趙樹國(guó)
引言:介紹了低壓配電柜的分類、特點(diǎn)和功能,結(jié)合規(guī)范和實(shí)踐,提出了選用低壓配電柜時(shí)的應(yīng)把握技術(shù)要點(diǎn)和要求。
變配電系統(tǒng)的新建或改造時(shí),從圖紙審核、技術(shù)交底、設(shè)備的安裝和調(diào)試,直至竣工驗(yàn)收,發(fā)現(xiàn)一些用戶對(duì)低壓配電設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選用知識(shí)和要求了解甚少,設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求存在諸多問題。為了減少因設(shè)計(jì)、制造、安裝到使用各個(gè)環(huán)節(jié)因低壓配電柜的問題而影響安全運(yùn)行、使用和效益的情況,應(yīng)本著安全、合理、可靠、經(jīng)濟(jì)的原則指導(dǎo)用戶選用性價(jià)比較高的低壓配電柜,為用戶供給安全、優(yōu)質(zhì)的電力。
一、低壓配電柜的分類、特點(diǎn)和功能
1.1分類
低壓配電柜根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為抽屜式柜和固定式柜;根據(jù)其功能可分為:進(jìn)線開關(guān)柜、聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜、饋線開關(guān)柜、計(jì)量柜、無功功率補(bǔ)償控制柜等;另外還可根據(jù)其安裝場(chǎng)所和產(chǎn)品用途等進(jìn)行分類,這里不一一詳述?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)低壓配電柜產(chǎn)品主要有 MNS、GCS、GCK、GGD等,也有一些國(guó)外企業(yè)如:施耐德公司的PRISMA、BLOKSET系列低壓配電柜。本文主要從低壓配電柜的結(jié)構(gòu)上分析其適用范圍和技術(shù)要求。
1.2特點(diǎn)
GGD柜為固定式柜。柜結(jié)構(gòu)分母線室與配電室,因GGD柜框架與抽屜式柜一樣采用模數(shù)化框架,故安裝靈活,空間利用率大,其柜高、柜寬與抽屜式柜基本一致。固定式柜一般選用固定式框架斷路器、塑殼斷路器,所以需在進(jìn)線及饋線斷路器前安裝刀開關(guān),以方便檢修,因此固定式配電柜安裝空間也相應(yīng)減少。
1.3功能
低壓配電柜在電力系統(tǒng)中的作用是:開關(guān)、控制、監(jiān)視、保護(hù)、隔離??梢越M裝成動(dòng)力單元、照明單元、電動(dòng)機(jī)控制單元或以上二種的混合單元,或組成無功補(bǔ)償單元,用于動(dòng)力、動(dòng)力中心、控制、控制中心、照明、無功補(bǔ)償、箱式變(配)電站、直流開關(guān)設(shè)備及母線干線系統(tǒng)。
二、低壓配電柜產(chǎn)品選用的技術(shù)要點(diǎn)
目前,低壓配電柜型號(hào)、規(guī)格很多,如何從眾多的低壓配電柜中選擇合適的產(chǎn)品呢?筆者認(rèn)為應(yīng)把握以下幾方面的問題:
2.1低壓配電柜的適用范圍
柜適用于住宅樓、工礦企業(yè)等。其互換簡(jiǎn)便,占地面積小,供電安全,連續(xù)性、可靠性高,安裝維修方便,可作為受電、饋電、照明及電動(dòng)機(jī)控制之用。b.MNS、GCS柜適用于發(fā)電廠、變電所、石油化工、冶金、軋鋼、輕紡等企業(yè)、公用建筑以及電動(dòng)機(jī)負(fù)荷較多的場(chǎng)所。其抽屜單元安裝空間大,抽屜及功能隔板均采用阻燃性材料制作,安全防護(hù)等級(jí)高,并可與程序控制器或微處理器組成供配電自動(dòng)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)集中或自動(dòng)控制。c.GGD柜適用于工廠車間及箱式變電站的配電之用,比較經(jīng)濟(jì)、方便,缺點(diǎn)是防護(hù)等級(jí)較低。對(duì)于水廠、電廠或工廠中控制大電動(dòng)機(jī)的變頻柜、軟啟動(dòng)器柜、控制柜等均可采用。以上是幾種常用的低壓配電柜的適用范圍,實(shí)踐中選用配電柜應(yīng)根據(jù)負(fù)荷級(jí)別、用途、應(yīng)用場(chǎng)所及用戶的經(jīng)濟(jì)情況選擇性價(jià)比較高的產(chǎn)品。
2.2 設(shè)計(jì)要求
低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須考慮具體的建筑物類別(一、二、三、四類)、用電負(fù)荷等級(jí)(一、二、三級(jí))、用電性質(zhì)(阻性、容性、感性),設(shè)備安裝容量、近期需用系數(shù)、遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃,電源進(jìn)線路數(shù)、進(jìn)線方式,配電系統(tǒng)出線數(shù)量及網(wǎng)絡(luò)短路電流,接地方式,資金承受能力等因素,經(jīng)過可行性研究和經(jīng)濟(jì)比較,確保系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn),運(yùn)行安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理。據(jù)此進(jìn)行設(shè)計(jì),依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙選擇低壓配電柜。低壓配電柜訂貨時(shí)應(yīng)提供變配電所整套圖紙,包括系統(tǒng)圖、原理圖、平面布置圖、電纜走向圖等。提供完整的原理圖,明確有關(guān)聯(lián)鎖要求、運(yùn)行控制方式及相關(guān)配置,廠家可以更好地組織生產(chǎn);提供變配電所平面布置圖,明確配電柜的排列順序,防止系統(tǒng)圖與平面圖不一致造成返工。
2.3 低壓配電柜的主要元件
