学位论文-—0.4kv系统ggd型低压开关柜.doc
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1、 摘要随着我国经济规模的迅速发展,低压配电系统的容量不断增加,国内许多大型工程项目都需要相适应的大容量、高分断能力的安全可靠的高级型配电装置。开关柜可广泛用于电力、冶金、纺织、轻工、石油化工、电站、市政工程、民用、商用建筑等领域,用作动力配电,照明配电和无功补偿等。GGD型开关柜主要适用于发电厂,变电站,厂矿企业等电力用户的交流50Hz、额定工作电压380V,额定工作电流至3150A的配电系统、做为动力,照明及配电设备的电能转换、分配与控制之用。产品具有分断能力高、动热稳定性好,电气方案灵活、组合方便、实用性强,结构新颖,防护等级高等特点。可作为低压成套开关设备的更新换代产品使用。低压配电柜系
2、列可广泛应用于工厂、车间设备、动力、照明等电气配电,本次设计的开关柜具有如下特点:安全可靠,可设计柜内无裸露带电体,加强对操作人员的安全防护;灵活多变,多种组合方案;美观大方,采用标准化的元器件,具有品味的外观;节省空间,结构紧凑,接线合理等。关键词:开关柜,GGD,低压,报价系统Abstract With the rapid development of economies of scale ,capacity of low voltage distribution system increasing,so The domestic many large-scale projects nee
3、d to adapt to the large capacity and high ability of broken safe advanced type distribution device. The product can be widely used in electric power, metallurgy, textile and light industry, petrochemical, power generation, municipal engineering, civil and commercial buildings and other fields, for p
4、ower distribution, motor control center, lighting distribution and reactive power compensation, etc.Low ark GGD switch applies to distribution system AC frequency 50Hz,Rated voltage 380V Rated current to 3150A in power plant, substation and corporations such power users, as the power distribution eq
5、uipment, lighting and the energy conversion, distribution and control. This product has the ability to move, break points of high thermal stability, good electrical solutions agile and convenient, medical, combination of strong practicality, novel structure, protection grade higher characteristic. I
6、t can be used as low voltage switchgear equipment renewal product use.Low voltage distribution cabinet series can be widely used in factory workshop equipment, electric power, lighting distribution. This plant has the following features: safe, reliable, and can design ark body, strengthen exposed li
7、ve without the safety of operators, Flexible, a variety of combination plan, Beautiful generous, standardization of components, taste of appearance, save a space, compact structure, wiring is reasonable, etc.Keywords:switchgear,GGD,Low voltage,quotation system目录摘要IAbstractII引言- 1 -1.低压开关柜- 2 -1.1 开关
