GCK低压开关柜增容改造技术的应用

GCK低压开关柜增容改造技术的应用

袁建业叶志强

（广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞523660）

摘要：本文主要针对GCK低压开关柜增容改造技术的应用展开了探讨，通过结合具体的工程实例，简要说明了GCK低压开关柜柜体结构的特点，并对改造的方案、方法等方面作了详细的阐述和系统的分析，相信能为类似的改造提供参考借鉴。

关键词：GCK低压开关柜；改造；技术应用

0引言

GCK低压抽出式开关柜广泛应用于发电厂，变电所，厂矿企业和高层建筑的动力配电中心PC和电动机控制中心MCC，作为交流50-60Hz，额定工作电压为660V及以下，额定电流为4000A及以下的发、供电系统中配电、电动机集中控制，无功补偿使用的低压成套配电装置。

1.GCK型低压开关柜柜体结构特点

（1）GCK型低压开关柜的各功能室相互隔离，各室的作用相对独立，一个抽屉为一个功能单元，相同功能单元的抽屉具有良好的互换性。（2）抽屉层主电路触头接插件及馈电电路额定电流最大可达630A。（3）抽屉进出线根据电流大小可采用不同片数的同一规格片式结构的接插件，单元抽屉与电缆室的转接按电流分档采用相同尺寸、型号的转接件。（4）抽展小重的门与断路器的摄作手柄机械联锁.摄作手柄在分断位，才能开启.同时联锁结构设有解锁装，.在特殊情况下可通电开启小室门.以检视内部装置。

2.改造方案比选

经与开关柜厂家沟通并现场实际校核，母线室原主电路铜母线可以满足增容后的负荷需求，不必更换。考虑多方面因素，可供选择的改造方案有两种：

（1）弃用原低压开关柜的两个抽屉单元，按计算容量定制新的低压配电柜，安装于中心配电室预留位置。低压开关柜双回路向一层、二层的配电柜分层供电，为此中心配电室内需敷设带型铜母排及主进线电缆约50m。经计算，定制配电柜及现场安装总工期约20日历天，中心配电室须停电2d，直接改造费用约8万元。（2）保留原低压开关柜，在保持柜体原有功能及结构的基础上对相应抽屉层功能单元进行改造增容，即更换抽屉层断路器及附属元器件并调试达到各项功能及使用要求，母线及出线电缆不增加。定制电气元器件及现场安装总工期最多10d，中心配电室仅在更换母线插件时停电3h，直接改造费用约3万元。由以上两方案比较可知：方案一改造难度小，工程量较大，工期长，直接费用高，并且断电时间长、不利影响范围大；方案二改造难度大、技术复杂，但工期短，直接费用低，断电时间短，不会对运营区域造成不利影响。鉴于本工程工期要求紧，改造施工与酒店其他区域运营同步进行等特点，显然方案二具有明显的工期短、费用低、停电时间短等优势，经技术分析，决定采用此改造方案。

3开关柜盖板的改进

传统低压开关柜盖板就是一块平板，盖板上设有很多通孔，盖板直接与开关柜箱体接触，盖板上的通孔虽然满足了散热的需要，但容易让灰尘落入低压开关柜内部，从而对低压开关柜的使用造成影响，使低压开关柜工作时容易出现故障，增加了低压开关柜的维护成本，减少了低压开关柜的使用寿命。

为了解决上述技术问题，改进后的方案是：低压开关柜盖板，包括盖板本体，盖板本体与开关柜箱体相连，盖板本体上设有百叶孔。盖板本体与开关柜箱体为螺纹连接，包括螺栓，盖板本体与开关柜箱体之间设有套筒，螺栓穿过套筒。螺栓有4个，分别位于盖板本体的4个角上。此改进的优点在于，把原来的通孔改变为百叶孔，既能起到孔的散热作用，同时孔的上方又有覆盖，能够防止灰尘的进入，盖板本体与开关柜箱体之间有套筒，使盖板本体与开关柜箱体之间产生间隙，从而达到更好的散热效果。

4.抽屉层功能单元改造方法与步骤

4.1抽屉层功能单元改造的基本思路是抽屉层框架结构基本保持不变，根据需求依照计算参数更换抽屉层内的电器元件及联络线，同时对抽屉结构进行必要的细部处理。

（1）由专业厂家检测，确认在保证低压开关柜原有整体功能不受影响的前提下，可对现有抽屉层功能单元进行增容改造，满足用电负荷要求。

（2）确定拟改造的低压开关柜的抽屉层功能单元，复核、绘制主电路系统图和二次原理图，简图见图1。依据电气原理图初选该功能单元各电气元器件类型及参数，要求附件齐全、触点及控制电压等符合要求。

