开关柜设计精选(九篇)
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第1篇：开关柜设计范文
1.概述
开关柜是电力系统中不可缺少的重要环节,它担负着频繁送电、断电和电能重新分配的繁重任务,对电网和负荷的安全和经济运行起着举足轻重的作用。但由于电力系统用户的需求五花八门,作为制造厂家,我们不得不针对用户的需求,为用户量身定做。这就要求我们必须真正深刻地理解相关的国家标准、部颁标准和标准柜型的设计要求。本文笔者详细阐述了10KV开关柜设计中关于绝缘距离、爬电距离、五防联锁功能、防护等级、动稳定和温升问题的一些看法,现在写出来与大家一探讨,以求共同进步。
2.关于10KV开关柜设计的一些思考
2.1绝缘距离
由于10kV 开关柜用于对三相交流电进行分配,因此相间及相对地之间必须保证一定的距离,否则会引起短路,对整个电力系统造成危害。但我们单纯以空气作为绝缘介质时, 绝缘距离要求如表1。
有时为了减少开关柜外形尺寸, 可以有以下几种方法:
1) 在空气间隙中插入一块非金属的绝缘隔板, 从而缩小对绝缘距离的要求。但要注意的是空气净距离不小于60 毫米,相间绝缘隔板应设置在中间位置。该方法的缺点是绝缘隔板受使用环境影响很大, 存在绝缘老化的问题。
2) 使用热缩套管把高压带电导体整个套起来, 实践中要确保绝缘距离不小于100 毫米。缺点是热缩套管同样存在绝缘老化的问题。
3) 国外ABB 公司有一种均匀电场的设计理论,可以通过改善带电导体的结构来缩小对绝缘距离的要求。缺点是国内电力系统用户很难接受这一理论, 因为这不符合DL/T 404- 1997 标准的要求。
4) 国外三菱公司有一种热涂敷工艺,可以在高压带电导体表面均匀附上一层绝缘材料。缺点是需要增添流化床设备。
综上所述, 在设计许可的情况下,尽可能地使用空气绝缘,满足表1 的要求。
表1
2.2 爬电距离
由于电力系统用户往往追求高可靠性, 实践中我们要符合以下条件: 高压开关柜中各组件及其支持绝缘件(纯瓷及有机绝缘件) 的外绝缘爬电比距(高压电器组件外绝缘的爬电距离与额定电压之比) 对于纯瓷绝缘为18mm/kV , 对于有机绝缘为20mm/kV。由于这一要求比较高,很多常规的元器件往往满足不了要求,这就要求我们告知元器件生产厂家加以定制。元器件生产厂家往往会采用不增加绝缘子高度而增多或增高裙边的方法。我们在选型时要注意裙边的高度与裙距比例不能太悬殊。另外,我们还应注意开关柜使用场所的环境条件, 为了防止发生凝露,我们可以在开关柜中加入带自动控制的加热器。
2.3五防联锁功能
为了防止现场操作人员无意识地实施错误的操作,从而导致事故, 除了加强对操作人员的培训以及实施工作票制度, 我们还应在开关柜的设计中加入强制联锁装置或采取提示性措施。对于开关柜而言, 需提供五种防止误操作功能
1)防止误分误合断路器
对于有人值守的变电站, 可采用不同编号的红绿翻牌来实现。即每台断路器均对应唯一编号的红绿翻牌, 平时红绿翻牌置于控制屏上。对于无人值守的变电站, 由于断路器的分合均从远方操作, 无法应用红绿翻牌方法, 只能加入电气联锁。
2) 防止带负荷分合上下隔离开关或带负荷推入拉出断路器手车。这一功能一般都采用机械联锁进行强制性联锁。这一要求的原因是隔离开关和手车动静触头之间不具备分断和关合正常负荷电流的能力。万一误操作, 会烧毁隔离开关和手车动静触头, 事故还可能进一步扩大。
3) 防止带电操合接地开关或挂接临时接地线。这一功能要求用机械联锁, 因为它关系到人为短路接地。
4) 防止带有临时接地线或接地开关合闸时送电。这一功能要求用机械联锁, 目的也是为了防止人为短路接地。
5) 防止人误入带电间隔。这一功能一般也采用机械联锁, 目的是为了防止人员触电。
综上所述, 为了实现五防功能, 机械联锁必不可少。各种型号的开关柜, 如GG- 1A、XGN 2、GGX2、JYN、KYN、KGN、GZS1 均在机械联锁方面各具特色。多数采用机械零部件传动方式, 一环扣一环, 除非操作人员用外力将零部件损坏, 否则只能按预定程序操作, 可靠性高, 但零部件结构复杂, 对加工工艺要求较高。有时, 我们也可采用机械程序锁方式, 结构非常简单, 但由于存在万能钥匙, 很难完全避免操作人员误操作。而且, 这一方式无法适应无人值守变电站的要求。在万不得已的情况下, 如不带断路器的进线开关柜中, 我们只能采用电磁锁方式, 由于电磁锁、分压瓷瓶和导线均有损坏的可能, 还需外部电源供电, 可靠性差。至于高压带电显示装置, 只能算是提示性措施, 毫无可靠性可言, 一般不推荐使用。当然, 运行人员要想通过高压带电显示装置来了解哪段主回路在带电运行, 又另当别论。
2. 4关于防护等级
为了防止人体接近高压开关柜的高压带电部分和触及运动部分, 在设计开关柜时, 我们应考虑要达到几级防护等级, 防护等级分类如表2。
设计时我们要注意随着防护等级的提高, 生产成本相应提高, 散热条件变差, 所以不能追求高的防护等级, 一般以IP3X 和IP4X 为宜。
2. 5动稳定
在电力系统中, 开关柜通常要能承受20kA ,31.5kA , 40kA 甚至50kA 的额定短路开断电流, 当开关柜中通过如此大的电流时, 相间及同相母线之间会产生很大的电动力。这时, 我们需借助支撑绝缘子的支撑, 使母线不会产生明显位移。一般而言, 两个绝缘子之间的距离不应超过800 毫米,对于某些薄弱环节还应给予加强。由于动稳定的理论计算极其复杂,一般设计时需依靠设计者的经验,最终需通过型式试验加以检验。
2. 6 温升
电力系统中开关柜通常要能承受4000A 及以下的正常工作电流, 由于一次元器件通常处于密封的柜内运行, 他们产生的热量很难散发到柜外, 所以导致柜内温度升高。若温度超过以下极限值, 便会烧毁元器件, 酿成事故。
为了达到温升的限制条件, 我们必须加强制造工艺。虽然我们可以采取在电气联接面上涂凡士林、导电膏、镀锡、镀银等种种措施, 但最终的保证在于制造。可以说, 运行中发生事故的绝大多数开关柜都是由于制造工艺不过关, 从而导致温升过高引发的。当然, 在结构设计中, 我们要极力避免涡流现象的发生, 实在无法避免时, 可采用磁阻率高的材料。
3 结束语
实际工作中, 我深深感到开关柜的设计深度永无止境, 有时, 我们根本无法从理论上加以论证分析, 只能求助于经验, 求助于型式试验, 这也许是每门学科发展的现状, 也是它得以发展的根本原因。
参考文献:
第2篇：开关柜设计范文
关键词：开关柜结构设计制造 分析实践
中图分类号：TU318文献标识码： A
