GCS说明资料.docx
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GCS说明资料
GCS型低压抽出式开关柜
1.0概述
GCS型低压抽出式开关柜（以下称装置）是由原国家电力工业部、机械工业部联合设计组，针对广大电力用户及设计单位的要求而研制的符合国情、具有较高技术性能指标、能够适应电力市场发展需求并可与现有引进产品竞争的低压抽出式开关柜，该装置一九九六年七月在上海通过原两部联合主持的鉴定，受到生产制造单位和电力使用部门的重视和肯定。
原电力工业部、机械工业部联合以安生用[1997]01号、机重[1997]01号文下发了《关于GCS型抽出式开关柜推广应用有关问题的通知》。
目前，GCS型低压抽出式开关柜已被电力用户广泛选用。
2.0使用范围和用途
装置适用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等行业的配电系统。
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，作为三相交流频率为
50（60）Hz、额定工作电压为400V、660V，额定电流为4000A及以下的发、供电系统中的配电、电动机集中控制、无功功率补偿使用的低压成套配电装置。
3.0产品型号的组成及含义
GCS-—□/□
辅助回路方案编号
主回路方案编号
森源电气系统
抽出式
封闭式开关柜
4.0性能指标
GB7251.12《低压成套开关设备和控制设备第2部分：
成套电力开关和控制设备》
JB/T9661《低压抽出式成套开关设备》
GB/T15576《低压成套无功功率补偿装置》
5.0使用环境条件
1正常工作环境
1）周围空气温度不超过+40℃，不低于-25℃，24小时平均温度不超过+35℃；
2）最高温度为+40℃时其相对湿度不得超过50%，在较低温度时允许有较大的相对湿度，而且由于温度的变化允许偶然产生适度的凝露；
3）海拔高度不超过2000m；
4）污染等级3级；
4）无剧烈振动和无化学腐蚀性气体存在的场所；
5）安装倾斜度不大于5°；
2特殊工作条件：
在超过规定的正常环境条件下使用，请用户和我公司协商。
运输、存储和安装过程中、温度范围允许在-25℃至+55℃之间，在短时间内（不超过24h）可达+70℃。
6.0技术参数
装置技术参数：
装置技术参数表
主回路额定电压V
AC400AC660
辅助回路额定电压A
AC220AC380DC110DC220
额定频率Hz
50（60）
额定绝缘电压V
6901000
额定电流A
水平母线
≤4000
垂直母线
≤1000
母线额定短时耐受电流kA/1s
5080
母线额定峰值耐受电流kA
105176
工频试验电压V/min
主回路
1890±3%
辅助回路
1890±3%
母线
三相四线制
A、B、C、PEN
三相五线制
A、B、C、N、PE
防护等级
IP30IP40
7.0装置特点
1.提高转接件的热容量，较大幅度地降低由于转接件的温升给接插件、电缆头、间隔板带来的附加温升；
2.功能单元之间、隔室之间分割清晰、可靠，不因某一单元的故障而影响其它单元工作，使故障局限在最小范围；
3.装置的受电柜、动力馈电柜（PC柜）和电动机控制柜（MCC柜）全系列的母线短路强度均达到80kA（有效值）/176kA（峰值）的水平；
4.母线平置式排列使装置的动、热稳定性好，能承受80kA/176kA短路电流的冲击；
5.PC柜可装三个单元馈线，每单元馈线最大电流1600A；
6.PC柜、MCC柜的母线室、功能单元室和电缆室相互分隔。
MCC柜单柜的回路最多至18回，也可以按1/2单元、1单元及以上功能单元混合组成，充分考虑了单机大容量发电厂，石化系统等行业自动化电动门（机）群的需要；
7.装置的构架由异型型钢组装而成，在型钢的各侧有25mm模数安装孔，模数化程度高，柜架的全部结构件采用覆铝锌板或镀锌板，外形美观大方；整机采用自攻螺钉连接，小型过渡支架很少，使连接更加牢固可靠，有效地保证了接地连续性；
8.装置与外部电缆的连接在电缆隔室中完成，电缆可以上下进出；零序电流互感器置于电缆隔室内，安装维修方便；
9.同一电源配电系统，可以通过限流电抗器匹配限制短路电流，稳定母线电压在一定的数值，还可部分降低对元器件短路强度的要求。
