固定式低压电气开关柜(GGD)的制作改进

1固定式低压电气开关柜（GGD）的制作改进1引言我公司属于粘胶短纤生产企业，其工艺连续性强，电力负荷大，电力负荷集中，要求供电具有较高的稳定、可靠性；在其生产中易燃、易爆、腐蚀性气体多、有害气体排放量大的特点，对周围环境影响很大，尤其对于PC室、MCC室内的铜母排、电器元件破坏性很大。为了克服上述弊端，在PC室的电气柜体都采用的GGD3型，以往采用的GCK、MNS、多米诺抽屉柜因其动、静触头腐蚀，触头因接触不良带来电气故障，造成供电中断，也多改为GGD3型。在我公司新建项目的低压供电负荷达72WVA，配电变压器皆为采用10/0.4KV2500KVA，对于PC柜额定电流，分断能力要求高，因此，常规的GGD3柜体已不能满足供电要求，因此需要对其进行改进。2常用GGD型固定式低压开关柜特性以及公司新上项目所需GGD柜技术要求2.1常用GGD型固定式低压开关柜特性GGD系列低压配电屏，交流频率为50Hz，交流频率为50Hz，额定工作电压不超过400V额定工作电压不超过400V，适合发电厂、变电站、民用建筑厂矿企业作为低压配电系统的动力及照明控制、功率补偿。其特点柜体结构简单、具有分断能力高、动热稳定性好、电气方案组合灵活方便等特点。技术参数见表一表一类别额定工作电压额定工作电流额定短时耐受电流额定峰值耐受电流防护等级符合标准说明交流50Hz380V至3150A(GGD3)50kA(GGD3)105kA(GGD3)IP30IEC60439-1GB7251.1-2005使用条件周围空气温度不高于40℃，不低于-5℃；24小时内的平均温度不得高于35℃；.周围空气相对湿度在最高温度为40℃时不超过50%，在较低温度时允许有较大的相对湿度(例如20℃时为90%)应考虑到由于温度的变化可能会偶然产生凝露的影响；设备应安装在无剧烈振动和冲击的地方，以及不足使电器元件受到腐蚀的场所。2.2公司新上项目所需GGD柜技术要求：2结合项目供电设计，供电负荷等级为二级；每座低压PC室各10/0.4kV2500kVA变压器2台；母线均以单母线分段方式运行，两段之间设置母联断路器，主母线短路电流有效值63kA。对于GGD低压固定配电柜（以下称GGD改)要求见表二表二类别额定工作电压额定工作电流额定短时耐受电流额定峰值耐受电流防护等级符合标准说明交流50Hz380V4000A不低于65kA不低于143kA不低于IP30IEC60439-1GB7251.1-2005使用条件户内使用；海拔高度不大于1000m；周围空气温度不高于40℃，不低于-5℃；虑到由于温度的变化可能会偶然产生凝露的影响；设备应安装抗震能力:防烈度8度；具有轻度CS2、H2S(含有近10毫克/立方米硫化氢)腐蚀气体，应考虑铜母排以及电器元件受到腐蚀；很好的动稳定和热稳定校验。3公司新上项目所需GGD(改)柜进制作因为实际设计要求高于普通GG3电气柜的技术要求，因此为了满足设计部门提出的电气参数和设计要求，我们查阅了相关的电气规范，并对于低压电气柜体制作厂家、使用用户进行走访调研，最后与电气柜体中标单位进行联合优化设计，并对原有的GG3电气柜进行改进制作。3.1框体结构改进3.1.1GGD(改)交流低压配电柜的柜体、柜形、开门GGD(改)交流低压配电柜的柜体柜采用通用柜的形式，构架用8MF冷弯型钢局部焊接组装而成，构架零件及专用配套零件由型钢定点生产厂配套供货，以保证柜体的精度和质量。柜体的框架全部采用铝合金型材，门板均为敷铝锌钢板，环保耐腐蚀。柜体前面为单开门（进线柜体、母联柜双开子母门），柜体的后面为双开门，3.1.2通风散热孔GGD(改)柜设计时充分考虑到柜体运行中的散热问题。在柜体正面下端和背面上、下两端、均有不同数量的散热槽孔，当柜内电器元件发热后，热量上升，通过上端槽孔排出，而冷风不断地由下端槽孔补充进柜，使密封的柜体自下而上形成一个自然通风道，达到散热的目的。