門或抽屜與斷路囂之間安裝有機械閉鎖或電器閉鎖，當主開關(guān)在合閘位置時，門或描屜部是無法打開和抽出的。另外，還應(yīng)根據(jù)安裝場所的環(huán)境條件選擇電器元件防護等級，若安裝于濕熱帶地區(qū)，電器元件還必須按三防要求選用。
