新型智能綜合配電箱技術(shù)方案

新型智能綜合配電箱技術(shù)方案2010年8月新型智能綜合配電箱主要功能智能綜合配電箱是集無(wú)功補(bǔ)償、電能計(jì)量、出線愛(ài)護(hù)、漏電愛(ài)護(hù)、負(fù)荷安排、在線監(jiān)測(cè)以及臺(tái)區(qū)管理為一體，具有遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)和智能化限制功能，較好的將低壓配電新技術(shù)產(chǎn)品、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)的整合，解決了傳統(tǒng)綜合配電箱監(jiān)測(cè)手段落后、無(wú)功補(bǔ)償效果差、開關(guān)誤動(dòng)頻繁、運(yùn)用壽命短等技術(shù)缺陷的設(shè)備，適用于城鄉(xiāng)電網(wǎng)桿上公用配電變壓器低壓側(cè)安裝運(yùn)用。1、運(yùn)用環(huán)境條件1.1安裝地點(diǎn)：戶外1.2四周空氣溫度：四周空氣溫度不高于＋45℃，在24h內(nèi)其平均溫度不超過(guò)＋35℃，四周空氣溫度的下限為-40℃。箱體內(nèi)最高溫度不高于＋65℃。1.3海拔：安裝場(chǎng)地的海拔不超過(guò)2000m1.4濕度：日平均相對(duì)濕度不大于95%；最高溫度為＋25℃時(shí)，相對(duì)濕度短時(shí)可高達(dá)100%1.5污穢等級(jí)：GB7251.1-2005規(guī)定的污染等級(jí)42、主要功能2.1配變監(jiān)測(cè)通過(guò)配變終端進(jìn)行配變及綜合箱運(yùn)行參數(shù)測(cè)量、統(tǒng)計(jì)，并通過(guò)與遠(yuǎn)程主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn)配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)功能，主要包括（依據(jù)應(yīng)用需求配置）：采集三相電壓、電流，實(shí)現(xiàn)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、有功電量、三相電壓2-19次諧波分析、三相電流2-19次諧波分析、無(wú)功電量的測(cè)量。采集電能表的數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)電壓合格率、功率因數(shù)合格率。統(tǒng)計(jì)供電時(shí)間、停電時(shí)間，記錄停/上電起止時(shí)間。采集斷路器遙信與門禁等狀態(tài)量信息。統(tǒng)計(jì)三相電壓、電流不平衡越限時(shí)間；統(tǒng)計(jì)電流、視在功率越限時(shí)間。采集電容器及投切設(shè)備的狀態(tài)，推斷是否故障，并統(tǒng)計(jì)電容器累計(jì)投入時(shí)間和次數(shù)及電容器累計(jì)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功電能量。能夠?qū)崟r(shí)采集漏電電流，并遠(yuǎn)程上傳。2.2電能計(jì)量配電箱中留有兩個(gè)電表位置用于安裝電能表與采集終端等裝置，用于電能計(jì)量功能，計(jì)量數(shù)據(jù)可用于線損考核。2.3電能安排配電箱可不設(shè)進(jìn)線總開關(guān)（可選），但配置出線開關(guān)。開關(guān)容量依據(jù)配變?nèi)萘考肮╇娨笈渲?，出線路數(shù)依據(jù)實(shí)際須要配置。2.4無(wú)功補(bǔ)償配置無(wú)功補(bǔ)償功能的原則：對(duì)于功率因數(shù)小于0.85的用戶需進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。補(bǔ)償后，功率因數(shù)≥0.95。無(wú)功補(bǔ)償限制物理量可為功率因數(shù)或無(wú)功功率或電壓；目標(biāo)功率因數(shù)、無(wú)功投切門限、投切延時(shí)時(shí)間和投切間隔時(shí)間可在線設(shè)置，無(wú)投切振蕩，無(wú)補(bǔ)償呆區(qū)。