MNS低压抽屉柜技术手册要点.pdf
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1、MNS 低压开关柜 产品说明书 XXXXXXXX XXXXXXX MNS产品说明书 1 注意! 对开关柜的任何操作都应预先阅读本说明书。 开关柜的安装和使用必须遵守标准和规范中对于电气产品的 规定,必须遵守本说明书的要求。 开关柜必须安装在适合的室内环境中。 对开关柜的任何操作和维护都应由经过预先培训的专业电气 人员进行。 禁止把开关柜置于超出其额定负载的情况下运行。 必须注意开关柜上的任何带电危险标记。 对开关柜的任何违规操作均可能损坏设备,甚至引起严重事 故。 应把本手册放在可以方便拿到的地方。 应由专业人员负责电气设备的安全管理。 XXXXXX保留对本手册中的数据进行更改的权利,且可能不
2、 进行事先的通知。 目录 XXXXXXX MNS产品说明书 2 1总则 1.1 概述 1.2 标准与规范 1.3 使用条件 2 结构形式与技术参数 2.1 电气数据 2.2 防护等级 2.3 结构形式 2.3.1 结构形式概述 2.3.2 抽出式开关柜 2.3.2.1 母线系统 2.3.2.2 抽屉单元 2.3.2.3 PC柜 2.3.2.4 无功功率补偿柜 2.3.2.5 进出线电缆室 2.3.2.6 外形尺寸与重量 2.3.3 插拔式 /固定式开关柜 2.3.3.1 母线系统 2.3.3.2 功能单元 2.3.3.3 PC和无功功率补偿柜 2.3.3.4 进出线电缆室 2.3.3.5 外形
3、尺寸与重量 3 主要电气元件介绍 3.1 一次回路 3.2 二次回路 4 主结线方案 5 运输与保管 5.1 运输 5.2 交货与中间保管 6 基础与现场安装 6.1 安装现场的一般要求 6.2 配电室平面布置方案 6.3 开关柜的基础 6.3.1 以配电室地板作为基础 6.3.2 混凝土地坪上的基础框架 6.3.2 电缆沟施工 6.4 开关柜的安装 6.5 母线的安装 6.6 电力电缆和控制电缆的安装 6.7 开关柜的接地 6.8 安装的收尾 7 开关柜的运行 7.1 起动前的准备工作 XXXXXXX MNS产品说明书 3 7.2 起动 7.3 开关柜的操作 7.3.1 框架式断路器的操作
4、7.3.2 抽屉式开关柜的操作 7.3.2.1 8E/4和 8E/2 抽屉单元的操作 7.3.2.2 8E、16E、24E抽屉单元的操作 7.3.3 横刀熔单元的操作 7.3.4 插拔式开关柜的操作 8 维护 8.1 检查 8.2 保养 8.3 损坏元件的更换 9 备品备件和专用工具 10 订货须知 XXXXXXX MNS产品说明书 4 1 总则 1.1 概述 山东泰莱电气有限公司生产的MNS 型低压开关设备 MNS 是采用标准模件、 由工 厂组装( FBA )的低压开关柜,它适用于交流50/60Hz,额定工作电压 660V,额定 电流 6300A及以下的供配电系统, 作为电能分配、 转换、控
5、制和无功功率补偿之用。 MNS柜架用进口优质敷铝锌钢板或优 质冷轧钢板弯制成零部件, 通过自攻锁紧螺 钉或六角螺钉紧固互相连接而成,再按方案 变化需要,加上相应的门,封板,隔板,安 装支架,以及母线,功能单元等零部件,组 装成一台完整的装置,装置内零部件尺寸, 隔室尺寸实行模数化(模数单位E25mm ) 。 作为新一代低压抽出式开关柜, 具有如下特 点: 1. 结构合理, 技术水平高。 MNS 开关柜 的额定载流量, 分断能力, 动热稳定性能指 标均高于其它型号的低压开关柜,并且维护 方便,安全可靠。 2. 防护性能好。 MNS是全隔离的开关 柜,内部隔室满足 IEC439-1“形式 4”的规
6、 定,外壳防护等级为IP31、IP40、IP54。 3. 联锁可靠。 MNS的防误操作联锁由断路器操作手柄机构和抽屉位置机械联锁 操作机构共同完成,其设计精确、逻辑性极强,能有效地防止各种可能出现的误操 作,并且能与运行方式相结合灵活地实现柜间联锁。 4. 方案齐全,组合方便。 MNS 以 8E为基本单元,功能单元有8E/4、8E/2、6E、 8E、12E、16E、24E、32E、72E,一台 MCC 柜最多时可布置 36 个功能单元,而且可 实现 PC ,MCC 混装,为压缩柜子数量,灵活选择方案提供了有利条件。 MNS低压开关设备是技术先进、性能稳定、结构合理、使用方便、安全可靠的 控制设
