農(nóng)網(wǎng)低壓綜合配電箱設(shè)計(jì)及電器元件的配置

譚學(xué)斌

（國網(wǎng)宣恩縣供電公司,湖北 宣恩 445500）

0 前言

社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的不斷深化，使得農(nóng)村居民的生活水平不斷提高，對(duì)于電力的需求也不斷增加，傳統(tǒng)的農(nóng)網(wǎng)低壓綜合配電箱在運(yùn)行中，暴露出許多的問題和缺陷，嚴(yán)重影響了農(nóng)村電網(wǎng)的運(yùn)行安全。對(duì)此，相關(guān)電力技術(shù)人員應(yīng)該充分重視起來，做好農(nóng)網(wǎng)低壓綜合配電箱設(shè)計(jì)和電器元件的配置，進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

1 農(nóng)網(wǎng)低壓綜合配電箱運(yùn)行中存在的問題

在農(nóng)村電網(wǎng)運(yùn)行中，低壓綜合配電箱存在著許多問題和缺陷，需要相關(guān)電力工作人員的充分重視。這些問題主要表現(xiàn)在：

（1）部分配電箱箱體表面油漆起皮、脫落，存在嚴(yán)重的銹蝕情況，箱門無法有效閉合，對(duì)于配電箱內(nèi)部的電氣元件無法起到應(yīng)有的保護(hù)作用；

（2）低壓無功補(bǔ)償單元控制電器元件存在嚴(yán)重的老化和損壞情況，影響電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全；

（3）箱體散熱性能較差，在夏季高溫環(huán)境下，刀開關(guān)、斷路器等電器元件很容易出現(xiàn)高溫故障；

（4）低壓綜合配電箱的設(shè)計(jì)方案復(fù)雜，部分方案存在設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象；

（5）自動(dòng)化程度較低，缺乏監(jiān)控設(shè)置，或者監(jiān)控方式落后。

2 農(nóng)網(wǎng)低壓綜合配電箱設(shè)計(jì)

針對(duì)當(dāng)前農(nóng)網(wǎng)低壓綜合配電箱運(yùn)行中存在的問題，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該深入研究，結(jié)合實(shí)際情況，保證設(shè)計(jì)的合理性，確保低壓綜合配電箱功能的有效發(fā)揮。通常來講，在綜合配電箱運(yùn)行過程中，高溫因素引發(fā)的故障較多，處理起來也相對(duì)困難，這里從抑制箱體高溫和功能拓展方面，對(duì)低壓綜合配電箱的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和討論。

2.1 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先，可以在不降低配電箱自身防護(hù)等級(jí)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)擴(kuò)大散熱口的進(jìn)出風(fēng)面積，將側(cè)面散熱百葉窗的開口由原本的2mm擴(kuò)大到4-5mm，提升其散熱效果。同時(shí)，應(yīng)該在箱體內(nèi)側(cè)加焊相應(yīng)的擋板，一方面可以防止雨水進(jìn)入箱體內(nèi)部，另一方面也可以保證箱體的防護(hù)等級(jí)。另外，還應(yīng)該在散熱開口內(nèi)部設(shè)置直徑在2mm以下的不銹鋼紗網(wǎng)，防止昆蟲的進(jìn)入。其次，對(duì)于戶外環(huán)境下的箱體，應(yīng)該適當(dāng)降低電氣元件容量使用。之后，結(jié)合配電箱的基本功能和內(nèi)部電器元件的類型，對(duì)元件的布局和安裝進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。經(jīng)大量的實(shí)踐，在低壓綜合配電箱中，各種發(fā)熱元件如隔離開關(guān)、斷路器等，在實(shí)際運(yùn)行過程中，上部端子接頭的溫升較下部端子接頭溫升要高出約20K，對(duì)此，應(yīng)該盡可能對(duì)箱體內(nèi)的電器元件進(jìn)行合理布局，提供良好的散熱環(huán)境，確保其與箱體頂部保持較大的距離。

2.2 功能擴(kuò)展設(shè)計(jì)