前言：开关柜作为电能分配的重要设备，在现代电网建设和工程建设中起到非常重要的作用。如何提高开关柜的性能，适应社会发展的需要也成为开关柜发展变革的必然趋势。柜体是开关柜制造的基础，因此柜体结构设计就成了基础的基础。作为柜体，它既要满足各电器单元的组合功能条件，还要满足柜体本身要求，现着重对开关柜共性的最基本结构和设计工艺方面做一个详细的分析。
一、设计和制造要注重基本的规范和工艺细节
1、设计时要考虑其结构形式
要考虑到制造企业的标准和规范，针对一次系统中的方式要求，看是否柜体与电器元件、厂家要求、环境等相符，并及时联系沟通、确定设计，在此基础上对柜体做不违反基本形式和要求的调整。设计时要全局考虑，考虑用户的维护，尽量把维修空间留大，抽屉柜中的大抽屉尽量不要设计在太高的位置，按钮、灯、表等尽量不要在面板太高位置，便于值班维护人员的使用和监测。易损件的更换方便，元件拆卸位置的可操作性，接线端子位置的合理性等。
为方便电缆连接，进出线开孔大小和位置的合理性，进出线位置的可密封性，防止划伤电缆的保护，电缆的固定，基础与柜体的配套性，结构和元件布置的均匀性，柜体电流的分布性，超出范围的调整和保护性，用户的可变动和调整性，以及考虑厂家使用环境的防护改进，结构变动等。
比如，考虑可操作性，将仪表面板尽量设计在手容易操作的高度，按标准制造的仪表门中，按钮和转换开关等也要偏下设计以方便操作，调整回路，尽量保证每台柜体承载元器件的均匀性和电流分布的平衡性，尽量留有余量，当超出时要考虑多点接入和中间分段来保证，这必然对柜体的空间结构、材料、美观、检修等方面有一定影响。当用户的元件太多时，尽量与用户联系，放大安装空间，在有些基本形式或用户空间有限时，宜在柜体上采取一些变动，来更好地既满足柜体本身的规范和用户要求又提高使用性能。
2、柜体加工形式
元件大而重的考虑优先用焊接式结构，考虑的场地和元件的更换和变动性较大采用组装式，整体要求精度不高、元件少，或是箱式结构考虑采用焊装结构，考虑用户使用场地要求高档、美观一点且经常拆动考虑组装式。
随着时代的发展和环保的要求，尽量少使用焊接工艺，以符合绿色环保产品的要求。当然也要从加工的方便性和经济性考虑，焊接方便快速经济，有时候要把几种形式结合起来设计柜体结构和工艺。
3、柜体实际需要
开关柜在设计制造过程中，要考虑多方面的因素，从各个专业角度进行科学有效设计。例如，一个承载重的元器件且额定电流比较大的安装部件，材料要有一定硬度和韧性，结构形式强度要高且要考虑安装位置与柜体的连接，通断电源的震动因素、维护的方便性、重力的均衡性，所处地下应考虑防尘、防潮，带电粒子多的环境内柜内元件的灭弧保护、地下空间有限、柜体高度的考虑，运输考虑的固定，现场的搬运，零件安装拆借的方便性，零件的通用性，中间过程的形变量，同时要考虑到经济效益原则，在相应的结构选最合理的材料。
4、工艺步骤和细节
钣金加工中的工艺步骤和细节是开关柜性能品质保证的前提，所有的技术理论都很明晰合理了，那么加工是成果转化的关键，所以柜体的结构是骨骼是基础，是生产合格开关柜的保证，而工艺细节是血肉，是高品质、高性能、人性化开关柜精品的前提。
二、开关柜设计注意事项
开关柜进行设计时,要使得设备的元件都在规定的净距内,特别是一些露在外面的的元件,因为这些元件都是带电的,所以保持一定的距离十分必要,这样才能保证整个大环境的安全。
为了保护电力系统的正常运行,避免不利因素的干扰,降低短路问题的出现概率,就要保证元件间的空气间隙在要求范围内。在海拔超千米的的的地方,要是把空气作为高压配电系统的绝缘介质,那么标准的设计规范就要求开关柜相与相之间的间隙要大于125 mm,还要使得其和地面的间隙也要大于125 mm,而当海拔过于高时,还应对开关柜的距离间隙进行再次的调整,以便使绝缘距离保持在合理的范围内。
对于高海拔可以采取以上措施,但对于空间有限的配电室而言,随意调整距离是不现实的,因为它的有限空间使得开关柜不能太大,在绝缘距离上没法下手,就得在绝缘材料上下工夫,有些配电室于是采用了一些绝缘热缩材料,或者是DMC、SMC之类的绝缘板,但是在应用的过程中要注意的是如果利用绝缘热缩材料,就必须使得绝缘的间隙大于80 mm。对这些热缩材料要精心养护,减缓缩套管的老化进度,使得它们的绝缘力保持在良好的强度内,让专人负责定期的检查工作,有问题及时上报,及时解决。采用绝缘的材料若是绝缘板,就不像绝缘热缩材料那样,而要保持绝缘板和导体的距离在15 mm以上。
三、开关柜设计安装要求
1、母线连接
核实母线规格、数量应符合要求，进线相序相位是否一致。穿接母线，用力要均匀、一致、柔缓。母线搭接面应平整、无氧化膜，镀银层不得锉磨，均匀涂抹电力复合脂。母线连接的所有紧固螺栓必须是镀锌件，平垫、弹簧垫齐全。紧固力矩用扭力扳手检查应在规范要求范围内。
2、柜体接地检查
高、低压控制柜在基础埋件与接地网连接良好，箱体就位后，将箱体接地端子与之接牢；装有电器的可开启门，应以铜软线与接地的金属构架可靠地连接；柜内供检修用的接地触头与本工程的接地网之间也应有可靠的电气通路。
3、开关柜机械部件检查
（1）柜面油漆应无脱漆及锈蚀。
（2）所有紧固螺栓均应齐全、完好、紧固。
（3）柜内照明装置齐全。
4、开关柜电器部件检查
（1）各种电气触点应接触紧密，通断点顺序正确。触点上涂抹红导电脂，触点压痕应清晰、均匀，触点插入深度符合厂家规定。
（2）检查带电部分对地距离是否符合要求。
（3）对照施工图检查二次接线是否正确，元件配制是否符合设计要求。
5、开关柜调试
（1）临时送电调试条件，变电所高低压柜、直流柜安装就位完毕，高低压柜间电缆已连接完毕，直流柜到高压柜顶小母线电缆连接完毕。变压器已就位，高低压侧母线未连接。现场接进临时电源能提供直流柜供电，及调试设备时的用电。
（2）高压电气设备交接试验，高压电气设备包括：10KV变压器、10KV断路器、10KV母线、电压互感器、电流互感器等、其交接试验标准按GB 50150－2006执行。试验时，成排高压柜可整组进行对地和断口间测量绝缘电阻及交流耐压试验。
（3）高压柜继电保护试验，高压柜的继电保护试验应按所给定值逐一进行调试，之后进行整组传动试验及备自投试验，发现问题及时进行处理。
（4）高压柜机械及电气部件检查
（5）低压柜一二次回路调试，根据现场情况，临时电接入低压母线一相或三相，提供控制回路供电，分段进行一二次回路的调试工作。
结语：综上所述，随着科技的不断进步以及社会的不断发展，对产品的性能和品质要求也在提升，要与国际接轨，就必须在符合国家和行业标准前提下，在重视产品结构设计，保证基本质量的情况下，注重产品的设计和加工细节，综合性考虑，精细化制造，提高效率和效益的同时，提升产品性能和品质，才能在开关成套行业，打造真正的精品，提升产品的品牌实力。
参考文献：
[1] 韦公远.GG-1A开关柜“五防”装置的改进[J].大众用电，2005，(04).
