配電房高低壓配電柜的優(yōu)化選擇

劉冰冰

（福建宏瑞建設(shè)工程有限公司，福建 福州 350000）

電力能源是國(guó)家的戰(zhàn)略支柱性能源，與工業(yè)生產(chǎn)及社會(huì)生活的各方面息息相關(guān)，隨著新時(shí)期新時(shí)代的到來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展持續(xù)增長(zhǎng)，人民生活欣欣向榮，對(duì)于電力能源的穩(wěn)定輸送和配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了極高地要求。配電房高低壓配電柜的選擇是確保配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要工作內(nèi)容，具有一定的科學(xué)性、合理性和適用性。

1 概述高低壓配電柜

高低壓配電柜是配電系統(tǒng)最基本的配電設(shè)備，主要起到對(duì)電能進(jìn)行分配、控制、計(jì)算、接線等作用。在具體應(yīng)用上，高壓配電柜和低壓配電柜有所區(qū)別。高壓配電柜主要是被供電局、變電所等使用，主要由信號(hào)傳輸、高壓開(kāi)關(guān)、保護(hù)、控制等裝置組成，以發(fā)揮高壓配電柜監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)的作用。電力能源經(jīng)變壓器降壓后，由低壓配電柜再將電力能源傳輸?shù)脚潆姳P(pán)、控制箱、開(kāi)關(guān)箱等設(shè)備當(dāng)中，低壓配電柜構(gòu)件繁復(fù)，集合統(tǒng)一了開(kāi)關(guān)、斷路器、熔斷器、指示燈、儀表等電器組件，以保證電力能源的安全穩(wěn)定?，F(xiàn)階段，我國(guó)低壓配電器的發(fā)展和改良趨勢(shì)為集成化、智能化、小型化，目前低壓配電柜變壓器單機(jī)容量已經(jīng)突破2500kV，對(duì)于提高應(yīng)急狀況處理能力和信息參數(shù)控制能力也有了全新的要求和研發(fā)突破。

2 高低壓配電柜的特點(diǎn)及重點(diǎn)應(yīng)用類(lèi)型

對(duì)于高低壓配電柜的選擇具有一定的科學(xué)性、合理性和適用性，這就要求工作人員對(duì)于高低壓配電柜的特點(diǎn)及重點(diǎn)應(yīng)用類(lèi)型具有一定的認(rèn)識(shí)與了解，下文分別分析高低壓配電柜的特點(diǎn)及重點(diǎn)應(yīng)用類(lèi)型。

2.1 高壓配電柜的特點(diǎn)及重點(diǎn)應(yīng)用類(lèi)型

我國(guó)高壓配電柜的技術(shù)革新發(fā)生于上世紀(jì)80年代，通過(guò)一系列的研究改良，更好地完善了高壓配電柜中控制設(shè)備、開(kāi)關(guān)、監(jiān)測(cè)設(shè)備、信號(hào)傳輸設(shè)備、保護(hù)元器件等多部分的相互聯(lián)系，使得高壓配電柜這一功能多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的配電設(shè)備的工作效率和安全性極大的得到提升，目前我國(guó)研制出的GN型和KGN型固定柜應(yīng)用廣泛，技術(shù)先進(jìn)，尤以XGN15-12柜和KYN28柜最為突出。XGN15-12柜的特點(diǎn)包括體積小，性能突出，斷路器穩(wěn)定性高，防護(hù)等級(jí)高的特點(diǎn)，很好地遵照和創(chuàng)新了國(guó)家35kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。XGN15-12柜最為突出的特點(diǎn)是其具有強(qiáng)制閉鎖功能，完全適用于3.5~12kV電壓，630~3150A電流，使用方式也可根據(jù)用戶(hù)需要，在電磁式和彈簧儲(chǔ)能中選擇。KYN28柜的構(gòu)成結(jié)構(gòu)相比于XGN15-12柜要復(fù)雜的多，其是由手車(chē)與柜體兩部分組成，手車(chē)主要分為斷路器、計(jì)量、PT等類(lèi)型，而柜體內(nèi)部分成電纜室、母線室、儀表室、手車(chē)室4個(gè)獨(dú)立空間，是金屬隔板沖壓拼接而成。KYN28柜的中車(chē)為中置式，所以可以在一次系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間形成安全的斷開(kāi)接口，推入抽出都不受任何影響。

