建材发展导向２０１２年８月 综述与交流 低压配电设计注意事项初探 陈礼彬 （福建三钢动力能源公司） 摘要：本文主要介绍了低压配电柜各元器件的合理选择，并对其低压系统图中常出现的一些问题进行了分析。 关键词：低压配电柜；元器件选择；常见问题分析 １前言 点不供，全部通过母联断路器向失电的另一变压器的负荷供电。 随着我国工业不断的发达，工厂机械化、自动化程度不断提高，工厂 （３）在低压系统图中有一个普遍问题，那就是熔断器使用的太少，馈 日用电量也在不断加大，为了确保用电的安全性、可靠性，防止人身触电 线回路基本上都采用断路器，只要故障排除重新合上即可，非常方便。实 事故的发生＿１氐压配电柜的安全防护尤为重要。所谓低压配电柜，是指由 际上熔断器显著的优点是分断能力高，一般小型熔断器分断能力也在 一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护等辅助元 ５０ｋＡ以上，有的高达２００ｋＡ，而小型或微型断路器很难或根本做不到这 器件，按技术要求完成电气设备间的电气与机械连接，并用结构部件完 一点。它结构简单，安装容易，价格便宜，体积小。至于更换熔断体问题， 整地组装在一起的电气装置。 可以从备用回路中取得，也可库存小量备用熔体，毕竟故障发生的几率 在低压配电工程中，低压配电柜无疑是核心产品，随着时间的推移 不太，否则供电的可靠性无从谈起。熔断器更换熔体，一般采用专用操作 及技术的进步，新型号不断推出，老型号逐步被新型号所取代。柜型的先 手柄，这样更换起来非常方便。对于断路器来说，一般出现故障损坏后进 进性不代表柜内元件的先进性，柜内元件的先进性不代表设计选型的合 行维修的几率较少，经常采用更换新的断路器来解决，造成停电时间加 理性，不要因选用固定式开关柜就认为是选用了落后产品，也不能认为 长，影响正常供电。由于熔断器价格低廉，更换方便且断流能力大，据说 选用断路器断流能力低的断路器就是落后的设计。现就低压配电柜设计 在国外发达国家应用较普遍，在配电回路中，作为保护元件占的比重较 常见问题加以分析。 大，目前在国内，熔断器的采用还有较大的拓展空间。 ２低压元器件选择不够合理 在采用熔断器时，要分清其性能及使用范围，按性能分： （１）母线联络断路器选的容量过大，成套厂根据设计单位的电气系 ｇ型熔体——全范围分断，即从最小熔断电流直至额定分断电流； 统图或电气原理图进行细化，再加工，然后才组织生产加工。因此，设计 ａ型熔体——部分范围分断，即从规定的最小分断电流至额定分断 图纸的合理程度对产品的质量影响很大。在图纸上经常发现的问题有： 电流。 抽出式柜中，在抽屉单元内所选塑壳断路器壳架电流过大，如６３０Ａ及以 按使用类别分： 上的塑壳断路器常用到，显然，此种壳架电流的断路器，在抽屉内８００Ａ ｐ一一般使用用途； 的也可以安装，但非常不便。因此，当电流达到６３０Ａ时，不希望采用塑壳 卜线路保护用； 断路器装于抽屉内，建议采用抽出式智能断路器。为了垂直母线敷设方 Ｍ——电动机保护用。 便，抽出式智能断路器不宜与带有抽屉单元的其他回路合用一台配电 表示熔体全部功能时采用上述两个字母的组合，如： 柜。 ｇ 全范围分断，一般用途； （２）母线联络断路器选的容量过大，且保护段数过多，这也是经常出 ａＭ——部分范围分断，电动机保护用（只保护短路）； 现的问题。常常遇到这样的供电系统，两台变压器各自装有智能断路器 ｇＤ——全范围分断，延时熔体； 作低压总开关，两台变压器低压母线装母联智能断路器，这三台断路器 ｇＮ——全范围分断，非延时熔体。 互为联锁，即任一台变压器失电，低压总断路器失压跳闸（非母线故障跳 在有些系统图中，若采用熔断器时，往往只有熔断器的型号，没注明 闸），只要另一台变压器带电，母联断路器自动投入。有的设计把母联断 采用熔体的规格，如只注明所选熔断器为ＲＴＯ、ＮＴＯ、ＲＴ１４、ＲＴ１６等，但 路器的容量选择的与低压总开关容量一样，且采用三段式保护，这实际 采用的熔体是ｇＧ还是ａＭ就无下文了。