開關柜設計精選(九篇)
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第1篇：開關柜設計范文
1.概述
開關柜是電力系統中不可缺少的重要環節,它擔負著頻繁送電、斷電和電能重新分配的繁重任務,對電網和負荷的安全和經濟運行起著舉足輕重的作用。但由于電力系統用戶的需求五花八門,作為制造廠家,我們不得不針對用戶的需求,為用戶量身定做。這就要求我們必須真正深刻地理解相關的國家標準、部頒標準和標準柜型的設計要求。本文筆者詳細闡述了10KV開關柜設計中關于絕緣距離、爬電距離、五防聯鎖功能、防護等級、動穩定和溫升問題的一些看法,現在寫出來與大家一探討,以求共同進步。
2.關于10KV開關柜設計的一些思考
2.1絕緣距離
由于10kV 開關柜用于對三相交流電進行分配,因此相間及相對地之間必須保證一定的距離,否則會引起短路,對整個電力系統造成危害。但我們單純以空氣作為絕緣介質時, 絕緣距離要求如表1。
有時為了減少開關柜外形尺寸, 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,相間絕緣隔板應設置在中間位置。該方法的缺點是絕緣隔板受使用環境影響很大, 存在絕緣老化的問題。
2) 使用熱縮套管把高壓帶電導體整個套起來, 實踐中要確保絕緣距離不小于100 毫米。缺點是熱縮套管同樣存在絕緣老化的問題。
3) 國外ABB 公司有一種均勻電場的設計理論,可以通過改善帶電導體的結構來縮小對絕緣距離的要求。缺點是國內電力系統用戶很難接受這一理論, 因為這不符合DL/T 404- 1997 標準的要求。
4) 國外三菱公司有一種熱涂敷工藝,可以在高壓帶電導體表面均勻附上一層絕緣材料。缺點是需要增添流化床設備。
綜上所述, 在設計許可的情況下,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
由于電力系統用戶往往追求高可靠性, 實踐中我們要符合以下條件: 高壓開關柜中各組件及其支持絕緣件(純瓷及有機絕緣件) 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) 對于純瓷絕緣為18mm/kV , 對于有機絕緣為20mm/kV。由于這一要求比較高,很多常規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廠家加以定制。元器件生產廠家往往會采用不增加絕緣子高度而增多或增高裙邊的方法。我們在選型時要注意裙邊的高度與裙距比例不能太懸殊。另外,我們還應注意開關柜使用場所的環境條件, 為了防止發生凝露,我們可以在開關柜中加入帶自動控制的加熱器。
2.3五防聯鎖功能
為了防止現場操作人員無意識地實施錯誤的操作,從而導致事故, 除了加強對操作人員的培訓以及實施工作票制度, 我們還應在開關柜的設計中加入強制聯鎖裝置或采取提示性措施。對于開關柜而言, 需提供五種防止誤操作功能
1)防止誤分誤合斷路器
對于有人值守的變電站, 可采用不同編號的紅綠翻牌來實現。即每臺斷路器均對應唯一編號的紅綠翻牌, 平時紅綠翻牌置于控制屏上。對于無人值守的變電站, 由于斷路器的分合均從遠方操作, 無法應用紅綠翻牌方法, 只能加入電氣聯鎖。
2) 防止帶負荷分合上下隔離開關或帶負荷推入拉出斷路器手車。這一功能一般都采用機械聯鎖進行強制性聯鎖。這一要求的原因是隔離開關和手車動靜觸頭之間不具備分斷和關合正常負荷電流的能力。萬一誤操作, 會燒毀隔離開關和手車動靜觸頭, 事故還可能進一步擴大。
3) 防止帶電操合接地開關或掛接臨時接地線。這一功能要求用機械聯鎖, 因為它關系到人為短路接地。
4) 防止帶有臨時接地線或接地開關合閘時送電。這一功能要求用機械聯鎖, 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械聯鎖, 目的是為了防止人員觸電。
綜上所述, 為了實現五防功能, 機械聯鎖必不可少。各種型號的開關柜, 如GG- 1A、XGN 2、GGX2、JYN、KYN、KGN、GZS1 均在機械聯鎖方面各具特色。多數采用機械零部件傳動方式, 一環扣一環, 除非操作人員用外力將零部件損壞, 否則只能按預定程序操作, 可靠性高, 但零部件結構復雜, 對加工工藝要求較高。有時, 我們也可采用機械程序鎖方式, 結構非常簡單, 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, 如不帶斷路器的進線開關柜中, 我們只能采用電磁鎖方式, 由于電磁鎖、分壓瓷瓶和導線均有損壞的可能, 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。當然, 運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行, 又另當別論。
2. 4關于防護等級
為了防止人體接近高壓開關柜的高壓帶電部分和觸及運動部分, 在設計開關柜時, 我們應考慮要達到幾級防護等級, 防護等級分類如表2。
設計時我們要注意隨著防護等級的提高, 生產成本相應提高, 散熱條件變差, 所以不能追求高的防護等級, 一般以IP3X 和IP4X 為宜。
2. 5動穩定
在電力系統中, 開關柜通常要能承受20kA ,31.5kA , 40kA 甚至50kA 的額定短路開斷電流, 當開關柜中通過如此大的電流時, 相間及同相母線之間會產生很大的電動力。這時, 我們需借助支撐絕緣子的支撐, 使母線不會產生明顯位移。一般而言, 兩個絕緣子之間的距離不應超過800 毫米,對于某些薄弱環節還應給予加強。由于動穩定的理論計算極其復雜,一般設計時需依靠設計者的經驗,最終需通過型式試驗加以檢驗。
2. 6 溫升
電力系統中開關柜通常要能承受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運行, 他們產生的熱量很難散發到柜外, 所以導致柜內溫度升高。若溫度超過以下極限值, 便會燒毀元器件, 釀成事故。
為了達到溫升的限制條件, 我們必須加強制造工藝。雖然我們可以采取在電氣聯接面上涂凡士林、導電膏、鍍錫、鍍銀等種種措施, 但最終的保證在于制造。可以說, 運行中發生事故的絕大多數開關柜都是由于制造工藝不過關, 從而導致溫升過高引發的。當然, 在結構設計中, 我們要極力避免渦流現象的發生, 實在無法避免時, 可采用磁阻率高的材料。
3 結束語
實際工作中, 我深深感到開關柜的設計深度永無止境, 有時, 我們根本無法從理論上加以論證分析, 只能求助于經驗, 求助于型式試驗, 這也許是每門學科發展的現狀, 也是它得以發展的根本原因。
參考文獻:
第2篇：開關柜設計范文
關鍵詞：開關柜結構設計制造 分析實踐
中圖分類號：TU318文獻標識碼： A
前言：開關柜作為電能分配的重要設備，在現代電網建設和工程建設中起到非常重要的作用。如何提高開關柜的性能，適應社會發展的需要也成為開關柜發展變革的必然趨勢。柜體是開關柜制造的基礎，因此柜體結構設計就成了基礎的基礎。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，現著重對開關柜共性的最基本結構和設計工藝方面做一個詳細的分析。
一、設計和制造要注重基本的規范和工藝細節