[2] 马炳烈,刘爱华,陈念岩.大电流开关柜主回路优化设计[J].电气制造，
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[3] 李朝顺.开关柜内燃弧时等效强度校验计算[J].东北电力技术，2007，(02).
[4] 耿伟,鲁永.一起35kV开关柜内部受潮放电的原因分析及处理[J].电气开
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[5] 张伟.ZN12-10型断路器与微机型保护配合问题及解决[J].电气开关，
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[6] 付建伟,王光生,韩洪彬,闫东.35kV级开关柜更换及电源进线方式改造[J].
第3篇：开关柜设计范文
[关键词]开关柜设计智能断路器额定电压
中图分类号:TN7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210024-01
一、前言
随着电力电子技术和微电子技术的发展与应用,国外各大公司在低压供电系统集中监控的基础上,开展智能化的低压成套开关设备的研究,并在20世纪90年代后期智能断路器、智能型开关柜及其它智能元器件已经形成商品化进入市场,并逐渐推广应用,而我国虽已完全掌握了微处理器电控产品上的应用技术也已有一些带接口全数字产品问世,但反映国际水平的智能型低压配电装置和智能控制器还处于空白。本文简要地介绍该开关柜的设计方案、主要技术指标和功能等。
二、开关柜的设计方案
课题组根据掌握的资料,对比分析了国外已有的智能化低压开关柜的优缺点,本着实用的原则,决定采用:主开关选择国内知名企业――常熟开关厂的CW1型抽屉式智能型万能式断路器,并采用相应的智能控制器ST48-H型智能控制器。
CW1系列智能型万能式断路器用于控制和保护低压配电网络。目前市场上主要有CW1-2000、CW1-3200、CW1-4000、CW1-5000几种。
一般安装在低压配电柜中做主开关起总保护作用。交流额定电流630A～5000A,短路分段能力80KA～20KA,额定工作电压AC690V及以下,具有3级和4级,抽屉式和固定式,可倒进线安装,多种智能控制器,提供不同功能,具有隔离功能等等。
(一)整机原理方案。本设计采用采用抽屉式结构、智能化元件的方案。主开机采用CW1-5000型断路器的额定电流为4000A～5000A,极数为3级,使用类别为B类,最大闭合时间为70MS。所用ST48H型智能控制器除具有热记忆、短延时、负载监控保护、MCR接通分断和模拟脱扣保护、单相接地保护、漏电保护、断路器触头磨损定量测量等保护功能外,还具有电流表、电压表、功率表、功率因数表、故障检查、自诊断等多种辅助功能,同时具有通讯接口,可实现远距离的“四遥”功能。
图1整机原理方案
(二)环境温湿度监控方案。各类标准中规定低压电器产品都有一定的运行环境。如污染等级、海拔高度、周围空气温度和湿度等。污染等级可通过柜体来保证,而海拔高度不超过2000m都应正常运行。周围空气温度一般要求-5℃(有的-10℃)～35℃(有的60℃),空气湿度一般要求不大于95%RH。为保证温度和湿度要求,在开关柜上配备了自行研制的HTC-1型温湿度控制器,可在设备需要的温湿度范围内任意设定温湿度值,并具有温湿度等参数的数码显示、远距离通讯以及负载回路故障在线监测报警等多种功能。
(三)柜体结构设计方案。开关柜由母线室、功能单元室、电缆室和底座四部分组成。柜体由模数化尺寸的型材用角部件连接而成,可在长、宽、高三维方向均以相同模数任意扩展。并且结构件上按基本模数的倍率布设丝孔,实现结构件之间和柜体之间的无螺母连接,母线连接采用无孔压接方式。另外,当任何一个抽屉单元被抽出时,其它抽屉单元及总线通信系统将不受干扰地继续工作,避免不必要的停机。
三、主要技术指标和主要功能
(一)主要技术指标。1.额定电压:AC380V 50Hz。2.额定绝缘电压:1000V。3.额定工作电流:4000-5000A。4.母线短时耐受电流1s:AC400V时为 80kA;AC600V时为 65kA。
(二)主要功能。1.具有多种智能保护功能:长延时、短延时、瞬时过流保护,单相接地保护、负载监控保护、MCR接通分断和模拟脱扣保护、漏电保护等。2.测量显示功能:可对相电流、相电压、线电压、频率、功率、功率因数、环境温度、湿度参数等进行测量并在本开关柜上显示,也可通过标准的RS485接口将数据传输到中央控制室显示。3.自我监控功能:对设备及操作的运行监视,对环境温度、湿度的自我监控,对触头磨损的指示,对保护装置的自检等功能,保证了供电的可靠性。4.通信功能:通过标准的RS485接口与中央控制室的计算机连接,可在中央控制室对开关柜进行遥控(如合闸、分闸等)、遥调(如调整有关保护参数)、遥测和遥信。
四、试制情况及结果
该产品经检测,各项技术性能指标均满足设计和工艺要求,样机经国家电控配电设备质量监督检验中心进行型式试验,试验项目(含温升试验、介电强度试验、保护电路连续性试验、功能单元互换性试验、功能单元机械操作试验、防护等级试验、短路耐受强度试验等12项)均符合有关要求,试验结果合格;而其7项短路强度试验经广州市电器研究所检验也符合有关标准要求,试验合格。一年多的现场运行情况表明:该开关柜功能完善,性能稳定可靠,安装灵活,维护方便。该产品已通过广东省科学技术厅的鉴定。
五、结束语
综上所述,该产品柜体结构件全部实行模数化尺寸的型材,并且在结构件上按基本模数的倍率布设丝扎,实现了结构件之间和柜体之间的无螺母连接,使柜体组装灵活方便。母线排使用非标尺寸(也执行本柜体的模数尺寸),并采用无孔压接方式,既连接灵活,又搭接可靠。同规格的抽屉单元之间互换性强。主开关采用CW1型抽屉式智能型万能式断路器,并配用自己研制的HTC-1型温湿度控制器,使设备除具有过载、欠压、短路、漏电、防误等多功能保护特性外,还具有电流表、电压表、功率表、功率因数表、环境温湿度监控、故障检查、自诊断等多种功能,同时可通过标准的RS485接口实现数据传送和监控管理系统的“四遥”功能,便于中央控制室的计算机进行集中监控,从而避免不必要的停电及其它事故的发生,提高了供电的可靠性和安全性。
参考文献:
[1]项雅丽,低压成套开关设备的现状及发展趋势,第十一届高低压电器及其成套设备制造业、新工艺设备技术交流交易会会议资料之一,2001.05.
[2]曹金根、金佩琪,低压电器和低压开关柜[M].北京:人民邮电出版社,2005.
