配电房高低压配电柜的优化选择探讨

吴建国

吴建国

江苏云峰科技股份有限公司江苏江阴214422

摘要：我国高压配电柜发展主要分为三个阶段，第一阶段为20世纪50～60代，在这个时期，由于多种因素的阻碍，我国在高压配电柜设置中靠模仿前苏联为主；第二阶段则是在20世纪60～70年代，在这个发展阶段，我国开始对高压配电柜实施研发工作，创造出各种型号的高压配电柜；直到20世纪80年代，我国开展引进多种国外先进技术，并联合国外企业实施科学研究，以此取得更好的进展。本文将对我国配电房高低压配电柜优化选择实施探讨，旨在为电力事业发展创造更多效益。

关键词：配电房；高低压配电柜；选择

引言

随着科学技术的不断发展，电力能源早已成为现代人群依赖的一种重要能源，而为了保证人们的正常用电，我们必须要努力提高供电系统的安全性、可靠性以及稳定性，只有遵从这样的理念与原则，才能不断提高输电能力与质量，切实提高人民的生活水平。为了达到这一目标，我们必须在日常工作中对配电系统中的诸多配电设备进行慎重的选择，保证其合理性与科学性，因此最为重要的就是对配电室内的高低压电柜进行不断优化与选择。

1高低压配电柜概述

1.1高压配电柜

通常高压配电柜是由高压开关、控制装置、保护装置、信号传送装置、测量装置等重要部分组成，并且也包括有以上部分衔接的多种内部附件以及相关的支持组件，因此可谓结构繁琐、复杂。与国外不同，我国的高压配电柜（3kV-35kV）从整体来说大致经过了三个时期的发展历程：从二十世纪五十年代到六十年代是我国高压配电柜发展历程中的第一个阶段，在这一时期，因为受到多重因素的阻碍，当时国内的高压配电柜是以仿造前苏联设备为主；而到了二十世纪六十年代到七十年代的第二阶段，国内供电企业逐渐开发了拥有自己知识产权的高压配电柜，具有里程碑意义的多种型号的手车式高压配电柜也在这一时期应运而生。而从二十世纪八十年代到如今的第三阶段，受到改革开放的影响，诸多科学、先进的国外技术被国内供电企业所利用，许多科研单位也研制出了诸多新型的高压配电柜，例如HXGN型环网柜、XGN型箱式固定柜等，都被应用于各个供电系统中。

1.2低压配电柜

我国的低压配电柜产品主要包括基于国外产品相关技术开发且通过国际质量认证的产品以及国外产品。其中，基于国外产品相关技术开发的系列产品主要以GCK低压开关柜、GCS低压开关柜和GGD低压交流电柜等为主；国外相关产品主要以瑞士ABB公司生产的MNS系列配电柜为主。

1.2.1GCS柜的工作特点

GCS柜是抽屉式开关柜中最为常见的产品，其选用了8MF型开口型钢作为柜体主架构，并在侧面设置了模数为20mm、100mm、内径为9.2mm的螺纹孔，且各个功能室之间相互独立分隔，主要包括抽屉单元室、电缆室和母线室等。电缆隔室通过独立分隔的方式布置，可使电缆从上、下方便进出，且每台GCS配出柜可安装11个完整单元抽屉或22个半单元抽屉，增强了抽屉组合的灵活度。同时，机械联锁装置置于抽屉单元中，实现了输出抽屉的断开、合上。

1.2.2MNS柜的工作特点

MNS柜属于低压抽出式成套开关柜形式，其采用由钢板弯折而成的壳体，并将柜内空间分为3个基本隔室，每个隔室分别作为母线室、电缆室和单元室。由于母线隔室处于后部，所以，又可以将之分隔成为双面柜。其采用的母线样式与GCS式类似，单元抽屉高度为200mm，且设置有机械式连锁装置。

2选择原则

在配电房高低压配电柜选择的过程中，首先要保证所选择的高电压配电柜满足项目使用的需要，并保证设备运行的可靠性和稳定性。同时，必须保证产品的其他相关性能；必须通过对项目成本需求进行分析，确定准确的项目成本，并在施工过程中对施工成本进行合理控制；充分应用原材料和资源，实现成本的有效控制。

（一）安全性原则

选择高低压配电柜最重要的原则就是安全性原则。安全系数高的高低压配电柜可以直接影响电力系统，高低压配电柜的安全性能将会影响到输电系统安全与分配、计量以及控制电力，因此，在选择高低压配电柜时必须重视安全性原则。

（二）简便性原则

从当前来看，多数配电房内的高低压配电柜都选择传统保护器，这种配电器市场在使用时发生故障，因此在挑选设备时，必须根据实际情况进行有针对性的选择高低压配电柜，简便性原则就是要选择便于改造、原件简单的高低压配电柜产品。

（三）简便性原则

目前，我国的大部分高压配电柜均采用传统保护器，这种设备的复杂程度、故障发生概率较高，会对后续设备的运行维护工作造成较大的麻烦。因此，在选择高压配电柜的过程中，必须在确定工程投资情况和设备的具体配置要求的基础上，保证手车柜中的抽出部件能直接安装于小车中，并满足“维护和使用方便、更换简单”的原则。

3配电房高低压配电柜的优化选择

随着我国电力行业水平不断发展，我国电能的应用率也普遍提高，安全问题随之出现，为此应加强对配电房高低配电柜的优化选择，在保证有电可用基础上，还必须要保证供电的稳定性、可靠性以及较高的电能质量。为确保我国配电房高低压配电柜的安全运行，相关部门应加大管理力度，提高优化力度，加强对配电柜元器件的管理，确保配电柜技术参数的合理性，以此达到优化高低压配电柜的最终目的。