3.1.3柜体密封与接地3柜门用转轴式活动铰链与构架相连，安装、拆卸方便。门的折边处均嵌有一根山型橡塑条，关门时门与构架之间的嵌条有一定的压缩行程，能防止门与柜体直接碰撞，也提高了门的防护等级；装有电器元件的仪表门用多股镀锡软铜线与构架相连。柜内的安装件与构架间用滚花螺钉连接，整柜构成完整的接地保护电路。3.2母排配置以及防腐处理根据设计要求系统采用TN-C-S系统，为了满足母排载流，提高动稳定性，主母排配置为TMY-3(3x125x10)+2x120，柜体内采用竖立放置，母线连接面均采用压花搪锡工艺处理。为了CS2、H2S气体具有很好的防腐能力，铜母排为电解铜材质，镀锡，要求母排连接形式为螺栓连接；镀锡后的主铜排再按相序进行刷漆处理。低压柜各分支母线要求按相序套热塑管。3.3高强度组合母线绝缘夹件选用以及相间间距的加大设计因为发生短路时作用于母排的应力σc与固定母线的绝缘夹件距离Lc的平方成正比，与导体的相间间距D成反比,因此，为进一步提高电路的动稳定能力和耐电压能力，首先GGD(改)的母线支撑采用专用的ZMJ型组合式母线夹和绝缘支撑件；母线夹由高强度、高阻燃型PPO（聚苯醚）复合材料热塑成型，外包厚度2.2mm不锈钢骨架，这样机械强度和电绝缘强度高；绝缘支撑是套筒式模压结构，强度高、解决了老产品爬电距离不够的缺陷；在每面柜体内具有两组母线绝缘夹件，减小母线的固定间距Lc，采用柜体深度1000mm,增大相间距离D，以减小母排的短路应力，避免事故扩大。3.4高分段断路器选型以及带有延伸操作杆进线柜、母联柜的断路器选用额定电流为5000A，分断能力为75KA以上的框架式断路器；馈线断路器额定电流根据回路所需要选定，其中分断能力皆为75KA，隔离刀开以及馈线断路器增加延伸杆，柜外操作，使得操作更加安全可靠。3.5断路器辅助触点的分合指示选用的馈线断路器带有辅助常开、常闭触点，连接到指示回路，表示其工作状态，克服了普通塑壳断路器跳闸状态指示不够明确的难题，断路器分、合闸一目了然。3.6断路器馈出线端增加延长接线端子馈线断路器出线因多采用电缆接线，在断路器馈出线端增加延长接线端子，不仅便于电缆的接线，扩大电缆端头的相间间距，提高安全稳定性，也减少断路器的接线端子的受力强度。44重要技术参数的校验4.1额定电流（1）进线以及母联断路器、隔离开关、馈线断路器断路器的正常使用环境，条件为周围空气温度不高于40℃，当周围环境高于或低于40℃时，其额定电流应相应增加或减少。（2）主母排额定电流配电变压器为2500kvA10/0.4Kv，低压侧额定电流为3606A，TMY-3(3x125x10)+2x120满足要求。（3）热稳定母排热稳定最小截面Ssin=280mm2（工业与民用配电设计手册213页）满足动稳定要求。4.2分断能力（1）进线以及母联断路器、隔离开关、馈线断路器进线以及母联断路器、隔离开关、馈线断路器选用额定短路电流分段能力为70KA，满足设计不低于65KA要求。(2)主母排动稳定母排应力公式σc≤σY（工业与民用配电设计手册213页）满足动稳定要求。5结束语改进的GGD(改)按功能分为：进线柜体，母联柜、馈线柜、检修电源柜、照明电压柜、低压静电电容补偿柜等，具有完善的设计和载流、动稳定、热稳定计算和校验，做好成品柜体进行了全面的电气试验和检验，满足供电设计要求。符合《低压成套开关设备和控制设备》IEC439-1《低压成套开关设备》GB7251-2005,《低压开关设备和控制设备低压断路器》GB14048.2—94《低压开关设备和控制设备、低压断路器、低压开关、隔离开关及熔断器组合电器》GB14048.3-93等标准。GGD(改)具有分断能力高（≥65KA），动热稳定性好，操作安全安全可靠，运行直观明了，经济实用，故障监控、接地保护等与老型GGD3相比都大为提高。使用一年来效果很好。