2.2 低壓配電柜的特點(diǎn)及重點(diǎn)應(yīng)用類(lèi)型

現(xiàn)階段，我國(guó)廣泛應(yīng)用的低壓配電柜主要分為自主研發(fā)或仿制，以及國(guó)外引進(jìn)兩種。其中，自主研發(fā)和仿制低壓配電柜中比較具有代表性的是GCS、GCK低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜，國(guó)外引進(jìn)的低壓配電柜以ABB電器公司的MNS低壓配電柜和西門(mén)子公司的Sivcon低壓配電柜為主要代表。

自主研發(fā)的GCS低壓配電柜是應(yīng)用非常普及的抽屜式開(kāi)關(guān)柜，其每一個(gè)功能室都是獨(dú)立分開(kāi)的抽屜式，主要設(shè)置有母線室和電纜室，抽屜的方便組合，使其具有靈活方便的特點(diǎn)。

瑞士ABB電器公司的MNS低壓配電柜，殼體由鋼板折彎而成，主要設(shè)置母線室、電纜室和單元室。運(yùn)用方面與GCS低壓配電柜的母線樣式類(lèi)似，單元抽屜高度一般情況下為20cm，為達(dá)到操作方便快捷的目的，一般設(shè)置有機(jī)械式聯(lián)鎖裝置。

3 高低壓配電柜的優(yōu)化選擇

高低壓配電柜是實(shí)現(xiàn)電力能源最終到戶(hù)的重要設(shè)備，對(duì)其的選擇具有一定的科學(xué)性、合理性和適用性，為此，在選擇高低壓配電柜的時(shí)候，要特別注意以下原則事項(xiàng)。

3.1 高壓配電柜的優(yōu)化選擇

（1）高壓配電柜的優(yōu)化選擇要注意安全穩(wěn)定性。高壓配電柜安全穩(wěn)定性的重要表現(xiàn)在于手車(chē)中取出的元器部件能夠完全安裝在移出的小車(chē)當(dāng)中，并且操作簡(jiǎn)單，維修方便，安全穩(wěn)定。在選用KYN28柜這樣的手車(chē)柜時(shí)，對(duì)于土建地坪的找平工作具有較高的要求，柜體內(nèi)軌道頂面與地面應(yīng)保持在同一水平，方便小車(chē)的進(jìn)出，另外，為避免震動(dòng)給小車(chē)出入造成的影響，應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮是否加鋪橡膠類(lèi)絕緣材質(zhì)。隨著手車(chē)柜和中置柜的廣泛應(yīng)用，早期的固定柜已經(jīng)呈現(xiàn)被淘汰的趨勢(shì)，這是由于固定柜中的全部元器件都是固定安裝，一旦發(fā)生故障需要維修，耗時(shí)費(fèi)力是一方面，更重要的是停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響供電的持續(xù)性與安全穩(wěn)定性。

（2）高壓配電柜的優(yōu)化選擇要注意簡(jiǎn)易性。簡(jiǎn)易性可以從兩方面考慮，一方面是指維護(hù)工作的簡(jiǎn)易性，現(xiàn)階段，越來(lái)越多的具有綜合智能保護(hù)器型的高壓配電柜進(jìn)入市場(chǎng)并被廣泛應(yīng)用，相比于早期的高壓配電柜，這種最新研發(fā)技術(shù)先進(jìn)的高壓配電柜中的電氣控制和保護(hù)器型相對(duì)簡(jiǎn)化，故障率低，維修簡(jiǎn)單。另一方面則是指高壓配電柜的體積簡(jiǎn)易，以XGN15-12柜為代表，這種特點(diǎn)為體積小、性能突出、斷路器穩(wěn)定性高、防護(hù)等級(jí)高的高壓配電柜更符合如今的配電系統(tǒng)要求。為此，在條件允許的情況下，還是要選擇先進(jìn)的高壓配電柜，雖然一次性經(jīng)濟(jì)投入可能要稍高一些，但后期節(jié)省的人力物力和提高的工作效率是十分可觀的。

