低压配电装置安装与检修.doc

学习情境五：低压配电装置安装与检修 电力的高、低压是以其额定电压的大、小来区分的，1kv及以上电压等级为中压和高压，1kv以下的电压等级为低压。 低压电力网-是指配电变压器低压側或从直配发电机母线，经监测、控制、保护、计量等电器至各用户受电设备组成的电力网络。它主要由配电线路、配电装置和用电设备组成。 配电装置-是指由母线、开关电器、仪表、互感器等按照一定的技术要求装配起来，用来接收、分配和控制电能的设备。 配电装置制造-是指在已经制造好的屏架上进行电器元件的安装、母线连接、二次配线、产品调试及产品包装的全过程。 任务一：低压配电装置的选型 目的： 熟知低压配电装置的分类。 技能要求：会进行低压配电装置的选型。（一）分类1.按控制层次可分为配电总盘、分盘和动力、照明配电盘。配电总盘、分盘一般都安装在配电间一个低压配电系统通常包括受电柜（即进线柜）、馈线柜（控制各功能单元）、无功率补偿柜等。当由两组变压器供电时，相应地增加一个受电柜和一个母联柜，控制的功能单元（馈电柜）也就相应增多。受电柜配电系统的总开关，从变压器低压侧进线，控制整个系统。馈电柜直接对用户的受电设备，控制各用电单元。电容补偿柜根据电网负荷消耗的感性无功量的多少自动地控制并联电容器组的投入，使电网的无功消耗保持到最低状态，从而提高电网电压质量，减少输电系统和变压器的损耗。2.低压配电装置按结构不同，分为两大类：一类为抽出式结构（即抽屉柜），如gck（gcl）、gcs、mns等；另一类为固定式结构（即固定型配电柜），如ggd、pgl等。（二）选型目前市场上流行的开关柜型号很多，归纳起来有以下几种型号，现把各种型号的开关柜型号及其优缺点列举如下， ggd系列:1）用途ggd型交流低压配电柜适用于变电站、发电厂、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1000-3150a的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。 ggd型交流低压配电柜是根据能源部，广大电力用户及设计部门的要求，按照安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压配电柜。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，系列性，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。l产品型号及含义ggd型：g-低压配电柜；g-固定安装、固定接线；d-电力用柜l结构特点 ggd型交流低压配电柜的柜体采用通用柜形式，构架用8mf冷弯型钢局部焊接组装而成，并有20模的安装孔，通用系数高。 ggd柜充分考虑散热问题。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。 ggd柜按照现代化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ip20ip40之间选择。 gck系列1）产品型号及含义 gck g是封闭式开关柜 c是抽出式 k是控制中心gck低压抽出式开关柜(以下简称开关柜)由动力配电中心(pc) 柜和电动机控制中心(mcc)两部分组成。该装置适用于交流50(60)hz、额定工作电压小于等于660v、额定电流4000a及以下的控配电系统，作为动力配电、电动机控制及照明等配电设备。 gck开关柜符合iec60439-1低压成套开关设备和控制设备、gb7251.1-1997低压成套开关设备和控制设备、gb/t14048.1-93 低压开关设备和控制设备总则等标准。且具有分断能力高、动热稳定性好、结构先进合理、电气方案灵活、系列性、通用性强、各种方案单元任意组合、一台柜体。所容纳的回路数较多、节省占地面积、防护等级高、安全可靠、维修方便等优点。l结构特点整柜采用拼装式组合结构，模数孔安装，零部件通用性强，适用性好，标准化程度高柜体上部为母线室、前部为电器室、后部为电缆进出线室，各室间有钢板或绝缘板作隔离，以保证安全。mcc柜（即电动机控制中心）抽屉小室的门与断路器或隔离开关的操作手柄设有机械联锁，只有手柄在分断位置时门才能开启。受电开关、联络开关及mcc柜的抽屉具有三个位置：接通位置、试验位置、断开位置。