補(bǔ)償容量配置配電箱配置的最大補(bǔ)償容量不低于配變?nèi)萘康?0%，訂貨中可以指定實(shí)際配置的補(bǔ)償電容器的容量。無(wú)功補(bǔ)償限制器具備12路電容器投切限制輸出，可定義為共補(bǔ)和分補(bǔ)方式。具備三相共補(bǔ)、三相分補(bǔ)和三相混合補(bǔ)償功能。無(wú)功補(bǔ)償限制模式無(wú)功補(bǔ)償有遠(yuǎn)方限制和當(dāng)?shù)刈詣?dòng)限制、閉鎖模式三種模式。電容器投切原則電容器投切遵循“合適優(yōu)先、三相優(yōu)先、先投先切、均衡運(yùn)用”的原則。電容器愛(ài)護(hù)當(dāng)出現(xiàn)過(guò)電壓、欠電壓、電壓斷相、諧波越限、電容器溫度過(guò)高狀況，由無(wú)功補(bǔ)償模塊剛好切除投入的電容器，以愛(ài)護(hù)電容器。在復(fù)原到設(shè)置范圍內(nèi)，電容器才可復(fù)原正常投切。2.5剩余電流淌作愛(ài)護(hù)具備剩余電流淌作愛(ài)護(hù)功能（即漏電愛(ài)護(hù)）功能。由配變終端采集剩余電流，并依據(jù)剩余電流值限制斷路器，遠(yuǎn)方主站可對(duì)終端設(shè)置動(dòng)作參數(shù)（動(dòng)作閥值與延時(shí)時(shí)間）?？梢员荛_頻繁“誤”跳閘。并能遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)上報(bào)漏電電流值。2.6變壓器愛(ài)護(hù)具備過(guò)載或短路愛(ài)護(hù)功能，當(dāng)過(guò)載或短路時(shí)，斷路器分?jǐn)嘁赃_(dá)到愛(ài)護(hù)功能。具備斷相愛(ài)護(hù)功能，由終端推斷回路是否斷相，如出線斷相，終端限制出線開關(guān)跳閘，具有愛(ài)護(hù)用戶設(shè)備不受缺相危害的功能。2.7防雷愛(ài)護(hù)配電箱中安裝避雷器有效防止雷擊過(guò)電壓和操作過(guò)電壓引起的損壞。如遇過(guò)電壓，避雷器牢靠導(dǎo)通將涌流引入接地系統(tǒng)。2.8溫度監(jiān)控四路溫度采集，綜合箱進(jìn)線母排接頭或出線接頭或箱內(nèi)環(huán)境溫度并上傳主站。安裝箱內(nèi)測(cè)溫設(shè)備，監(jiān)測(cè)箱內(nèi)溫度，溫度超過(guò)限值將啟動(dòng)風(fēng)扇強(qiáng)行排熱。除設(shè)置強(qiáng)制排風(fēng)外，配電箱結(jié)構(gòu)應(yīng)滿意空氣自然流通排熱須要。2.9門禁信號(hào)檢測(cè)配電箱門應(yīng)安裝門禁開關(guān)（行程開關(guān)），并將門禁信號(hào)傳入終端，上報(bào)主站。3、主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)3．1具有出線愛(ài)護(hù)功能，可有效的防止過(guò)負(fù)荷損壞或燒毀變壓器、漏電愛(ài)護(hù)可有效防止人畜觸電。3．2精細(xì)化智能無(wú)功補(bǔ)償功能，可依據(jù)電壓，無(wú)功功率，或時(shí)間來(lái)作為主要投切依據(jù)，分組細(xì)劃，共補(bǔ)分補(bǔ)混合運(yùn)用，以達(dá)到優(yōu)化電壓，提高功能因數(shù)的目的。3．3完善的無(wú)功補(bǔ)償愛(ài)護(hù)功能，實(shí)時(shí)采集電參數(shù)，可以依據(jù)過(guò)電壓，過(guò)載，缺相，諧波電流越限，諧波電壓越限，零序電流越限，三相不平衡等進(jìn)行時(shí)實(shí)愛(ài)護(hù)。3．4多功能于一體的配變計(jì)量終端，即可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電參數(shù)，也可遠(yuǎn)程配置參數(shù)和程序功能升級(jí)，并可采集四路溫度參數(shù)，來(lái)限制風(fēng)扇防止變壓器過(guò)熱而損壞，集成無(wú)功補(bǔ)償功能同時(shí)具有出線愛(ài)護(hù)，漏電愛(ài)護(hù)等功能。3．5智能一體化的WEB配變系統(tǒng)平臺(tái)，采納世界先進(jìn)的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，通用Jave語(yǔ)言開發(fā)工具，具有通用性強(qiáng)，易于和其它系統(tǒng)接口，人性化人機(jī)界面，智能配變管理等功能。