配電柜在配電房中優化配置的探討

黃平根

摘 要：主要針對配電柜在配電房中的優化配置展開了探討，對我國配電房高低壓配電柜的主要類型及其特點和基本原則作了介紹，并對配電房高低壓配電柜的優化配置給出了相應對策，以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。

關鍵詞：配電柜；配電房；微型斷路器；熔斷器

中圖分類號：TM642 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.102

文章編號：2095-6835（2015）15-0102-02

配電房配電柜作為將電力能源輸入最終用戶的最后環節，其對保證人們的日常用電有著重要作用。因此，為了提高人們的生活用電質量，我們必須要明確了解配電柜的主要技術參數，以此優化配電房配電柜的配置，確保供電的穩定性。

1 高低壓配電柜的主要類型及其特點

對配電房高低壓配電柜進行優化選擇前，要了解高低壓配電柜的主要類型，為配電柜的優化選擇提供具體依據。

1.1 高壓配電柜

高壓配電柜在電力系統中并不是以一個單獨的配電個體而存在的，其主要包括控制設備、高壓開關、監測設備、信號傳輸裝置和保護設備等幾個部分，且構件內部間相互聯系，是一個由多種構件形成的多功能復雜系統。

從20世紀80年代開始，我國的高壓配電柜經歷了技術改革。隨著研發技術和使用經驗的累積，大量新技術應用到高壓配電柜的研發過程中，出現了幾種技術含量較高的技術領先產品。

1.1.1 KYN28柜工作特點

該型高壓柜在結構方面包括手車與柜體兩個主要部分，其柜體主要由沖壓的金屬隔板拼接而成，被隔板分割為四個相互獨立的空間，包括電纜室、手車室、母線室和儀表室。手車又分為斷路器手車、計量手車和PT手車等幾種類型。

該型高壓柜的一次電氣元件主要包括真空斷路器、高壓熔斷器、銅排、絕緣組件以及高壓電抗器等；二次電氣元件則主要包括空氣開關、按鈕、儀表、綜合保護裝置與信號燈等。由于采用了中置式的手車，因此可以推入、抽出，將一次系統與高壓柜其他系統形成一個安全的斷開接口。

1.1.2 XGN15-12柜工作特點

XGN152-12是一種新型的高壓電器成套產品，是基于國家關于35 kV交流金屬封閉開關設備標準而開發的，它不但體積小，而且斷路器可靠性較高、性能優良，還具有強制閉鎖功能，能夠滿足額定電壓為3.5～12 kV、額定電流為630～3150 A的場所使用，其防護等級可以達到IP2X。用戶在操作方式的選擇過程中可以選擇彈簧儲能方式或者電磁式。

1.2 低壓配電柜

在我國的低壓配電柜產品系列中，主要包括我國基于國外產品相關技術開發，且通過國際質量認證的產品和國外產品兩類。其中，基于國外產品相關技術開發的系列產品主要有GCK低壓開關柜、GCS低壓開關柜、GGD低壓交流電柜等，而國外相關產品則主要有瑞士ABB公司生產的MNS系列配電柜。

1.2.1 GCS柜工作特點

GCS柜是抽屜式開關柜中最為常見的一個產品系列，其選用了8MF型開口型鋼作為柜體主架構，并在側面設置了模數為20 mm、100 mm，內徑為9.2 mm的螺紋孔，且各個功能室之間是相互獨立、分隔的，主要包括抽屜單元室、電纜室、母線室等。電纜隔室通過獨立分隔的方式進行布置，使得電纜能夠從上下方便地進出，且每臺GCS配出柜可以安裝11個完整單元的抽屜或者22個半單元抽屜，增強了抽屜組合的靈活度。同時，將機械聯鎖裝置置于抽屜單元中，實現了輸出抽屜的斷開、合上。

1.2.2 MNS柜工作特點

該型開關柜依然是低壓抽出式成套開關柜形式，其采用由鋼板彎折而成的殼體，并將柜內空間分為三個基本隔室，每個隔室分別用來作為母線室、電纜室和單元室。由于母線隔室處于后部，所以又可以將之分隔成為雙面柜。其采用的母線樣式與GCS式類似，單元抽屜高度為200 mm，且設置有機械式連鎖裝置。