（3）高壓配電柜的優(yōu)化選擇要注意實(shí)用可操性。主要從經(jīng)濟(jì)條件、安裝區(qū)域空間、后期維修保護(hù)等方面進(jìn)行考慮。就目前看來(lái)，單一使用自主研發(fā)或國(guó)外引進(jìn)的高壓配電柜都不能達(dá)到實(shí)用可操性的目的，這是因?yàn)樽灾餮邪l(fā)的高壓配電柜經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、技術(shù)成熟、配件多、方便維修，但是往往體積較大，對(duì)于安裝區(qū)域的空間要求較大，且工作效能一般，而國(guó)外引進(jìn)的高壓配電柜雖然具有體積較小、元器組建布置合理緊湊、工作性能和可靠性出色等優(yōu)點(diǎn)，但是其高昂的價(jià)格及配件的稀少，使得一次性投入高，維修費(fèi)用高，維修周期長(zhǎng)。所以，只有將自主研發(fā)和國(guó)外引進(jìn)的高壓配電柜合理組合使用，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，才能確保實(shí)用可操性的實(shí)現(xiàn)。

3.2 低壓配電柜的優(yōu)化選擇

（1）低壓配電柜的優(yōu)化選擇要注意各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)是否符合實(shí)際應(yīng)用要求。選擇低壓配電柜要在了解預(yù)設(shè)的技術(shù)參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行，不能脫離實(shí)際進(jìn)行選擇。主要技術(shù)參數(shù)包括額定電壓、電流、頻率和安裝空間等，另外還包括峰值時(shí)的耐受電流，主母線電流等，這些都是在選擇低壓配電柜時(shí)必須考慮的重要技術(shù)參數(shù)，必須選擇符合這些技術(shù)參數(shù)的低壓配電柜，否則容易造成供電故障，嚴(yán)重者可能引發(fā)供電事故。

（2）低壓配電柜的優(yōu)化選擇要注意柜內(nèi)各元器件的功能要求。低壓配電柜中的元器組件是確保其功能實(shí)現(xiàn)的重要保障，要充分考慮低壓配電柜中各元器組件的安裝方式、功能模塊、運(yùn)行環(huán)境及空間尺寸等要素。特別要注意斷路器的安裝選擇，提高其耐高溫性和安全可靠性，確保主母線記憶、保護(hù)、預(yù)警等功能的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于這些元器件，除了注重功能的實(shí)現(xiàn)外，還要考慮成本、維護(hù)、保護(hù)等方面，比如在熔斷器和微型斷路器二者選一時(shí)，前者的市場(chǎng)價(jià)格更低，后者的效能更好，這就要看具體的項(xiàng)目預(yù)算情況，所以注意低壓配電柜中各元器件的功能要求，不是唯一標(biāo)準(zhǔn)，還要綜合考慮，以達(dá)到元器件組合的綜合收益最佳、性能最佳。

4 結(jié)語(yǔ)

高低壓配電柜是確保配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要電氣設(shè)備，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)我國(guó)高低壓配電柜的工藝技術(shù)水平會(huì)得到極大的提升。這不僅符合國(guó)家電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，更是行業(yè)注重改進(jìn)升級(jí)以高低壓配電柜為代表的電力能源輸入終端設(shè)備的結(jié)果。實(shí)現(xiàn)配電房高低壓配電柜的優(yōu)化選擇，控制產(chǎn)品質(zhì)量，提升工作效能，在經(jīng)濟(jì)性與適用性之間找到完美的平衡，以此滿足各方面對(duì)于用電量的需求增長(zhǎng)，緩解與日俱增的用電壓力，降低配電系統(tǒng)故障，確保電力能源支柱性作用的最大化發(fā)揮。