第4篇：开关柜设计范文
[关键词]开关柜 电气设计 标准化
中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：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
开关柜，又称成套开关或成套配电装置：它是以断路器为主的电气设备，是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。随着行业技术的发展，用户对10kV高压开关柜的供货要求越来越高，对供货响应的速度提出了较高的要求，这就要求厂家提高响应速度和产品质量。开关柜标准化设计是一个可供选择的方法。
2.设计流程标准化
搜集工程项目相关资料，技术协议，电气一次方案设计的确认函，微机保护装置工程设计资料等到位后进行电气二次设计。1）设计员首先认真阅读订货技术协议，并记录用户对二次控制部分的特殊要求（与标准二次不一致部分）、难以满足的条款及对元器件的特殊要求（电器元件、电缆、微机保护装置等）。对于所记录的内容给用户及设计院发传真澄清并要求按标准二次进行设计，若对方同意，必须有带签字的书面证明。2）填写二次设计档案，逐条列出本站对二次部分的特殊要求，并说明准备采取什么措施；若本站的二次设计对一次设计有影响，应及时联络并提供给一次主设，签字后复印保存。3）与一次主设沟通，了解一次图纸送审情况。一般是一次图纸送审确认后，由一次提供给二次完整的确认主接线图，开始进行二次图纸设计，若生产进度紧急，可同时进行。4）在做二次送审图之前，要与设计院及业主联系，询问该站是否有特殊要求，用户提供几路直流、几路交流电源，所提供的电源怎么分布；钥匙开关如何配置，同一类开关柜钥匙是否通用，不同类开关柜之间钥匙是否通用，原则上要求有书面依据。5）二次送审图设计完成后，送校核，校核完毕，以电子邮件的形式发给业主及设计院二次主设，并确认其收到。6）送审后，应及时与设计院进行沟通了解其审核情况，并将情况告知主管工程师，与设计院沟通时若出现对方要求增加或修改协议内容时，必须要有签字的书面依据。7）图纸确认后（以确认函为准）。同时进行如下流程：打印白图送校核（校核人员应认真填写电站设计校核档案）校核完返回修改校核签字图纸入库走签字流程下发图纸，指导生产。8）完成的设计档案中包括：①二次设计档案、②电站设计流程档案、③电站设计校核档案。将本站资料整理入档，资料内容如下：①技术协议、②确认函、③设计档案、④重要传真、⑤会议纪要、⑥信息联络单。
根据前文所述，可绘制10kV开关柜二次标准化设计流程图如下图所示。
3.图纸设计标准化
以10kV开关柜KYN28A-12为例，进行图纸设计标准化说明。根据图纸内容包含的信息：可将二次设计图纸分为二次原理图、元件布置接线图、端子排图3部分。二次原理图主要包括，电流回路、电压回路、断路器控制回路、照明指示回路、电源系统等；元件布置接线图，包含了元件的安装位置和元件端子的接线信息；端子排图提供端子接线信息。
图纸框架规划完毕后可引入专用电气设计软件。电气设计软件通常有如下功能：数据存储标准化。这里所说的数据指的是工程项目设计需要用的符号库、部件库、表格、报表模板以及项目文档等，这些数据存储位置，它们的文件夹层级结构，它们的读写权限分配，通过何种方式访问或修改它们，这个部分也叫数据的管理。主数据标准化。主数据指工程项目设计中所用到的各种数据，除了符号、图框、表格、字典、部件以外，也包括宏、项目模板、图片、手册甚至机械件的图纸。在主数据标准化阶段，需要先定义哪些主数据是我们项目设计需要用的；然后定义如何创建这些数据。比如部件库，我们在标准中必须约定所需要填写的字段： 部件编号、ERP编码、名称、制造商、长宽高尺寸、图形宏（2D或3D）、原理图宏（如果需要）以及功能模板。
根据前文所述标准化设计思路，二次原理图可用于与设计院及用户的沟通，侧重于控制原理的实现；原件布置图及端子排图用于与车间工人的沟通，侧重于指导工厂生产。通过图纸设计标准化规划，引入电气设计软件，可将通用化、标准化的设计内容模块化，可以将工作任务分解，借用标准化模块进行设计工作。提高工作效率，减少错误率。
4.总结
通过对高压开关柜电气二次设计流程及图纸设计的标准化：1）有利于技术人员快速掌握高压开关柜电气二次设计的基本流程及方法；2）有利于提高企业技术人员的工作效率，提高企业对用户的响应速率，从而提升企业产品的竞争力。
参考文献
[1]一种标准化建立在EPLAN设计软件中的应用[J] 郑世静，刘佳《起重运输机械》2013
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[3]10kV高压开关柜设计研究[J]应丽华 现代制造 2012
[4]成套开关设备实用技术[M]黄少平 金国彬 李玲 机械工业出版社 2008
[5]供配电系统[M]杨岳 科学出版社 2010
第5篇：开关柜设计范文
【关键词】改进型MNS低压柜;结构设计;垂直排;一二次插件固定板
0 引言
随着我国经济建设的迅速发展，对电力的需求与日俱增，用电、供电的规模日益增大，对电气设备的要求也越来越高。为保证电力系统、电气设备的安全可靠运行，对于电气设备的设计与制造来说就显得尤为重要。MNS低压抽屉柜广泛应用于发电厂、变电所和大型建筑、机场、医院、工矿企业、地铁工程等各种低压配电系统作供电及配电之用。由于标准MNS低压抽屉柜在使用过程中有一些局限性，所以本文主要针对MNS低压抽屉开关柜改进型结构设计进行一些分析、阐述。
1 标准型MNS低压抽屉开关柜的特点及参数
MNS低压抽屉柜框架是由模数E=25mm的“C”型材组装而成，其具有以下特点：
1）设计紧凑：以较小空间能容纳较多的功能单元。
2）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。
3）采用标准模块设计：分别可组装保护、操作、转换、控制、调节、测定、指示等标准单元，用户可根据需要任意选用组装。以200余种零部件组成不同方案的框架结构和抽屉单元。
4）安全性：大量采用高强度阻燃型工程塑料组件，有效加强防护安全性能。
5）技术性能高：主要参数达到当代国际技术水平。
6）装配方便：大量使用自攻丝，不需要特殊复杂工具。
标准型MNS低压抽屉柜参数
抽屉回路规格：8E/4、8E/2、8E、16E、24E共5种抽屉规格;
额定工作电压：主回路380V、660V;辅助回路220V、380V（直流24V）
额定绝缘电压：660V
额定电流：水平母线至4000A，垂直母线至1000A;抽屉辅助回路10A;
防护等级：IP00～IP40
柜体外形尺寸：
以上参数中8E/4抽屉最大电流能达到32A，8E/2最大电流能达到63A;所有抽屉单元内进出线全部是导线连接;封闭在高强度阻燃功能板内的垂直排规格为50×30×5，在一定条件下的电流值只能达到1000A。由于现在工程项目厂房面积有限，压缩配电室空间，设计院不得不在设计图纸上想办法，压缩柜体空间，标准型MNS低压抽屉开关柜有一定局限性，不能满足条件。
2 改进型MNS低压抽屉开关柜的特点及参数
改进型MNS低压抽屉柜具备标准MNS低压抽屉柜的所有特点;
改进型MNS低压抽屉柜参数;
抽屉回路规格：8E/4、8E/2、8E、12E、16E、24E共6种抽屉规格;
额定工作电压：主回路380V、660V;辅助回路220V、380V（直流24V）
额定绝缘电压：660V
额定电流：水平母线至5000A，垂直母线最高可达1750A;抽屉辅助回路10A;
防护等级：IP00～IP40
改进型MNS低压抽屉柜和标准MNS低压抽屉柜柜体的外形尺寸一样;以下6项是主要改进项：
2.1 标准型MNS低压抽屉柜功能板改为柜体上安装一块金属安装板（单元室后板）
2.2 标准型MNS低压抽屉后板改为抽屉后部安装一块金属安装板（抽屉后板）
2.3 标准型MNS低压抽屉一次插件更改
2.4 标准型MNS低压抽屉8E/4、8E/2转接单元的更改
（上接第101页）2.5 标准型MNS抽屉柜垂直排的更改
原标准型MNS抽屉垂直排只有50×30X5一种规格，改进型MNS抽屉柜垂直排有6种规格，分别为：40×6、50×6、60×6、80×6、100×6、120×6，改进后的垂直排电流可以达到1750A。
2.6 标准型MNS抽屉柜二次线的更改
原标准型MNS抽屉二次线只有32线一种规格，改进型MNS抽屉柜二次线有多种规格，其中有8线、10线、12线、24线等，最大可达到32线，二次线数可以根据客户实际需要选用，从而降低了成本。
3 改进型MNS低压抽屉开关柜突出特点
1）增加一种12E单元抽屉回路，使可选方案增多;
2）8E/4抽屉单元最大承载电流由原来的32A增大到63A，8E/4抽屉单元最大承载电流由原来的63A增大到125A;
3）单元抽屉内有效安装空间比原来增大;
4）标准型MNS抽屉内都是用导线连接，400A以上电流由2根或3根70mm2导线连接，导线又粗又硬，不好打弯，很是困难。现在400A以上电流可以用铜排连接，连接更方便;
5）标准型MNS抽屉柜体由于受垂直排的限制（最大1000A），如果是大电流回路，所能安装的回路较少，改进后垂直排规格可以做到120×6，载流量达到1750A，容量比原来增加较多;
6）二次插件线数可以根据二次元件的多少来选择，节约成本;
7）水平排母线可以做到5000A;
8）垂直排防护罩采用钢板折弯而成，上面有规则的冲很多散热孔，既美观又实用。
4 结语
综上所述把标准型MNS抽屉开关柜特点和参数的局限性列举出来，并通过有针对性的改进，可以看出，改进后MNS低压抽屉开关柜突破了原有的一些局限性，已经在工程项目中广泛的应用。随着电气工业的日益发展，客户的需求越来越高，今后在低压柜体结构设计上会越来越成熟。在此，对标准型MNS柜体结构设计上的一些改进，与大家共同分享，希望同行们提出宝贵意见。
【参考文献】
[1]GB7251.1 低压成套开关设备：第七章 设计和结构要求[S].