2 高低壓配電柜選擇的基本原則

在配電房高低壓配電柜選擇過程中，首先要保證所選擇的高電壓配電柜滿足項目使用的需要，并保證設備運行的可靠性和穩定性。

2.1 可靠性原則

在選擇高壓配電柜類型的過程中，基于配電房的實際運作，需要以保證產品安全性、可靠性為基本目的，根據高壓柜運行的實際情況進行綜合考慮，選擇可靠性更高的產品。

2.2 簡便性原則

當前，我國的大部分高壓配電柜都采用的是傳統保護器，因為該種設備的復雜程度較高，故障發生概率也較大，給后續設備的運行維護工作帶來了較大的麻煩。因此，在選擇高壓配電柜的過程中，必須在確定工程投資情況和設備的具體配置要求基礎上，結合供電可靠性基本要求，在選擇產品時，保證手車柜中的抽出部件能夠直接安裝于小車當中，并滿足維護使用方便、更換簡單的要求。

3 配電房高低壓配電柜的優化選擇

3.1 高壓配電柜的優化選擇

3.1.1 確保高壓配電柜運行可靠

為了保證供電可靠性，手車中抽出的組合部件必須能夠完全移出至小車上，并且能夠進行簡單的操作和更換，以便檢修高壓配電柜。但是在使用手車柜時，配電柜對地坪建設過程中的土建施工質量要求較高，為了便于小車從開關柜進出，應該確保開關柜內的軌道頂面與柜體外部地面平齊，在調整的過程中，可以采用鋪設橡膠墊的方式來降低柜體振動頻率，提升開關柜工作的穩定性。

3.1.2 設備運行實用性

進口高壓配電柜不但元器件布置合理且體積小、可靠性高，而且適用范圍相對較廣，但是其價格明顯高于國產設備，且在售后服務方面不夠完善。因此，在優化選擇的過程中，要綜合權衡這些優勢和劣勢。

3.1.3 操作運行簡便

必須選擇具有先進智能保護器型的配電柜，以減少維護工作量，節省人力和開支。從經濟性的角度來講，在選擇高壓配電柜的過程中，智能高壓配電柜是一個很好的選擇。

3.2 低壓配電柜的優化選擇

3.2.1 合理確定低壓配電柜的技術參數

在選擇配電柜型號之前，必須確定其技術參數，按照預定的技術參數再選擇。

3.2.2 優化低壓配電柜元器件功能需求

在低壓配電柜的優化選擇過程中，應該對配電柜的元器件需求進行分析，主要包括安裝方式、配電柜功能模塊、安裝簡潔程度、運行環境溫度和柜體尺寸等。同時，還必須注意斷路器的選擇問題，確保主母線具有記憶、接地保護、預警、事故告警和三段保護等功能，且能夠進行部分區域選擇性聯鎖等不同級別的連鎖操作，盡量實現不同功能附件的模塊化操作。

3.3 配電柜中保護元件的優化選擇

一個合適的配電柜必須能夠適應不同的使用環境，并具有對應的功能保護能力。通常，高低壓配電柜使用熔斷器作為保護元器件，當電流超出對應的設定值之后，由于發熱而使得保護熔體熔化，將電路斷開，從而達到保護配電系統的目的。在選擇配電柜保護元器件的過程中，可以基于不同的角度對其進行優化選擇。

3.3.1 成本角度

從元器件的成本角度來看，熔斷器的市場價格較低，而微型斷路器的市場價格則是熔斷器價格的幾倍，甚至幾十倍。如果項目的整體預算較低，則可以選擇熔斷器作為保護元件。

3.3.2 維護便捷性角度

當配電柜出現短路故障動作時，微型斷路器的觸頭將出現損傷，長時間下去將導致斷路器動作失效。因此，當發生短路事故動作之后，應該及時更換熔芯，使微型斷路器的功能達到最初狀態。

3.3.3 線路保護需求角度

因為熔斷器對線路過載的靈敏度較低，因此除了常見的照明線路之外，熔斷器通常只作為短路保護元件使用。而微型斷路器具有較高的過載、過流靈敏度，當需要對加熱回路、插座配電回路、控制回路等進行保護時，則必須使用微型斷路器作為保護元件。

4 結束語

綜上所述，只有熟悉配電柜的類型、特點和嚴格按照配電柜優化選擇的基本原則，才能選出最合理、科學、經濟的高低壓配電柜，從而為配電房供電工作的開展提供有力的保障。

參考文獻

[1]劉理.關于配電房高低壓配電柜的優化選擇[J].科技風，2011（19）.

[2]張大雷.談配電房高低壓配電柜的優化選擇[J].黑龍江科技信息，2014（18）.

〔編輯：王霞〕