在低壓綜合配電箱設(shè)計(jì)中，要想對(duì)其無功功率補(bǔ)償功能進(jìn)行擴(kuò)展，可以采用的方案包括兩種，一是大箱體方案，該方案主要是在設(shè)計(jì)前期，并不需要安裝相應(yīng)的無功補(bǔ)償元件，只需預(yù)留出相應(yīng)的位置和進(jìn)出線孔洞，在配電箱內(nèi)部安裝必要的配電設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及計(jì)量設(shè)備，當(dāng)實(shí)際需要時(shí)，再加裝相應(yīng)的無功補(bǔ)償設(shè)備；二是拼裝式方案，將配電部分和計(jì)量監(jiān)控部分安裝在一個(gè)箱體內(nèi)，如果需要增加無功補(bǔ)償部分，則將其設(shè)置在另一個(gè)獨(dú)立的箱體內(nèi)部，與原來的配電箱拼裝成一個(gè)整體。相比較而言，大箱體方案整體感好，內(nèi)部空間大，但是擴(kuò)展耗時(shí)長，工序多，成本高而且質(zhì)量難以保證，拼裝式方案結(jié)構(gòu)緊湊，擴(kuò)展快，安裝方便，調(diào)試簡單，而且維修相對(duì)便捷，但是綜合造價(jià)較高，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)該根據(jù)具體需要進(jìn)行選擇。

3 農(nóng)網(wǎng)低壓綜合配電箱電器元件的配置

3.1 配電部分

在對(duì)配電部分的電器元件進(jìn)行選擇時(shí)，需要考慮幾個(gè)方面的問題，一是結(jié)合線路額定容量，對(duì)線路電流進(jìn)行計(jì)算，明確斷路器的額定電流；二是確保斷路器過流整定值必須能夠躲過線路正常工作的啟動(dòng)電流；三是按照線路最大短路電流，對(duì)具備分?jǐn)嗄芰Φ牡蛪簲嗦菲鬟M(jìn)行配置；四是當(dāng)電器元件的安裝環(huán)境散熱較差時(shí)，需要適當(dāng)降低容量系數(shù)。

在對(duì)進(jìn)線開關(guān)進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該充分考慮開關(guān)的短路保護(hù)和過載保護(hù)功能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電變壓器的保護(hù)。相比較而言，熔斷器式隔離開關(guān)的限流特性顯著，選擇性好，可以實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)的最優(yōu)化，需要根據(jù)實(shí)際使用條件，確定開關(guān)型號(hào)以及熔斷器類型，選擇質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定的熔斷器式隔離開關(guān)。

在對(duì)出線開關(guān)進(jìn)行選擇時(shí)，同樣需要充分考慮其短路保護(hù)和過載保護(hù)功能，另外還必須考慮相應(yīng)的剩余電流保護(hù)功能，以切實(shí)滿足農(nóng)網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行管理需要。以出線開關(guān)為例，可以選擇剩余電流動(dòng)作斷路器或者斷路器加剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的組合，結(jié)合使用條件，明確額定工作電壓、電流以及過流等參數(shù)，參照產(chǎn)品樣本提供的保護(hù)特性曲線選用保護(hù)特性,對(duì)短路特性進(jìn)行校驗(yàn)。

3.2 無功功率補(bǔ)償部分

農(nóng)網(wǎng)具有節(jié)點(diǎn)多、分布范圍廣、負(fù)荷特性繁雜且變化較大的特點(diǎn)，以往對(duì)于配電網(wǎng)的監(jiān)測是人工短時(shí)測量，無論是可靠性還是準(zhǔn)確度都比較低，無法了解三相有功和無功負(fù)荷的變化情況。對(duì)此，可以根據(jù)農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)，按照變壓器的一定比例（10%-40%），對(duì)無功功率補(bǔ)償容量進(jìn)行配備，在配變臺(tái)區(qū)安裝具備分相投切功能的無功功率補(bǔ)償裝置，結(jié)合“取平補(bǔ)齊”原則，在三相負(fù)荷不平衡時(shí)進(jìn)行分相補(bǔ)償，在三相負(fù)荷平衡且重載時(shí)，同樣投入補(bǔ)償。

4 結(jié)語

總而言之，在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，農(nóng)村電網(wǎng)面臨著新的發(fā)展形勢，做好農(nóng)網(wǎng)低壓綜合配電箱設(shè)計(jì)及電器元件的配置，需要相關(guān)電力管理部門的充分重視，保障農(nóng)網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]陳維新.農(nóng)網(wǎng)低壓綜合配電箱設(shè)計(jì)及電器元件的配置[J].湖北電力,2010,34(4):10-12.

[2]王慶,劉英健,戴輝,周道娟,等.智能綜合配電箱的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].低壓電器,2012(23):32-36.

[3]陳華鋒.農(nóng)村柱上低壓綜合配電箱的改進(jìn)[J].科技資訊,2011(25):143.