為了保證低壓配電柜的質(zhì)量,用戶應(yīng)按圖紙要求并結(jié)合自己的用途和經(jīng)濟(jì)實(shí)力選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的元件。用戶訂貨時(shí)應(yīng)明確選用斷路器、互感器等主要元件的型號(hào)規(guī)格、品牌等。其中斷路器根據(jù)結(jié)構(gòu)、用途不同可分為框架式和塑料外殼式兩類。根據(jù)保護(hù)對(duì)象的不同,又可分為4類:a.配電保護(hù)型。保護(hù)電源、電氣線路和設(shè)備。b.電動(dòng)機(jī)保護(hù)型。用作電動(dòng)機(jī)的不頻繁啟動(dòng),運(yùn)行中中斷,以及電動(dòng)機(jī)發(fā)生過載、短路、欠電壓時(shí)的保護(hù)。c.家用或類似家用場(chǎng)合保護(hù)型。對(duì)照明線路、家用電器等的保護(hù)。d.漏電保護(hù)型。用來保護(hù)人身免受電擊、防止電氣火災(zāi)。在配電柜訂貨、技術(shù)交底過程中,應(yīng)聽取廠家的合理的意見或建議,避免選用超出用電負(fù)荷需要的技術(shù)指標(biāo)或配置,造成投資、材料的浪費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用的增加。
2.4 各級(jí)開關(guān)保護(hù)配置
低壓配電柜各級(jí)開關(guān)均采用自動(dòng)空氣開關(guān),其作用是:在正常情況下作不頻繁合、分電路或啟動(dòng)、停止電動(dòng)機(jī)等,在線路或電動(dòng)機(jī)發(fā)生過載、短路或欠電壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電源,保護(hù)線路和設(shè)備。一般設(shè)置瞬時(shí)、短延時(shí)、長(zhǎng)延時(shí)3級(jí)過電流保護(hù)裝置,各級(jí)自動(dòng)空氣開關(guān)的保護(hù)整定應(yīng)注意選擇性分段保護(hù)的配合,這樣才能可靠切斷故障電路,防止越級(jí)跳閘,擴(kuò)大停電范圍。
2.5 供配電系統(tǒng)的運(yùn)行方式及聯(lián)鎖方式
二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng),宜由兩回線路供電。一、二級(jí)負(fù)荷在兩路電源供電或應(yīng)急電源與正常電源之間實(shí)現(xiàn)自投或互投功能,并須采取防止并列運(yùn)行的措施。
2.6 計(jì)量要求
低壓配電柜的計(jì)量要求包括:
2.6.1.低壓側(cè)計(jì)量。如果供電管理部門采用低壓側(cè)計(jì)量,則圖紙計(jì)量部分應(yīng)按供電門的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),且設(shè)計(jì)圖紙完成后訂貨前應(yīng)經(jīng)供電部門審查,審查通過后才能訂貨生產(chǎn),產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)應(yīng)預(yù)留出電流互感器和電度表的安裝位置及接線端子,以備供電管理部門安裝計(jì)量表。
2.6.2.高壓側(cè)計(jì)量。如果供電管理部門采用高壓側(cè)計(jì)量,此時(shí)低壓側(cè)計(jì)量只是為本單位內(nèi)部技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核計(jì)量,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)正確選擇電流互感器及電度表數(shù)量、型號(hào)規(guī)格、精度等級(jí)、安裝位置等,并確定需計(jì)量的回路,防止以后增加電度表,拆改線路,造成浪費(fèi),甚至影響供用電安全。
2.7 智能化技術(shù)要求
隨著智能化技術(shù)的發(fā)展,為了節(jié)約能源,提高運(yùn)行管理的效率,越來越多的供配電系統(tǒng)已納入智能化管理的范疇,因此,供配電系統(tǒng)若納入智能化管理,設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮與智能化系統(tǒng)的接口問題,主要包括:a.帶有現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與執(zhí)行元件的現(xiàn)場(chǎng)模塊;b.預(yù)留檢測(cè)與驅(qū)動(dòng)信號(hào)接口;c.現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò);d.中央控制計(jì)算機(jī)和集中監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理軟件。
三、結(jié)束語
綜上所述,隨著供配電技術(shù)的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求越來越高,低壓配柜的正確選用起著十分重要的作用。本文從實(shí)踐應(yīng)用的角度介紹了國(guó)內(nèi)常用低壓配電柜的分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能,指出了在選用低壓配電柜時(shí)須把握的若干技術(shù)要點(diǎn),對(duì)用戶選用低壓配電柜有一定的指導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn)
[1]《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版.北京:中國(guó)電力出版社,2005年10月.
[2]《民用建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007年3月.
[3]《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-2009.
(作者單位:中海油能源發(fā)展股份有限公司)