8、柜的概述- 2 -1.2 低压开关柜- 2 -1.2.1 按供电系统- 2 -1.2.2 按结构形式- 2 -1.2.3 按连接方式- 3 -1.3 低压开关柜的类型- 4 -1.4 常用开关柜的类型- 4 -1.4.1 GGD型固定式低压开关柜- 5 -1.4.2 GCS型低压抽出式开关柜- 6 -1.4.3 GCK型低压抽出式开关柜- 6 -1.5 低压开关柜的主要技术指标- 7 -1.5.1 本次设计的指标- 7 -1.6 低压开关柜的作用- 8 -2、GGD型低压开关柜- 9 -2.1 GGD的含义- 9 -2.2 使用条件- 9 -2.3 特征- 9 -2.4 GGD型低压开关柜的发
9、展- 10 -3、GGD型低压开关柜与其他开关柜的区别- 11 -4、GGD型低压开关柜的设计- 13 -4.1 图纸的详细说明- 13 -4.2 元件作用的说明- 15 -4.3 母线的选择- 16 -4.3.1 根据热稳定确定铜母线截面- 16 -5、GGD型低压开关柜的报价- 18 -表5.1- 19 -表5.2- 20 -表5.3- 21 -表5.4- 22 -图5.1 MNS型低压开关柜的报价- 23 -表5.5- 24 -表5.6- 25 -表5.7- 26 -表5.8- 27 -结论- 28 -致谢- 29 -参考文献- 30 -附录- 31 -A1.1- 31 -A1.2- 3
10、2 -A1.3- 33 -A1.4- 34 -A1.5- 35 - 35 - - -引言 随着电力行业的快速发展,低压配电系统的容量不断增加,许多工程项目都需要与之相适应的大容量、高分断能力的安全可靠的高级型配电装置。 低压配电装置主要分为固定式和抽出式,固定式的开关柜结构简单、价格低、但检修不方便。抽出式的开关柜相对来说复杂一些、但检修方便、价格相对来说高一些。本次设计的是0.4kV系统GGD型低压开关柜,设计中框架采用的是型材拼装,由数控柔性加工系统,加工板金件,精度高,因此,有较高的防护等级。GGD型低压开关柜广泛用于电力、冶金、纺织、轻工、石油化工、电站、市政工程、民用、商用建筑等领域
11、,用作动力配电,照明配电和无功补偿等。GGD型低压开关柜,设计时充分考虑到柜体运行中的散热问题。在柜体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,热量通过上端槽孔排出,而冷风不断地由下端槽孔口补充进柜,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。 GGD 柜按照现代工业产品造型设计的要求,采用黄金分割比的方法设计柜体外形和各部分的分割尺寸;使整柜美观大方,面目一新。 柜门用转轴式活动铰链与构架相连,安装、拆卸方便。门的折边外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软铜线与构架
12、相连。柜内的安装件与构架间用螺钉连接,整柜构成完整的接地保护电路。 柜体面漆选用聚脂桔纹烤漆。附着力强,质感好,整柜呈亚光色调,避免了眩目效应,组给值班人员创造了较舒适的视觉环境。 柜体的顶盖在需要时可拆除,便于现场主母线的装配和调整,柜顶的四角装有吊环用于起吊和装运 柜体的防护等级为 IP30 ,用户也可根据环境的要求在 IP20 IP40 之间选择。 1.低压开关柜1.1 开关柜的概述 开关柜是一种常用的电器设备,外线先进入柜内主控开关,然后进入分控开关,各分路按其需要设置。如仪表,自控,电动机磁力开关,各种交流接触器等,有的还设有为保护主要设备的低周减载。高压开关是指用于电力系统发电、输
13、电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用,电压等级在1kV以上的电器产品,主要包括高压断路器、高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器、高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。低压开关柜应用于工厂车间设备、动力、照明等电气配电作用,电压等级在1kV及以下的电器产品。主要包括电动机控制及配电柜、变频软起动柜、抽屉式开关柜、功率因数补偿柜、动力箱柜、照明配电柜。1.2 低压开关柜低压开关柜的分类不同,可以按供电系统、结构形式、连接方式等分类。1.2.1 按供电系统一级配电设备,统称为动力配电中心。它们集中安装在企业的变电站,把电能分配给不同地点的下级配电设备
14、。这一级设备紧靠降压变压器,故电气参数要求较高,输出电路容量也较大。 二级配电设备,是动力配电柜和电动机控制中心的统称。动力配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合;电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。这级设备应对负荷提供保护、监视和控制。末级配电设备总称为照明动力配电箱。它们远离供电中心,是分散的小容量配电设备。 1.2.2 按结构形式(1)固定式: 能满足各电器元件可靠地固定于柜体中确定的位置。柜体外形一般为立方体,如屏式、箱式等,也有棱台体,如台式等。这种柜有单列,也有排列。 为了保证柜体形位尺寸,往往采取各构件分步组合方式,一
15、般是先组成两片或左右两侧,然后再组成柜体,或先满足外形要求,再顺次连接柜体内务支件。组成柜体各棱边的零件长度必须正确(公差取负值),才能保证各方面几何尺寸,从而保证整体外形要求。对于柜体两侧面,固考虑排列需要,中间不能有隆起现象。另外从安装角度考虑,底面不能有下陷现象。在排列安装中,地基平整是先决条件,但干整度和柜体本身都有一定误差,在排列中要尽量抵消横向差值,而不要造成差值积累,因为差值积累将造成柜体变形,影响母线联结及产生组件安装异位、应力集中,甚至影响电器寿命。故在排列时宜用地基最高点为安装参考点,然后逐步垫正扩排,在底面干整度较理想并可预测条件下,也可采取由中间向两侧扩排方式,使积累差