1、設計時要考慮其結構形式
要考慮到制造企業的標準和規范，針對一次系統中的方式要求，看是否柜體與電器元件、廠家要求、環境等相符，并及時聯系溝通、確定設計，在此基礎上對柜體做不違反基本形式和要求的調整。設計時要全局考慮，考慮用戶的維護，盡量把維修空間留大，抽屜柜中的大抽屜盡量不要設計在太高的位置，按鈕、燈、表等盡量不要在面板太高位置，便于值班維護人員的使用和監測。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，進出線開孔大小和位置的合理性，進出線位置的可密封性，防止劃傷電纜的保護，電纜的固定，基礎與柜體的配套性，結構和元件布置的均勻性，柜體電流的分布性，超出范圍的調整和保護性，用戶的可變動和調整性，以及考慮廠家使用環境的防護改進，結構變動等。
比如，考慮可操作性，將儀表面板盡量設計在手容易操作的高度，按標準制造的儀表門中，按鈕和轉換開關等也要偏下設計以方便操作，調整回路，盡量保證每臺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，當超出時要考慮多點接入和中間分段來保證，這必然對柜體的空間結構、材料、美觀、檢修等方面有一定影響。當用戶的元件太多時，盡量與用戶聯系，放大安裝空間，在有些基本形式或用戶空間有限時，宜在柜體上采取一些變動，來更好地既滿足柜體本身的規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先用焊接式結構，考慮的場地和元件的更換和變動性較大采用組裝式，整體要求精度不高、元件少，或是箱式結構考慮采用焊裝結構，考慮用戶使用場地要求高檔、美觀一點且經常拆動考慮組裝式。
隨著時代的發展和環保的要求，盡量少使用焊接工藝，以符合綠色環保產品的要求。當然也要從加工的方便性和經濟性考慮，焊接方便快速經濟，有時候要把幾種形式結合起來設計柜體結構和工藝。
3、柜體實際需要
開關柜在設計制造過程中，要考慮多方面的因素，從各個專業角度進行科學有效設計。例如，一個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，結構形式強度要高且要考慮安裝位置與柜體的連接，通斷電源的震動因素、維護的方便性、重力的均衡性，所處地下應考慮防塵、防潮，帶電粒子多的環境內柜內元件的滅弧保護、地下空間有限、柜體高度的考慮，運輸考慮的固定，現場的搬運，零件安裝拆借的方便性，零件的通用性，中間過程的形變量，同時要考慮到經濟效益原則，在相應的結構選最合理的材料。
4、工藝步驟和細節
鈑金加工中的工藝步驟和細節是開關柜性能品質保證的前提，所有的技術理論都很明晰合理了，那么加工是成果轉化的關鍵，所以柜體的結構是骨骼是基礎，是生產合格開關柜的保證，而工藝細節是血肉，是高品質、高性能、人性化開關柜精品的前提。
二、開關柜設計注意事項
開關柜進行設計時,要使得設備的元件都在規定的凈距內,特別是一些露在外面的的元件,因為這些元件都是帶電的,所以保持一定的距離十分必要,這樣才能保證整個大環境的安全。
為了保護電力系統的正常運行,避免不利因素的干擾,降低短路問題的出現概率,就要保證元件間的空氣間隙在要求范圍內。在海拔超千米的的的地方,要是把空氣作為高壓配電系統的絕緣介質,那么標準的設計規范就要求開關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,而當海拔過于高時,還應對開關柜的距離間隙進行再次的調整,以便使絕緣距離保持在合理的范圍內。
對于高海拔可以采取以上措施,但對于空間有限的配電室而言,隨意調整距離是不現實的,因為它的有限空間使得開關柜不能太大,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。對這些熱縮材料要精心養護,減緩縮套管的老化進度,使得它們的絕緣力保持在良好的強度內,讓專人負責定期的檢查工作,有問題及時上報,及時解決。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體的距離在15 mm以上。
三、開關柜設計安裝要求
1、母線連接
核實母線規格、數量應符合要求，進線相序相位是否一致。穿接母線，用力要均勻、一致、柔緩。母線搭接面應平整、無氧化膜，鍍銀層不得銼磨，均勻涂抹電力復合脂。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在規范要求范圍內。
2、柜體接地檢查
高、低壓控制柜在基礎埋件與接地網連接良好，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，應以銅軟線與接地的金屬構架可靠地連接；柜內供檢修用的接地觸頭與本工程的接地網之間也應有可靠的電氣通路。
3、開關柜機械部件檢查
（1）柜面油漆應無脫漆及銹蝕。
（2）所有緊固螺栓均應齊全、完好、緊固。
（3）柜內照明裝置齊全。
4、開關柜電器部件檢查
（1）各種電氣觸點應接觸緊密，通斷點順序正確。觸點上涂抹紅導電脂，觸點壓痕應清晰、均勻，觸點插入深度符合廠家規定。
（2）檢查帶電部分對地距離是否符合要求。
（3）對照施工圖檢查二次接線是否正確，元件配制是否符合設計要求。
5、開關柜調試
（1）臨時送電調試條件，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，高低壓側母線未連接。現場接進臨時電源能提供直流柜供電，及調試設備時的用電。
（2）高壓電氣設備交接試驗，高壓電氣設備包括：10KV變壓器、10KV斷路器、10KV母線、電壓互感器、電流互感器等、其交接試驗標準按GB 50150－2006執行。試驗時，成排高壓柜可整組進行對地和斷口間測量絕緣電阻及交流耐壓試驗。
（3）高壓柜繼電保護試驗，高壓柜的繼電保護試驗應按所給定值逐一進行調試，之后進行整組傳動試驗及備自投試驗，發現問題及時進行處理。
（4）高壓柜機械及電氣部件檢查
（5）低壓柜一二次回路調試，根據現場情況，臨時電接入低壓母線一相或三相，提供控制回路供電，分段進行一二次回路的調試工作。
結語：綜上所述，隨著科技的不斷進步以及社會的不斷發展，對產品的性能和品質要求也在提升，要與國際接軌，就必須在符合國家和行業標準前提下，在重視產品結構設計，保證基本質量的情況下，注重產品的設計和加工細節，綜合性考慮，精細化制造，提高效率和效益的同時，提升產品性能和品質，才能在開關成套行業，打造真正的精品，提升產品的品牌實力。
參考文獻：
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第3篇：開關柜設計范文
[關鍵詞]開關柜設計智能斷路器額定電壓
中圖分類號:TN7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210024-01
一、前言
隨著電力電子技術和微電子技術的發展與應用,國外各大公司在低壓供電系統集中監控的基礎上,開展智能化的低壓成套開關設備的研究,并在20世紀90年代后期智能斷路器、智能型開關柜及其它智能元器件已經形成商品化進入市場,并逐漸推廣應用,而我國雖已完全掌握了微處理器電控產品上的應用技術也已有一些帶接口全數字產品問世,但反映國際水平的智能型低壓配電裝置和智能控制器還處于空白。本文簡要地介紹該開關柜的設計方案、主要技術指標和功能等。
