淺談如何提高低壓開關柜控制電源供電的可靠性

張福新 曹乃鵬

摘 要：隨著經濟在快速的發(fā)展，社會在不斷的進步，低壓開關柜是低壓供電系統(tǒng)的核心設備，通過柜內的PLC控制程序，可實現自投自復功能，PLC的電源取自控制回路電源?？刂苹芈饭╇娙∽怨駜萓PS設備，控制電源常見故障包括雙電源切換裝置故障、UPS主機故障及蓄電池故障等。為避免上述故障對控制回路供電的影響，提出提低壓開關柜控制電源可靠性的具體實施方案，并對其風險進行評估。

關鍵詞：低壓開關柜;電源控制;失電原因;可靠性

引言

高低壓開關柜顧名思義就是接高壓的設備和接低壓的設備，比如供電局都是用高壓線接到小區(qū)的環(huán)網柜，然后由環(huán)網柜到變壓器，經變壓器降壓再到低壓柜，低壓柜再到各個用電的配電箱，高低壓開關柜的內部就是一些開關斷路器之類的原件。它的主要作用是控制高壓或者低壓電源。從最開始的設計，到高低壓柜的安裝以及后期的檢查工作都需要工作人員仔細地展開，只有確保每個步驟都準確，對相關的技術應用到位，才能保證高低壓開關柜正常地發(fā)揮作用。

1 低壓開關柜簡介

低壓開關柜類型多樣，主要有MNSQH抽出式低壓開關柜、GCL低壓抽出式開關柜、MNS低壓開關柜、GCS型低壓抽出式開關柜、組裝式低壓開關柜、MS低壓抽出式開關柜、GCS型低壓抽出式開關柜、GGD低壓固定式開關柜、GCK抽出式開關柜等。低壓開關柜設計科學合理，開關柜能夠根據開關電氣的特點進行設計，并將單元化設計組合成大的單元。它的安全防護也極其特別，采用的是功能單元進、出線之間的相互隔離和區(qū)域之間的隔離。這樣的隔離措施增加了安全強度，提高了安全級別。地鐵車站中，低壓開關柜是所有用電設備的總進線開關，如通信、信號、綜合監(jiān)控、票務信息系統(tǒng)、電扶梯、屏蔽門及照明等均由低壓開關柜提供電源。它的供電結構采用的是兩進線一母聯(lián)的形式，由兩個進線柜、一個母聯(lián)柜及若干個饋線柜組成。正常狀態(tài)下，兩段進線分開供電，如I段進線失電，可通過合閘母聯(lián)柜，連接II段進線與I段饋線柜，由II段進線給所有負載供電;當I段進線恢復供電，可自動分閘母聯(lián)柜，再自動合閘I段進線柜，實現I段及II段恢復單獨供電模式。這種控制方式能夠為末端負載提供不間斷電源。過程中，低壓柜的自動投切功能由可編程邏輯控制器PCL內的程序控制，PLC電源由控制電源提供。通常，低壓開關柜的控制電源采用的是小功率UPS供電，由低壓柜兩段進線經過雙電源切換裝置后輸入UPS。UPS由整流器、逆變器、靜態(tài)切換開關及蓄電池這四部分構成，為控制電源提供穩(wěn)定的不間斷電源。

2 低壓開關柜安裝過程中存在的問題

2.1開關柜柜體的裝配和圖紙有偏差

低壓開關柜安裝過程中的問題存在于各個方面，對其進行分析之后，相關的工作人員可以針對性地采取一系列措施，從而減少甚至避免安裝過程中類似問題的出現。低壓開關柜柜體的裝配和圖紙有偏差是在安裝過程中比較常見的一類問題。一般來說低壓開關柜柜體的裝配是按照相應的圖紙進行的，在設計圖紙上有對其相關尺寸的規(guī)定以及放置的方位和角度等，一些工作人員由于疏忽或者工作經驗不足等原因在安裝開關柜之前沒有對柜體裝配進行檢查或者檢查過程中對一些相關的項目檢查不完善，這就使得在安裝過程中一些問題的出現，其中比較常見的是對角線尺寸的偏差問題，一般對對角線尺寸的要求是其偏差可以在二毫米以內，如果對角線的偏差太大，就不能進行后續(xù)的安裝過程。