16、值均布。 为了易于调整,抵消公差积累,柜体宽度公差都取负值。柜体的各个构件结合体完成以后,如需要还应进行整形,以满足各部分形位尺寸要求。对定型或批量较大的柜体制造时应充分考虑用工装夹具,以保证结构的正确统一,夹具的基准面以取底面为妥,夹具中的各定位块布置以工作取出方便为准,对于柜体的外门等因易受运输和安装等影响,一般在安装时进行统一调整。 (2)抽出式: 抽出式是由固定的柜体和装有开关等主要电器元件的可移装置部分组成,可移部分移换时要轻便,移入后定位要可靠,并且相同类型和规格的抽屉能可靠互换,抽出式中的柜体部分加工方法基本和固定式中柜体相似。但由于互换要求,柜体的精度必须提高,结构的相关部分要
17、有足够的调整量,至于可移装置部分,既要能移换,又要能可靠地承装主要元件,所以要有较高的机械强度和较高的精度,其相关部分还要有足够的调整量。 制造抽屉式低压柜的工艺特点是:(1)固定和可移两部分要有统一的参考基准;(2)相关部分必须调整到最佳位置,调整时应用专用的标准工装,包括标准柜体和标准抽屉;(3)关键尺寸的误差不能超差;(4)相同类型和规格的抽屉互换性要可靠。 1.2.3 按连接方式(1)焊接式: 它的优点是加工方便、坚固可靠;缺点是误差大、易变形、难调整、欠美观,而且工件一般不能预镀。另外,对焊接夹具有一定的要求: 刚性好、不会受工件变形影响; 外形尺寸略大于工件名义尺寸,可抵消焊后收缩
18、影响; 平整、简易、方便操作,尽量减少可转动机构,避免卡损; 为防止焊蚀和易于检修调整,要选择好工件支持,支持还要加置防焊蚀垫件。 工件焊后变形现象是焊接时由于焊接处受热分子膨胀,挤压产生微观位移,冷却后不能复位而产生的应力所致。为了克服变形影响,必须考虑整形工艺。整形的方法一般有: 通过试验预测工件变形范围,在焊接前强迫工件向反方向变形,以及焊后达到预定尺寸; 焊后用正方法矫正; 击、压焊接后相对收缩部分,而得到应力子衡; 加热焊接后相对松凸部分,达到与焊接处同样收缩的目的; 必要时对构件进行整体热处理。 另外,焊接点选择、焊缝走向、焊接次序、点焊定位对焊后变形现象都有一定的影响,如处理得当
19、可减少变形,但这要视具体情况而定。 (2)紧固件连接: 它的优点是适于工件预镀,易变化调节,易美化处理,零部件可标准化设计,并可预生产库存,构架外形尺寸误差小。缺点是不如焊接坚固,要求零部件的精度高,加工成本相对上升。紧固件一般都为标准件,其种类主要有常规的螺钉、螺母和铆钉、拉铆钉,以及预紧而可微调的卡箍螺母和预紧的拉固螺母,还有自攻螺钉等。也有专用紧固螺钉(如国外引进的低压柜大多用专用紧固螺钉)。 工艺特点:以夹具定形,工装定位,并视需要配以压力垫圈;铆接一般要配钻,且预镀件要防止镀层被破坏;对于用精密的加工中心或专用设备加工的构件,如各连接孔径与紧固件直径能保持微量间隙时,则可以不用夹具进
20、行装合,一次成形;对导向及定位件的紧固,应以专用量具先定位再以标准工装检测。1.3 低压开关柜的类型 低压开关柜分为固定式和抽出式。现在抽出式的开关柜种类比较多,但价格相对高些。固定式的低压开关柜价格相对低一些,但检修不方便。低压开关柜大概分为以下几种类型及它们的生产厂家。GGD 低压固定式开关柜(苏州赛冠电机有限公司)GCL 低压抽出式开关柜(江苏盐城奇联电力设备有限公司)GCS 型低压抽出式开关柜(陕西欧亚电器有限公司)GCJ 型低压抽出式开关柜(福建省晋江市开关厂)GCK 型低压抽出式开关柜(西安配电柜厂)MNSC 型低压抽出式开关柜(江苏成城电气有限公司) MNSQH 抽出式低压开关柜
21、(深圳市奇辉电气有限公司)MLS 高级型低压抽出式开关柜(福建省晋江市开关厂)MZS 低压抽出式开关柜(湖北鄂电大全电气设备制造有限公司)1.4 常用开关柜的类型 开关柜的类型很多,范围也很广。下面只列举三种典型的开关柜的概述、特点和适用范围 。GGD型固定式开关柜、GCS型低压抽出式开关柜、GCK型低压抽出式开关柜。1.4.1 GGD型固定式低压开关柜(一)概述GGD型低压固定式开关柜设计是由能源部电力公司下达的技术进步开发项目,由“能源部低压成套开关设备联合设计研制组”设计。(二)特点具有分断能力高、动热稳定性好、电气方案灵活、组合方便、系列性、实用性强、结构新颖、防护等级高等特点。1、G
22、GD型低压成套开关设备的柜体采用通用柜的形式,框架用8MF冷弯型钢局部焊接组装而成,框架零件及专用配套零件由生产厂家配套供货,以保证柜体的精度和质量。 通用柜的零部件按模块原理设计,通用系数高。可以使工厂实现预生产。既缩短了生产制造周期,也提高了工作效率。 2、GGD柜设计时充分考虑到柜体运行中的散热问题。在柜体上下两端均有不同数量的散热槽孔,当柜内电器元件发热时,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、GGD柜体按照现代工业产品造型设计的要求,采用黄金分割比方法设计柜体外形和各部分的分割尺寸,使整柜美观大方。
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