二、開關柜的設計方案
課題組根據掌握的資料,對比分析了國外已有的智能化低壓開關柜的優缺點,本著實用的原則,決定采用:主開關選擇國內知名企業――常熟開關廠的CW1型抽屜式智能型萬能式斷路器,并采用相應的智能控制器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低壓配電網絡。目前市場上主要有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起總保護作用。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級和4級,抽屜式和固定式,可倒進線安裝,多種智能控制器,提供不同功能,具有隔離功能等等。
(一)整機原理方案。本設計采用采用抽屜式結構、智能化元件的方案。主開機采用CW1-5000型斷路器的額定電流為4000A～5000A,極數為3級,使用類別為B類,最大閉合時間為70MS。所用ST48H型智能控制器除具有熱記憶、短延時、負載監控保護、MCR接通分斷和模擬脫扣保護、單相接地保護、漏電保護、斷路器觸頭磨損定量測量等保護功能外,還具有電流表、電壓表、功率表、功率因數表、故障檢查、自診斷等多種輔助功能,同時具有通訊接口,可實現遠距離的“四遙”功能。
圖1整機原理方案
(二)環境溫濕度監控方案。各類標準中規定低壓電器產品都有一定的運行環境。如污染等級、海拔高度、周圍空氣溫度和濕度等。污染等級可通過柜體來保證,而海拔高度不超過2000m都應正常運行。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,在開關柜上配備了自行研制的HTC-1型溫濕度控制器,可在設備需要的溫濕度范圍內任意設定溫濕度值,并具有溫濕度等參數的數碼顯示、遠距離通訊以及負載回路故障在線監測報警等多種功能。
(三)柜體結構設計方案。開關柜由母線室、功能單元室、電纜室和底座四部分組成。柜體由模數化尺寸的型材用角部件連接而成,可在長、寬、高三維方向均以相同模數任意擴展。并且結構件上按基本模數的倍率布設絲孔,實現結構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,當任何一個抽屜單元被抽出時,其它抽屜單元及總線通信系統將不受干擾地繼續工作,避免不必要的停機。
三、主要技術指標和主要功能
(一)主要技術指標。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.母線短時耐受電流1s:AC400V時為 80kA;AC600V時為 65kA。
(二)主要功能。1.具有多種智能保護功能:長延時、短延時、瞬時過流保護,單相接地保護、負載監控保護、MCR接通分斷和模擬脫扣保護、漏電保護等。2.測量顯示功能:可對相電流、相電壓、線電壓、頻率、功率、功率因數、環境溫度、濕度參數等進行測量并在本開關柜上顯示,也可通過標準的RS485接口將數據傳輸到中央控制室顯示。3.自我監控功能:對設備及操作的運行監視,對環境溫度、濕度的自我監控,對觸頭磨損的指示,對保護裝置的自檢等功能,保證了供電的可靠性。4.通信功能:通過標準的RS485接口與中央控制室的計算機連接,可在中央控制室對開關柜進行遙控(如合閘、分閘等)、遙調(如調整有關保護參數)、遙測和遙信。
四、試制情況及結果
該產品經檢測,各項技術性能指標均滿足設計和工藝要求,樣機經國家電控配電設備質量監督檢驗中心進行型式試驗,試驗項目(含溫升試驗、介電強度試驗、保護電路連續性試驗、功能單元互換性試驗、功能單元機械操作試驗、防護等級試驗、短路耐受強度試驗等12項)均符合有關要求,試驗結果合格;而其7項短路強度試驗經廣州市電器研究所檢驗也符合有關標準要求,試驗合格。一年多的現場運行情況表明:該開關柜功能完善,性能穩定可靠,安裝靈活,維護方便。該產品已通過廣東省科學技術廳的鑒定。
五、結束語
綜上所述,該產品柜體結構件全部實行模數化尺寸的型材,并且在結構件上按基本模數的倍率布設絲扎,實現了結構件之間和柜體之間的無螺母連接,使柜體組裝靈活方便。母線排使用非標尺寸(也執行本柜體的模數尺寸),并采用無孔壓接方式,既連接靈活,又搭接可靠。同規格的抽屜單元之間互換性強。主開關采用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,使設備除具有過載、欠壓、短路、漏電、防誤等多功能保護特性外,還具有電流表、電壓表、功率表、功率因數表、環境溫濕度監控、故障檢查、自診斷等多種功能,同時可通過標準的RS485接口實現數據傳送和監控管理系統的“四遙”功能,便于中央控制室的計算機進行集中監控,從而避免不必要的停電及其它事故的發生,提高了供電的可靠性和安全性。
參考文獻:
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[2]曹金根、金佩琪,低壓電器和低壓開關柜[M].北京:人民郵電出版社,2005.
第4篇：開關柜設計范文
[關鍵詞]開關柜 電氣設計 標準化
中圖分類號：TM121.1.3 文獻標識碼：B 文章編號：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
開關柜，又稱成套開關或成套配電裝置：它是以斷路器為主的電氣設備，是指生產廠家根據電氣一次主接線圖的要求，將有關的高低壓電器（包括控制電器、保護電器、測量電器）以及母線、載流導體、絕緣子等裝配在封閉的或敞開的金屬柜體內，作為電力系統中接受和分配電能的裝置。隨著行業技術的發展，用戶對10kV高壓開關柜的供貨要求越來越高，對供貨響應的速度提出了較高的要求，這就要求廠家提高響應速度和產品質量。開關柜標準化設計是一個可供選擇的方法。
2.設計流程標準化
搜集工程項目相關資料，技術協議，電氣一次方案設計的確認函，微機保護裝置工程設計資料等到位后進行電氣二次設計。1）設計員首先認真閱讀訂貨技術協議，并記錄用戶對二次控制部分的特殊要求（與標準二次不一致部分）、難以滿足的條款及對元器件的特殊要求（電器元件、電纜、微機保護裝置等）。對于所記錄的內容給用戶及設計院發傳真澄清并要求按標準二次進行設計，若對方同意，必須有帶簽字的書面證明。2）填寫二次設計檔案，逐條列出本站對二次部分的特殊要求，并說明準備采取什么措施；若本站的二次設計對一次設計有影響，應及時聯絡并提供給一次主設，簽字后復印保存。3）與一次主設溝通，了解一次圖紙送審情況。一般是一次圖紙送審確認后，由一次提供給二次完整的確認主接線圖，開始進行二次圖紙設計，若生產進度緊急，可同時進行。4）在做二次送審圖之前，要與設計院及業主聯系，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；鑰匙開關如何配置，同一類開關柜鑰匙是否通用，不同類開關柜之間鑰匙是否通用，原則上要求有書面依據。5）二次送審圖設計完成后，送校核，校核完畢，以電子郵件的形式發給業主及設計院二次主設，并確認其收到。6）送審后，應及時與設計院進行溝通了解其審核情況，并將情況告知主管工程師，與設計院溝通時若出現對方要求增加或修改協議內容時，必須要有簽字的書面依據。7）圖紙確認后（以確認函為準）。同時進行如下流程：打印白圖送校核（校核人員應認真填寫電站設計校核檔案）校核完返回修改校核簽字圖紙入庫走簽字流程下發圖紙，指導生產。8）完成的設計檔案中包括：①二次設計檔案、②電站設計流程檔案、③電站設計校核檔案。將本站資料整理入檔，資料內容如下：①技術協議、②確認函、③設計檔案、④重要傳真、⑤會議紀要、⑥信息聯絡單。