第6篇：开关柜设计范文
关键词：无线测温；发热；可靠性
中图分类号：TM621 文献标识码：A
电力设备在正常工作时都会产生发热现象，高压开关柜设备的连接处发热现象会更加明显，尤其在环境温度升高的条件下，此种现象尤为严重，长期如此会加速电力设备的老化速度，引起电力设备的绝缘性能和工作稳定性下降，可能引起重大的电力事故，造成难以弥补的人员伤害或重大的经济损失。以往的电力设备的温度检测仅仅是靠工作人员定期完成的，费时费力，工作效率极低，利用红外线测温仪设备无法对正在运行的封闭式高压设备进行温度监控，导致不能及时发现潜藏的隐患，有些电力设备的接头位于隐蔽之处，不便触及与测量，这又给运行人员带来了极大的不便。为了解决上述问题，电力设备的无线测温监控系统在电站的运行应运而生。
1温度监测必要性
水电站发生高压设备因过热而引起火灾， 导致设备损坏而被迫停机，短时间内无法恢复生产，从而造成重大经济损失。引起设备过热和火灾发生的直接原因是接触电阻过大，长期运行造成的接触面过热、烧穿绝缘等。高压开关柜通常要能承受高达到4000A的工作电流，设备在长期运行过程中，开关的触点和母线的连接点因老化或接触电阻过大而发热并形成恶性循环，开关柜内有高压，空间封闭狭小，无法进行人工巡查测温。传统的测温系统依靠运行人员定期的监测与测量才能得出，传统的电力设备温度的监测耗费大量的人力物力，由于人的局限性，所测得的数据存在不确定误差，甚至会出现错误，而且潜在的故障威胁不能及时发现并作出应有的处理，致使出现不必要的人员伤亡和财力的损失。
2封闭式高压开关柜温度升高原因分析
高低压开关柜采用封闭式结构，散热效果差，热积累大，并长期处于高电压、大电注和满负荷运行，其结果造成热量集结加剧，温升直接危害电气设备的电气绝缘。全封闭高压开关柜，在设备长期运行过程中，开关柜中的触点和母线排连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此最终导致火灾事故。近年来，在电厂已发生多起开关柜过热事故，造成火灾和大面积的停电事故，解决开关柜过热问题是杜绝此类事故发生的关键。
五一桥水电站高压开关柜电气设备工作现状
五一桥水电站地处四川省甘孜州九龙县高海拔地区，昼夜温差较大，尤其在夏季，白天气温较高，站内共拥有11套10.5kV高压开关柜电气设备。由于自身的封闭式构造，使得电气设备本体温度较高，尤其高压开关柜的构造与安装位置特殊，柜体背面与墙体紧密相连，无法使柜内空气流通达到电气设备散热的效果，如图1、图2。
图1 高压开关柜背面安装位置
图2 高压开关柜整体布置图
五一桥水电站目前针对电气设备温度的监测手段与存在的问题
目前五一桥水电站还采用传统的测温手段，共采取以下方式进行各电气设备的温度监视：
（1）日常运行人员巡检、点检与专业人员的重点巡检；
（2）按照定期工作利用红外线测温仪进行测温。
五一桥水电站温度监视存在的问题：
（1）高压开关柜为封闭式结构，无法进行人工巡查测温，红外线测温仪通过观察窗进行测温，其数值不准确；
（2）人工巡查测温具有间断性，无法及时观察到电气设备温度的实时情况。
以上存在的问题导致不能及时准确的了解电气设备运行状况，易发生不必要的电气事故。
优化方案
采用深圳泰士特科技有限公司生产的无线测温系统，结合五一桥水电站实际情况，仔细斟酌，综合比较，优化电站的测温系统：
首先针对高压开关柜内电气设备进行优化，五一桥水电站共有11套10.5kV开关柜，对柜内触头进行安装无线温度传感器（A、B、C三相静触头安装传感器，共计33个），具置如图3 10.5kVI段、图4 10.5kV II段和图5 10.5kV III段（注： 为安装无线测温元件位置）。
图3 10.5kV I段无线测温元件安装位置
图4 10.5kV II段无线测温元件安装位置
测温通讯终端安装在中控室上位机监控配电柜内，采用导轨式安装，温度监测预警工作站软件安装在工业电视监控电脑内。通讯终端负责接收各无线温度传感器发出的温度数据，并通过网线，将数据传送至上位机工业电视监控电脑，通过监测预警工作站进行温度数据实时监控。
该系统具有如下使用特点：
（1）准确，可靠地监测各触点温度，现场温度和报警信息实时传输至电站监测系统；
（2）可根据监测部位不同，对各传感器的报警值进行单独设置；
（3）监测点与接收设备之间无直接联系，无绝缘问题，不受日光或其他光照影响；
（4）免维护安装，简便安全，一次完成，无需任何其他操作；
（5）多种报警模式选择，便于及时采取措施，减少直接跳闸停电，防范于未然，减少直接跳闸停电损失；
（6）记录功能，可对故障点现象描述和处理过程提供录入功能，方便后期进行事故分析；
优化原则
根据实际应用为出发点，并考虑到系统投资的长期效益，对高压开关柜测温系统进行优化设计，设计原则如下：
（1）实用性：设计时重点考虑系统的实用性，满足正常运行需要。
（2）可靠性：系统采用先进成熟高科技技术，读数准确，可靠性高。
（3）先进性：无线测温系统采用无线传输，减少了封闭式开关柜的布线需要，节省了人力物力，达到了优化目的。
结语
实施该优化方案后，改变了传统的测温手段，运行人员能够在中控室上位机实时监控高压开关柜内电气设备的实际温度，在日常工作中对温升曲线进行分析，及时掌握电气设备运行工况，做好事故预想，并且为电气设备运行提供温度数据，对温度升高等不良现象能够及时发现，及时处理，避免事故扩大化，造成不必要的损失。
参考文献
第7篇：开关柜设计范文
本设计综合运用现代测量技术，通过无线测温的方式，实现了高压开关柜内温度数据的自动化测量，很好的解决了在高电压大磁场环境下，开关温度在线检测困难的问题；开发的适用于特殊工况下的温度测量装置能够以红外无线传输方式实现了高压侧与低压侧的电气隔离。
【关键词】MCGS 开关柜 母线 温度
在整个供配电系统中，开关柜是最重要的环节之一，其运行的安全性直接关系着整个电力系统的安全。由于开关柜一般为密闭装置，散热条件差，再加上用电设备长期满负荷甚至超负荷运行，导致发热量过大，热积累加剧，从而引发破坏柜内设备绝缘部件甚至短路、火灾等重大安全生产事故。如何便捷、有效地实时监测开关柜内母线温度便成了电力工程技术人员所共同面临的时代课题。
1 系统的工作原理
本系统中采用接触式安装温度传感器用以测量母线发热点温度，温度测量部分安装在母排上，负责采集对应测温点的温度值，温度数据从测温单电机的串口发送端（P3.1）送到红外编码/译码器MCP2120，由它将信号编码调制后送低功率红外收发模块TFDU4100通过红外光传给系统下位机模块中的TFDU4100，系统下位机模块中的TFDU4100接收到红外信号后将其送过与之相连接的红外编码/译码器MCP2120，解调译码后送给下位机进行数据处理。系统下位机模块能够同时接收多个温度数据，它通过无线方式收集各测温点的温度数值，并采用RS-485总线的主从结构方式接受上位机轮询，将数据上传给作为主机的上位PC机，接受上位机的控制命令及温度限值；同时又能够处理接受的红外无线温度数据、显示母线温度并能够进行现场报警。上位机采用MCGS组态软件开发监控系统，通过RS―485总线集中监管整个系统、控制命令、轮询温度值、处理保存并打印数据等。其工作过程如图1所示。