4、主要設(shè)備（構(gòu)件）要求以下未提及的均應(yīng)滿意各種設(shè)備遵循的國(guó)家、行業(yè)規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)。4.1配變終端配變終端具有檢測(cè)合格報(bào)告。4.2電流互感器電流互感器滿意如下要求：采納穿心式電流互感器。精確度等級(jí)為0.2S。需配置兩組電流互感器（一組供電能表用，另一組供終端用）。4.3斷路器塑殼斷路器采納高分?jǐn)嗟拿麅?yōu)產(chǎn)品，具備如下的技術(shù)參數(shù)和功能要求：額定工作電壓：400V。額定工作電流（依據(jù)配變?nèi)萘颗渲茫?，In=100A至In=630A。額定絕緣電壓：≥660V。額定沖擊耐受電壓Uimp：8000V。塑殼斷路器帶分勵(lì)脫扣器與協(xié)助節(jié)點(diǎn)。脫扣器為熱動(dòng)-電磁(復(fù)式)脫扣器，熱動(dòng)型脫扣器具有反時(shí)限特性、電磁脫扣器為短路瞬時(shí)動(dòng)作。具備過(guò)流和速斷愛(ài)護(hù)功能。短路瞬動(dòng)：5In±20%,10In±20%；過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)：1.00In(冷態(tài))，不動(dòng)作時(shí)間>2h；1.20In(熱態(tài))，動(dòng)作時(shí)間≤2h；短路分?jǐn)鄬?shí)力：≥50kA。飛弧距離：0mm（加零飛罩）。操作性能（次）通電為1500次，不通電為4000次。若選擇具有剩余電流愛(ài)護(hù)的斷路器（動(dòng)作電流500mA），其性能滿意GB14048.2-2001的要求。4.4溝通接觸器選用節(jié)能型溝通接觸器產(chǎn)品，其絕緣等級(jí)為A級(jí)及以上，其主回路觸點(diǎn)的額定電流大于或等于被限制的線路的負(fù)荷電流。接觸器的電磁線圈額定電壓為380V或220V，線圈允許在額定電壓的80%～105%范圍內(nèi)運(yùn)用。溝通接觸器線圈電壓與所選剩作電流淌作愛(ài)護(hù)器的相對(duì)應(yīng)接線端子相連，應(yīng)留意其負(fù)載匹配。溝通接觸器滿意《CJ20系列溝通接觸器》（JB8591.1-1997）的要求。4.5隔離開關(guān)配電出線每一分支回路在出線開關(guān)前端配置隔離開關(guān)，隔離開關(guān)與塑殼斷路器實(shí)現(xiàn)閉鎖，防誤操作。其技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓：400V。額定工作電流依據(jù)配變?nèi)萘颗渲茫篒n=100A至In=630A。額定絕緣電壓：≥660V。額定沖擊耐受電壓：8000V。額定短路耐受電流：≥50kA。4.6無(wú)功補(bǔ)償元器件計(jì)量終端具有無(wú)功站償和通信功能，遠(yuǎn)方主站可通過(guò)終端對(duì)其設(shè)置相關(guān)限制參數(shù)，也可讀取投切信息。電容器投切元件電容器投切開關(guān)采納機(jī)電一體化的新型復(fù)合開關(guān)、切換電容專用接觸器或采納投切開關(guān)與電容器一體化的智能型電容器。投切元件技術(shù)參數(shù)滿意《低壓并聯(lián)電容器裝置運(yùn)用技術(shù)條件》（DL/T842-2003）的要求。電容器電容器選用自愈式低壓并聯(lián)名牌電容器，滿意GB/T12747.1-2004《標(biāo)稱電壓1kV及以下溝通電力系統(tǒng)用自愈式并聯(lián)電容器第1部分：總則－性能、試驗(yàn)和定額－平安要求－平安和運(yùn)行導(dǎo)則》的要求。共補(bǔ)電容器額定電壓450V，分補(bǔ)電容器額定電壓250V。4.7避雷器配電箱在主母線處每相安裝復(fù)合外套金屬氧化物避雷器（舉薦運(yùn)用硅橡膠絕緣氧化鋅避雷器）。其技術(shù)指標(biāo)如下：系統(tǒng)標(biāo)稱電壓：400V。避雷器額定電壓：500V。避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓：420kV。