总线型低压智能成套开关设备的设计应用【字数：14035】
随着时代的发展，低压配电系统的稳定运行对于企业、居民楼、工厂等来说显得尤为重要。传统的低压成套开关大多采用传统的电气元器件，不管是安装还是维护，甚至是操作，都十分的不便。本论文提出设计的总线型低压智能成套开关设备，由大量智能化元器件组成，和传统的元器件不同的是，它们能够独立地完成低压配电系统所需的配电、保护以及控制等。不仅如此，总线型低压智能成套开关还具备通信功能，由现场总线连接，智能元器件可以采集信息到外部，并且可以接受外部的命令进行自我操作，从而达到低压配电实现“四遥”的目的。随着对课题的进一步研究，本论文采取智能断路器来实现现场总线低压智能成套开关的应用的方案。此方案不仅提高了低压配电系统的可靠性和精准性，成套的设计，对于维护和安装提供了便利，同时还实现了配电站全自动化，也无需派人看守，有助于人力资源的节约，具有良好的发展前景。
目录
第1章 绪论 1
1.1本课题的意义 1
1.2 国内外现状 2
1.3工厂供电设计的原则 2
1.4设计依据 3
1.4.1案例资料 3
1.4.2设计要求及内容 4
第2章 计算负荷以及无功功率补偿 4
2.1 负荷的意义 4
2.2 计算负荷的目的 4
2.3 计算负荷常见的方法 5
2.3.1选择需要系数法计算负荷 5
2.3.2计算负荷举例 6
2.4 无功补偿 8
2.4.1 功率因素提高的意义 8
2.4.2 计算无功功率补偿 9
第3章 确定变压器台数以及选择其型号 10
3.1 电力变压器 10
3.2 变压器型式的选择 10
3.3选择电力变压器的台数和容量 11
3.3.1台数选择 11
3.3.2 容量选择 11
第4章 电气主接线设计以及低压柜的选择 12
4.1电气一次接线设计 12
4.1.1 电气主接线的基本形式 12
4.1.2 电气主接线设计原则 13
4.1.3 确定电气主接线方案 13
4.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
低压开关柜的设计选择 13
第5章 计算短路电流 15
5.1 造成短路的原因和短路的后果 15
5.1.1 造成短路的原因 15
5.1.2 短路的后果 15
5.2短路电流的计算 15
第6章 开关柜一次设备选型 18
6.1 低压电器选择的要求 18
6.2 低压断路器的初步选择 18
6.2.1 低压断路器选择条件 18
6.2.2 低压断路器选择举例 19
6.3 低压熔断器的初步选择 20
6.3.1 低压熔断器选择条件 20
6.3.2 低压熔断器选择举例 21
第7章 现场总线和二次侧通信设计 22
7.1现场总线设计 22
7.1.1 现场总线的概念 22
7.1.2 现场总线的设计 23
7.2二次侧设计 24
7.2.1 设计要求 24
7.2.2 二次回路设计 24
第8章 智能监控系统的设计 25
8.1 智能监控系统的介绍 25
8.2 智能监控系统的设计 26
8.2.1 RiyearPowerNet 的介绍 26
8.2.2 通信部分的布线 26
8.2.3 人机界面展示 27
第9章 总结 32
参考文献 33
致 谢 ..............................................................................................................................................34
绪论
1.1本课题的意义
时代在不停的进步，社会对于电力负荷需求以及配电系统稳定性的要求也在提高，具体提出以下几点，（1）安全，在电能的生产、输送、分配中，必须确保人身以及设备的安全；（2）可靠，在不发生供电中断的情况下，在规定的时间和条件下完成供配电的任务；（3）优质，电力系统的供电参数应不低于国标，以保证供电质量；（4）经济，在安全可靠以及优质的情况下，实现电网在供电成本率低或者电能损耗率最小的情况下运行。所以，不管对于高压还是低压侧，都提出了更高的要求。
就目前的技术而言，低压成套开关大多是由一个个传统的电气元器件组成，传统的电气元器件由接触器、断路器、继电器和电工仪表等，由它们来完成电力系统的运行、保护、监控等操作。显然，大量的传统电气元件对整个电力系统的维护、检测、管理是十分低效的，而且电力系统的可靠性也无法得到保障。
针对此问题，GCK低压抽屉式开关柜应运而生，此开关柜的抽屉里不仅能接入接触器、断路器、互感器之外，还能接纳更多的像中间继电器、电压表等二次元件，整个外型就显得十分的紧凑。在我们国家，制造生产GCK柜体的企业为了保持一定的经济效益、用户的便捷使用，大多并没有自主研发，而是引进国外先进的装备和技术，所以GCK每个部件都向着结构化和标准化发展。GCK有利也有弊，首先它的主触头就可能发生接触不良，不仅如此，其设计也存在问题，抽屉里边的空气断路器是横着安装的，显然违背了基本电气元器件的安装要求，而且断路器的保护方面，GCK做的还不够完善。