2 系统的硬件部分
从系统所实现的功能的角度将硬件部分划分为几个具有相对完整功能的模块：测温及传输模块、数据处理模块、通信模块。其中测温及传输模块由以底层单片机、红外编码/译码器、红外收发模块构成，完成温度的接触式采集和红外无线传输功能；数据处理和通信模块则是由上位机、RS-485总线网络和下位单片机共同组成的主从分布式结构系统。
2.1 测温及传输模块
测温及传输模块硬件结构如图2所示。主要用来检测结点温度并通过红外方式无线发送给通讯层中数据处理模块。所用主要元器件有DS18B20、红外收发装置、AT89C52单片机及电路配套的电阻、电容等。其中，红外收发装置硬件接口方式如图2所示。
2.2 通讯层硬件设计
通讯层的核心处理器是AT89C52单片机系统，它通过RS―485总线与上位机通信，同时通过红外方式收集对应底层采集设备的温度数值。在硬件设计上，该层中单片机与红外收发设备的硬件联接方式与测温及传输模块中类似，与上位机通过485总线实现通信。
2.3 上位机串口通信的硬件设计
为了配合本系统测温装置和上位PC机之间进行数据传输设计中选择无源转换器MWE485C，实现RS-232/RS-485信号转换。该产品是由武汉鸿伟光电技术有限公司研发生产的一款性价比较高的信号转换器，使用时将标准DB9孔串口与计算机的串口直接连接，接线端子中A+和B-与RS485中对应连线即可。
3 系统软件设计
本系统的软件设计主要包括用于测温传输模块和数据处理模块的单片机软件设计及用户监控软件设计两大部分。
3.1 单片机软件的设计
由于本系统中最底层和通讯层所选用的均为AT89C52单片机，所以软件设计部分的主要子程序包括温度测量、信号发射、信号接收、串口通信等内容。其中最底层单片机承担的主要是温度测量和无线发送温度数值的功能，程序编写比较简单，不再赘述，下面主要介绍一下通信层单片机的程序设计。
通信单片机作为PC机的下位机，它承担了两个方面的工作：一是采集监测点单片机通过红外传送过来的数据并保存在片内自建的存储区；二是将这些数据通过串行口，用中断的方式发送个PC机。
通信单片机向采集器要数的发送数据格式为：“！”+ID+数据长度+“#”，接收数据格式为“！”+ID+温度数据（6字节）+“#” ，其中6字节温度数据依次为A相温度值低字节、A相温度值高字节、B相温度值低字节、B相温度值高字节、C相温度值低字节、C相温度值高字节。通信单片机按发送格式通过红外循环发送，采集器接收到后先验证ID号，通过验证的采集器向通信单片机按“！”+ID+温度数据（6字节）+“#”的格式发送数据。
通信单片机接收后先验证开始符是“！”还是“*”（因为PC机的发送开始符是“*” ，采集器发送开始符是“！” ），然后再进行数据处理。程序流程图如图3和图4所示。
3.2 监控软件
温度监测系统的主机软件采用MCGS组态软件。系统的设计组态设计思想，从最大程度地方便用户的角度开发设计，在保证功能全面实用、性能安全可靠的基础上，尽可能做到智能式操作要求。监控软件功能结构图如图5所示。
对上述功能加以区分整合，从功能角度将用户监控软件设计分解为两块内容：以现场监控、数据处理、数据记录、监控报警及现场记录为开发目标的组态设计和以获取下位机温度数据、向下位机发送命令及温度限值为开发目标的单片机驱动构件开发。
3.2.1 组态设计
为实现友好的人机交互，本系统将界面设计成多窗口模式，分别为：封面、监控界面窗口、温度记录窗口、报警记录窗口、历史温度曲线窗口及历史温度表格窗口等6个功能性窗口，同时根据对系统工艺流程的分析，我们在MCGS 的实时数据库中创建了78个变量对象，其中开关量8个，数值量62个，字符量7个，组对象1个。
（1）监控界面。
该界面显示了高压开关柜中的母线连接情况，主要用来监控多台开关柜中母线实时温度情况以及所有监测点中各相温度超上限报警情况，如果检测到的温度高于设定的报警上限，该相对应的报警指示灯将由绿色变成红色警示用户。如图6所示。
（2）温度记录。
由于温度是大惯性量变化缓慢，普遍设定轮询时间为5S，但是在组态环境中，这个值用户可以进行修改，修改范围为1～30S。每一次轮询得到的温度值直接进入数据库中，由实时数据库到各界面显示。本系统提供了对每个站点中每相温度的“历史温度报表”、“历史温度曲线”和“实时温度曲线”三种查询功能。
（3）报警记录。
本系统的报警设计分为三个部分：报警输出、实时报警信息及历史报警记录。
其中报警上限值系统初始化时默认设定为35，用户可以根据实际情况自行设定，点击图中“完成”按钮即可。实现这一功能的方法是在MCGS运行策略中的循环策略中添加如下脚本程序：
！SetAlmValue（ad01，设定值，3 ）
…………
！SetAlmValue（cd14，设定值，3 ）
其中：ad1，ad2，……，cd14是报警对象，“设定值”是定义在实时数据库中的数值型对象，3是设定的报警类型为上限报警。语句的含义是将对应报警对象的报警上限值修改为设定值。
3.2.2 单片机驱动构件的开发
进行MCGS设备驱动开发的过程，就是依据设备特性及含义设定5个属性并对8个方法功能的编程过程。
（1）属性接口的设定。
属性：DevType=1 表示设备的类型为子设备
属性：DevStyle=1表示设备的类别串口父设备对应的子设备
属性：DevChannel=42表示设备的通道个数42个
属性：DevBaseIO=0表示设备所用IO的基地址为0
属性：DevIONumber=0 表示设备所用IO地址的个数为0
（2）串口函数设计。
通用串口父设备提供的标准串口读写函数有以下三个：
ComOutDat //把数据写入串行端口并输出到子设备
ComInDat//从串行端口中读取数据
Comoutindat//通过串口发送读数据的命令， 并接收返回数据。
程序编写如下：
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）接口函数设计。
数据的通讯格式为：开始符 “*” + 通道号+ 数据+ 结束符“！”，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数据， 用于串口函数中调用，并规定字符串格式；
调用串口通讯函数：
lngReturn = FetchDataFormComm（0， m _ ob jCommParen t， strMcgsOrder， strMcgsData） //把从串口读取的数据进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）∥转换读取的温度值，i为通道号；
4 总结
本系统设计上硬件结构简单、运行稳定、精确度高、实时性好、价格成本合理，能够实现从监控室到工作现场的无障碍对接，同时，其高安全性的上位机监控系统内所特有的数据曲线记录分析功能对系统运行故障的预测预防有着十分重要的现实意义。
参考文献
[1]刘全越，萧宝谨，高文海.电力线路温度采集及数据无线传输系统的设计[J].科技情报开发与经济，2008.