10.抽屉单元有足够数量的二次插件（1单元及以上为11对，1/2单元为8对），可满足计算机接口和自控回路对接点数量的要求；
11.本装置还可应电力部门及用户对消除高次谐波的要求，在进线柜和谐波源的馈电柜中装设EP谐波消除器；
8.0结构特征
主结构
主框架采用异型型材组装而成，以25mm为模数孔的钢板冷压弯制而成，模数化程度很高，通过各种连接件、自攻螺钉和8.8级六角螺栓连接，使连接更加牢固可靠，有效地保证了接地连续性，框架结构无需专用工具即能组装成各种规格的柜体，具有较高的强度和灵活性。
装置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，各室相互独立。
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，使装置的主电路具有抗短路强度的能力。
电缆隔室的设计使电缆上下进出均十分方便。
装置通用柜体尺寸系列
高
2200
宽
400
600
800
1000
深
600
800
1000
600
800
1000
600
800
1000
600
800
1000
装置的类型
装置的类型分为两种，即动力配电中心（即PC柜）和电动机控制中心柜（即MCC柜）。
PC柜主要用作电能的分配和控制，一般容量较大，多采用固定式结构；MCC柜是作为电动机控制的保护及小电流配电，多采用抽出式结构，可根据实际需求灵活采用。
固定式结构的特点：
标准的固定式基本组件包括安装座，配电母线连接触头和出线电缆端子。
固定式柜中没有多功能分隔板，其垂直母线为敞开式结构，具有结构紧凑，连接可靠，一次方案组合灵活，维护量小等优点，多用于PC柜和无功功率补偿柜，元件固定安装时更换组件须切断开关柜主电源。
抽出式结构的特点：
抽出式柜中设有多功能分隔板，其垂直母线安装在隔板内，选用的抽出式单元采用了模数化设计，结构一般包括仪表板、前盖板、一次插件、二次插件、手柄、机械联锁机构、导轨等。
每个抽出式单元为一个独立的功能单元，占据一个独立隔室，可在主电源（及相邻单元）不断电的情况下推进/退出。
辅助回路
辅助电路图的设计符合《火力发电厂厂用电设计技术规定》等有关设计技术规程规定。
适用于发电厂、变电站的低压厂（所）用电系统及厂矿企业、高层建筑内的低压配电系统。
辅助电路方案根据主电路方案分电源受电、馈线和电动机馈线控制、无功功率补偿的功能单元进行设计。
功能单元
1.每个电气功能单元占一个隔室，最小可以制作成1/2抽屉单元，电气功能单元可以做成抽出式或固定式两种结构形式。
在同一馈电柜内，两种间隔形式可以单一组装，也可以混装，选择灵活方便；
2.抽屉层高的模数为200mm（8E），分为1/2单元、1单元、1.5单元、2单元、3单元系列，单元回路额定电流630A及以下；
3.抽屉单元改变仅在高度尺寸上变化，其宽度、深度尺寸不变。
一个功能单元抽屉的尺寸为200×560×410（高×宽×深），1/2单元抽屉的宽度为280。
相同功能单元的抽屉具有良好的互换性；
4.每台MCC柜最多能安装9个一单元的抽屉或18个1/2单元的抽屉；
5.抽屉进出线根据电流大小采用不同片数的同一规格片式结构的接插件，一般一片接插件≤200A，1/2单元抽屉的接插件≤32A；
6.1/2单元抽屉与电缆室的连接采用背板式结构ZJ-2型转接件。
单元抽屉与电缆室的转接电流分档采用相同尺寸棒式或管式结构ZJ-1型转接件；
7.抽屉面板具有分、合、试验、抽出等位置的明显标志；
8.馈线柜和电动机柜设有专用的电缆隔室，功能单元室与电缆室内电缆的连接通过转接件或转接铜母线实现，即提高了电缆的使用可靠性，又极大地方便了用户对电缆的安装与维护；
9.抽屉单元辅助触点1单元及以上为11对，1/2单元为8对，能满足自动化及计算机接口的需求；
母线系统
1.主母线的额定电流≤4000A，平置于柜后，用专用母线夹固定在型钢构架上，安装方便，稳固性好，能承受80kA（有效值）和176kA（峰值）短路电流的冲击；
装置工作电流≤2500A主母线为单组双列平置；装置工作电流＞2500A主母线为双组双列平置。
一次母线推荐采用全长镀锡工艺，水平母线与垂直母线之间的电气连接采用专用过渡连接工艺搭接，可降低母线搭接电阻和温升；
2.MCC柜的垂直母线为L型，额定电流为1000A，额定短路强度达80kA（有效值）和176kA（峰值）。