本课题研究的总线型低压成套智能开关设备（CGZ1）在拼装形式、阵容系数、隔离形式都沿用了GCK的标准，抽屉则改用双向连接插件技术、增力操作技术、“三位置”锁定技术，“三位置”状态上传技术。本课题的进线回路选择的是具有通信功能的智能型断路器—CW2系列，出线回路选择的是同样具备通信功能的CM2Z系列断路器，两种类型的断路器最大的特点是具备“四遥”的功能。通过此次毕业设计进一步开拓我的视野，巩固大学所学知识，培养独立思考的能力，为今后的工作奠定基础。
目录
第1章 绪论 1
1.1本课题的意义 1
1.2 国内外现状 2
1.3工厂供电设计的原则 2
1.4设计依据 3
1.4.1案例资料 3
1.4.2设计要求及内容 4
第2章 计算负荷以及无功功率补偿 4
2.1 负荷的意义 4
2.2 计算负荷的目的 4
2.3 计算负荷常见的方法 5
2.3.1选择需要系数法计算负荷 5
2.3.2计算负荷举例 6
2.4 无功补偿 8
2.4.1 功率因素提高的意义 8
2.4.2 计算无功功率补偿 9
第3章 确定变压器台数以及选择其型号 10
3.1 电力变压器 10
3.2 变压器型式的选择 10
3.3选择电力变压器的台数和容量 11
3.3.1台数选择 11
3.3.2 容量选择 11
第4章 电气主接线设计以及低压柜的选择 12
4.1电气一次接线设计 12
4.1.1 电气主接线的基本形式 12
4.1.2 电气主接线设计原则 13
4.1.3 确定电气主接线方案 13
4.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
低压开关柜的设计选择 13
第5章 计算短路电流 15
5.1 造成短路的原因和短路的后果 15
5.1.1 造成短路的原因 15
5.1.2 短路的后果 15
5.2短路电流的计算 15
第6章 开关柜一次设备选型 18
6.1 低压电器选择的要求 18
6.2 低压断路器的初步选择 18
6.2.1 低压断路器选择条件 18
6.2.2 低压断路器选择举例 19
6.3 低压熔断器的初步选择 20
6.3.1 低压熔断器选择条件 20
6.3.2 低压熔断器选择举例 21
第7章 现场总线和二次侧通信设计 22
7.1现场总线设计 22
7.1.1 现场总线的概念 22
7.1.2 现场总线的设计 23
7.2二次侧设计 24
7.2.1 设计要求 24
7.2.2 二次回路设计 24
第8章 智能监控系统的设计 25
8.1 智能监控系统的介绍 25
8.2 智能监控系统的设计 26
8.2.1 RiyearPowerNet 的介绍 26
8.2.2 通信部分的布线 26
8.2.3 人机界面展示 27
第9章 总结 32
参考文献 33
致 谢 ..............................................................................................................................................34
绪论
1.1本课题的意义
时代在不停的进步，社会对于电力负荷需求以及配电系统稳定性的要求也在提高，具体提出以下几点，（1）安全，在电能的生产、输送、分配中，必须确保人身以及设备的安全；（2）可靠，在不发生供电中断的情况下，在规定的时间和条件下完成供配电的任务；（3）优质，电力系统的供电参数应不低于国标，以保证供电质量；（4）经济，在安全可靠以及优质的情况下，实现电网在供电成本率低或者电能损耗率最小的情况下运行。所以，不管对于高压还是低压侧，都提出了更高的要求。
就目前的技术而言，低压成套开关大多是由一个个传统的电气元器件组成，传统的电气元器件由接触器、断路器、继电器和电工仪表等，由它们来完成电力系统的运行、保护、监控等操作。显然，大量的传统电气元件对整个电力系统的维护、检测、管理是十分低效的，而且电力系统的可靠性也无法得到保障。
针对此问题，GCK低压抽屉式开关柜应运而生，此开关柜的抽屉里不仅能接入接触器、断路器、互感器之外，还能接纳更多的像中间继电器、电压表等二次元件，整个外型就显得十分的紧凑。在我们国家，制造生产GCK柜体的企业为了保持一定的经济效益、用户的便捷使用，大多并没有自主研发，而是引进国外先进的装备和技术，所以GCK每个部件都向着结构化和标准化发展。GCK有利也有弊，首先它的主触头就可能发生接触不良，不仅如此，其设计也存在问题，抽屉里边的空气断路器是横着安装的，显然违背了基本电气元器件的安装要求，而且断路器的保护方面，GCK做的还不够完善。
本课题研究的总线型低压成套智能开关设备（CGZ1）在拼装形式、阵容系数、隔离形式都沿用了GCK的标准，抽屉则改用双向连接插件技术、增力操作技术、“三位置”锁定技术，“三位置”状态上传技术。本课题的进线回路选择的是具有通信功能的智能型断路器—CW2系列，出线回路选择的是同样具备通信功能的CM2Z系列断路器，两种类型的断路器最大的特点是具备“四遥”的功能。通过此次毕业设计进一步开拓我的视野，巩固大学所学知识，培养独立思考的能力，为今后的工作奠定基础。
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