鄒麗莎
(珠海經(jīng)濟特區(qū)廣達電氣設(shè)備有限公司,廣東 珠海519070)
現(xiàn)階段的變電站用戶外動力配電箱存在防護等級低、操作維護復(fù)雜、不能實現(xiàn)“三遙”及實時監(jiān)測功能等缺點。在此基礎(chǔ)上專門設(shè)計了一種新型戶外動力配電箱,該產(chǎn)品采用高防護等級的結(jié)構(gòu)、智能雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)、智能監(jiān)控單元等,大大提高了產(chǎn)品性能,也很好地適應(yīng)了目前變電站的需要。
柜體采用進口304不銹鋼板制作,具有高強度、高耐腐性;表面噴涂戶外環(huán)保漆,保證10年不脫落;結(jié)構(gòu)堅固耐用,壽命長;防護等級高達IP55;正面采用雙層門結(jié)構(gòu)設(shè)計,操作安全。其詳細設(shè)計情況如下:(1)防護等級按IP55設(shè)計,此產(chǎn)品具備三防功能(TH),防含有酸、堿、鹽的氣體。箱體頂蓋采用上下斜面造型,有利于雨水的流動,能有效防止雨水倒流至箱內(nèi)。箱門的內(nèi)框采用向外彎邊設(shè)計,形成有效的導(dǎo)流防水槽結(jié)構(gòu)。箱體的底部設(shè)有加高底座,使得箱體的整體高度高于地面,能防止積水滲入箱內(nèi)。箱體加大了箱檐,并加強了門框的密封性,選用了優(yōu)質(zhì)密封圈,箱門設(shè)有加強措施,使其平整、不變形,并能有效地與密封圈配合。門框防水示意圖如圖1所示。箱體外殼的設(shè)計超過了防護等級要求的孔洞及縫隙,能有效防止濺水和大量灰塵。箱體內(nèi)部的呼吸孔內(nèi)側(cè)安裝有防塵用的濾網(wǎng),防止直徑大于1.0 mm的固體異物進入,濾網(wǎng)能定期清洗或更換。箱體在保證IP55防護等級的同時,設(shè)有強對流系統(tǒng)保證箱體的正常呼吸,內(nèi)側(cè)頂部設(shè)置排風(fēng)機,呼吸孔安裝在遮雨檐內(nèi)和前后內(nèi)門的下方,對箱體內(nèi)部熱量起到強制循環(huán)排除的作用,同時合理的結(jié)構(gòu)也能有效防止雨淋或噴水。箱體散熱、防水示意圖如圖2所示。(2)新型變電站用戶外動力配電箱能滿足全工況運行的要求,殼體材料為較高強度的不銹鋼,結(jié)構(gòu)采用多種先進的加工工藝,表面為戶外粉末靜電噴涂,有防止光污染的作用,箱體及內(nèi)部安裝件的厚度滿足戶外運行條件及電氣參數(shù)的要求。箱體兩側(cè)板的折彎角為柱型,增加了箱體強度和造型設(shè)計的立體感,滿足了多次運輸?shù)男枰?。箱體的外門采用3個合金鉸鏈連接,外形及色彩搭配新穎,且安裝牢固,經(jīng)久耐用,防腐性能高,有效地避免了箱門下墜和打不開的現(xiàn)象。箱體前后的外門采用雙折邊結(jié)構(gòu),增加了門四邊的強度和防水性能。箱體內(nèi)門加裝了新型的門限位器,保證了內(nèi)門開啟后不碰撞箱體外殼邊。門限位器具有自適應(yīng)自鎖的功能,能隨著內(nèi)門的打開和關(guān)閉適應(yīng)自鎖緊限位,防止風(fēng)或人為開關(guān)門時帶來的安全隱患,保證了產(chǎn)品使用中的設(shè)備安全和人身安全。箱體的前后都采用內(nèi)外門的雙層門結(jié)構(gòu),內(nèi)門將帶電導(dǎo)體與操作者有效隔離,儀表門背后帶電體設(shè)有專用防護罩,用以防止誤碰帶電體觸電,這樣就能更好地確保操作者的人身安全。
圖1 門框防水示意圖
圖2 箱體散熱、防水示意圖
新型戶外動力配電箱采用雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)作為電源進線開關(guān),確保了供電可靠性,有效地提高了工作效率。出線三相回路采用塑殼斷路器,斷路器出線連接端子,出線電纜直接接到端子,部分回路設(shè)置插座,方便各種方式接線。箱內(nèi)配置溫濕度控制系統(tǒng),既可降低箱內(nèi)溫度,又能有效地防止凝露出現(xiàn),提高了電氣產(chǎn)品的使用壽命,保障了供電的安全可靠性。箱內(nèi)增設(shè)照明燈,采用節(jié)能燈管,并設(shè)有門控裝置,門開時燈亮,門關(guān)時燈滅,方便了箱內(nèi)的操作、維護及檢修。配置T HA-400多功能監(jiān)測儀表,不但能實現(xiàn)電能計量,還提供了配電箱配電系統(tǒng)的就地和遠方多項電氣參數(shù)的監(jiān)測、控制和管理功能。箱體內(nèi)部布置如圖3所示,箱體控制面板如圖4所示。