（3）由于原开关柜使用已将近15年，柜内电器元件型号大多已更新换代，因此需要对拟改造的抽屉层单元结构的绝对与相对尺寸进行校核，为电器元件的准确定型采购提供具体的技术数据，保证更换后的元器件与原功能单元匹配，尤其确保主电路、辅助电路触头接插件夹接良好。

（4）订购内部开关元件、附属元器件等，复核各电器元件的基本尺寸，确保其与抽屉层结构尺寸相匹配。

（5）电器元件到货后，严格按元件尺寸对抽屉结构进行装配细部处理。

（6）抽屉层内辅助触头、分励脱扣器等二次元件安装、连接配线。根据计算载流量合理选择线缆截面，满足安全运行要求。

4.2.抽屉层功能单元检查、试验及运行操作要点

（1）抽屉层安装调整后，投入运行前，需进行下列各项检查和试验：

1）检查装置内，安装的电器设备和控制接线是否符合技术参数要求。2）手动操作各种开关，应操动灵活，无异常和卡轧现象。3）检查机械联锁机构，电气联锁装置的动作是否正确可靠，应符合系统要求。4）检查主电路和控制回路的绝缘电阻是否符合规定要求。5）检查装置内所安装的电气设备接触是否良好，是否符合该电路本身的技术条件。检查装置内部有无异物及各部件的安装螺钉是否有松动现象。

（2）通电使用前，必须将全部功能单元抽出、插入各一次，并对主开关关合各一次，检查开关是否接触良好，联锁机构是否可靠。抽屉推拉应灵活轻便，无卡阻、碰撞现象，机械闭锁可靠。检查各接地点是否接地良好。

（3）对功能单元进行通电试验，检验保护器件和其他部件。

（4）低压开关柜进行整体系统调试，确认原有功能。

（5）通电运行后，特别是满负荷运行时，每4h用手持式红外测温仪监测柜后主触头温度，直至温度上升到稳定值（温度变化不超过1K/h时）。在设备内部温度下，触头温升（触头温度与柜内温度的差值）应符合规范规定，一般不超过20K，元件保持良好工作即可。

5.规范要求与质量检验

改造后的低压开关柜在满足使用要求的同时必须符合相应规范规定，应严格质量检验。

（1）对功能单元进行直观检查，以保证规定的防护等级、电气间隙和爬电距离。对机械操作元件、联锁、锁扣等部件的有效性进行检查，导线和电缆的布置及元器件安装应正确。

（2）电器元件及连接线的标识应与原理图、接线图上的标记一致，应能辨别出单独的电路和电气元器件，检查接线，检查电路和接线图及技术数据是否相符。

（3）电器元件的隔离距离应符合相应规范规定，功能单元处于分离位置时，它的主电路接插件裸露带电部件与垂直母线或静触头的隔离距离应不小于20mm，即使在机械操作试验后也应保持此距离。

（4）设备内电器元件的电气间隙和爬电距离应符合各自相关标准中规定的距离，而且在正常使用条件下也应保持此距离。

（5）柜内布线时，绝缘导线应不低于相应电路的额定绝缘电压。两个连接器件之间的电线不应有中间接头或焊接点。应尽可能在固定的端子上进行接线。绝缘导线不应支靠在不同电位的裸带电部件和带有尖角的边缘上，应采用适当的方法固定绝缘导线。连接覆板或门上电器元件和测量仪器的导线，应该使覆板和门的移动不会对导线产生任何机械损伤。

6.结语

低压开关柜作为电力系统中不可或缺的重要设备，因此，保障其能充分发挥自身的效用非常必要。综上所述，本文就GCK低压开关柜增容改造技术的应用进行了探讨，并通过结合具体的工程实例对改造方面作了系统分析，旨在能为GCK低压开关柜的改造带来帮助。

参考文献：

[1]刘本生.MNS型抽屉式低压开关柜故障分析与对策[J].电力安全技术，2010（02）

[2]汤继东.中低压开关柜结构及柜型的选择[J].电气工程应用，2013（03）

项目：一种GCK柜连接件（031900KK52180043）