开关柜的顶部根据受电需要可装母线桥。 gcs系列:l产品型号及含义l用途gcs型低压抽出式开关柜使用于三相交流频率为50hz，额定工作电压为400v（690v），额定电流为4000a及以下的发、供电系统中的作为动力、配电和电动机集中控制、电容补偿之用。广泛应用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等场所，也可用在大型发电厂，石化系统等自动化程度高，要求与计算机接口的场所。执行标准:本产品符合gb7251.1-1997低压成套开关设备和控制设备和jb/t9661-1999低压抽出式成套开关设备的要求结构特点： 框架采用8mf型开口型钢，主构架上安装模数为e=20mm和100mm的9.2mm的安装孔，使得框架组装灵活方便。开关柜的各功能室相互隔离，其隔室分为功能单元室、母线室和电缆室。各室的作用相对独立。水平母线采用柜后平置式排列方式，以增强母线抗电动力的能力，是使主电路具备高短路强度能力的基本措施。电缆隔室的设计使电缆上、下进出均十分方便。抽屉高度的模数为160mm。抽屉改变仅在高度尺寸上变化，其宽度、深度尺寸不变。相同功能单元的抽屉具有良好的互换性。单元回路额定电流400a及以下。抽屉面板具有分、合、试验、抽出等位置的明显标志。抽屉单元设有机械联锁装置。1抽屉单元为主体，同时具有抽出式和固定性，可以混合组合，任意使用。柜体的防护等级为ip30 ip40，还可以按用户需要选用。 mns系列:l用途mns型低压抽出式成套开关设备（以下简称开关柜）为适应电力工业发展的需求，参考国外mns系列低压开关柜设计并加以改进开发的高级型低压开关柜，该产品符合国家标准gb7251、vde660和zbk36001-89低压抽出式成套开关设备、国际标准iec439规定mns型低压开关柜适应各种供电、配电的需要，能广泛用于发电厂、变电站、工矿企业、大楼宾馆、市政建设等各种低压配电系统。l结构特点mns型低压开关柜框架为组合式结构，基本骨架由c型钢材组装而成。柜架的全部结构件经过镀锌处理，通过自攻锁紧螺钉或8.8级六角螺栓坚固连接成基本柜架，加上对应于方案变化的门、隔板、安装支架以及母线功能单元等部件组装成完整的开关柜。开关柜内部尺寸、零部件尺寸、隔室尺寸均按照模数化（e=25mm）变化。 mns型组合式低压开关柜的每一个柜体分隔为三个室，即水平母线室（在柜后部），抽屉小室（在柜前部），电缆室（在柜下部或柜前右边）。室与室之间用钢板或高强度阻燃塑料功能板相互隔开，上下层抽屉之间有带通风孔的金属板隔离，以有效防止开关元件因故障引起的飞弧或母线与其它线路短路造成的事故。mns型低压开关柜的结构设计可满足各种进出线方案要求：上进上出、上进下出、下进上出、下进下出。设计紧凑：以较小的空间容纳较多的功能单元结构件通用性强、组装灵活，以e=25mm为模数，结构及抽出式单元可以任意组合，以满足系统设计的需要母线用高强度阻燃型、高绝缘强度的塑料功能板保护，具有抗故障电弧性能，使运行维修安全可靠各种大小抽屉的机械联锁机构符合标准规定，有连接、试验、分离三个明显的位置，安全可靠。采用标准模块设计:分别可组成保护、操作、转换、控制、调节、测定、指示等标准单元，可以根据要求任意组装。采用高强度阻燃型工程塑料，有效加强了防护安全性能。通用化、标准化程度高，装配方便。具有可靠的质量保证。柜体可按工作环境的不同要求选用相诮的防护等级。设备保护连续性和可靠性。 mcs系列:l用途：mcs智能型低压抽出式开关柜是一种融合了其它低压产品的优点而开发的高级型产品，适用于电厂、石油化工、冶金、电信、轻工、纺织、高层建筑和其它民用、工矿企业的三相交流50hz，60hz，额定电压380v，额定电流4000a及以下的三相四（五）线制电力系统配电系统，在大型发电厂、石化、电信系统等自动化程度高，要求与计算机接口的场所，作为发、供电系统中的配电、电动机集中控制、无功功率补偿的低压配电装置。l结构特点：开关柜的基本框架采用c型（或8mf型）开口型钢组装而成，外型统一、精度高、抽屉互换性好。mcc柜宽度只有600mm，使用空间大，可容纳更多的功能单元，节约建设用地。柜内元件可根据用户不同需求，配置各种型号的开关，更好的保证产品高的可靠性。装置可预留自动化接口，也可把智能模块安装在开关柜上，实现遥信、遥测、遥控等三遥功能。