根據前文所述，可繪制10kV開關柜二次標準化設計流程圖如下圖所示。
3.圖紙設計標準化
以10kV開關柜KYN28A-12為例，進行圖紙設計標準化說明。根據圖紙內容包含的信息：可將二次設計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。
圖紙框架規劃完畢后可引入專用電氣設計軟件。電氣設計軟件通常有如下功能：數據存儲標準化。這里所說的數據指的是工程項目設計需要用的符號庫、部件庫、表格、報表模板以及項目文檔等，這些數據存儲位置，它們的文件夾層級結構，它們的讀寫權限分配，通過何種方式訪問或修改它們，這個部分也叫數據的管理。主數據標準化。主數據指工程項目設計中所用到的各種數據，除了符號、圖框、表格、字典、部件以外，也包括宏、項目模板、圖片、手冊甚至機械件的圖紙。在主數據標準化階段，需要先定義哪些主數據是我們項目設計需要用的；然后定義如何創建這些數據。比如部件庫，我們在標準中必須約定所需要填寫的字段： 部件編號、ERP編碼、名稱、制造商、長寬高尺寸、圖形宏（2D或3D）、原理圖宏（如果需要）以及功能模板。
根據前文所述標準化設計思路，二次原理圖可用于與設計院及用戶的溝通，側重于控制原理的實現；原件布置圖及端子排圖用于與車間工人的溝通，側重于指導工廠生產。通過圖紙設計標準化規劃，引入電氣設計軟件，可將通用化、標準化的設計內容模塊化，可以將工作任務分解，借用標準化模塊進行設計工作。提高工作效率，減少錯誤率。
4.總結
通過對高壓開關柜電氣二次設計流程及圖紙設計的標準化：1）有利于技術人員快速掌握高壓開關柜電氣二次設計的基本流程及方法；2）有利于提高企業技術人員的工作效率，提高企業對用戶的響應速率，從而提升企業產品的競爭力。
參考文獻
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[5]供配電系統[M]楊岳 科學出版社 2010
第5篇：開關柜設計范文
【關鍵詞】改進型MNS低壓柜;結構設計;垂直排;一二次插件固定板
0 引言
隨著我國經濟建設的迅速發展，對電力的需求與日俱增，用電、供電的規模日益增大，對電氣設備的要求也越來越高。為保證電力系統、電氣設備的安全可靠運行，對于電氣設備的設計與制造來說就顯得尤為重要。MNS低壓抽屜柜廣泛應用于發電廠、變電所和大型建筑、機場、醫院、工礦企業、地鐵工程等各種低壓配電系統作供電及配電之用。由于標準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MNS低壓抽屜開關柜改進型結構設計進行一些分析、闡述。
1 標準型MNS低壓抽屜開關柜的特點及參數
MNS低壓抽屜柜框架是由模數E=25mm的“C”型材組裝而成，其具有以下特點：
1）設計緊湊：以較小空間能容納較多的功能單元。
2）結構通用性強，組裝靈活：以25mm為模數的“C”型型材能滿足各種結構形式、防護等級及使用環境的要求。
3）采用標準模塊設計：分別可組裝保護、操作、轉換、控制、調節、測定、指示等標準單元，用戶可根據需要任意選用組裝。以200余種零部件組成不同方案的框架結構和抽屜單元。
4）安全性：大量采用高強度阻燃型工程塑料組件，有效加強防護安全性能。
5）技術性能高：主要參數達到當代國際技術水平。
6）裝配方便：大量使用自攻絲，不需要特殊復雜工具。
標準型MNS低壓抽屜柜參數
抽屜回路規格：8E/4、8E/2、8E、16E、24E共5種抽屜規格;
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;
防護等級：IP00～IP40
柜體外形尺寸：
以上參數中8E/4抽屜最大電流能達到32A，8E/2最大電流能達到63A;所有抽屜單元內進出線全部是導線連接;封閉在高強度阻燃功能板內的垂直排規格為50×30×5，在一定條件下的電流值只能達到1000A。由于現在工程項目廠房面積有限，壓縮配電室空間，設計院不得不在設計圖紙上想辦法，壓縮柜體空間，標準型MNS低壓抽屜開關柜有一定局限性，不能滿足條件。
2 改進型MNS低壓抽屜開關柜的特點及參數
改進型MNS低壓抽屜柜具備標準MNS低壓抽屜柜的所有特點;
改進型MNS低壓抽屜柜參數;
抽屜回路規格：8E/4、8E/2、8E、12E、16E、24E共6種抽屜規格;
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1750A;抽屜輔助回路10A;
防護等級：IP00～IP40
改進型MNS低壓抽屜柜和標準MNS低壓抽屜柜柜體的外形尺寸一樣;以下6項是主要改進項：
2.1 標準型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 標準型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 標準型MNS低壓抽屜一次插件更改
2.4 標準型MNS低壓抽屜8E/4、8E/2轉接單元的更改
（上接第101頁）2.5 標準型MNS抽屜柜垂直排的更改
原標準型MNS抽屜垂直排只有50×30X5一種規格，改進型MNS抽屜柜垂直排有6種規格，分別為：40×6、50×6、60×6、80×6、100×6、120×6，改進后的垂直排電流可以達到1750A。
2.6 標準型MNS抽屜柜二次線的更改
原標準型MNS抽屜二次線只有32線一種規格，改進型MNS抽屜柜二次線有多種規格，其中有8線、10線、12線、24線等，最大可達到32線，二次線數可以根據客戶實際需要選用，從而降低了成本。
3 改進型MNS低壓抽屜開關柜突出特點
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）單元抽屜內有效安裝空間比原來增大;
4）標準型MNS抽屜內都是用導線連接，400A以上電流由2根或3根70mm2導線連接，導線又粗又硬，不好打彎，很是困難。現在400A以上電流可以用銅排連接，連接更方便;
5）標準型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，改進后垂直排規格可以做到120×6，載流量達到1750A，容量比原來增加較多;
6）二次插件線數可以根據二次元件的多少來選擇，節約成本;
7）水平排母線可以做到5000A;
8）垂直排防護罩采用鋼板折彎而成，上面有規則的沖很多散熱孔，既美觀又實用。
4 結語
綜上所述把標準型MNS抽屜開關柜特點和參數的局限性列舉出來，并通過有針對性的改進，可以看出，改進后MNS低壓抽屜開關柜突破了原有的一些局限性，已經在工程項目中廣泛的應用。隨著電氣工業的日益發展，客戶的需求越來越高，今后在低壓柜體結構設計上會越來越成熟。在此，對標準型MNS柜體結構設計上的一些改進，與大家共同分享，希望同行們提出寶貴意見。
【參考文獻】
[1]GB7251.1 低壓成套開關設備：第七章 設計和結構要求[S].
