关于配电房高低压配电柜的优化选择

关于配电房高低压配电柜的优化选择

杨芳滔

深圳南电电力设计有限公司 广东深圳 518000

摘要：现阶段我国社会发展与建设离不开对电力能源的应用，而要想保障电能稳定性与质量符合实际使用需求，需要以高低压配电柜的合理应用为前提。本文从高低压配电柜的分析入手，分析配电房选择高低压配电柜需要遵循的原则，在此基础上具体阐明如何优化选择高低压配电柜，旨在提升配电系统的运行可靠性。

关键词：配电柜；高低压；优化选择；配电房

引言：电力能源在我国经济发展中发挥着不可替代的作用，为确保电力能源的应用符合用户需求，需要采取科学技术与方法来加强各电力环节的稳定性控制。作为电力系统中的重要组成，配电系统的运行可靠性受到高低压配电柜应用的直接影响。倘若在配电柜设计期间未做到对高低压配电柜的合理选择，不仅会增大配电房运行出现故障问题的概率，甚至会影响到配电系统运行稳定性。正因此，加深对高低压配电柜优化选择的探究，对于维持电力能源的稳定提供有着重要影响。

1. 高低压配电柜概述分析

1. 高压配电柜

现阶段电力系统配电房中涉及到对高压配电柜的广泛应用，其装置组成包括保护装置、测量装置、高压开关、信号传输装置以及用于各组成装置连接与组装的组件。纵观我国高压配电柜的发展历程，大致分为以下阶段：第一阶段发展时间为上世纪50~60年代，此阶段受限于国家经济水平、技术条件的限制，所以大部分高压配电柜的制造以前苏联配电柜为原型；第二阶段发展时间为上世纪60~70年代，此阶段我国开始在配电柜自主研发方面加大力度，且此阶段是多种手车式高压配电柜的诞生年代；第三阶段为上世纪80年代到至今，随着我国科学技术与经济水平的持续变化，我国自主研发多种型号高压配电柜，例如GN型箱式固定柜、HXGN型环网柜等^[1]。

2. 低压配电柜

因运行需求、能力条件等方面的差异，使得现阶段低压配电柜在配电房中的应用具体划分为以下系列：（1）自主研发系列。以3C认证达标为前提，在我国仿制或自主研发下诞生的不同类型配电柜，例如目前配电房设计中常用GCK低压抽出式开关柜、GCS低压抽出式开关柜等。（2）国外研制系列。目前配电房设计中常用类型包括Sivcon低压配电柜、BLOKSET低压配电柜、MNS3低压配电柜以及Prismap低压配电柜等^[2]。

2. 配电房高低压配电柜选择原则

为确保高低压配电柜的选择符合配电系统运行实际需求，需做到在选择期间严格遵循可靠性、简便性等原则^[3]。针对简便性而言，目前大部分配电房会选择传统形式的保护器。对此需做到在选择过程中依照简便性原则，选择具备易于维护、构造简单等特点的高低压配电柜。需注意，尽管此类配电柜的应用在改造使用方面存在明显优势，但是在实际运行期间受到多种因素的影响，其高低压配电器极易出现故障问题。鉴于此，需在配电柜选择时综合考虑到周围环境、运行条件等方面的分析，确保其电器元件的选择方便维护与检修，确保高低压配电柜可以始终保持稳定运行状态。针对可靠性原则而言，则是在选择配电柜时以维持稳定、正常运行为主要标准，能够为配电系统的可靠运行提供保障。所以，选择期间需综合考虑配电柜结构质量、运行能力等方面^[4]。