2.2低壓開關柜在二次運輸階段發(fā)生問題

低壓開關柜在運輸過程中沒有放穩(wěn)、綁牢，設備倒掉，導致設備損壞或者傷到人員;運輸道路不好，導致運輸車輛翻掉，導致設備損壞或者傷到人員;運輸道路有其它作業(yè)在施工，其它作業(yè)碰壞或者砸壞低壓開關柜;在二次運輸過程中，由于下雨或者其它施工用水淋到低壓開關柜，導致內部元件損壞。

2.3低壓開關柜在安裝完存放階段發(fā)生問題

由于低壓配電室土建還沒有完工，在低壓開關柜安裝完，還要進入低壓配電室施工，由于施工人員不注意碰壞砸壞設備，或者弄得設備里面全部是灰塵;由于低壓配電室墻、門窗、樓板沒弄好，水或者施工用水進入變壓器室或者低壓配電室淋濕設備，導致設備內部元件損壞。

3 優(yōu)化低壓開關柜控制電源供電可靠性對策

3.1改造方案

據統(tǒng)計，造成控制電源失電的原因有很多，既有雙電源切換裝置卡滯、UPS主機故障，也有蓄電池故障等。其中蓄電池故障和UPS主機故障這兩大問題是最主要的，如果能解決好這兩大問題，故障率將大大降低。為減少UPS主機的故障，結合地鐵特殊的供電系統(tǒng)，對于通信、信號等重要設備，均配備了大功率UPS給設備供電。大功率UPS具有遠程監(jiān)控、日常巡檢等功能，同時，蓄電池可以實現定期保養(yǎng)，提高電池性能。將低壓柜雙電源切換裝置上端主路電源改由通信或者信號大功率UPS供電，去除雙電源切換裝置下端的UPS主機及蓄電池系統(tǒng)，直接將控制電源接入雙切輸出端。這樣的改造方案，既可以減少雙電源切換裝置的切換次數，又可以避免UPS主機及蓄電池故障對控制電源的影響。地鐵車站現有的大功率UPS系統(tǒng)具有較大的冗余，可以滿足低壓柜控制電源的供電需求。

3.2做好開關柜柜體的裝配檢查工作

工作人員安裝低壓開關柜時需要嚴格按照圖紙進行檢查，這樣可以減少一些問題的發(fā)生，不僅可以使低壓開關柜可以更好地發(fā)揮作用，還可以減少一些維修的費用。低壓開關柜問題的減少，可以保障低壓開關柜的正常運行，不會對其他工作造成影響。做好開關柜柜體裝配的檢查工作是每一個工作人員應該具備的基本素質。低壓開關柜柜體的裝配檢查工作包括根據設計圖紙對柜體的長、寬、高進行核對，此外還需要對對角線尺寸進行測量，確保測量數據誤差在規(guī)定的范圍內。柜體各種相關的連接件等一定要連接牢固，在連接之后要再檢查一遍，確保無誤才行。對低壓開關柜柜門的檢驗是最基礎和最重要的，要確保柜門能打開到一個相對來說比較大的角度，一般的要求是柜門打開之后的角度在九十度以上，這有利于工作人員開展檢查和維修工作。此外還需要保證柜體、儀表板，門板等接地良好，接地螺栓無油漆等污物。

3.3送電前的準備工作

要備齊合格的驗電器、絕緣靴、絕緣手套、臨時接地編織銅線、絕緣膠墊和滅火器等;徹底清掃全部設備及變配電室、控制室及電器儀表元件灰塵;檢查母線及設備上有無遺留下的工具、金屬材料及其他物件。還要成立試運行小組，明確試運行指揮者、操作者和監(jiān)護人，確保安裝作業(yè)全部完成，業(yè)主、廠家及施工單位檢查全部合格，試驗項目全部合格，并有試驗報告單，同時疏散送電設備邊上的無關人員。

結語

低壓柜控制電源一旦失電，影響地鐵運行，還會危害乘客人身安全，后果極其嚴重。通過對電源失電原因進行剖析，優(yōu)化低壓開關柜控制電源供電結構，制定出提升控制電源供電可靠性的有效對策。

參考文獻

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