抽屉功能单元可分为mcci、mccii、mcciii三种。mcci型：抽屉宽600mm，高度分180mm，360mm，540mm三种，每柜可安装高度为1800mm，按所需抽屉大小进行组合，最多可装10个单元，适用于较大电流的电动机控制中心和馈电回路。mccii型：抽屉宽600/2mm，高度分200mm，可安装高度为1800mm，按所需抽屉大小进行组合，最多可装18个单元，适用于100a以下的单元。mcciii型：抽屉宽600/2mm，高度分180mm，360mm，540mm三种，可安装高度为1800mm，按所需抽屉大小进行组合，最多可装20个回路，适用于100a以下的单元。操作机构：每个抽屉上均装有一专门设计的操作机构，用于分断和闭合开关，并具备机械联锁等多种防误操作功能，mcci型抽屉有一套“断开”、“试验”、“工作”、“移出”四个位置的定位装置，抽屉为摇进结构，mccii型、mcciii型抽屉单元为推拉式，设置有定位装置，并有防误操作功能。（三）各种型号开关柜的区别l.gcs、gck、mns、ggd开关柜区别ggd是固定柜，gck、gcs、mns是抽屉柜。gck柜和gcs、mns柜抽屉推进机构不同；gcs柜只能做单面操作柜，柜深800mm，mns柜可以做双面操作柜，柜深1000mm。l.几种型号的异同点：产品型号互换性联锁位置固定与抽出混装方式抽屉推进式抽屉间隔安装方式分断接通能力二次最大安装回路数动热稳定性垂直排gck差无可以左右高16好三相gcs良好良好不明显可以旋转高20高三相mns良好良好不明显可以联锁强20强三相四线表一l 模数：gck (森源)最小抽屉单元1模数:gcs最小抽屉单元1/2模数，mns(进口abb技术)最小抽屉单元1/4模数。l 母线：mns和gcs的水平母线都是后出线与前左的抽屉单元、前右的电缆出线室有隔板隔开，他们的垂直母线是组装在阻燃型塑料功能板中更可靠。而gck水平母线是设在柜顶上，垂直母线没有阻燃型塑料功能板，电缆出线可后出，也可做成右侧电缆室出线，但抽屉推进机构和gcs、mns不同，比较简单。l 抽屉： gcs最小只能有1/2抽屉，mns有1/4抽屉，mns抽屉另有联锁机构，而gcs只是开关本身有。 l.gcs与mns的区别1，原产地不同：gcs是国内自主设计开发的。mns是从abb公司引进的。gcs是从96年开始投放市场，很多方面都是仿照mns，例如水平母线，进出线方式等。2，钢型拼装不同：gcs是由8mf（ks）型钢拼装而成，而mns是由c（kb）型钢拼装的。从强度上讲gcs要优于mns。但是从美观上讲， mns要比gcs好看，很多厂家都采用c型材做gcs。gcs原始设计最大电流只能做到4000a，而mns可以达到更高，经过很多改进gcs现在达到6300a。3，抽屉机构不同：gcs采用旋转推进机构（cjg-13），而mns采用的是大联锁。相比之下gcs抽屉比mns抽屉插拔更省力一点。4，安装模数不同：mns柜安装模数是25mm而gcs是20mm，gcs最多可做11层抽屉，mns可以做9层，但是mns可以做双面柜（正反两均装抽屉）。因此gcs最多可做22个抽屉，而mns可做72个抽屉（gcs没四分之一单元抽屉而mns有）。mns在小电流方面有优势。而gcs在大电流方面有一些优势。产品型号最小模数母线抽屉最小原产地模数层数 钢型拼装安装模数操作柜gck1单元水平母线后出线垂直母线设有阻燃型塑料功能板1抽屉国内自主开发最多9层 最多9抽屉单面gcs1/2单元水平母线后出线垂直母线设有阻燃型塑料功能板1/2抽屉国内自主开发最多11层8mf型钢最多22抽屉单面mns1/4单元水平母线后出线垂直母线设有阻燃型塑料功能板1/4抽屉abb引进最多9层c型钢最多72抽屉双面 （四）各种型号开关柜优缺点 大体而言：抽出式柜较省地方，维护方便，出线回路多，但造价贵；而固定式的相对出线回路少，占地较多。如果客户提供的地点太少，做不了固定式的要改为做抽出式。l. ggd型交流低压开关柜：该开关柜具有机构合理，安装维护方便，防护性能好，分断能力高等优点，容量大，分段能力强，动稳定性强，电器方案适用性广等优点，可作为换代产品使用。缺点：回路少，单元之间不能任意组合且占地面积大，不能与计算机联络。2. gck开关柜且具有分断能力高、动热稳定性好、结构先进合理、电气方案灵活、系列性、通用性强、各种方案单元任意组合。