第6篇：開關柜設計范文
關鍵詞：無線測溫；發熱；可靠性
中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A
電力設備在正常工作時都會產生發熱現象，高壓開關柜設備的連接處發熱現象會更加明顯，尤其在環境溫度升高的條件下，此種現象尤為嚴重，長期如此會加速電力設備的老化速度，引起電力設備的絕緣性能和工作穩定性下降，可能引起重大的電力事故，造成難以彌補的人員傷害或重大的經濟損失。以往的電力設備的溫度檢測僅僅是靠工作人員定期完成的，費時費力，工作效率極低，利用紅外線測溫儀設備無法對正在運行的封閉式高壓設備進行溫度監控，導致不能及時發現潛藏的隱患，有些電力設備的接頭位于隱蔽之處，不便觸及與測量，這又給運行人員帶來了極大的不便。為了解決上述問題，電力設備的無線測溫監控系統在電站的運行應運而生。
1溫度監測必要性
水電站發生高壓設備因過熱而引起火災， 導致設備損壞而被迫停機，短時間內無法恢復生產，從而造成重大經濟損失。引起設備過熱和火災發生的直接原因是接觸電阻過大，長期運行造成的接觸面過熱、燒穿絕緣等。高壓開關柜通常要能承受高達到4000A的工作電流，設備在長期運行過程中，開關的觸點和母線的連接點因老化或接觸電阻過大而發熱并形成惡性循環，開關柜內有高壓，空間封閉狹小，無法進行人工巡查測溫。傳統的測溫系統依靠運行人員定期的監測與測量才能得出，傳統的電力設備溫度的監測耗費大量的人力物力，由于人的局限性，所測得的數據存在不確定誤差，甚至會出現錯誤，而且潛在的故障威脅不能及時發現并作出應有的處理，致使出現不必要的人員傷亡和財力的損失。
2封閉式高壓開關柜溫度升高原因分析
高低壓開關柜采用封閉式結構，散熱效果差，熱積累大，并長期處于高電壓、大電注和滿負荷運行，其結果造成熱量集結加劇，溫升直接危害電氣設備的電氣絕緣。全封閉高壓開關柜，在設備長期運行過程中，開關柜中的觸點和母線排連接處等部位因老化或接觸電阻過大而發熱，而這些發熱部位的溫度無法監測，由此最終導致火災事故。近年來，在電廠已發生多起開關柜過熱事故，造成火災和大面積的停電事故，解決開關柜過熱問題是杜絕此類事故發生的關鍵。
五一橋水電站高壓開關柜電氣設備工作現狀
五一橋水電站地處四川省甘孜州九龍縣高海拔地區，晝夜溫差較大，尤其在夏季，白天氣溫較高，站內共擁有11套10.5kV高壓開關柜電氣設備。由于自身的封閉式構造，使得電氣設備本體溫度較高，尤其高壓開關柜的構造與安裝位置特殊，柜體背面與墻體緊密相連，無法使柜內空氣流通達到電氣設備散熱的效果，如圖1、圖2。
圖1 高壓開關柜背面安裝位置
圖2 高壓開關柜整體布置圖
五一橋水電站目前針對電氣設備溫度的監測手段與存在的問題
目前五一橋水電站還采用傳統的測溫手段，共采取以下方式進行各電氣設備的溫度監視：
（1）日常運行人員巡檢、點檢與專業人員的重點巡檢；
（2）按照定期工作利用紅外線測溫儀進行測溫。
五一橋水電站溫度監視存在的問題：
（1）高壓開關柜為封閉式結構，無法進行人工巡查測溫，紅外線測溫儀通過觀察窗進行測溫，其數值不準確；
（2）人工巡查測溫具有間斷性，無法及時觀察到電氣設備溫度的實時情況。
以上存在的問題導致不能及時準確的了解電氣設備運行狀況，易發生不必要的電氣事故。
優化方案
采用深圳泰士特科技有限公司生產的無線測溫系統，結合五一橋水電站實際情況，仔細斟酌，綜合比較，優化電站的測溫系統：
首先針對高壓開關柜內電氣設備進行優化，五一橋水電站共有11套10.5kV開關柜，對柜內觸頭進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33個），具置如圖3 10.5kVI段、圖4 10.5kV II段和圖5 10.5kV III段（注： 為安裝無線測溫元件位置）。
圖3 10.5kV I段無線測溫元件安裝位置
圖4 10.5kV II段無線測溫元件安裝位置
測溫通訊終端安裝在中控室上位機監控配電柜內，采用導軌式安裝，溫度監測預警工作站軟件安裝在工業電視監控電腦內。通訊終端負責接收各無線溫度傳感器發出的溫度數據，并通過網線，將數據傳送至上位機工業電視監控電腦，通過監測預警工作站進行溫度數據實時監控。
該系統具有如下使用特點：
（1）準確，可靠地監測各觸點溫度，現場溫度和報警信息實時傳輸至電站監測系統；
（2）可根據監測部位不同，對各傳感器的報警值進行單獨設置；
（3）監測點與接收設備之間無直接聯系，無絕緣問題，不受日光或其他光照影響；
（4）免維護安裝，簡便安全，一次完成，無需任何其他操作；
（5）多種報警模式選擇，便于及時采取措施，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，可對故障點現象描述和處理過程提供錄入功能，方便后期進行事故分析；
優化原則
根據實際應用為出發點，并考慮到系統投資的長期效益，對高壓開關柜測溫系統進行優化設計，設計原則如下：
（1）實用性：設計時重點考慮系統的實用性，滿足正常運行需要。
（2）可靠性：系統采用先進成熟高科技技術，讀數準確，可靠性高。
（3）先進性：無線測溫系統采用無線傳輸，減少了封閉式開關柜的布線需要，節省了人力物力，達到了優化目的。
結語
實施該優化方案后，改變了傳統的測溫手段，運行人員能夠在中控室上位機實時監控高壓開關柜內電氣設備的實際溫度，在日常工作中對溫升曲線進行分析，及時掌握電氣設備運行工況，做好事故預想，并且為電氣設備運行提供溫度數據，對溫度升高等不良現象能夠及時發現，及時處理，避免事故擴大化，造成不必要的損失。
參考文獻
第7篇：開關柜設計范文
本設計綜合運用現代測量技術，通過無線測溫的方式，實現了高壓開關柜內溫度數據的自動化測量，很好的解決了在高電壓大磁場環境下，開關溫度在線檢測困難的問題；開發的適用于特殊工況下的溫度測量裝置能夠以紅外無線傳輸方式實現了高壓側與低壓側的電氣隔離。
【關鍵詞】MCGS 開關柜 母線 溫度
在整個供配電系統中，開關柜是最重要的環節之一，其運行的安全性直接關系著整個電力系統的安全。由于開關柜一般為密閉裝置，散熱條件差，再加上用電設備長期滿負荷甚至超負荷運行，導致發熱量過大，熱積累加劇，從而引發破壞柜內設備絕緣部件甚至短路、火災等重大安全生產事故。如何便捷、有效地實時監測開關柜內母線溫度便成了電力工程技術人員所共同面臨的時代課題。
1 系統的工作原理
本系統中采用接觸式安裝溫度傳感器用以測量母線發熱點溫度，溫度測量部分安裝在母排上，負責采集對應測溫點的溫度值，溫度數據從測溫單電機的串口發送端（P3.1）送到紅外編碼/譯碼器MCP2120，由它將信號編碼調制后送低功率紅外收發模塊TFDU4100通過紅外光傳給系統下位機模塊中的TFDU4100，系統下位機模塊中的TFDU4100接收到紅外信號后將其送過與之相連接的紅外編碼/譯碼器MCP2120，解調譯碼后送給下位機進行數據處理。系統下位機模塊能夠同時接收多個溫度數據，它通過無線方式收集各測溫點的溫度數值，并采用RS-485總線的主從結構方式接受上位機輪詢，將數據上傳給作為主機的上位PC機，接受上位機的控制命令及溫度限值；同時又能夠處理接受的紅外無線溫度數據、顯示母線溫度并能夠進行現場報警。上位機采用MCGS組態軟件開發監控系統，通過RS―485總線集中監管整個系統、控制命令、輪詢溫度值、處理保存并打印數據等。其工作過程如圖1所示。
