低压配电柜的开发与应用探讨
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 32480 次点击
摘要:随着新一轮经济的持续快速增长,电力负荷的需求也迅猛增长,为了提高电力终端电能使用的方便性、灵活性和可靠性,低压配电柜开发以及应用日显重要。文章阐述了低压电柜发展状况,分析了当前低压配电柜选用技术,并基于实际应用,提出了低压配电柜的开发趋势。
关键词:低压配电柜开发应用电力
0引言
低压配电柜按功能来分有:进线开关柜、联络开关柜、发电机进线柜、馈线开关柜、计量柜、无功功率补偿控制柜等。低压电器涉及的技术领域比较广,对新技术发展也较为敏感。许多新技术的发展与应用都将带动低压电器的发展。随着现场总线技术的发展与应用,低压配电、控制系统与成套装置也有了新的发展动向,包括紧凑化、智能化、可通信、高防护、高可靠性、模块化、环保等新技术特征。
1低压配电柜发展概述
从20世纪80年代开始,我国随工程项目引进了国外不同类型的低压开关柜,至90年代国外公司将他们的低压成套设备在我国进行独资或合资生产,以MNS为典型代表的国外先进技术和装备不断进入我国。纵观国外低压成套开关设备,我们不难发现,它们在柜体的设计、设备的故障电弧防护能力、加工工艺、开关设备的智能化等方面都有了较大的突破,进入90年代后,我国各大公司在低压供电系统实现集中监控的基础上,积极开展智能化的低压开关和智能化的低压成套开关设备的研究。
在加工工艺方面来说,低压成套开关设备在加TI艺方面也有较大的突破,我国现阶段在母线的异型化、柜体无螺母连接上均有所成。具体表现为:①功能的母线系统:母线系统是成套设备的重要组成部分,它决定了低压开关成套设备的电气参数、进出线的方式、连接方式和柜体温升。我国在九十年代已经着手应用了异型截面的型材。ABB公司的ArTuK开关柜便是采用了异型母线,我国现阶段普遍采用此方式,采用异型母线的优点有:提高了母线的抗弯强度,抗短路强度的能力也随之提高。实现了母线的无孔连接。在成套设备中母线系统(水平母线、垂直母线、支母线)都要与功能单元的主开关连接,而功能单元和主开关都是有变化的,因此母线上的连接孔位置加工很困难,如果按模块开成排孔,则降低了母线的抗弯强度和载流能力。采用异型材之后任意位置都可以随意连接,而且也减少了母线的加工,简化了成套设备的装配。在同等的截面积或抗弯强度的条件下,异型母线的表面积可以增加,使得散热情况更好,降低了母线的温升或增加了母线的载流量。②无螺母连接,即所有连接都采用自攻螺丝在柜体方面,普遍采用无螺母连接,即所有连接都采用自攻螺钉或者普通螺钉,在承重部位采用铆螺母。采用自攻螺丝除了加工方便,提高了装配速度之外,还可在靠墙安装柜体中实现正面安装和检修。在板材加工方面除使用异材骨架之外,许多大型公司利用三大件加工整体板材成型,在受力部位采用双叠成型,侧壁上可以安装横梁,这样减少了许多过渡零件,还提高了柜体强度。
2低压配电柜选用技术
对于用户,应如何选用规格、型号繁多的各种产品呢7如对于商住楼宇和工厂配电系统宜选用GCK、YDS柜。其互换简便,占地面积小,供电连续性和可靠性高,维修安装方便、安全,并可与程序控制器和微处理器组成供电自动控制系统,可作为受电、馈电与动力控制设备。此类产品在很多工程中越来越被广泛地采用。对于电动机负荷较多的系统如电厂、石化、钢厂,或对于变电站、高层楼宇、医院、体育场、机场、港口、矿业等,选用MNSK,GCS柜较为理想。其抽屉单元安装空间大,抽屉及功能隔离板均采用阻燃性材料制作,安全防护等级高:GGD柜适用于工厂车间配电,比较经济、方便,易于被基层电工接受,缺点是防护等级低;对于水厂、电厂或工厂中控制大电动机的变频器柜、软启动器柜、控制柜等采用哪种柜型均可,因为它们除柜体骨架外,基本是非标安装方式。总而言之,选用配电柜要根据负载用途选择性价比好的产品。无功功率补偿柜的低压电容器一律为三角形接线,分组方式从减少电容器组投切次数的观点出发,一般采用等容量分组的方案,为了自动调节无功补偿功率以提高节能效果,并防止低负荷时向电网倒送无功电力,应设置并联电容器的自动投切装置(又称自动补偿器),具备良好的质量和功能的产品是保证无功功率补偿柜可靠工作的关键。
3低压配电柜的开发趋势
进入21世纪的今天,根据国外新技术的发展,我国的低压电器已经进入了智能化、可通信的第四代产品阶段。据“十一五”规划专家组相关成员介绍,以智能化、可通信为主要特征的新型低压电器产品将成为我国“十一五”发展的主要方面。在“十一五”期间,第一代产品将被完全淘汰,20世纪70年代研发的第二代产品将成为低档产品,第二代和第三代的改进型产品将成为中档产品,第四代产品将不断地研发并大批量地投入市场。随着第四代低压电器产品的开发,低压成套设备、低压配电箱柜,也有了一些新的技术特征。
3.1开关柜的结构件模块化、标准化优化的结构设计配合专业化生产模式是开关柜行业的发展方向。例如ABB公司的ArTuK开关柜。结构件标准化、普通化和系列化程度高,基本零部件仅20余种,可分别组成保护、操作、转换和控制等标准单元模块结构,组装灵活、快捷,装配A,ru柜仅需10分钟。同时以组件供货方式满足各种结构形式、防护等级和使用环境的要求,令运行可靠性大大提高。