配電房高低壓配電柜的優化選擇

劉冰冰

（福建宏瑞建設工程有限公司，福建 福州 350000）

電力能源是國家的戰略支柱性能源，與工業生產及社會生活的各方面息息相關，隨著新時期新時代的到來，我國的經濟發展持續增長，人民生活欣欣向榮，對于電力能源的穩定輸送和配電系統的安全穩定運行提出了極高地要求。配電房高低壓配電柜的選擇是確保配電系統安全穩定運行的重要工作內容，具有一定的科學性、合理性和適用性。

1 概述高低壓配電柜

高低壓配電柜是配電系統最基本的配電設備，主要起到對電能進行分配、控制、計算、接線等作用。在具體應用上，高壓配電柜和低壓配電柜有所區別。高壓配電柜主要是被供電局、變電所等使用，主要由信號傳輸、高壓開關、保護、控制等裝置組成，以發揮高壓配電柜監測調節的作用。電力能源經變壓器降壓后，由低壓配電柜再將電力能源傳輸到配電盤、控制箱、開關箱等設備當中，低壓配電柜構件繁復，集合統一了開關、斷路器、熔斷器、指示燈、儀表等電器組件，以保證電力能源的安全穩定。現階段，我國低壓配電器的發展和改良趨勢為集成化、智能化、小型化，目前低壓配電柜變壓器單機容量已經突破2500kV，對于提高應急狀況處理能力和信息參數控制能力也有了全新的要求和研發突破。

2 高低壓配電柜的特點及重點應用類型

對于高低壓配電柜的選擇具有一定的科學性、合理性和適用性，這就要求工作人員對于高低壓配電柜的特點及重點應用類型具有一定的認識與了解，下文分別分析高低壓配電柜的特點及重點應用類型。

2.1 高壓配電柜的特點及重點應用類型

我國高壓配電柜的技術革新發生于上世紀80年代，通過一系列的研究改良，更好地完善了高壓配電柜中控制設備、開關、監測設備、信號傳輸設備、保護元器件等多部分的相互聯系，使得高壓配電柜這一功能多樣，結構復雜的配電設備的工作效率和安全性極大的得到提升，目前我國研制出的GN型和KGN型固定柜應用廣泛，技術先進，尤以XGN15-12柜和KYN28柜最為突出。XGN15-12柜的特點包括體積小，性能突出，斷路器穩定性高，防護等級高的特點，很好地遵照和創新了國家35kV交流金屬封閉開關設備標準基礎。XGN15-12柜最為突出的特點是其具有強制閉鎖功能，完全適用于3.5~12kV電壓，630~3150A電流，使用方式也可根據用戶需要，在電磁式和彈簧儲能中選擇。KYN28柜的構成結構相比于XGN15-12柜要復雜的多，其是由手車與柜體兩部分組成，手車主要分為斷路器、計量、PT等類型，而柜體內部分成電纜室、母線室、儀表室、手車室4個獨立空間，是金屬隔板沖壓拼接而成。KYN28柜的中車為中置式，所以可以在一次系統和其他系統之間形成安全的斷開接口，推入抽出都不受任何影響。

2.2 低壓配電柜的特點及重點應用類型

現階段，我國廣泛應用的低壓配電柜主要分為自主研發或仿制，以及國外引進兩種。其中，自主研發和仿制低壓配電柜中比較具有代表性的是GCS、GCK低壓抽出式開關柜，國外引進的低壓配電柜以ABB電器公司的MNS低壓配電柜和西門子公司的Sivcon低壓配電柜為主要代表。

自主研發的GCS低壓配電柜是應用非常普及的抽屜式開關柜，其每一個功能室都是獨立分開的抽屜式，主要設置有母線室和電纜室，抽屜的方便組合，使其具有靈活方便的特點。

瑞士ABB電器公司的MNS低壓配電柜，殼體由鋼板折彎而成，主要設置母線室、電纜室和單元室。運用方面與GCS低壓配電柜的母線樣式類似，單元抽屜高度一般情況下為20cm，為達到操作方便快捷的目的，一般設置有機械式聯鎖裝置。