[2]费万民等.高压开关触点和母线温度在线检测及监视系统[J].电力系统自动化，2004.
[3]张文明.组态软件控制技术[M].北京：清华大学出版社，2006.
[4]王晓光，郑萍，马巧娟，王玉飞，张建刚.基于MCGS的51系列单片机通用驱动程序设计[J].仪器与传感器技术，2010.
第8篇：开关柜设计范文
关键词：变电设备；状态检修；策略
中图分类号：TM文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）12-0384-02
电力系统中绝大多数断路器的操作次数都比较少，开断短路故障的机会不多，开断额定短路电流的机会非常少见。而操作和开断次数往往远低于断路器自身的寿命指标，每次开断的短路电流不可能相同，要进行正确统计非常困难。过去，对于油断路器规定短路电流允许开断次数只有2-3次，正常负荷电流的允许开断次数约200次，检修周期较短，检修频繁。但是，对于可靠性大大提高的现代高压SF6断路器，如果按照第1类指标来决定检修周期，检修周期必然会相当长。因此，只能按照第2类指标来进行决策，即长期以来推行的周期性检修，执行所谓“到期必修”。这种按运行时间制定的检修周期，只能根据长期的运行经验来决定，但会带有很大的随机性和盲目性。按照这种决策，很多性能良好的开关设备增加了不必要的检修次数，甚至可能因检修而留下隐患。
1 变电开关设备的缺陷分析
××电力局的开关装备水平其近十年的高压开关缺陷进行统计。
得出以下结论：
（1）油开关缺陷所占比例较高，主要集中在油异常与跳闸达限两方面。
（2)开关机构缺陷比例较高，且主要集中在液压机构。
（3)SF6开关运行整体稳定，但气压低报警缺陷较频繁。
（4)真空开关运行整体稳定，缺陷主要集中在开关机构部分。
2 变电开关设备故障规律分析
根据××电力局开关设备经过的几个不同阶段，结合近五年开关设备缺陷分类统计和典型故障分析结果看：
（1)由于油断路器的开断能力的限制和其密封性能的不足，使得其开关本体的渗油、不检修开断次数达限等规律性故障占据了主导，达到此类开关故障总数的96%左右。
（2)SF6开关总体性能稳定，故障少。特别是以ABB、西门子、阿尔斯通为主的110kV SF6开关设备，其科技含量高，开断能力和防污闪能力明显提高，同时灭弧自能化使得机构功小故障少，设备相对稳定。而仅有的两台LW6-110型和35kV部分的LW 8-35型国产SF6开关相对故障率较高，主要表现在SF6低气压报警。但从缺陷与典型事故可以看出SF6低气压报警是一个渐变的过程，且开关自身能检测，可以控制发展。
（3)真空开关设备的总体运行状况良好，开关本体故障较少，相对在机械引起的附件故障较多，特别是在无油化改造中采取机构沿用的做法，使ZN-10系列真空开关与CD10电磁机构之间出现配合未达到最佳状态，使得其机械故障发生率有所提高，主要表现在动作频繁或连续动作的开关其传动机械易出现变形、脱销，辅助开关出现变换不到位等故障。这也是使得统计表中电磁机构故障率和二次回路故障率高的主要原因之一。机构性能不稳定，也主要是一些连续动作中突发性的过程。
（4)国产液压机构(CY)的渗油、打压、暴压故障率较高。总体上看应该说SF6开关、真空开关的本体性能稳定，故障极少，即使国产LW8系列有一些问题，主要也是年泄漏率超标，其具备发展缓慢、运行中可以得到有效控制的条件。油开关本体的故障则具备明显的规律性和发展缓慢的特性。国产液压机构运行极不稳定，既具有明显的规律性的渗油，又具有突发性的暴压故障，国产弹簧操动机构则相对稳定。断路器的关合与开断故障、绝缘故障、载流故障远少于二次、机构故障。
3 变电开关设备状态检修对策
根据上面的综合分析，提出采取的开关设备开展状态检修的总体策略是：
（1)SF6断路器由于其技术较先进、性能稳定、开断能力强、防污闪能力高。为此，其应完全依据：①开关触头的电寿命，既开关开断故障电流次数达到产品技术要求时进行大修；②开关机械动作次数达到产品的机械寿命时进行机构的大修；③当开关存在影响正常运行的缺陷时进行针对性消缺检修；④当开关防污能力不满足所在地的要求时进行清扫性检修或外施防污措施；⑤每三年进行一次回路电阻和微水测试。
（2)6-35kV真空断路器由于其故障基本上是由机械引起，特别是国产和无油化改造的真空开关的机构故障大多数是发生在连续动作过程中，小修对它的控制能力并不强。为此，其应完全依据：①严格控制机械动作次数，动作达限时必须及时进行检修、测试、调整；②加强对发生过连续动作开关的管理仁如出现后加速动作的开关，及时进行机械状况的检查；③加强控制回路器件的检查和调整；④加强对真空泡真空度的测试；⑤不论试验与否至少每三年应进行一次机构的检查调试，每年雷雨前有选择性的进行转动模拟试验；⑥每三年进行一次绝缘电阻、回路电阻、交流耐压测试。
（3)油断路器由于其故障有明显的规律性、普遍性和渐变性。为此，应采用①周期性小修和维护方式；②控制开关本体的开断次数，及时进行解体检查；③控制大修周期确保开关油密封性能和电气性能；④运行中每二年进行一次绝缘电阻、回路电阻、泄漏电流测试，每年进行一次绝缘油耐压试验。
（4)对于配国产液压机构，由于液压机构性能不稳定渗漏油严重维护工作量大，我们建议仍延续一年一次的小修制度和二年一次的解体检修。
（5)加强巡检及开关传动模拟试验，强化检修人员的设备状态巡检和消缺工作。首先工作重点做了调整，特别强调开关的实际动作模拟、控制回路的检查、转动部件的检查、设备附件的维护。通过每年的春季、夏季两次针对性巡检，一方面更全面掌握了设备的真实状态，做到心中有底，另一方面通过检查、维护，控制回路、转动部件的缺陷检出率明显提高，起到了提高整体状况的作用。
（6)由于开展状态检修的根本目的是降低成本、提高供电可靠性。所以，我们在进行设备个体状态评估的同时结合设备组结构、电网结构进行间隔综合评估，以实现成本最低化、供电效益最大化的目的。具体原则是：①加强户内母线设备的防污能力仁加绝缘热缩；②逐步提高电缆的绝缘等级(由8.7kV提高到12kV )；③间隔工作坚持“以小靠大”原则，统一时间减少重复停电；④对变电站一、二次设备进行综合评估，根据评估结果制定检修策略。
4 结语
实施状态检修是对检修制度的一次重大改革，也是企业实现利润最大化的重要手段。供电企业在开展输变电状态检修的各方条件日益具备时，状态检修必将成为变电设备检修的主流。本文结合××电力局的运行实际，深入分析开关设备的故障规律，提出了设备状态检修的整体策略，并依此制定状态检修应用导则，在实际中得到很好的应用，指导了变电设备状态检修工作的开展。
参考文献
［1］张金萍，刘国贤等.变电设备健康状态评估系统的设计与实现［J］.现代电力，2004，21(4)：45-49.