直流1mA參考電壓：≮1.2kV。2ms方波通流容量：50A。雷電沖擊電流下殘壓：≯2.6kV。4.8溫控設(shè)備安裝溫度限制器，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)置值時(shí)啟動(dòng)排氣風(fēng)扇，強(qiáng)行排出熱量以使箱體散熱。傳感器測(cè)量誤差在±3%范圍內(nèi)。4.9導(dǎo)線、母排配電箱內(nèi)連接線選用名牌產(chǎn)品，與電器元件的連接處應(yīng)壓接線鼻子，母線應(yīng)套絕緣熱縮管。5、主要電氣性能技術(shù)參數(shù)要求5.1額定電壓額定工作電壓：400V。額定絕緣電壓：660V。5.2額定電流額定電流(A)：160。5.3額定耐受電流1秒額定短時(shí)耐受電流≥35kA，額定峰值耐受電流為65kA。5.4額定頻率額定頻率：50Hz。5.5絕緣電阻絕緣電阻≥4MΩ。5.6介電強(qiáng)度主回路相間及相對(duì)地為3.17kV，1min；協(xié)助回路相間及相對(duì)地為2.5kV，1min。5.7接地方式 用于中性點(diǎn)干脆接地系統(tǒng)。6、結(jié)構(gòu)與工藝要求6.1外形尺寸進(jìn)出線方式：箱體兩側(cè)面進(jìn)出線，上端兩孔進(jìn)線；下端兩孔出線。6.2隔室設(shè)計(jì)配電箱利用隔板分成計(jì)量室、配電室、無(wú)功補(bǔ)償室等隔室滿意下列要求：防止觸及鄰近功能單元的帶電部件。限制故障電弧的擴(kuò)散。防止規(guī)定防護(hù)的外來(lái)固體物體從裝置的一個(gè)單元進(jìn)到另一個(gè)單元。隔室的隔板采納金屬板或絕緣板，金屬隔板應(yīng)與愛(ài)護(hù)導(dǎo)體有效連接。金屬隔板在人體碰撞時(shí)的變形不應(yīng)減小其絕緣距離，絕緣隔板則不應(yīng)碎裂。功能單元隔室中的隔板不應(yīng)因短路分?jǐn)鄷r(shí)所產(chǎn)生的電弧或游離氣體所產(chǎn)生的壓力而造成損害或永久變形。6.3箱體要求箱體采納低壓綜合箱的型式，采納臥式或掛式安裝在臺(tái)變下方。尺寸為1000mm（寬）×650mm（深）×1200mm（高）。箱體材料采納不銹鋼體。配電箱內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)件應(yīng)全部鍍鋅處理。配電箱箱體內(nèi)外金屬板均上噴塑。噴塑層應(yīng)光滑、平整，無(wú)氣泡、流痕和指印，噴塑層防護(hù)等級(jí)不低于II級(jí)。箱體顏色宜為淺駝灰色。門上鉸鏈滿意JB5877-2002中3.7規(guī)定，且鉸鏈與門、箱架間具有牢靠的電氣連續(xù)性。門鎖具有防雨防銹功能。箱內(nèi)應(yīng)設(shè)檢修照明燈，門打開后，檢修燈即亮。箱體正面、背面均裝有開啟門，門的開啟應(yīng)敏捷，在開啟過(guò)程中不應(yīng)損傷表面涂層，門鎖不應(yīng)有松動(dòng)現(xiàn)象。箱門采納內(nèi)扣式門軸，門的開啟度應(yīng)≥90度。計(jì)量室設(shè)置視察窗，窗口采納鋼化玻璃，厚度小于5mm。視察窗位置與大小應(yīng)便于操作人員查看終端與表計(jì)的信息，還應(yīng)考慮無(wú)線公網(wǎng)設(shè)備接收無(wú)線信號(hào)的要求。箱體外部設(shè)平安警示標(biāo)記。6.4外殼防護(hù)箱體外殼的機(jī)械強(qiáng)度在外來(lái)操作力及短路電流的作用下，不發(fā)生變形而影響箱內(nèi)設(shè)備的正常工作，同時(shí)，不因吊裝、運(yùn)輸而影響箱內(nèi)元器件的電氣性能。通風(fēng)窗和排氣口的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度且當(dāng)配電箱在正常工作或短路狀況下，有電弧或熔性金屬噴出時(shí)不致危及操作人員。配電箱的外殼防護(hù)等級(jí)不低于GB4208規(guī)定IP33。通風(fēng)窗應(yīng)采納百葉窗型式，通風(fēng)窗與排氣口應(yīng)配有孔隙不大于2.5mm的金屬網(wǎng)，通風(fēng)窗、排氣孔、頂蓋和門關(guān)閉后應(yīng)具有與外殼一樣的防護(hù)等級(jí)。箱體頂部有5％的坡度。