配电房高、低压配电柜的优化选择

广东省华侨职业技术学校 梁 健广东省科技职业技术学校 吴壮勇

配电房高、低压配电柜的优化选择

广东省华侨职业技术学校 梁 健
广东省科技职业技术学校 吴壮勇

【摘要】在城市化建设中，电力系统是最基础的电力设施，也是最重要的能源。在电力系统运行中，要确保用电力的安全及供电的稳定，就需要对配电房的高、低压配电柜进行科学合理的选择，在确保配电柜运行的安全性和可靠性的同时，通过优化选择使配置的高、低压配电柜更具科学性、经济性、合理性。同时对其主要技术参数及主要元件的要求加以明确，在种类繁多的各类配电柜中选取高效、实用的设备。在满足一次性投资的条件下，使设备在可靠、安全地运行的同时，带来节能高效、使用方便、维护简单等多方面良好的使用效果。

【关键词】配电房；高低压配电柜；优化选择

1.前言

在社会经济的飞速发展之下，电力能源已经成为当代人最依赖的能源之一，并在一定程度上推动着城市化的发展。而要实现正常的用电，还需要提高供电系统的运行安全性、稳定性。在配电房的高、低压配电柜选择中，要确保设备的先进性、科学性，确保供电系统的高效、安全运行。

2.高、低压配电柜简述

（1）高压配电柜。高压配电柜通常由隔离开关、负荷开关、高压断路器、保护装置、控制装置、测量装置、信号传送装置等部分构成，并包含上部分衔接的支撑组件、多种内部附件，其结构相对来说较为复杂。相比较国外而言，我国的高压配电柜大体上经过了三个时期的变革，第一时期为20世纪50-60年代，这一时期的高压配电柜由于受到技术因素和国际政治关系的影响，其生产主要是以仿造前苏联高压配电柜为主；第二时期为20世纪60-80年代，这一阶段我国的供电企业已经逐步开发出了自己的高压配电柜，并拥有配电柜研发的知识产权，各种型号的手车式高压配电柜在这一时期得到了快速的发展；第三时期为20世纪80年代到到现在，这一时期我国经历了改革开放，很多先进的思想及科学技术进入我国，并被我国的电力企业所利用，各种新型的高压配电柜开始出现，如GN型箱式固定柜、HXGN型环网柜等，并在电力系统中得到了广泛的应用［1］。

（2）低压配电柜。我国的主流低压配电柜大致可分为两类，一类是经过我国的供电行业自行仿制、研发，并通过3C认证的低压配电柜，主要包含GCS低压抽出式开关柜等；另一类是依靠于国外公司研制并生产的低压配电柜，主要包含Sivcon低压配电柜等。

3.配电房的高低压配电柜优化选择

3.1 高压配电柜选择

在配电房的高压配电柜选择中，应该遵循一定的原则，并从多方面加以考虑。具体包括以下几个方面：

（1）运行可靠性。高压配电柜优化选择中，首先应该对工程投资状况进行充分的考虑，并对原有的高压配套设备加以分析，对高压配电柜的供电可靠性加以验证［2］。由于手车柜中可以抽出的部件能够安装在独立移出的小车上，且主回路带电时也具有此功能，所以，高压配电柜的选择，首先要考虑其更换方便性、高效性、维修安全简单性。而选用手车柜对土建地坪施工要求较高，为方便小车的进出开关柜，应该确保柜体内轨道顶面与柜外地面保持平整、一致，并适当通过铺绝缘橡胶垫来减小设备出入产生的震动。通常，中置柜也就是手车柜的改良版，其可抽出的部件在安装于柜体中部小车上时，移出搬运过程中应该选用专门的运载车，并在可抽出部件的移出装入中，要对运载车的底面高度加以调整。对于早期国内普遍使用的固定式高压配电柜如GG1—A型配电柜等，由于柜体内的元件都是固定安装，若元器件出现故障，则需要全柜停电进行维修，由于维修时间的延误，造成系统的供电连续性功能降低［3］。因此，在选取各种高压配电柜时，应该结合自身的实际状况，优先选用运行可靠，维护、维修方便的设备。

（2）操作简便性。在配电系统中，维护量的简化成为各类配电柜技术指标日趋成熟的标志，同时也是生产厂家对产品可靠性进一步提高的研发方向之一。目前，普遍使用的高压配电柜的二次线路通常采用继电器保护及控制系统，这种传统的继保系统由于继电器线圈的工作可靠性、触点的寿命及信号检测传感器等综合因素的影响，使用过程中检测与控制系统的故障率相对较高，操作过程也显得过于繁锁，所以，使用过程中的维修、维护成本较大。近年来，随着智能综合保护器机型性能的逐步完善与成本的大幅下降，采用计算机智能控制的配电柜将成为配置工程中的首选，虽然一次投资会较高，但其内置的智能综合保护器的运用使得高压柜的技术含量得到大幅提高，且柜内的元器件较为简化，在投入运行后，维护、检修工作量较小，能够节省大量的资金。所以，在对高压柜内置元器件加以优化选择时，要结合电力系统的实际状况，并考虑自身的资金状况，尽量选择操作简便、易于维修的智能综合保护机型，以提高高压柜的工作效率。