一台柜体，容纳的回路数较多、节省占地面积、防护等级高、安全可靠、维修方便等优点。缺点：水平母线设在柜顶垂直母线没有阻燃型塑料功能板，不能与计算机联络。3. gcs低压抽出式开关柜：具有较高技术性能指标、能够适应电力市场发展需要，并可与现有引进的产品竞争。根据安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压抽出式开关柜，还具有分断、接通能力高、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。缺点：其结构制作，尤其是装配十分麻烦，都采用螺栓连接，速度奇慢，工作量大，相比mns装两台柜架，gcs一台也装不出来。现在好多厂家开始逐渐改用自攻丝，本人所在公司开始选用一种新的在8mf型材基础上改进的型材制作，骨架上模数孔为20间距5.3排孔。结合c型材组装、设计方便的特点，柜体装配速度极大提高，同时强度又比c型材大。其制作出来外观尺寸，抽屉结构同gcs一样。4. mns系列产品优点：设计紧凑：以较小的空间能合纳较多的功能单元。结构通用性强，组装灵活：以25mm为模数的c型型材能满足各种结构形式、防护等级及使用环境的要求。采用标准模块设计：分别可组成保护、操作、转换、控制、调节、指示等标准单元，用户可根据需要任意选用组装。技术性能高。主要参数达到当代国际技术水平。压缩场地。三化程度高，可大大压缩储存和运输预制作的场地。装配方便。不需要特殊复杂性缺点：mns的设计还是很不错的。设计思想比gcs强多了，gcs是学mns都没学好。mns的结构和功能都比较合理，现在其价格也已和gcs基本差不多。唯一的感觉是强度稍软一点，但并无大碍，可能是老外设计时考虑够用就行吧！5. mcs型低压抽出式开关柜优点：（1）柜体采用c型钢材组装而成，外型统一，精度高、抽屉互换性好；（2）mcc柜宽度只有600mm，而使用容量很大，可容纳更多的功能单元，节约建设用地；（3）柜内元件可根据用户不同需求，配置各种型号的开关，更好地保证产品高可靠运行。（4）本装置可预留自动化接口，也可把模块安装于开关柜上，实现遥信、遥测、遥控等“三遥”功能和控制设备缺点：造价高，对于中小型用户有一定难度。 任务二：低压配电装置控制线路安装目的： 熟知低压配电装置中电动机直接启动控制电路。 技能要求：会进行低压配电装置中电动机直接启动控制电路的安装。按照电气原理图制作三相异步电动机控制线路，进行调试、试车和排除故障是低压安装维修电工必须具备的能力。1、 工作内容在盘内或箱内按图安装电动机直接启动控制电路。2、 危险点分析与控制措施(1) 在试车过程中防止触电。(2) 在试车过程中防止短路。(3) 正确使用电工通用工具，防止人身伤害。3、 作业前准备(1) 工具：电工通用工具（一套）、便携式电钻（一把）。(2) 材料：(3) 人员：工作监护人（一名）、操作安装人（一名）四、操作步骤、质量标准任务一 电动机单向启动控制线路安装及调试 （一）熟悉电气原理图如图所示电动机单向启动控制线路的电气原理图、接线图和接线立体图。（1）起动过程。按下起动按钮sb2，接触器km线圈通电，与sb2并联的km的辅助常开触点闭合，以保证松开按钮sb2后km线圈持续通电，串联在电动机回路中的km的主触点持续闭合，电动机连续运转，从而实现连续运转控制。（2）停止过程。按下停止按钮sb1，接触器km线圈断电，与sb2并联的km的辅助常开触点断开，以保证松开按钮sb1后km线圈持续失电，串联在电动机回路中的km的主触点持续断开，电动机停转。与sb1并联的km的辅助常开触点的这种作用称为自锁。（2） 绘制安装接线图 根据电气原理图和板面设备布置要求绘制安装接线图，绘成后给所有接线端子标注编号。（3） 检查电器元件检查刀开关的三极触刀与静插座的接触情况；拆下接触器的灭弧罩，检查相间隔板；检查主触点情况；按压其触点架观察动触点（包括电磁机构的衔铁、复位弹簧）的动作是否灵活；用万用表测量电磁线圈的通断，并记下直流电阻值；测量电动机每相绕组的直流电阻值，并作记录。此外，还要认真检查热继电器。打开其盖板，检查热元件是否完好，用螺丝刀轻轻拨动导板，观察动断触点的分断动作。检查中如发现异常，则进行检修或更换。（4） 固定电器元件 按照接线图规定的位置将电器元件摆放在安装底板上，以保证主电路走线美观整齐。定位打孔后，将各电器元件固定牢靠。