3.1高压配电柜的优化选择

首先，需要确保配电柜在运行过程中的可靠性。其具体指的是具有更换易学、操作简便、方便维修与安全操作等特征，能够整体上实现了随即从手车柜上抽取的组合部分安装在独立的小车上。另外，我们需要对小车进行改良，对配电柜内部进行改造，使得柜体的内外实现平衡，而配电柜的轨道顶部与柜外的地面呈现了两个平行面，这能够为小车后期进出开关柜提供便捷。由于供电的可靠性是影响当前高压配电柜选择的主要因素之一，因此我们必须要将其作为重点考虑。

其次，必须要确保配电柜运行过程中的实用性。当前国内市场中，国产的高压配电柜设备与进口的设备比例几乎是1：1，而从整体上来说，这两种类型的配电柜都具有各自的优缺点，所以配电房需要根据实际情况来对其进行选择。多数国产高压配电柜价格合理，但是体积庞大，占据着较大的空间，倘若配电室内空间有限，则最好不要选择该类型配电柜。而国外进口的配电柜具有较高的性能，并且体积较小，因此使用范围较广，但是价格相对较高，且无法保证售后的顺畅。因此我们必须要针对实际情况，对其合理选择。

然后，使用过程中的简化性。当前国内配电房中所使用的多数高压配电柜的保护器都较为复杂，难以控制，这不但无形中提高了供电故障的产生率，并且也为后期维修增加了任务量。所以，我认为配电房最好选择使用具有综合智能保护器型的高压配电柜设备，这种新型的配电柜能够对内部的元器进行大量简化，能够使故障产生几率降低，进而减少了人员的维修量，提高工作效率。

最后，确保高压配电柜运行安全性。相关企业在选择高压配电柜时，应考虑到周边情况，为确保小车能顺利驶入开关柜，则要求地基平整度达到一定水平，另外开关柜外的场地应与小车轨道保持平衡，为降低振动情况的发生，在使用工具时应对绝缘橡胶使用程度加以把握。固定柜作为应用最久的一种柜型，是指用于电的元件全部是固定的，所以在部件发生故障时，维修较为不方便，电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作且需要停电较长的时间，其供电性能较差，因此整个柜体元器件都应按照一定规范，以此确保高压配电柜的安全运行。

3.2低压配电柜

必须在选择型号前确定低压配电柜技术参数，按照预定参数选择型号，与此同时，明确低压配电柜的安装空间、额定频率、额定电流与额定电压，分析供电峰值时低压配电柜承受的主母线电流与耐受电流等数据。除此以外，还需要确认低压配电柜壳体防护等级、最大额定电流以及功能单元形式。

优化选择低压配电柜时，需要分析其元器件需求，主要包括柜体尺寸、运行环境、安装方式、简介程度以及功能模块等。在此基础上，必须注意选择断路器，保证主母线具有接地保护、事故告警、预警、三段保护以及记忆等功能，可以连锁操作，实现不同功能的实际附件模块化操作。

3.3配电柜中保护元件的优化选择

合适的配电柜必须能适应不同的使用环境，且具有对应的功能保护能力。通常情况下，高低压配电柜使用熔断器作为保护元器件，当电流超出对应的设定值后，因发热而使保护熔体熔化，进而使电路断开，从而达到保护配电系统的目的。在选择配电柜保护元器件的过程中，可基于不同的角度对其进行优化选择。

3.3.1成本角度

从元器件的成本角度看，熔断器的市场价格较低，而微型断路器的市场价格则是熔断器价格的几倍至几十倍。如果项目的整体预算较低，则可以选择熔断器作为保护元件。

3.3.2维护便捷性角度

当配电柜出现短路故障动作时，微型断路器的触头将出现损伤，长此以往将导致断路器动作失效。因此，当发生短路事故动作后，应该及时更换熔芯，确保微型断路器的功能达到最初状态。

3.3.3线路保护需求角度

因熔断器对线路过载的灵敏度较低，所以，除了常见的照明线路外，熔断器通常只作为短路保护元件使用。而微型断路器具有较高的过载、过流灵敏度。当对加热回路、插座配电回路、控制回路等进行保护时，必须使用微型断路器作为保护元件。

3.4加大监管力度

为促进低压配电柜的有效应用，相关企业应加大监管力度，选择合理的监督手段，如广域监测系统，该系统主要作用是控制优化模块、WAMS模块为基础，属于现代化集成型应用系统。可在短时间收集大量调度参考数据，可有效缩短紧急故障。该模块的应用范围也逐步变宽，在收集数据方面，EMS、WAMS实现了连通，是当前研究的重点，同时，在系统快速运算方面，EEAC计算方式越来越受到人们的关注，其计算方式简单，且运算速度快，可准确提供轨迹模态信息。监测系统与保护模块应用的实例有华东电网系统等，经过实践证明，其取得的效果较好。

结语

综上，随着生活质量的不断提高，供电系统的安全运行在我国电力事业发展过程中起到重要作用，同时也是我国经济效益提升的重要途径。在高低压配电柜管理中，技术人员应加大管理力度，对各种设备实施合理分析研究，在选择配电柜时应充分考虑到各种问题，以此发挥高低压配电柜的作用。

参考文献：

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