（3）实用性。当前，我国的高压配电柜主要有国产及外购，相对来说，国产的高压配电柜价格较为适中，且性能可靠、售后维护方便，但这种高压配电柜的体积通常较大，会占据较大的空间。因此，若配电房的空间有限，应将配电柜的体积作为选用时考虑的重要因素，若一次投资预算资金充裕，可选用某些国外进囗体积较小的产品。以免在后续的施工过程中造成困难和日后使用和维护时因操作空间过窄而造成不便。通常外购的高压配电柜价格较高、但性能较可靠，且体积较小，其结构元器件的布置较为紧凑，但售后维修较麻烦。所以，在配电房的高压配电柜优化选择中，还要以实用性为原则，确保高压配电柜与自身的实际状况进行结合。另外，在选择高压配电柜时，要根据负荷性质，确定主接线路输入电源的支路数以及用电负荷的支路数量确定配电柜的输出。典型的GG-A型高压配电柜主接线路如图1所示：

图1 高压配电柜主接线路图

3.2 低压配电柜选择

（1）在选择低压配电柜时，首先要对低压配电柜的技术参数加以确定，并结合预定参数来进行优化选择。同时，还需要对配电房空间面积、低压配电柜安装位置及预留空间等加以确定，对供电高峰期时，低压配电柜所需承受的电流、主母线电流峰值数据加以深入的分析。此外，在选择过程中，还需要对配电柜的最大额定电流、功能单元形式、壳体防护等级等内容进行确认。典型的低压配电柜电路图如图2所示：

图2 低压配电柜电路图

（2）低压配电柜选择中，还要对其元器件功能需求加以分析，结合自身的实际状况，对低压配电柜的安装方式、功能模块、维修方便程度、运行环境的温度等进行分析，并着重注意断路器的选择，确保主母线具有接地保护、记忆、预警三段保护等功能。另外，在选择低压配电柜时，还要确保低压配电柜能够进行部分区域的选择性联锁，具备不同级别的连锁操作功能，实现各功能附件的模块化操作。

3.3 配电柜保护功能的考虑

配电柜必须要适应电力系统中的不同使用环境，并具有良好的自动保护功能。一般高、低压配电柜都会使用熔断器作为一种保护元器件，若电流超设定值，就会导致熔断器发热导致熔体熔断，将电路断开，从而保护电路避免电流超过限值而损坏。主要以熔断器和阀型避雷器保护的配电柜在成本方面市场价格较为低廉。由于熔断器对于线路过载的保护灵敏度较低，主要在电路中作为短路保护元件来使用，故此类配电柜只适宜在负荷较为稳定，电源质量较好的条件下使用。 而用电负荷容量大、性质复杂的状况下一定要考虑有高、低压断路器作为保护元件的配电柜，以保证配电系统的安全性。在优化配电柜的保护元器件时，要从成本和安全性能两方面作为重要因素加以考虑［5］。在成本方面，保护元器件中的熔断器、阀型避雷器等价格低廉，一次投资较少，但保护性能不完善。增加了断路器尤其是新型的真空断路器或六氟化硫断路器等，由于断路器能够承载较高的过载状况，且过流灵敏性较高，能够应对电路出现的过载、短路等故障，虽市场价格较为昂贵但能带来较为完善的保护性能。故从项目的整体预算出发，在资金允许的条件下，应尽量选择配置断路器来作为保护元件的高、低压配电柜。

4.结束语

在配电房的高、低压配电柜优化选择中，首先要对各种型号的设备的综合性能和参数有较为详细、深入的了解，再结合自身的实际状况去选择适合本单位使用的配电柜，以确保设备运行时的可靠性、经济适用性、维护简化性。概括地讲，其选取原则应符合科学合理、又经济实惠，且操作简便、维修方便、性能良好的要求，从而有效保证配电房的运行可靠性、安全性、高效性，确保电力系统的正常运行。

参考文献

［1］阮启洋.高低压配电柜优化研究［J］.电子世界，2014，44（06）∶40-41.

［2］谭财华.高低压配电柜特点及选型研究［J］.科技风，2014，24（08）∶35.

［3］姜春旸.配电房高低压配电柜的合理选择［J］.科技展望，2015，25（17）∶97.