第9篇：开关柜设计范文
关键词:地下工程管线 ;开发区 ;市政管线综合建设管理机构
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
中图分类号：TV554文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02
随着我市城市化进程的加快，配套市政基础设施的建设，地下工程管线星罗棋布、纵横交错，愈来愈呈蛛网般密布蔓延之势……
一、 地下工程管线在城建中的重要作用
目前安阳市常规的地下工程管线主要包括：给水、排水、电力、热力、石油、天然气、工业、路灯、电信、移动、联通、有线电视、军用通讯等十余种管线。
地下工程管线是维系地下地上空间、保证城市整体运行的基础设施，是城市生存与发展的血脉，承载着城市规划、建设、管理等重要基础信息。地下工程管线就像人体内的“血管”与“神经”，日夜担负着输送物资、能量和传递信息的功能，是城市赖以生存和发展的物质基础，被形象地称为城市的“生命线”。
面对城市的飞速发展，地下管线的重要性日益显现。地下管线具有隐蔽性、复杂性、动态性、信息量大等特点，地下管线的管理远非地上工程可比，要繁琐和困难得多。因此，做好地下管线的规划、建设、管理工作，责任重大，意义深远。而加强地下管线的规划管理，使之逐步规范化、制度化，越发显得迫切和重要。
二 、开发区管网建设的现状、存在的问题
1、现状
目前，安阳市开发区主要道路已基本敷设了给水、雨水、污水、供电、供热、天然气、电信、移动、联通、有线电视、军用通讯等管道。其中：给水由水务公司管理；排水（雨水、污水）由开发区市政部门管理；电力由开发区市政部门、供电局管理；路灯由开发区市政部门管理；热力由益和热力公司管理；燃气由华润燃气公司管理；弱电通讯则分属各个权属单位管理。
地下工程管线基本格局已具备，但也存在诸多问题，例如：因地块建设的时序性，已建多种管道连通性差，系统性差；因河道下游年久失修，雨水排泄不畅，逢汛必涝；因北小庄污水处理厂的建设还将持续很长一段时日，期间雨污继续混流，环境污染加剧；因供电、供热、供气工程长期滞后于城市的发展，供需矛盾日益加大，等等。种种问题均需依靠进一步加强设施建设，逐步完善管网来解决。
2、 存在的问题
（1）缺乏统筹协调的管理工作机制
目前，地下管线管理较为突出的问题是乱，管线权属单位多且杂，直接造成管理工作的行政主体不明确，集中反映在对地下管线的权属主体方面，缺乏统筹协调的管理工作机制。
管线权属单位也是由于多头领导，缺乏统一的总体规划和协调，只顾本部门利益，忽视全局利益；只考虑眼前建设，忽视长远发展，道路反复开挖，管线重复建设，造成城市地下空间资源的浪费和不可估量的经济财产损失。
以开发区范围内的军用光缆为例，横亘开发区多条道路的国防光缆，因其特殊性，一度成为“烫手的山芋”，与之搭界的多项工程因迟迟协调不成而搁浅或延误，造成大量宝贵的人力物力财力精力的浪费。
（2）缺乏行之有效的科学规划
在城市建设中，科学规划意识淡漠的现象一直存在，重地上建设、轻地下设施，对于隐蔽的市政工程管线的规划，上述意识犹为突出，各类管线专项规划的编制严重滞后。因缺乏科学有效的统筹规划相支撑，已建多种管道随意性大、可持续性差。市政管线工程亟待在科学缜密、合理适用的总体规划的引导下，逐步完善。
（3）缺乏有效监管
长期以来，因地下工程的隐蔽性和时效性，常常是监管缺乏应有的力度。在现行的城乡规划法和城市规划管理条例中，对地下管线规划管理的有关条文少之又少，对新建、改建、扩建地下管线没有严格的规定。因此造成政府部门对地下管线管理方面的职责不明，没有建立长效的管理机制。
如某些地下管线建设不按规定办理规划审批程序，地下管线施工建设屡屡违背规划，不按规定进行竣工测量，或竣工测量的图纸资料不按规定报交档案管理部门；主管部门又缺乏有效手段要求各施工单位按规定移交相关资料，最终无法形成全面、准确的城市地下管线信息档案系统。种种的不知情、不掌控，极大影响了以后市政工程规划的批复管理。
（4）缺乏基础资料
城市地下管线近年来建设速度快，规模大。我市曾在2006年进行过地下综合管线的普查工作，建立了地下综合管网信息管理系统，由于缺乏一套有效的动态监管制度，地下管线数据库存在资料不全、质量不高的现象。各管线专业部门为方便工作，也建立了独立的信息系统，但是各系统的数据格式、数据标准、信息平台等各行其是，信息无法共享。
由于缺乏全面准确、不断更新的管线综合图或数据库，在城市建设的过程中，多次发生地下管线在施工中遭到破坏的现象，对企业生产、市民生活造成很大的影响。
三 、外地市值得借鉴的经验
1 、统一规划和建设地下管线
自20世纪50年代开始，德国每个城市都以立法的方式对地下管道建设问题进行了明文规定。根据有关地下管道建设的法规，德国各城市都成立了由城市规划专家、政府官员、执法人员及市民等组成的公共工程部，统一负责地下管道系统的规划、建设和管理与安全监管等。所有工程的规划方案，必须包括给排水、电力、有线电视、煤气和电话等地下管道的已有分布情况和拟建管道的情况。这些设施的分布必须与周边既有的管道一致。对于较大的地下管道工程，还必须经议会审议。
2、 建设综合管沟
综合管沟是城市地下管线的共同隧道，又称综合管廊、共同沟，是解决诸多地下工程管线问题的发展方向。
早在1833年，巴黎创造性地在地下大型排水管道中布置了煤气、电力等管线，形成了早期的共同沟。随后一些发达国家也相继建设了共同沟。1958年，北京在天安门广场的地下敷设了一条长1076m的共同沟。1994年底，上海浦东新区初步建成了国内第一条规模较大、距离较长的共同沟——张杨路综合管沟。近几年，全国掀起了新一轮的城市建设热潮，越来越多的大中城市开始着手综合管沟建设的试验。
四、 关于开发区地下管线规划建设管理的若干意见
1、 成立市政管线综合建设管理机构