L型垂直母线与功能单元的进线插头相插接，功能单元的出线与ZJ型转接件插接。
由转接件实现功能室和电缆室之间的电气转接。
电缆室可根据设计需要选择240mm或440mm的室宽；
3.中性母线（N母线）可与主母线或配电母线平行设置，也可与保护母线（PE）平行置于框架后下部或垂直安装于框架后右部，中间用绝缘子相隔。
可按照供电系统要求分别使用，也可用导线短接或接成PEN线使用，母排上均有模数孔用于电缆连接；
注：
对于裸露的主母线或配电母线（配电电流＞1000A）,也可采用套热缩管制成绝缘母线系统，以增加装置系统的绝缘安全性；
保护接地系统
装置的保护电路由单独装设并贯穿于整个排列长度的PE线（或PEN线）和可导电部分的结构件，用自攻螺钉等与镀锌结构架和各功能单元形成可靠的接地保护系统。
辅助电路二次线槽
在功能单元隔室的顶部，装有辅助电路二次线槽，线槽内可安放柜间连线和公用电源线。
隔离保护功能
1.多功能分隔板，内装L型垂直母线，开关器件通过专用插接件与垂直母线连接，隔板安装在主母线室与功能单元室之间，把主母线室与功能单元室隔开，有效防止了开关元件因故障飞弧与母线之间造成的短路事故；
2.功能单元之间设有带风孔的镀锌金属板分隔成独立的功能隔室，有效地防止了某一单元发生故障殃及相邻隔室；
3.功能单元的一、二次输出，通过出线转接件和控制线端子引入电缆室，使输入与输出完全隔离，保证了在功能抽屉（或开关）处于抽出或分断状态时检修人员的安全；
4.柜内采用了多种阻燃型无卤素支持件和组件，具有CT1300等级以上的防漏电功能；
5.在同一功能隔室中，安装的1/2抽屉单元四壁均为阻燃型工程塑料，保证相邻回路之间有较强的绝缘隔离功能；
可靠的机械联锁
抽屉单元设计有可靠的机械联锁装置，通过操作手柄控制，具有明显、准确地合闸、分闸、试验位置、隔离位置且操作手柄可加挂锁。
9.0后出线开关柜
该柜为GCS经济性低压抽出式开关柜，柜架采用模数为25mm的C型材，进线处垂直母线采用矩形铜排，出线处采用一次静插座，1-3单元抽屉采用金属后壁，功能单元回路额定电流最大可达630A。
后出线开关柜的主母线水平安装在开关柜的顶部，柜的后半部为电缆室，进出线电缆均从柜后电缆室连接。
开关柜正面为装置小室，安装开关设备的功能单元。
该系统设计将开关柜的电缆室移到后半柜，大大减少了开关柜的排列宽度。
柜后出线的GCS开关柜可取代GCK、MSD、多米诺等市场常见抽出式开关柜，但性能优于上述系列产品。
10.0装置的安装
低压配电柜本体的安装是本项目的一个工作难点，由于场地有限，柜体本身重量较大，且为保证施工安全及施工质量，不能够采取纯人力抬、搬运的方法。
（一）柜体的安装
在安装场地要先做好手拉葫芦的吊环（间距2米分布），使用手动液压叉车将低压配电柜带包装运至配电室顶定安装位置附近后拆箱，使用手拉葫芦将配电柜吊至安装位置，一次就位，很好的避免了在运输和安装过程中对配电柜造成的机械损坏。
a装置到达收货地点后，首先检查包装是否完好无损，发现问题应及时通知合同有关部门做好商务记录，共同分析原因，做好善后处理工作；
b对不立即安装的装置，应根据正常使用条件和电气设备暂时保管规程的要求置于适当的场所妥善保管；
c装置为不靠墙安装，正面操作，双面维修的低压抽出式开关柜。
单独或成列安装时，其垂直度及柜面不平度和柜间缝隙的偏差应符合下表；
序号
项目
允差（mm）
1
垂直度
3.3
2
水平度
相邻两柜顶部
2
成列柜顶部
5
3
不平度
相邻两柜顶边
1
成列柜顶边
5
4
柜间缝隙
2
d装置按一次系统图及平面布置就位，就位后应首先检查每台装置是否与基础垂直，否则允许用薄垫片调整，然后将整个排列装置的底框用连接板连接起来，并用并柜螺栓将整个排列连成一体，最后与基础槽钢焊接（或用螺栓连接，该螺栓用户自备）；
e抽屉与柜体间的接地触头须接触紧密，当抽屉推入时，抽屉的接地触头先接触，退出时接地触头比主触头后断开。
（二）主母排的安装
a安装主母线系统和保护母线系统，母线搭接时应先将搭接处清洁处理，然后用螺栓紧固。
紧固螺栓时须按螺栓的规格施加相应得紧固力矩；在安装主母线时最重要的是注意保护绝缘护套，否则在今后的使用中很容易发生问题。
b安装母线桥，当母线桥的额定电流≥2000A且跨度超过2500mm时，应考虑在母线桥适当位置加装吊杆（索）；