7、备。已在发电、建筑、钢铁、水泥、矿山、石化等供配电系统中广泛使用。 1.2 标准与规范 MNS 开关柜依据下列标准进行设计与制造 国标电工委员会标准: IEC60439(1992) 低压成套开关设备和控制设备 中国国家标准: GB/T14048_1-93 低压开关设备和控制设备总则 GB7947-87 绝缘导体和裸导体的颜色标志 GB7251-97 低压成套开关设备和控制设备 JB/T9661-99 低压抽出式成套开关设备 JB4012-85 低压空气式隔离器、开关、隔离开关及熔断器组合电器 GB3983_1-89 低电压并联电容器 GB7947-87 绝缘导体和裸导体的颜色标志 同时,MNS
8、 开关柜还符合德国标准VDE 0660 Part5、英国标准 BS EN60439和 图 1.1 MNS 开关柜 XXXXXXX MNS产品说明书 1 美国 NEMA 标准的要求。 1.3 使用条件 a. 环境温度: 周围空气温度不超过 +40,不低于-5oC,且在 24 小时内测得的 平均值不超过 +35。 b. 环境湿度:空气清洁,在最高温度+40oC时其相对湿度不超过50% ,较低温 度时允许有较大的相对湿度。 例如+20oC时为 90% ,但考虑到由于温度的变化, 有可 能会偶然地产生适度的凝露。 c 温度范围在 -25oC至+55oC之间适用于运输和存储过程, 在短时间内(24h)
9、可达到 +70oC。 d海拔不超过 2000 米。 e. 地震烈度不超过 8 度。 f. 环境污染等级: 3 级。 注:如选用某些电器元件不能符合上述工作条件时,由制造厂与用户协商解 决。 当使用条件与上述工作条件不符时,由用户向制造厂提出,协商解决。 XXXXXXX MNS产品说明书 2 2 技术参数 2.1 电气数据 项目单位数据 额定工作电压 主电路V 380,660 辅助电路V AC220,AC380,DC110,DC220 额定绝缘电压主电路V 400,690 额定冲击耐受电压 (1.2/50 s) 主电路kV 6,8 额定工作电流 (IP3X 时) 水平母线A 5000(单面操作柜
10、) , 3600(双面操作柜) 垂直母线A 1000(抽出式) ,2000(插拔式 MCCB) 额定短时耐受电流 水平母线kA/1S 50,65,80,100 垂直母线kA/1S 50,65,80 额定峰值耐受电流 水平母线kA/0.1S 105,143,176,220 垂直母线kA/0.1S 105,143,176 2.2 防护等级 开关柜的防护等级:标准型外壳为IP3X,可选 IP31、IP32、IP4X、IP41、IP43、IP5X、IP54、IP55, 当选用 IP5X、IP54、IP55 时必须采用双层门结构形 式(MNSD ,参见图 2.2 ) 。 当选用较高的防护等级时,必须考虑
11、开关柜因 散热能力下降引起的降容问题。选用IP43 时,建议 开关柜内的元器件按照放大一个等级进行设计;选用 IP5X、IP54、IP55 时,建议开关柜内的元器件按照 放大 2 个等级来进行设计。 抽屉在连接、试验、 主开关合闸或分闸位置时, 其外壳防护等级不变; 当抽屉处于分离位置时, 其外 壳防护等级为 IP2XD ;当抽屉处于移出位置时, 隔室 内与危险带电部件间的防护等级为IPXXB 。 开关柜内各个隔室形式满足IEC439-1 中要求的 3 或 4 的规定,隔室间防护等级达到IP2X 的要求。 2.3 结构形式 2.3.1 结构形式概述 低压开关柜结构的基本骨架为组合装配式结 构,
12、柜体封板采用高质量的冷轧钢板,全部框架、内 隔板及功能单元采用高质量的进口敷铝锌钢板,加工 剪切时铝锌膜自动随剪切刀覆盖剪切口,因此剪切口具有较强的自愈能力并不会发 生腐蚀或生锈现象,柜体其余用冷轧板的金属结构件都经过镀锌防腐处理。 低压开关柜用 C型直柱,通过钢制自攻螺丝和8.8 级螺栓,装配而成。具有足 够的机械强度,可以保证元件安装后及操作时无摇晃、不变形。开关柜内的每个柜 图 2.2 MNS 开关柜外形图 XXXXXXX MNS产品说明书 1 体分隔为三室,即水平母线隔室,功能单元隔室及电缆室,室与室之间用整块高强 度阻燃环保塑料功能板和敷铝锌板相互隔开。 MNS 以 8E为基本单元(
