浅谈配电房高低压配电柜的优化选择

浅谈配电房高低压配电柜的优化选择【摘要】：配电房高低压配电柜的选择是直接影响配电房工作效率高低的重要因素。随着科技的发展，高低压配电柜不仅种类繁多，其功能也各异，因此，为了使高低压配电柜能够达到科学、合理且经济的效果，并能在使用过程中成功达到优化，最终高效的完成工作，一定要经过综合全面的考虑，再对其进行选择。本文就通过对当下各类高低压配电柜的介绍，对高压配电柜和抵押配电柜的优化选择进行了重点研究。【关键词】：配电房；高低压配电柜；优化选择1.引言电力能源是一种可持续发展再生能源，自从爱迪生发明电灯照亮世界，就开启了人类对电的探索。当前，电力事业的发展已经成为带动世界高速转动的齿轮。电的稳定、安全、正常运转能满足人们日常用电基本要求，因此配电房配电系统应做到谨慎选择，对配电设备做到优化选择，而选择高低压配电柜在配电房中起到举足轻重作用。2.配电系统设备特点2.1高压开关的相关知识高压开关包括以下主要相关部件：(1)负荷开关。负荷开关主要是控制电流即接通和关闭工作电流的开关。按照不同方式可以分为两种类型，即产气式和压气式。随着技术不断发展，到20世纪90年代，出现了SF6及真空负荷开关。真空负荷开关特点鲜明，主要是非常可靠而且成本极低，可使用户免于维修，解决了广大用户的后顾之忧，受到了很多用户的肯定和欢迎；(2)负荷开关-熔断器组合电器。顾名思义其主要作用是保护变压器开关设备。因为负荷开关在其中的工作职能是接通和关闭工作电流。相比较而言开断能力非常有限。熔断器的作用极其重要，可以用来短路保护。在具体的设备设计中，负荷开关和熔断器之间存在着1个间隔区域，这个间隔区域就是电流区域段。只有负荷开关和熔断器相互配合、相互协调，才能在工作中真正意义上实现对配电系统的保护作用，使整个配电系统正常运转；(3)中压断路器。中压断路器是能开断短路电源的开关。按照不同类型来分，中压断路器可以分为两大类：SF6断路器和真空断路器。这两种断路器存在着一个共同的特性，即都采用了弹簧操动设计。随着相关技术的不断发展，中国国内相关技术人员正在研制设计永磁式操作方案。可以预计，随着继电智能化的快速发展，断路器保护将会更加全面、先进，但是其作用将不会出现明显变化，仍然主要在二、三段式保护以及带反时限功能的保护这几方面发挥自己的作用。2.2变压器的分类及工作原理变压器的工作原理就是通过自身对电压高低的调控从而达到对电能的输送、调配和使用。按照不同的方式其分类是不相同的。主要分为油浸式变压器和干式变压器。但是如果按照调压方式进行划分则可以分为有载变调器和无载调压器。在不同的环境，对于变压器的选择也是有一定要求的。如果在公众场所，处于多尘或者腐蚀性较强的环境下，应该选择密闭型变压器或者防腐型变压器。如果对于供电系统的要求不是过于苛刻，或者是民用独立建筑方面，则可以选用另外一种截然不同的变压器，三厢油浸自冷变压器。如果现实环境对于变压器的要求较高，例如高层或者超高层建筑、电厂、化工等环境较为严峻的场所就要采用干式变压器。同时对于主变压器数量与种类一定要从多个角度进行考虑，供电区供电条件以及用电总量、负荷，以及变压器运行方式进行综合的测评，还要严格按照国家制定的相关执行标准。3.高低压配电柜简介3.1高压配电柜高压开关柜按断路器安装方式分为固定式和移开式（手车式）。现在常用的移开式高压柜是KYN28型，固定式为GG-1A型及XGN15-12。（1）KYN28柜的特点结构上是由手车和柜体两个大部分组成，柜体由金属隔板冲压而组装成，分别间隔成四个独立的隔室：电缆室、手车室、母线室、仪表室。手车分为计量手车、PT手车、断路器手车等。KYN28柜的一次电气元件是由接触器或真空断路器、PT、CT、变压器、高压熔断器、铜排、高压电抗器及绝缘件等所组成，二次电气元件主要包括仪表、继电器或综合保护装置、转换开关、空气开关、按钮和信号灯等。因为手车是中置式的，可以推入和抽出，就使得整个一次系统有一个安全的断开点，以及KYN28柜具备的“五防”联锁功能，都保证了检修、断电、送电的安全性，而且，手车一般都满足互换性，更加方便了维修和试验。（2）1.2XGN15-12柜的特点XGN152-12是新一代的高压电器成套产品，符合国家标准Q3~35KV交流金属封闭开关设备R，也具有“五防”强制闭锁功能，该产品吸收了国外先进技术，具有体积小，仅普通开关柜体积的60%，断路器可靠性高、性能好的特点，可满足额定电压3.5~12KV，额定电流630~3150A，防护等级达到IP2X，操作方式也有电磁式或者弹簧储能式供用户选择。