2 系統的硬件部分
從系統所實現的功能的角度將硬件部分劃分為幾個具有相對完整功能的模塊：測溫及傳輸模塊、數據處理模塊、通信模塊。其中測溫及傳輸模塊由以底層單片機、紅外編碼/譯碼器、紅外收發模塊構成，完成溫度的接觸式采集和紅外無線傳輸功能；數據處理和通信模塊則是由上位機、RS-485總線網絡和下位單片機共同組成的主從分布式結構系統。
2.1 測溫及傳輸模塊
測溫及傳輸模塊硬件結構如圖2所示。主要用來檢測結點溫度并通過紅外方式無線發送給通訊層中數據處理模塊。所用主要元器件有DS18B20、紅外收發裝置、AT89C52單片機及電路配套的電阻、電容等。其中，紅外收發裝置硬件接口方式如圖2所示。
2.2 通訊層硬件設計
通訊層的核心處理器是AT89C52單片機系統，它通過RS―485總線與上位機通信，同時通過紅外方式收集對應底層采集設備的溫度數值。在硬件設計上，該層中單片機與紅外收發設備的硬件聯接方式與測溫及傳輸模塊中類似，與上位機通過485總線實現通信。
2.3 上位機串口通信的硬件設計
為了配合本系統測溫裝置和上位PC機之間進行數據傳輸設計中選擇無源轉換器MWE485C，實現RS-232/RS-485信號轉換。該產品是由武漢鴻偉光電技術有限公司研發生產的一款性價比較高的信號轉換器，使用時將標準DB9孔串口與計算機的串口直接連接，接線端子中A+和B-與RS485中對應連線即可。
3 系統軟件設計
本系統的軟件設計主要包括用于測溫傳輸模塊和數據處理模塊的單片機軟件設計及用戶監控軟件設計兩大部分。
3.1 單片機軟件的設計
由于本系統中最底層和通訊層所選用的均為AT89C52單片機，所以軟件設計部分的主要子程序包括溫度測量、信號發射、信號接收、串口通信等內容。其中最底層單片機承擔的主要是溫度測量和無線發送溫度數值的功能，程序編寫比較簡單，不再贅述，下面主要介紹一下通信層單片機的程序設計。
通信單片機作為PC機的下位機，它承擔了兩個方面的工作：一是采集監測點單片機通過紅外傳送過來的數據并保存在片內自建的存儲區；二是將這些數據通過串行口，用中斷的方式發送個PC機。
通信單片機向采集器要數的發送數據格式為：“！”+ID+數據長度+“#”，接收數據格式為“！”+ID+溫度數據（6字節）+“#” ，其中6字節溫度數據依次為A相溫度值低字節、A相溫度值高字節、B相溫度值低字節、B相溫度值高字節、C相溫度值低字節、C相溫度值高字節。通信單片機按發送格式通過紅外循環發送，采集器接收到后先驗證ID號，通過驗證的采集器向通信單片機按“！”+ID+溫度數據（6字節）+“#”的格式發送數據。
通信單片機接收后先驗證開始符是“！”還是“*”（因為PC機的發送開始符是“*” ，采集器發送開始符是“！” ），然后再進行數據處理。程序流程圖如圖3和圖4所示。
3.2 監控軟件
溫度監測系統的主機軟件采用MCGS組態軟件。系統的設計組態設計思想，從最大程度地方便用戶的角度開發設計，在保證功能全面實用、性能安全可靠的基礎上，盡可能做到智能式操作要求。監控軟件功能結構圖如圖5所示。
對上述功能加以區分整合，從功能角度將用戶監控軟件設計分解為兩塊內容：以現場監控、數據處理、數據記錄、監控報警及現場記錄為開發目標的組態設計和以獲取下位機溫度數據、向下位機發送命令及溫度限值為開發目標的單片機驅動構件開發。
3.2.1 組態設計
為實現友好的人機交互，本系統將界面設計成多窗口模式，分別為：封面、監控界面窗口、溫度記錄窗口、報警記錄窗口、歷史溫度曲線窗口及歷史溫度表格窗口等6個功能性窗口，同時根據對系統工藝流程的分析，我們在MCGS 的實時數據庫中創建了78個變量對象，其中開關量8個，數值量62個，字符量7個，組對象1個。
（1）監控界面。
該界面顯示了高壓開關柜中的母線連接情況，主要用來監控多臺開關柜中母線實時溫度情況以及所有監測點中各相溫度超上限報警情況，如果檢測到的溫度高于設定的報警上限，該相對應的報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，普遍設定輪詢時間為5S，但是在組態環境中，這個值用戶可以進行修改，修改范圍為1～30S。每一次輪詢得到的溫度值直接進入數據庫中，由實時數據庫到各界面顯示。本系統提供了對每個站點中每相溫度的“歷史溫度報表”、“歷史溫度曲線”和“實時溫度曲線”三種查詢功能。
（3）報警記錄。
本系統的報警設計分為三個部分：報警輸出、實時報警信息及歷史報警記錄。
其中報警上限值系統初始化時默認設定為35，用戶可以根據實際情況自行設定，點擊圖中“完成”按鈕即可。實現這一功能的方法是在MCGS運行策略中的循環策略中添加如下腳本程序：
！SetAlmValue（ad01，設定值，3 ）
…………
！SetAlmValue（cd14，設定值，3 ）
其中：ad1，ad2，……，cd14是報警對象，“設定值”是定義在實時數據庫中的數值型對象，3是設定的報警類型為上限報警。語句的含義是將對應報警對象的報警上限值修改為設定值。
3.2.2 單片機驅動構件的開發
進行MCGS設備驅動開發的過程，就是依據設備特性及含義設定5個屬性并對8個方法功能的編程過程。
（1）屬性接口的設定。
屬性：DevType=1 表示設備的類型為子設備
屬性：DevStyle=1表示設備的類別串口父設備對應的子設備
屬性：DevChannel=42表示設備的通道個數42個
屬性：DevBaseIO=0表示設備所用IO的基地址為0
屬性：DevIONumber=0 表示設備所用IO地址的個數為0
（2）串口函數設計。
通用串口父設備提供的標準串口讀寫函數有以下三個：
ComOutDat //把數據寫入串行端口并輸出到子設備
ComInDat//從串行端口中讀取數據
Comoutindat//通過串口發送讀數據的命令， 并接收返回數據。
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）接口函數設計。
數據的通訊格式為：開始符 “*” + 通道號+ 數據+ 結束符“！”，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據， 用于串口函數中調用，并規定字符串格式；
調用串口通訊函數：
lngReturn = FetchDataFormComm（0， m _ ob jCommParen t， strMcgsOrder， strMcgsData） //把從串口讀取的數據進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）∥轉換讀取的溫度值，i為通道號；