（三）接地系统的安装
在制作柜体基础时，应按照图纸将接地扁钢（根据设计要求）从柜体基础连接至配电室MEB端子箱，并将镀锌扁钢与低压配电柜做可靠连接，单列柜至少选取两点进行连接，以做到重复接地，保证接地系统的可靠性。
11.0低压柜的调试
低压配电柜的调试主要分为机械试验和电气调试。
（一）机械试验
机械试验主要是对手操部件和抽屉的手动试验。
这些试验主要是验证各个操作机构是否灵活、可靠，特别是抽屉在试验、连接、断开位置定位是否可靠尤为重要，因为这将直接影响到低压柜能否正常使用。
（二）电气调试
电气调试主要包括：
电气操作试验、连锁功能试验、绝缘测试。
a电气操作试验
在安装和接线都正确的情况下，按电气原理图进行模拟动作试验，即通电试验。
主要包括：
断路器合、分闸是否正常；按钮操作及相关指示灯是否正常；手动投切是否正常；这种试验要一台一台进行，先进行柜子的调试，然后将抽屉柜再一台一台的调试。
b连锁功能试验
通电检查操作机构与门的连锁，抽屉与门的连锁。
再合闸（通电）的情况下，门是打不开的。
只有分闸以后，门才能打开。
双电源间的机械或电气连锁再正常电源正常供电时备用电源的断路器不能合闸。
再主电源切断时，备用电源自动完成互投。
c绝缘电阻测试
为确保操作人员、柜体、柜内器件的安全，绝缘电阻测试是必不可少的。
其主要测量的部件有：
开关柜的主开关在断开位置时，同级的进线和出线之间；主开关闭合时，不同级的带电部位之间；主电路和控制电路之间；各带电元件和柜体金属框架之间。
测试时间要达到1分钟，测试电阻必须达到0.5ＭΩ.
装置安装、调试后，在投入运行前应进行以下检查：
1.检查柜面漆或其他覆盖材料（喷塑件）等有无损坏，柜内是否干净清洁；
2.检查装置内安装的电器元件与控制回路是否符合设计要求；
3.手动操作各种开关，应操作灵活，无异常及卡滞现象；
4.抽屉或抽出式结构的动、静触头的中心线须一致，触头接触紧密。
主、辅触头的插入深度应符合要求。
机械联锁或电气联锁装置动作正确，闭锁或解锁均可靠、并符合设计要求；
5.相同尺寸功能单元应能保证互换，无卡阻和碰撞现象；
6.检查主回路和控制回路的绝缘电阻是否符合规定要求，接地装置是否可靠，标志是否明显，必要时应做耐压试验；
7.熔断器的熔芯规格满足设计要求；
8.保护的额定值及整定值正确、动作可靠；
9.用1000兆欧表测量绝缘电阻值不得低于1MΩ；
10.互感器的变比及极性准确无误，通电试验所有仪表、继电器等动作正确；
11.检查装置内是否清洁，有无散落的异物及各部件的安装螺栓是否有松动现象；
12.各母线的连接应良好，绝缘支撑件、安装件及其他附件安装应牢固可靠；
装置安装参考图
受电、联络柜安装示意图图一
PC柜安装示意图图二
MCC柜安装示意图图三
装置的正常使用与维护
装置的维修通道及柜门，必须是经过考核合格的专业人员方可进入或开启进行操作、检修和维护；
空气断路器、塑壳断路器经过多次分、合，特别是经过短路分、合后，会使触头局部烧伤和产生碳类物质，使接触电阻增大，应按断路器使用说明书进行维护。
经过安装和维护后，必须严格检查各类隔室间、功能单元间的隔离情况，确保本装置良好的功能分隔性，防止出现事故扩大。
正常使用的装置应一年维护一次，在污秽环境下使用的装置建议半年维护一次。
维护内容包括
1.清洁装置内的灰尘污物；
2.检查导线、母线、进出线电缆与开关元件的连接是否牢固，开关主触头和各类触点是否有过热或熔焊现象，主回路电阻和接地电阻是否在正常范围内；
3.机构的转动部位，抽出式功能单元的插件部位润滑是否良好，插接是否可靠；
4.抽屉推进、退出是否灵活，机械联锁是否可靠；
5.控制回路的端子接线有无松动，二次元件触点有无烧损现象等；
12.0产品成套性
制造厂供货时应提供下列文件及附件：
装箱清单
产品合格证
使用说明书
出厂试验报告
有关电气图纸
柜门钥匙、操作手柄及合同规定的备品备件
主要元器件的安装使用说明书、合格证
13.0订货须知
用户应提供以下资料：
1.主回路一次系统图；
2.每台开关柜所装电器设备清单并注明详细的型号、规格、数量等；
3.开关柜的排列及组合图、平面布置图；
4.如有特殊要求应在订货规范书或合同中约束；
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