不过用的最多的还是ｇＧ型熔 没有必要，因为通过联络断路器，一般支援变压器一半的容量已足够了， 体，电容器柜每台电容器保护元件，几乎毫无例外采用ｇＧ型熔体。 最多也可稍大于变压器容量一半，不可能正常供电变压器对原有负荷一 （４）在设计选用电器元件时，要注意元件的接线端子型式，这里所说 合公司所处内外环境的变化而及时做出调整。 很多企业不同程度地实现了信息化管理软件或者完整的ＥＲＰ系统， ２．３制定和非财务指标结合的预算体系 这也为提高全面预算管理的及时性和可行性提供了方便。 设计全面预算体系时，可以参照平衡计分卡的思路，在传统以财务 ２．６执行全面预算时强化资金计划管理 指标为主的基础上，可以引入一些非财务指标。如：客户、内部流程、学习 在很多大中型企业，已经实行了资金的集中、计划管理以及收支分 与成长等。 开的方式。 ２．４采用切实、可行的编制方法 ２．７弱化全面预算在绩效考核中的作用 在编制全面预算时，应充分考虑到业务特点和可以利用的资源，综 在进行业绩考核时，我们应适度弱化全面预算管理的决定性地位， 合运用各种预算编制方法。 而替代为建立一套切实可行的全面预算管理制度和业绩评价机制。 根据作业或生产的类型、特点，参照行业标准，选择现场查定法、类 ３总结 推比较法、数理统计法、技术计算法和作业定额法等定额或标准制定方 法，对日常各种消耗数据进行记录、采集、整理和分析等，建立科学合理 总之，在目前加强企业精细化管理的大背景下，以实现企业战略为 中心，建立全面预算管理体系的完整管控流程，同时关注建立全面预算 的各种定额或标准。定额标准主要包括各责任中心的材料、水电、汽风等 消耗定额、劳动定额和各种费用、资金占有标准等。 体系的几个关键点，定能使企业内部各项事务处于严密的控制之下，为 提高企业经济效益作出应有的贡献。 ２．５推进企业信息化管理助推预算管理 ・１８７・ 综述与交流 的元件指主回路所用元件。接线端子往往不引起人的注意，但元件故障 往往就出现在接线端子。例如有种微型断路器，额定电流６３Ａ，端子可接 入２５ｒａｍ２导体，由于此开关是插接式端子，受热胀冷缩影响，端子产生松 动，从而增加了接触电阻，接头发热严重，工作电流尚未达到５０Ａ，端子 周围壳体开始松软并形成泡沫状的突出物，无法继续工作，只得更换断 路器。由于端子接头问题始终解决不了，夏天更是难难以度过，若改用塑 壳断路器代之，原有的配电箱又难以容下。以此类推，凡遇到接头故障， 建材发展导向２０１２年８月 现两种柜内母线排列不同，这直接影响了柜体结构。在图（ａ）中，柜顶水 平母线置于柜顶后部，馈线若为上出线，只能是柜体前右侧出线。图（ｂ） 表示柜顶水平母线置于柜顶前部，若有馈线上出线，只得柜后上出线。因 此，不同画法牵涉到柜子的不同结构布置，当然也可不按上述常理布置， 但要加转接柜。图（ｃ）的画法是错误的。若要在抽出式空气断路器内外加 任何元件，那是无法实现的，抽出式框架有断路器运动导轨及相应的传 动机构，熔断器及浪涌保护器是无法塞入框架内的，它不像抽屉单元或 无不与自带插接式端子有关，尤其是接触器，在运行中受到通断闭合时 高压柜中电压互感器手车，可加入另外的元件。振动的影响，插接式端子更是问题严重。如果是元件自带的螺栓型紧固 还有的把ＰＥＮ或Ｎ线在图上与相线分置两处，如图３所示。 接线端子，加之弹簧压紧垫圈的采用，配合外引线的压接端子头，这样不 但接触好，而且散热效果也非常好，元件故障再不会在端子接头出现。 （５）在选择接触器时，一定要考虑它的分断与接通能力，但这又随其 用途及控制对象不同而有很大的差别。接触器经常的使用类别为ＡＣ一１、 ＡＣ…２ ＡＣ ３、ＡＣ…４ ＡＣ ６ａ及ＡＣ一６ｂ。ＡＣ一３是笼式异步机的通断，ＡＣ一 ６ｂ是电容式的通断。若按电机及电容器来选择接触器，虽然工作类别是 对应的，接触器的故障还是很高，很难达到产品说明书中给出的寿命期 限。