3.2低压配电柜低压配电柜，广泛应用在400V低压系统中，如果按供电系统要求和使用场所分类的话，一级和二级配电设备都使用的是低压配电柜，俗称“低压配电柜”或“低压配电屏”。属GCS、MNS、GCK、GGD这四类最常见。下面对部分进行简要介绍。（1）GCS柜的特点GCS柜是抽屉式开关柜最为常见的，主构架选取了8MF型开口型钢，型钢的侧面分别留了模数为20mm和100mm的直径为9.2mm的安装孔，各功能室的装置是相互间隔的，分为电缆室和母线室、抽屉单元室，各室的作用互相是独立的。电缆隔室的设计使得电缆在进出上下都十分的方便。每台MCC柜（配出柜）最多可以安装22个二分之一单元的抽屉或者是11个一单元的抽屉，机械联锁装置被设计在抽屉单元，可以输出抽屉在断开、合上，试验位置的辅助触点用在二次回路的设计。（2）MNS柜的特点这同样是一类低压的抽出式成套开关设备，由板弯制而成的壳体，抽出式的MCC柜内分为三个隔室，其隔室可以分成功能电缆室、母线室、单元室。因为水平母线隔室在其后面，因此又可以做成双面柜。这时与GCK柜的母线样式差不多，功能单元抽屉层高的模数为200mm，抽屉单元设有机械联锁装置。图1为低压配电方式图1：低压配电方式4.对配电房高低压配电柜进行优化选择的主要方法4.1高压配电柜的优化选择（1）保证并提高高低压配电柜运行的可靠性：在选择高压配电柜时，首先应对其设备的基本情况以及工程的投资情况进行了解，再仔细分析其供电方面是否具有较高的可靠性，再综合全面的进行选择。供电可靠性主要是指，从手车柜中所抽出的组合部件能够安装在完全移出的小车上，并具有更换简单易操作以及维修方便且安全的优点。但是选用手车柜对土建地坪具有较高的施工要求，为了方便小车能够顺利的进出开关柜，柜体内的轨道顶面应该与柜外的地面乎齐，并应综合考虑铺设绝缘橡胶垫，以降低其出入时的震动频率。中置柜可以简单的形容为手车柜的改进型，主要是将其抽出的组合部件安装和替换到柜体中部的小车上，在移出时应该运用专业的运载设备。固定柜可以说是最早运用的一种柜型，其柜体内部的元件都是固定安装的，因此，在元件发生故障时，修改难度较大，并需要停电的时间长，大大降低了供电的可靠性和连续性；（2）实际运行中的实用性：在我国目前的市场上，国产的高压配电柜与进口的高压配电柜所占的比例几乎是一半，从总体上来说，这两种高压配电柜都具有各自的优点和缺点，在对其进行选择时应根据实际情况而定。首先，国产的高压配电柜普遍具有价格适中、可靠性能高以及售后维修工作方便等优点，但很多体积都比较大，需要占据较多的空间，若遇到配电房的空间有限，则最好不要选择国产的高压配电柜。相对来说，进口的高压配电柜也具有较高的可靠性能，且体积较小，各组件元器的布置也很紧凑，适应范围较广，但其价格也较高，并且不能保证售后维修方便快捷。由此可见，这两种高压配电柜各有利弊，因此，在对其进行选择时，一定要根据实际情况，综合全面的进行考虑；（3）使用操作的简化性：保护和维护量的简化是配电系统未来的重要发展方向。我国目前所应用的大部分高压配电柜中存在着原来的电气控制及保护器型，这种复杂的保护和控制设置不仅提高了故障的发生率，还大大增加了之后的维修量。因此，最好选择最新研发的具有综合智能保护器型的高压配电柜，这种配电柜对柜内的组件进行了简化，在投入使用后发生故障的几率较小，从而减少了维修量，可以节省大量的人力和物力。因此，在经济条件允许的情况下，最好优先选择新型智能高压配电柜，以此来简化工作，同时提高工作效率。4.2低压配电柜的优化选择（1）明确低压配电柜的主要技术，并根据具体情况进行选择：在对低压配低柜进行优化选择时，除了要明确基本的额定电压以及额定频率以外，还必须对其主母线额定电流的最大数值以及额定短时受耐电流等方面的技术参数进行仔细的分析与了解，必须选择符合相关参数标准的低压配电柜；（2）对低压配电柜对重要元件的要求要进行明确：在低压配电柜中对其柜当中的各种元件都有相对比较高的要求。其基本要有包括：柜体小型化、功能模块化、组装简洁化以及安装尺寸模数化等等。其次，要仔细分析断路器方面，全力提高断路器的可靠性以及其耐高温能力。5.结语本文从配电柜系统的特点出发，介绍了高低压配电柜的相关知识，并以此为基础，详细分析了配电房高低压配电柜进行优化选择的主要方法，为电力事业的发展做出了贡献。【参考文献】[1]刘理.关于配电房高低压配电柜的优化选择[J].科技风，2011(19)：84-84.[2]胡建.配电房高低压配电柜优化选择分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012(13).[3]庄旭，徐孜斐，吴静.低压成套开关设备存在的问题[J]黑龙江科技信息，2008（35）：182-193