圖3 箱體內(nèi)部布置圖
圖4 箱體控制面板圖
(1)采用智能雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)雙回路供電系統(tǒng)的電源自動轉(zhuǎn)換,保證了供電的可靠性。雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)具有完善的檢測、保護功能,采用高速單片嵌入式微處理器作為主控芯片,實時檢測電源的供電狀況,確保供電系統(tǒng)的可靠運行。機械聯(lián)鎖和電氣聯(lián)鎖的雙重保護可以防止2臺斷路器同時合閘。雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)具備手動控制、自投自復(fù)、常用及備用供電、斷電再扣、自投不自復(fù)的功能。雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的欠電壓、過電壓、缺相等保護功能,可以防止故障電源向負載供電。運行參數(shù)值(欠電壓值、過電壓值、分閘延時值、合閘延時值)整定可調(diào),LCD同時顯示2路相電壓,全中文菜單操作,方便用戶實時查詢。在緊急情況下,消防接口只要接入消防控制DC24 V(控制電壓由用戶選擇),本控制器就會立即輸出一控制觸點迅速切斷相關(guān)回路。(2)采用多功能監(jiān)測儀表,測量三相電壓、三相電流、有/無功功率(電度)、功率因數(shù)、最大需量、多費率電度等。RS485接口經(jīng)轉(zhuǎn)換器可以實現(xiàn)TCP/IP、MODEM、GPRS/CDMA無線和光纖等通信。該系統(tǒng)終端自帶大容量存儲器,可保留一個月的數(shù)據(jù),可測實時波形,異常情況下可以自動錄波,例如異常事件發(fā)生前0.04 s的原始波形,初期0.1 s的原始波形,中期1 s的連續(xù)工頻有效值,系統(tǒng)20 s動態(tài)過程數(shù)據(jù),每0.1 s一個工頻有效值,系統(tǒng)10 min長過程的動態(tài)數(shù)據(jù),每1 s一個工頻有效值等。2路繼電器的信號輸出,可以實現(xiàn)報警與保護功能。校表的脈沖輸出為有功脈沖和無功脈沖,開關(guān)量輸入為6路有源接點。(3)溫濕度控制監(jiān)測帶有過溫報警功能,可提供遠方信號。溫濕度控制回路采用高性能溫濕度控制器和鋁合金加熱器,2排數(shù)碼管顯示,可以同時顯示溫度、濕度值,直觀讀取傳感器實測溫度和濕度。
針對現(xiàn)階段變電站中使用的戶外動力配電箱存在的問題,改進設(shè)計方案后,箱體的結(jié)構(gòu)新穎、強度好、防護等級高、使用壽命長,操作、維護、檢修等安全方便,箱內(nèi)配置智能雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)和多功能監(jiān)測儀表,實現(xiàn)了對用電量的計量和監(jiān)控,同時提供了配電系統(tǒng)的就地和遠方多項電氣參數(shù)的監(jiān)控和管理功能。這種新型的戶外動力配電箱已用于珠海樂園站、八一站、五山站等多個變電站,在運行過程中其防護等級、安全性能等都得到了很好的驗證。目前,隨著智能變電站的廣泛使用,作為變電站必不可少的戶外動力配電箱也應(yīng)通過新的方案適應(yīng)智能時代對設(shè)備的新要求,相信隨著智能元件新產(chǎn)品的不斷開發(fā),會有更多新設(shè)備及新技術(shù)應(yīng)用到電力生產(chǎn)中。
[1]GBT20641—2006 低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備空殼體的一般要求[S]
[2]DLT5136—2001 火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程[S]