同时注意将热继电器水平安装，并将盖板向上以利散热，保证其工作时保护特性符合要求。（5） 照图接线 从刀开关qs的下接线端子开始，先做主电路，后做辅助电路的连线。主电路使用导线的截面积应按电动机的工作电流适当选取。将导线校直，剥好两端的绝缘皮后成型，套上写好的线号管接到端子上。做线时要注意水平走线尽量靠近底板；中间一相线路的各段导线成一直线，左右两相导线应对称。三相电源线直接接入刀开关qs的上接线端子，电动机接线盒至安装底板上的接线端子之间应使用电缆连接。注意做好电动机外壳的接地保护线。辅助电路一般可以使用截面积1.5m左右的导线连接。将同一走向的相邻导线并成一束。接入螺钉端子的导线先套好线号管，将芯线按顺时针方向弯成园环，压接入端子，避免旋紧螺钉时将导线挤出，造成虚接。（6） 检查线路和试车（1） 对照原理图、接线图逐线检查。重点检查按钮盒内接线的接触器的自保线，防止接错。（2） 检查各接线端子接线情况，排除虚接故障。（3） 用万用表电阻档检查，断开qs，摘下接触器灭弧罩。1) 按点动控制线路的步骤、方法检查主电路。2) 检查辅助电路接好fu2，作以下几项检查。a) 检查启动控制。b) 检查自保线路。c) 检查停车控制。d) 检查过载保护环节。摘下热继电器盖板后，按下sb2测得km线圈阻值，同时用小螺钉旋具缓慢向右拨动热元件自由端，在听到热继电器动断触点分断动作声音的同时，万用表应显示辅助电路由通而断。否则应检查热继电器的动作及连接线情况，并排除故障。任务三 电动机正反向启动控制线路（辅助触点联锁）安装及调试 1熟悉电气原理图如图所示电动机正反向启动控制线路（辅助触点联锁）的电气原理图、接线图。（1）正向起动过程。按下起动按钮sb2，接触器km1线圈通电，与sb2并联的km1的辅助常开触点闭合，以保证km1线圈持续通电，串联在电动机回路中的km1的主触点持续闭合，电动机连续正向运转。（2）停止过程。按下停止按钮sb1，接触器km1线圈断电，与sb2并联的km1的辅助触点断开，以保证km1线圈持续失电，串联在电动机回路中的km1的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。（3）反向起动过程。按下起动按钮sb3，接触器km2线圈通电，与sb3并联的km2的辅助常开触点闭合，以保证线圈持续通电，串联在电动机回路中的km2的主触点持续闭合，电动机连续反向运转。 缺点： km1和km2线圈不能同时通电，因此不能同时按下sb1和sb2，也不能在电动机正转时按下反转起动按钮，或在电动机反转时按下正转起动按钮。如果操作错误，将引起主回路电源短路。2绘制安装接线图3检查电器元件认真检查两只交流接触器的主触点、辅助触点的接触情况，按下触点架检查各极触点的分合动作，必要时用万用表检查触点动作后的通断，以保证自保和联锁线路正常工作。检查其他电器、动作情况和进行必要的测量、记录，排除发现的电器故障。4固定电器元件按照接线图规定的位置在底板上定位打孔和固定电器元件。5照图接线接线的顺序、要求与单向启动线路基本相同，并应注意以下几个问题：（1） 从qs到接线端子xt之间的走线方式与单向启动线路完全相同。两只接触器主触点端子之间的连线可以直接在主触点高度的平面内走线，不必向下贴近安装底板，以减少导线的弯折。（2） 便辅助电路接线时，可先接好两只接触器的自保线路，核查无误后再做联锁线路。自保线为单号，联锁线为双号，前做在接触器线圈的前端，后者做在接触器线圈的后端，这两部分电路没有公共接点，应反复核对，不可接错。6检查线路和试车(1) 对照原理图、接线图逐线核查。重点检查主电路两只接触器之间的换相线及辅助电路的自保、联锁线路，防止错接、漏接。(2) 检查各端子处接线情况，排除虚接故障。(3) 用万用表检查。1) 检查主电路。断开fu2以切除辅助电路。a） 检查各相通路。b） 检查电源换相通路。2) 检查辅助电路。a） 检查正反车启动及停车控制。b） 检查自保线路。c） 检查联锁线路。d)检查过载保护环节。摘下热继电器盖板后，按下sb2测得km线圈阻值，同时用小螺钉旋具缓慢向右拨动热元件自由端，在听到热继电器动断触点分断动作声音的同时，万用表应显示辅助电路由通而断。否则应检查热继电器的动作及连接线情况，并排除故障。(4) 试车。上述检查一切正常后，检查三相电源，做好准备工作，在指导老师监护下试车。1) 空载操作实验。a正、反向启动、停车。b联锁作用试验。