13、 E=25mm) ,功能单元有 8E/4、8E/2、6E、8E、12E、16E、 24E、32E、72E,一台 MCC 柜最多时可布置 36 个功能单元,可实现PC ,MCC 混装。 MNS 开关柜按照用途和柜体结构具有以下几种柜型: PC柜:主要安装框架式断路器或者大容量刀熔开关,一般用于进线开关柜和 大电流配电出线柜。 MCC 柜:主要安装塑壳开关、接触器、热继电器或者小容量的刀熔开关,一 般用于电动机控制中心或者小电流的配电中心。 PC与 MCC 混装柜:开关柜部分为 PC回路,部分为 MCC 回路,采用混装结构, 可以提高柜体元件的安装效率,减少开关柜数量。 无功功率补偿柜:主要安装低
14、压电力电容器和其相应的控制回路,用于系统 的低压无功补偿。 MNS 开关柜具有两种型号产品,MNS 和 MNSD 。MNSD 具有透明玻璃门,外观美观 大方,同时具有很高的防污秽、防灰尘、防溅水能力,可适应高防护等级的要求。 根据实际的项目要求, MCC 柜具有抽出式和插拔 / 固定式两种结构形式。 抽出式 开关柜的功能单元为抽屉形式,抽出抽屉后即可进行元器件的更换和检修工作;插 拔式开关柜的功能单元不可移出,利用可插拔的开关等元件进行更换和检修工作。 同时,根据现场的安装条件等情况,抽出式的MNS 开关柜具有侧面出线和后部 出线两种形式, 侧面出线开关柜的电缆仓在开关柜侧面,水平母线布置在柜
15、体后部; 后部电缆出线开关柜的电缆仓设计在开关柜后部,水平母线布置在柜体顶部。对于 这两种开关柜,电缆出线均可在柜体底部或顶部出线。 2.3.2 抽出式开关柜 2.3.2.1 母线系统 抽出式开关柜水平母线具有两种形 式,对于侧面出线的开关柜,水平母线 布置在柜体后部;对于柜后出线的开关 柜,水平母线布置在柜顶。根据要求, 可以配置一组或者二组水平母线,二者 既可单独供电又可并联供电,或者一组 作为工作母线,一组作为备用母线(参 见附图 2.3.2.1) 。 水平母线布置在侧面和顶部这两种 方式的柜体在布置时,不能布置在同一 排列中。 单独设置并贯穿整个排列的保护导 体(PE线)与裸露导电部件
16、(框架)相 连接后组成完整的保护接地系统。 而且 P E母线能承受一定的短路电流。 根据系统 要求,开关柜可以是三相四线制 (TN-C ) 的或者三相五线制(TN-S或 TN-C-S) 的。 MCC 柜垂直母线组装在绝缘功能 板之中,可防止开关电弧引起的对垂直 母线的相间放电,提高了产品的电击防 柜后水平母线 柜顶水平母线 图 2.3.2.1 MNS 开关柜母线系统 XXXXXXX MNS产品说明书 2 护能力和安全运行率。 2.3.2.2 抽屉单元 抽屉式开关柜总的可利用高度为72E(E=25mm) ,按照上下左右布置,单元最 小高度为 8E(200mm) 。抽屉单元共有七种类型: 8E/4
17、、8E/2、8E、12E、16E、20E、 24E。安装最小尺寸的 8E/4 抽屉时,每柜最多可装 36 个抽屉单元, 双面操作柜最多 可装 72 个抽屉单元。 抽屉单元的最大容量参见表2.3.2.2。 表 2.3.2.2 抽出式 MNS 开关柜抽屉容量 规格 最 大 容 量有效安装空间 (高宽深) (mm ) 塑壳开关最大电流 (A) 直接启动最大电动 机控制功率(KW ) ( Y/)启动方式最大 电动机控制功率(KW ) 8E/4 30 (3P,4P)7.5 - 140120275 8E/2 50 (3P,4P)15 7.5 140260275 8E 225 (3P) , 125 (4P)
18、30 22 160505275 12E* 250(3P,4P)45 37 260505275 16E 315(3P,4P)75 55 360505275 20E* 315(3P,4P)110 75 460505275 24E 400(3P,4P)160 110 560505275 注:12E和 20E抽屉单元为非常用规格。 抽屉单元具有二次隔离插头,可供控制回路外部引出控制信号使用。抽屉单元 一般均有 16 节二次隔离插头引出, 除 8E/4 外,其他抽屉单元均可增至32 节引出端 子,每个引出单子上可接二根1.52.5mm2多股软导线。 8E/4 和 8E/2 抽屉单元四周均为阻燃型塑料隔板