4 總結
本系統設計上硬件結構簡單、運行穩定、精確度高、實時性好、價格成本合理，能夠實現從監控室到工作現場的無障礙對接，同時，其高安全性的上位機監控系統內所特有的數據曲線記錄分析功能對系統運行故障的預測預防有著十分重要的現實意義。
參考文獻
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第8篇：開關柜設計范文
關鍵詞：變電設備；狀態檢修；策略
中圖分類號：TM文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）12-0384-02
電力系統中絕大多數斷路器的操作次數都比較少，開斷短路故障的機會不多，開斷額定短路電流的機會非常少見。而操作和開斷次數往往遠低于斷路器自身的壽命指標，每次開斷的短路電流不可能相同，要進行正確統計非常困難。過去，對于油斷路器規定短路電流允許開斷次數只有2-3次，正常負荷電流的允許開斷次數約200次，檢修周期較短，檢修頻繁。但是，對于可靠性大大提高的現代高壓SF6斷路器，如果按照第1類指標來決定檢修周期，檢修周期必然會相當長。因此，只能按照第2類指標來進行決策，即長期以來推行的周期性檢修，執行所謂“到期必修”。這種按運行時間制定的檢修周期，只能根據長期的運行經驗來決定，但會帶有很大的隨機性和盲目性。按照這種決策，很多性能良好的開關設備增加了不必要的檢修次數，甚至可能因檢修而留下隱患。
1 變電開關設備的缺陷分析
××電力局的開關裝備水平其近十年的高壓開關缺陷進行統計。
得出以下結論：
（1）油開關缺陷所占比例較高，主要集中在油異常與跳閘達限兩方面。
（2)開關機構缺陷比例較高，且主要集中在液壓機構。
（3)SF6開關運行整體穩定，但氣壓低報警缺陷較頻繁。
（4)真空開關運行整體穩定，缺陷主要集中在開關機構部分。
2 變電開關設備故障規律分析
根據××電力局開關設備經過的幾個不同階段，結合近五年開關設備缺陷分類統計和典型故障分析結果看：
（1)由于油斷路器的開斷能力的限制和其密封性能的不足，使得其開關本體的滲油、不檢修開斷次數達限等規律性故障占據了主導，達到此類開關故障總數的96%左右。
（2)SF6開關總體性能穩定，故障少。特別是以ABB、西門子、阿爾斯通為主的110kV SF6開關設備，其科技含量高，開斷能力和防污閃能力明顯提高，同時滅弧自能化使得機構功小故障少，設備相對穩定。而僅有的兩臺LW6-110型和35kV部分的LW 8-35型國產SF6開關相對故障率較高，主要表現在SF6低氣壓報警。但從缺陷與典型事故可以看出SF6低氣壓報警是一個漸變的過程，且開關自身能檢測，可以控制發展。
（3)真空開關設備的總體運行狀況良好，開關本體故障較少，相對在機械引起的附件故障較多，特別是在無油化改造中采取機構沿用的做法，使ZN-10系列真空開關與CD10電磁機構之間出現配合未達到最佳狀態，使得其機械故障發生率有所提高，主要表現在動作頻繁或連續動作的開關其傳動機械易出現變形、脫銷，輔助開關出現變換不到位等故障。這也是使得統計表中電磁機構故障率和二次回路故障率高的主要原因之一。機構性能不穩定，也主要是一些連續動作中突發性的過程。
（4)國產液壓機構(CY)的滲油、打壓、暴壓故障率較高。總體上看應該說SF6開關、真空開關的本體性能穩定，故障極少，即使國產LW8系列有一些問題，主要也是年泄漏率超標，其具備發展緩慢、運行中可以得到有效控制的條件。油開關本體的故障則具備明顯的規律性和發展緩慢的特性。國產液壓機構運行極不穩定，既具有明顯的規律性的滲油，又具有突發性的暴壓故障，國產彈簧操動機構則相對穩定。斷路器的關合與開斷故障、絕緣故障、載流故障遠少于二次、機構故障。
3 變電開關設備狀態檢修對策
根據上面的綜合分析，提出采取的開關設備開展狀態檢修的總體策略是：
（1)SF6斷路器由于其技術較先進、性能穩定、開斷能力強、防污閃能力高。為此，其應完全依據：①開關觸頭的電壽命，既開關開斷故障電流次數達到產品技術要求時進行大修；②開關機械動作次數達到產品的機械壽命時進行機構的大修；③當開關存在影響正常運行的缺陷時進行針對性消缺檢修；④當開關防污能力不滿足所在地的要求時進行清掃性檢修或外施防污措施；⑤每三年進行一次回路電阻和微水測試。
（2)6-35kV真空斷路器由于其故障基本上是由機械引起，特別是國產和無油化改造的真空開關的機構故障大多數是發生在連續動作過程中，小修對它的控制能力并不強。為此，其應完全依據：①嚴格控制機械動作次數，動作達限時必須及時進行檢修、測試、調整；②加強對發生過連續動作開關的管理仁如出現后加速動作的開關，及時進行機械狀況的檢查；③加強控制回路器件的檢查和調整；④加強對真空泡真空度的測試；⑤不論試驗與否至少每三年應進行一次機構的檢查調試，每年雷雨前有選擇性的進行轉動模擬試驗；⑥每三年進行一次絕緣電阻、回路電阻、交流耐壓測試。
（3)油斷路器由于其故障有明顯的規律性、普遍性和漸變性。為此，應采用①周期性小修和維護方式；②控制開關本體的開斷次數，及時進行解體檢查；③控制大修周期確保開關油密封性能和電氣性能；④運行中每二年進行一次絕緣電阻、回路電阻、泄漏電流測試，每年進行一次絕緣油耐壓試驗。
（4)對于配國產液壓機構，由于液壓機構性能不穩定滲漏油嚴重維護工作量大，我們建議仍延續一年一次的小修制度和二年一次的解體檢修。
（5)加強巡檢及開關傳動模擬試驗，強化檢修人員的設備狀態巡檢和消缺工作。首先工作重點做了調整，特別強調開關的實際動作模擬、控制回路的檢查、轉動部件的檢查、設備附件的維護。通過每年的春季、夏季兩次針對性巡檢，一方面更全面掌握了設備的真實狀態，做到心中有底，另一方面通過檢查、維護，控制回路、轉動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)由于開展狀態檢修的根本目的是降低成本、提高供電可靠性。所以，我們在進行設備個體狀態評估的同時結合設備組結構、電網結構進行間隔綜合評估，以實現成本最低化、供電效益最大化的目的。具體原則是：①加強戶內母線設備的防污能力仁加絕緣熱縮；②逐步提高電纜的絕緣等級(由8.7kV提高到12kV )；③間隔工作堅持“以小靠大”原則，統一時間減少重復停電；④對變電站一、二次設備進行綜合評估，根據評估結果制定檢修策略。
4 結語
實施狀態檢修是對檢修制度的一次重大改革，也是企業實現利潤最大化的重要手段。供電企業在開展輸變電狀態檢修的各方條件日益具備時，狀態檢修必將成為變電設備檢修的主流。本文結合××電力局的運行實際，深入分析開關設備的故障規律，提出了設備狀態檢修的整體策略，并依此制定狀態檢修應用導則，在實際中得到很好的應用，指導了變電設備狀態檢修工作的開展。
參考文獻
［1］張金萍，劉國賢等.變電設備健康狀態評估系統的設計與實現［J］.現代電力，2004，21(4)：45-49.