外殼設(shè)計(jì)充分考慮進(jìn)出線孔的要求、安裝要求、進(jìn)出線固定要求及主接地點(diǎn)的設(shè)置等。6.5防觸電措施配電箱干脆接觸防護(hù)利用設(shè)備的結(jié)構(gòu)措施來(lái)保證，并符合GB7251.1-2005中規(guī)定。配電箱間接接觸防護(hù)措施按GB7251.1-2005中的規(guī)定，并補(bǔ)充如下：配電箱內(nèi)安裝主接地裝置，主接地端子至裝置相應(yīng)導(dǎo)電部件之間的直流電阻值不大于10mΩ；主接地端子螺栓不得小于M12，且旁邊應(yīng)有固定的接地符號(hào)。配電箱愛(ài)護(hù)導(dǎo)體的截面積應(yīng)按表3選擇，但接地母線的截面積不得小于16mm2。表3愛(ài)護(hù)導(dǎo)體截面積相導(dǎo)線截面積S(mm2)相應(yīng)愛(ài)護(hù)導(dǎo)線截面積S(mm2)S<16S16≤S≤3516S>35S/2全部作為隔離帶電導(dǎo)體的金屬隔板、電器元件的金屬外殼以及金屬手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)均有效接地。全部電器元件的金屬外殼、金屬板、安裝結(jié)構(gòu)件采納金屬螺釘安裝在己經(jīng)接地的鍍鋅金屬構(gòu)件上則認(rèn)為具有愛(ài)護(hù)電路的連續(xù)性，否則應(yīng)實(shí)行措施(如采納專用接地螺栓或接地墊圈)來(lái)實(shí)現(xiàn)愛(ài)護(hù)電路的連續(xù)性。對(duì)于門、蓋板、覆板和類似部件，假如其上裝有電壓值超過(guò)40V的電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)采納黃綠雙色愛(ài)護(hù)導(dǎo)線將這些部件和愛(ài)護(hù)電路連接，截面積不小于6mm2。功能單元隔室中的隔板、愛(ài)護(hù)導(dǎo)體應(yīng)能承受裝置在運(yùn)輸、安裝時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和單相接地短路事故中所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，其接地連續(xù)性不應(yīng)破壞。6.6溫升在正常運(yùn)用條件下，施加額定負(fù)載時(shí)，箱內(nèi)各部位的溫升應(yīng)滿意GB7251.1-2005中7.3和GB/T15576-1995中5.5的規(guī)定。6.7導(dǎo)體選擇配電箱內(nèi)的電氣連接、母線與絕緣導(dǎo)線按JB5877-2002中3.13規(guī)定，并補(bǔ)充如下：導(dǎo)線選擇銅芯絕緣導(dǎo)線。選用的絕緣導(dǎo)線實(shí)行強(qiáng)制性認(rèn)證管理，絕緣導(dǎo)線應(yīng)具有認(rèn)證標(biāo)記。絕緣材料具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛性，能夠耐受運(yùn)用中可能遇到的機(jī)械應(yīng)力、電氣應(yīng)力和熱應(yīng)力。絕緣材料的阻燃實(shí)力不低于FH1級(jí)。絕緣導(dǎo)線的絕緣電壓不低于500V。絕緣導(dǎo)線截面積依據(jù)回路額定電流進(jìn)行選擇，并通過(guò)動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。協(xié)助回路（二次回路）絕緣導(dǎo)線采納單股絕緣銅芯線，電壓回路不小于2.5mm2，電流回路不小于4mm2，愛(ài)護(hù)接地導(dǎo)線運(yùn)用黃綠雙色軟銅線，截面積不小6mm2。6.8設(shè)備連接和布置各種電器元件在箱內(nèi)安裝有專用支架、安裝板或固定措施，便于各電器設(shè)備檢修維護(hù)。電氣間隙和爬電距離滿意GB7251.1-2005中.3.4和7.1.2.3.5規(guī)定。絕緣導(dǎo)線的布置具有削減渦流的影響，假如溝通導(dǎo)體要穿過(guò)封閉的具有導(dǎo)磁性能的框架或金屬隔板時(shí)，該電路的三相導(dǎo)線均從同一孔穿過(guò)。母線應(yīng)套絕緣熱縮管。主電路和協(xié)助電路的多股絕緣導(dǎo)線的連接都應(yīng)采納冷壓接線頭進(jìn)行連接，壓