3 高低壓配電柜的優化選擇

高低壓配電柜是實現電力能源最終到戶的重要設備，對其的選擇具有一定的科學性、合理性和適用性，為此，在選擇高低壓配電柜的時候，要特別注意以下原則事項。

3.1 高壓配電柜的優化選擇

（1）高壓配電柜的優化選擇要注意安全穩定性。高壓配電柜安全穩定性的重要表現在于手車中取出的元器部件能夠完全安裝在移出的小車當中，并且操作簡單，維修方便，安全穩定。在選用KYN28柜這樣的手車柜時，對于土建地坪的找平工作具有較高的要求，柜體內軌道頂面與地面應保持在同一水平，方便小車的進出，另外，為避免震動給小車出入造成的影響，應在設計時考慮是否加鋪橡膠類絕緣材質。隨著手車柜和中置柜的廣泛應用，早期的固定柜已經呈現被淘汰的趨勢，這是由于固定柜中的全部元器件都是固定安裝，一旦發生故障需要維修，耗時費力是一方面，更重要的是停電時間過長，影響供電的持續性與安全穩定性。

（2）高壓配電柜的優化選擇要注意簡易性。簡易性可以從兩方面考慮，一方面是指維護工作的簡易性，現階段，越來越多的具有綜合智能保護器型的高壓配電柜進入市場并被廣泛應用，相比于早期的高壓配電柜，這種最新研發技術先進的高壓配電柜中的電氣控制和保護器型相對簡化，故障率低，維修簡單。另一方面則是指高壓配電柜的體積簡易，以XGN15-12柜為代表，這種特點為體積小、性能突出、斷路器穩定性高、防護等級高的高壓配電柜更符合如今的配電系統要求。為此，在條件允許的情況下，還是要選擇先進的高壓配電柜，雖然一次性經濟投入可能要稍高一些，但后期節省的人力物力和提高的工作效率是十分可觀的。

（3）高壓配電柜的優化選擇要注意實用可操性。主要從經濟條件、安裝區域空間、后期維修保護等方面進行考慮。就目前看來，單一使用自主研發或國外引進的高壓配電柜都不能達到實用可操性的目的，這是因為自主研發的高壓配電柜經濟實惠、技術成熟、配件多、方便維修，但是往往體積較大，對于安裝區域的空間要求較大，且工作效能一般，而國外引進的高壓配電柜雖然具有體積較小、元器組建布置合理緊湊、工作性能和可靠性出色等優點，但是其高昂的價格及配件的稀少，使得一次性投入高，維修費用高，維修周期長。所以，只有將自主研發和國外引進的高壓配電柜合理組合使用，充分發揮各自的優點，才能確保實用可操性的實現。

3.2 低壓配電柜的優化選擇

（1）低壓配電柜的優化選擇要注意各項技術參數是否符合實際應用要求。選擇低壓配電柜要在了解預設的技術參數基礎上進行，不能脫離實際進行選擇。主要技術參數包括額定電壓、電流、頻率和安裝空間等，另外還包括峰值時的耐受電流，主母線電流等，這些都是在選擇低壓配電柜時必須考慮的重要技術參數，必須選擇符合這些技術參數的低壓配電柜，否則容易造成供電故障，嚴重者可能引發供電事故。

（2）低壓配電柜的優化選擇要注意柜內各元器件的功能要求。低壓配電柜中的元器組件是確保其功能實現的重要保障，要充分考慮低壓配電柜中各元器組件的安裝方式、功能模塊、運行環境及空間尺寸等要素。特別要注意斷路器的安裝選擇，提高其耐高溫性和安全可靠性，確保主母線記憶、保護、預警等功能的實現。對于這些元器件，除了注重功能的實現外，還要考慮成本、維護、保護等方面，比如在熔斷器和微型斷路器二者選一時，前者的市場價格更低，后者的效能更好，這就要看具體的項目預算情況，所以注意低壓配電柜中各元器件的功能要求，不是唯一標準，還要綜合考慮，以達到元器件組合的綜合收益最佳、性能最佳。

4 結語

高低壓配電柜是確保配電系統安全穩定運行和電力系統正常運轉的重要電氣設備，隨著我國經濟社會發展和工業生產技術的提高，可以預見未來我國高低壓配電柜的工藝技術水平會得到極大的提升。這不僅符合國家電力系統發展的需要，更是行業注重改進升級以高低壓配電柜為代表的電力能源輸入終端設備的結果。實現配電房高低壓配電柜的優化選擇，控制產品質量，提升工作效能，在經濟性與適用性之間找到完美的平衡，以此滿足各方面對于用電量的需求增長，緩解與日俱增的用電壓力，降低配電系統故障，確保電力能源支柱性作用的最大化發揮。