3. 配电房高低压配电柜的优化选择

1. 高压配电柜的优化选择

为保障高压配电柜的选择符合配电房实际需求，需要结合以下几点来实现优化选择：

1. 运行可靠性。在选择时综合考虑到配电房配套情况、工程投资额度以及配电柜供电可靠性等方面，其中以配电柜的可靠运行为主要影响因素^[5]。针对不同类型配电柜的选择，还需考虑到不同类型配电柜的自身因素。例如高压配电柜选择手车式类型，可以独立小车为载体进行配电柜相关部件的安装，以此实现完善替换或移出。但是此类型配电柜有着较高的施工要求，需结合设备运行需求的分析，进行土建地坪的科学设计，以便于开关柜内小车有效进出。同时，手车式配电柜的应用还需重视对绝缘橡胶垫的铺设，避免过强的震动影响到配电柜的稳定运行。此外，需在设计阶段以柜外地面为参照，进行柜体内轨道顶面的平行设计；针对中置柜的选择，可以以柜体中部小车为载体进行部件安装，并利用专用运载车来实现对配电柜的移出搬运。需注意，在设计阶段需结合实际情况的分析来合理设计运载车底面高度；针对固定柜的选择，需要以柜体为载体进行部件的固定安设。此类配电柜相较于其他类型而言维修难度较大，若运行阶段出现元器件故障的现象，需在停电状态下进行配电柜维修。

2. 运行实用性

现阶段配电柜市场中主要分布进口配电柜与国产配电柜两种，不同种类配电柜的优势劣势不同，需在选择时依据对实际情况的分析，选择契合配电系统运行需求的高压配电柜种类。针对国产配电柜而言，在价格成本、性能可靠性、售后维护等方面存在明显优势，而劣势体现为过大的柜体体积会导致大量空间被浪费。所以需依据配电房实际面积情况确定是否选择国产配电柜。针对进口配电柜而言，在柜体体积、性能可靠性、元件布置紧密性等方面存在明显优势，而劣势则体现为价格偏高、售后维护难度较大等问题。另外，随着我国科学技术的持续创新，目前国产高压配电柜在运行稳定性、可靠性方面均有明显的提升。鉴于此，针对不同种类配电柜的选择，需在秉持着实用性原则的前提下，结合配电房实际情况来合理选择

^[6]。

3. 操作简化性。现阶段我国配电系统发展始终以减少维护量、维修量为主要方向，目前常见两种高压配电柜类型主要分为智能综合保护器型配电柜、继电器控制保护型配电柜。相较于智能综合保护类型应用，继电器控制保护类型配电柜有着更高的故障发生率，并且在配电柜运行期间涉及到维护作业的频繁开展。而智能综合保护型配电柜的应用，通过科技含量的提升来到内部简化的目的，并且在运行期间无需过高频率的进行配电柜维护、检修。对此，针对配电柜元器件的选择，需在遵循实用性原则的前提下，依据配电房实际需求进行合理选择。若在资金允许的前提下，需要以智能综合保护型元器件的应用为主，以此降低后续配电柜出现故障问题的概率^[7]。

2. 低压配电柜的优化选择

为保证低压配电柜的选择契合配电房实际运行需求，需结合以下两点来实现优化选择：

1. 配电柜技术参数明确。在实际选择过程中，需做到依据技术参数来合理选择配电柜。即做到在选择期间以额定电压、额定电流、柜体尺寸等参数的确定为基础，结合配电系统运行需求来分析低压配电柜的主母线额定电流数值、峰值短时耐受电流、功能单元形式、额定短时耐受电流、内部分隔形式等参数等。并依照相关要求来确定低压配电柜的具体参数标准，禁止选用参数不达标的配电柜。

（2）重要元件要求。首先，需重视对配电柜基本要求的明确。即在选择期间考虑到功能模块化、柜体小型化、尺寸模数化、组装便捷化、安装多元化等基本要求^[8]。其次，明确断路器实际要求。选择的低压配电器必须具备较强的高分断能力，能够做到对出线方向的互换与左右安装。同时，断路器还需具备接地保护、记忆、预警、三段保护、事故报警、不平衡负载显示等功能。最后，需确保低压配电柜的选择应具备开关间联锁、区域选择性联锁、前级保护逐级联锁、时序联锁脱扣、机械联锁等功能。