19、隔离,使单元之间具有较强的 绝缘隔离性能; 8E 及以上抽屉单元均采用敷铝锌钢板或优质冷轧钢板制作,具有优 良的机械强度和接地性能。 抽屉单元具有可靠的机械联锁装置, 以防止误 操作和带负荷插拔, 并通过操作手柄控制指示出合 闸、试验、移动、分离位置(参见附图2.3.2.2) 。 各位置定位后最多可以加三把挂锁。抽屉单元联锁 装置的详细介绍和操作方式参见7.3.2 抽屉式开 关柜的操作部分。 2.3.2.3 PC柜 根据开关容量和尺寸要求,PC 柜可以有多种 宽度。 PC 柜内可安装各种型号的框架式断路器或 者刀熔开关,并可按照要求安装13台框架式断路 器。 安装 2 台框架式断路器时,通常采
20、用上下布置的方式,根据需要也可以采用左 右布置的方式。左右布置时,柜体宽度较上下布置有所增加,但与上下布置相比散 热条件更好,在长期满负荷运行的情况下优于上下布置的方式。 水平母线柜后布置时,当额定电流4000A 时,母联柜必须增加600mm 宽的 母线转接柜; 水平母线柜顶布置时, 母联柜均需增加 300mm 宽的母线转接柜。 详见 一次方案图。 一般情况下,推荐PC 和 MCC 分开,将框架式断路器和抽屉单元布置在不同 的柜中,以便使用维护的方便;但在特殊情况下,允许将PC和 MCC 混装,同一个 图 2.3.2.2 抽屉单元的联锁装置 XXXXXXX MNS产品说明书 3 开关柜中既安装
21、有框架式断路器,也安装有小电流的电动机控制单元。采用混装方 式时,应将 PC 布置在柜体上部,下部布置抽屉单元,在PC 和抽屉单元之间应留有 8E 的空室作为垂直母线的转接用。具体请参见一次方案3234。 2.3.2.4 无功功率补偿柜 根据系统情况, MNS 开关柜设计有无功功率补偿柜,供低压补偿用。无功功 率补偿柜配置有低压电容器,以及接触器、低压熔断器、电抗器等相应的控制保护 元件,并可根据需要安装自动无功补偿控制器,实现无功功率补偿的自动控制。 根据用电设备情况, 无功功率自动补偿柜设计有电网近似正弦波的无功功率补 偿方案(见一次方案106110)和配备滤波电抗器的无功功率补偿方案(见
22、图十一 及一次方案 111114) 。 一次方案 106110适合于谐波源视在功率与变压器视在功率之比(Gh/Sn)小 于 20%的正常情况。根据无功补偿功率的不同有多种柜宽供用户选择。 一次方案 111114适合于 20Gh/Sn60%的情形,采用了电抗器与电容器串 联方式连接,具有谐波吸收和无功功率补偿的双重功能。现有电抗率p=XL/Xc 100%=7%、调谐频率 fR=189Hz 和 p=6%、fR=204Hz 二种标准系列供选择: a) p=7%、fR=189Hz 时可吸收少量的 5 次谐波。并对含有谐波的电网起到阻隔 作用。 b) p=6%、fR=204Hz 时可吸收约 50%的 5
23、 次谐波。 根据电网的实际情况,以上参数亦可按用户要求配置。 2.3.2.5 进出线电缆室 根据实际需要, MNS 开关 柜的进出线电缆可以采取柜侧 面进出线,也可采取柜后进出线 (参见图2.3.2.5.1) 。采用柜侧 面出线的情况下,水平母线布置 在柜后;采用柜后出线的情况 下,水平母线布置在柜顶。 MNS 开关柜进出线电缆 可采取底部或柜顶进出线, 对于 水平母线布置在柜后, 电缆侧面 出线的柜体,在标准柜体尺寸内 电缆室上下方可任意上下进出 线(需要向我公司提供相应数 据, 以便在柜体生产时布置相应 开孔) 。 对 于水 平母 线布 置在 柜 顶,电缆柜后出线的柜体, 当水 平 母 线
24、 不 大 于3150A ( 含 3150A)且只布置一组母线时, 在标准柜体尺寸内电缆室上下 方可任意上、下进出线;当水平 母线大于 3150A 或布置二组水平母线时,需要在标准柜体的后上方配备一个柜顶进 出线通道(参见图2.3.2.5.2) 。 2.3.2.6 外形尺寸与重量 柜侧面出线柜后出线 图 2.3.2.5.1 MNS 开关柜出线示意图 XXXXXXX MNS产品说明书 4 外形尺寸参见表2.3.2.6.1和表 2.3.2.6.2。 表 2.3.2.6.1 MNS 开关柜外形尺寸表(单层门) 项目单位高(H) 宽(W) 深(D) PC 柜mm 2200 500 1000 PC 和无功
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