第9篇：開關柜設計范文
關鍵詞:地下工程管線 ;開發區 ;市政管線綜合建設管理機構
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：TV554文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02
隨著我市城市化進程的加快，配套市政基礎設施的建設，地下工程管線星羅棋布、縱橫交錯，愈來愈呈蛛網般密布蔓延之勢……
一、 地下工程管線在城建中的重要作用
目前安陽市常規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、路燈、電信、移動、聯通、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、保證城市整體運行的基礎設施，是城市生存與發展的血脈，承載著城市規劃、建設、管理等重要基礎信息。地下工程管線就像人體內的“血管”與“神經”，日夜擔負著輸送物資、能量和傳遞信息的功能，是城市賴以生存和發展的物質基礎，被形象地稱為城市的“生命線”。
面對城市的飛速發展，地下管線的重要性日益顯現。地下管線具有隱蔽性、復雜性、動態性、信息量大等特點，地下管線的管理遠非地上工程可比，要繁瑣和困難得多。因此，做好地下管線的規劃、建設、管理工作，責任重大，意義深遠。而加強地下管線的規劃管理，使之逐步規范化、制度化，越發顯得迫切和重要。
二 、開發區管網建設的現狀、存在的問題
1、現狀
目前，安陽市開發區主要道路已基本敷設了給水、雨水、污水、供電、供熱、天然氣、電信、移動、聯通、有線電視、軍用通訊等管道。其中：給水由水務公司管理；排水（雨水、污水）由開發區市政部門管理；電力由開發區市政部門、供電局管理；路燈由開發區市政部門管理；熱力由益和熱力公司管理；燃氣由華潤燃氣公司管理；弱電通訊則分屬各個權屬單位管理。
地下工程管線基本格局已具備，但也存在諸多問題，例如：因地塊建設的時序性，已建多種管道連通性差，系統性差；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還將持續很長一段時日，期間雨污繼續混流，環境污染加劇；因供電、供熱、供氣工程長期滯后于城市的發展，供需矛盾日益加大，等等。種種問題均需依靠進一步加強設施建設，逐步完善管網來解決。
2、 存在的問題
（1）缺乏統籌協調的管理工作機制
目前，地下管線管理較為突出的問題是亂，管線權屬單位多且雜，直接造成管理工作的行政主體不明確，集中反映在對地下管線的權屬主體方面，缺乏統籌協調的管理工作機制。
管線權屬單位也是由于多頭領導，缺乏統一的總體規劃和協調，只顧本部門利益，忽視全局利益；只考慮眼前建設，忽視長遠發展，道路反復開挖，管線重復建設，造成城市地下空間資源的浪費和不可估量的經濟財產損失。
以開發區范圍內的軍用光纜為例，橫亙開發區多條道路的國防光纜，因其特殊性，一度成為“燙手的山芋”，與之搭界的多項工程因遲遲協調不成而擱淺或延誤，造成大量寶貴的人力物力財力精力的浪費。
（2）缺乏行之有效的科學規劃
在城市建設中，科學規劃意識淡漠的現象一直存在，重地上建設、輕地下設施，對于隱蔽的市政工程管線的規劃，上述意識猶為突出，各類管線專項規劃的編制嚴重滯后。因缺乏科學有效的統籌規劃相支撐，已建多種管道隨意性大、可持續性差。市政管線工程亟待在科學縝密、合理適用的總體規劃的引導下，逐步完善。
（3）缺乏有效監管
長期以來，因地下工程的隱蔽性和時效性，常常是監管缺乏應有的力度。在現行的城鄉規劃法和城市規劃管理條例中，對地下管線規劃管理的有關條文少之又少，對新建、改建、擴建地下管線沒有嚴格的規定。因此造成政府部門對地下管線管理方面的職責不明，沒有建立長效的管理機制。
如某些地下管線建設不按規定辦理規劃審批程序，地下管線施工建設屢屢違背規劃，不按規定進行竣工測量，或竣工測量的圖紙資料不按規定報交檔案管理部門；主管部門又缺乏有效手段要求各施工單位按規定移交相關資料，最終無法形成全面、準確的城市地下管線信息檔案系統。種種的不知情、不掌控，極大影響了以后市政工程規劃的批復管理。
（4）缺乏基礎資料
城市地下管線近年來建設速度快，規模大。我市曾在2006年進行過地下綜合管線的普查工作，建立了地下綜合管網信息管理系統，由于缺乏一套有效的動態監管制度，地下管線數據庫存在資料不全、質量不高的現象。各管線專業部門為方便工作，也建立了獨立的信息系統，但是各系統的數據格式、數據標準、信息平臺等各行其是，信息無法共享。
由于缺乏全面準確、不斷更新的管線綜合圖或數據庫，在城市建設的過程中，多次發生地下管線在施工中遭到破壞的現象，對企業生產、市民生活造成很大的影響。
三 、外地市值得借鑒的經驗
1 、統一規劃和建設地下管線
自20世紀50年代開始，德國每個城市都以立法的方式對地下管道建設問題進行了明文規定。根據有關地下管道建設的法規，德國各城市都成立了由城市規劃專家、政府官員、執法人員及市民等組成的公共工程部，統一負責地下管道系統的規劃、建設和管理與安全監管等。所有工程的規劃方案，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。這些設施的分布必須與周邊既有的管道一致。對于較大的地下管道工程，還必須經議會審議。
2、 建設綜合管溝
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展方向。
早在1833年，巴黎創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。隨后一些發達國家也相繼建設了共同溝。1958年，北京在天安門廣場的地下敷設了一條長1076m的共同溝。1994年底，上海浦東新區初步建成了國內第一條規模較大、距離較長的共同溝——張楊路綜合管溝。近幾年，全國掀起了新一輪的城市建設熱潮，越來越多的大中城市開始著手綜合管溝建設的試驗。
四、 關于開發區地下管線規劃建設管理的若干意見
1、 成立市政管線綜合建設管理機構