（3）元件优化选择。元件的优化选择同样影响到低压配电柜的稳定运行，在实际选择期间，需要立足于成本角度激进型配电柜选择成本优化，实现以更低的成本选择更高性能的配电柜。同时，熔断器与微型断路器的选择在成本价格方面存在差异，所以需在选择期间结合实际设计需求的分析，选择适合的元器件。另外，还需做到对低压配电柜运行故障方面的分析，为确保低压配电柜能够始终保持在可靠运行状态，可以在配电柜出现断路器失灵故障时，采取熔芯更换的方式来达到故障消除的目的。

四、配电房高低压配电柜保护措施

为保证高低压配电柜能够在运行阶段发挥出应有的作用与功能，其电力企业需结合配电系统实际运行情况进行监管强化^[9]。第一，若条件允许，电力企业可借助广域监测系统来达到全方面、实时化监督的目的。在实际应用期间，依托于对WAMS模块、控制优化模块的应用，集成计算机、物联网等技术来构建动态化监测系统。运行期间可做到对大量调度数据的短时间采集，预测高低压配电柜可能存在的故障隐患，并对紧急故障进行及时定位与已经。同时，通过对EMS、WAMS的连通应用，实现对监测系统数据采集的优化，并利用EEAC计算方法做到对数据计算的简化，能够做到在运行期间为管理提供高低压配电柜的轨迹模态信息。第二，重视对CPU软硬件的优化设计。要想实现维持高低压配电柜的优化运行，需要以CPU软硬件的优化设计为基础。对于配电柜的运行而言，CPU不仅是配电柜各项功能实现的基础所在，亦是维持配电柜可靠运行的重要支撑。对此，需结合以下两方面进行配电柜CPU软硬件的设计优化：（1）依据配电系统运行需求的分析来合理选择CPU型号，确保配电柜与CPU型号保持相匹配的状态，并且其CPU选择可以支撑高低压配电柜各项功能的稳定运行。（2）优化CPU程序设计。严格遵循相关标准要求进行CPU程序的规范化设计，禁止在设计时出现漏洞，以此降低配电柜在运行阶段出现故障的概率。

结束语：

综上所述，高低压配电柜选择是否合理直接影响到配电系统的可靠运行。鉴于此，为实现对高低压配电柜的优化选择，需在充分遵循实用性、可靠性原则的基础上，结合对配电房实际情况的分析，参照相关标准要求进行高低压配电柜的合理选择，确保高低压配电柜可以维持可靠运行的同时，在运行期间充分体现自身作用与价值。

参考文献：

[1] 周辉. 关于配电房高低压配电柜的优化选择浅谈[J]. 工程技术(全文版), 2016(12):00172-00172.

[2] 闫在鹏, 徐旭东, 王旭. 配电房高低压配电柜的优化选择[J]. 低碳世界, 2017, 000(018):61-61.

[3] 于文杰, 侯雪景. 配电房高低压配电柜的优化选择[J]. 中国房地产业, 2016, 000(006):P.206-206.

[4] 姜大卫, 王学庵. 配电房高低压配电柜的合理选择[J]. 引文版：工程技术, 2016, 000(005):P.242-242.

[5] 胡志鹏. 浅谈配电房高低压配电柜的优化选择[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(036):1833.

[6] 王振忠. 信息化背景下关于配电房高低压配电柜的优化选择探讨[J]. 科学与信息化, 2018, 000(002):87-87.

[7] 周明光. 配电房高低压配电柜的优化选择[J]. 电子技术与软件工程, 2016, 000(011):249-249.

[8] 李玉良. 配电房高低压配电柜的优化选择初探[J]. 工程技术:引文版, 2016(8):00057-00057.

[9] 李恒. 配电房高低压配电柜的优化选择初探[J]. 工程技术:全文版, 2016(7):00177-00177.