因此凡遇到上述情况，希望设计单位对接触器的容量选择最好增加 １－２级。 （６）断路器断流能力选择过大，这也是设计中常见的问题，如１０００ｋＶＡ 的配电变压器，低压母线短路电流约３０ｋＡ左右，笔者常遇到系统图上标 的断路器断流能力达５０ｋＡ、６５ｋＡ或８５ｋＡ。要知道，随着断流能力的增 加，断路器的价格也直线上升，造成投资的增加也非常可观。造成上述情 况的原因：①设计人员按保守设计；②为满足将来变压器增容的需要，选 择额定电流大的断路器，而整定电流却很小，将来更换大变压器时，不但 断路器断流能力得到满足，而且采用电子脱扣器，在现场可整定到合适 的电流。实际上，这种理由是不充分的，将来增容，可采用增加变压器及 图３ ＰＥ线、Ｎ线与相线置于柜子上下两端 按图３加工生产，成套厂往往把ＰＥＮ线或Ｎ线置于柜子下端，三根 相线铜排装于柜子顶部，这样三相电流不平衡严重时，三根相线电流矢 量和等于Ｎ线或ＰＥＮ线电流，相线及Ｎ线（ＰＥＮ）线周围柜体内会产生 强大的涡流损耗。因此正确的做法，三根相线及ＮＰＥＮ线要沿同一路径 排列在一起，柜顶母线框要采用四极的。若出现相线与Ｎ线未沿同一路 低压配电柜解决，而不是更换大容量变压器，否则，即使断路器不必更 径排列在一起的情况有时也不完全是因图纸问题，这与成套厂有关，当 换，那配电柜中电流互感器、电流表及馈电线路又该如何解决？依笔者之 柜子电源是下进线或对于ＧＧＤ固定柜来说，Ｎ线或ＰＥＮ线装于柜底，的 见，断路器断流能力略高于低压母线短路即可，不必过于富余。 确节约了铜排，担这是以牺牲柜子性能为代价的。还有的设计人员把两 个小型或微型断路器画于一个抽屉内，认为断路器太小了，占用一个抽 ３在低压系统图中还存在的问题 对于抽屉式开关柜，抽屉单元接线、电流互感器、接触器、热继电器 屉有点浪费柜子空间，这也是不正确的。我们知道，断路器的操作手柄要 一定与断路器一起，画于两插头之间，但有的设计人员对此没引起注意， 与抽屉的传动机构联锁，一个抽屉内装两只断路器，选择哪只断路器参 随意很大，只把塑壳断路器置于两插头之间，其他元元件置于两插头之 与联锁昵？因此，断路器容量再小，也要与抽屉一对一的安装 外如图１所示： 另外，在低压系统中，备用回路不足的问题经常发生，虽留有备用回 路，但只作为将来增加出线回路之用，而不作为在线工作的回路的后备 一 之用。我们知道，抽屉柜的优点是当一个抽屉回路发生故障时，备用抽屉 备 图１低压单元接线图 能很快投入，从而缩短了故障停电时间。如果不把每种抽屉及其相应开 这样电气成套厂按图加工，只得把塑壳开关采用插拔式或抽出式， 关留有备用，那么抽屉柜的优越性岂不大打折扣。按笔者经验，备用回路 固定安装，接触器、热继电器、电流互感器也是固定安装，这与设计时采 占总回路数的１１３为宜。 用抽屉柜的初衷是相悖的。如果是空气断路器，按上图生产，断路器采用 带抽出式框架的，其他元件为固定安装，在变压器低压总柜经常看到此 参考文献 种接线。总之，只要采用抽屉式安装，其电流互感器、接触器、热继电器一 ［１】低压配电设计规范中华人民共和国国家标准．ＧＢ５００５４—９５，１９９６—０６—０１． 定要与开关一起置于抽屉内。 在变压器低压总柜接线图中，设计单位系统图的画法也比较随意， 常见的有图： ［２】中国南方电网城市配电网技术导则．Ｑ￣ＳＧ１００１２—２００５，２００６—０ｌ—Ｏ１． ［３】广东省１０ｋＶ及以下业扩工程设备选型规范（２０１０年版）．广东省电力行业协会 ２０１０—１０一Ｏ１． （．】 ｔ．】 ‘●， 图２变压器低压受电系统 从表面上看，图２（ａ）中，总开关保护母排长度比图（ｂ）范围要广，但 更深的含义是，在（ａ）中，断路器为正进线，而图（ｂ）是倒进线，有的断路 器不准倒进线，有的倒进线断流能力要打折扣。不过目前所生产的较先 进的断路器，对进线方向已无要求了。比较上述（ａ）、（ｂ）两种接线，还发 ・１８８・
