宋立志

摘 要：本篇文章主要講的是低壓成套開關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了開關(guān)柜的主母線、進(jìn)線和母聯(lián)的設(shè)計(jì)方法，對當(dāng)母線遭到短路故障的情況和原則進(jìn)行了闡述。對于開關(guān)柜的設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：低壓成套開關(guān)；短路；進(jìn)線主回路；母聯(lián)主回路

1 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，低壓成套開關(guān)設(shè)備中的主回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)向著智能化、交叉化和整體化方面發(fā)展，通訊系統(tǒng)和能源電源系統(tǒng)的自動化程度越來越高，這在很大程度上促進(jìn)了能源電源系統(tǒng)的發(fā)展。本篇文章主要講的是低壓成套開關(guān)設(shè)備的進(jìn)線主回路、母線和母聯(lián)主回路的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的簡單概述，希望本人的研究對后人的學(xué)習(xí)給予適當(dāng)幫助。

2 進(jìn)線和母聯(lián)主回

圖1主要講述的是包括單母聯(lián)和兩進(jìn)線的低壓系統(tǒng)，主要包括主母線、兩個(gè)低壓線開關(guān)、母線上的饋電回路、母聯(lián)開關(guān)和補(bǔ)償電容回路等部分。

1段母線上主要講述的是電進(jìn)線開關(guān)和發(fā)電機(jī)進(jìn)線開關(guān)相互連接，從而確保在任何的情況下只能閉合其中的一個(gè)開關(guān)。

其中兩進(jìn)線系統(tǒng)需要使用的測量儀器表主要包括：電流I、電壓U、無功功率Q、有功功率P、功率因數(shù)PF。發(fā)電機(jī)進(jìn)線和母聯(lián)配套的測量儀器表主要包括：電流I、電壓U。

（1）進(jìn)線回路斷路器中其主要的進(jìn)出線方式

低壓成套開關(guān)設(shè)備中進(jìn)出線主回路經(jīng)常會出現(xiàn)進(jìn)出線錯(cuò)誤等問題。若是在低壓進(jìn)線和變壓器之間采用線槽的方法進(jìn)行并線，那么斷路器就可以采用上進(jìn)下出的連接方式，也就是說斷路器的接線端子要連接變壓器的母線槽，而斷路器的下部就應(yīng)該連接低壓成套開關(guān)設(shè)備的主母線。若是低壓進(jìn)線和電力變壓器之間采用的連接方式是電纜，通常的情況下就會采用下進(jìn)上出的連接方式。

（2）進(jìn)線回路當(dāng)中的斷路器

被低壓系統(tǒng)斷路器經(jīng)常采用的方法是抽出式ACB，抽出式結(jié)構(gòu)的接插符號一般表示在斷路器的上下兩端。一般低壓進(jìn)線回路的電流比平常的電流要小很多，但是還可以采用MCCB的方式。

（3）采用接地形式保護(hù)低壓開關(guān)柜

一般采用TN-S的形式來對低壓電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，將電力變壓器的低壓側(cè)的中性線PE線和N線一起連接起來放入低壓開關(guān)柜內(nèi)；若是采用TN-C的形式來保護(hù)低壓電力系統(tǒng)，那么就需要將電力變壓器的低壓側(cè)的中線與接地線進(jìn)行合并，合成PEN之后再進(jìn)行相互連接，之后一起連接到低壓開關(guān)柜當(dāng)中。

（4）在低壓進(jìn)線回路當(dāng)中使用的電參量參數(shù)

需要進(jìn)行測量的內(nèi)容主要包括：電壓方面需要測量三相電壓、電流方面需要測量三相電流，主要包括Ia、Ib、Ic，序電流In；在功率方面主要需要測量三相有功功率P、三相有功電能W、三相無功功率Q、三相功率因數(shù)PF；在頻率方面需要測量頻率F；在諧波方面需要測量諧波的百分率。

主要依靠進(jìn)線回路的電流互感器對電流進(jìn)行測量。在這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中需要配置3只來用于電流的測量、4只用于電流互感器和1只用于補(bǔ)償電容的電流測量。

在電壓測量方面：主要在電力變壓器的低壓側(cè)進(jìn)行電壓的測量，并且在測量的回路上進(jìn)行了熔斷器的配置。

其他的測量方式主要是通過測量相關(guān)的系統(tǒng)參量，例如電壓的波形、電流的波形等，并且通過聯(lián)合計(jì)算才能獲得。

零序電流主要是通過對接在中性線上的互感器進(jìn)行測量才能得到。

進(jìn)行測量時(shí)主要可以通過測量斷路器外部的電流、電壓，還可以通過對斷路器本身的測量系統(tǒng)進(jìn)行測量的方式。

（5）選定電壓進(jìn)線系統(tǒng)當(dāng)中回路斷路器中的保護(hù)參數(shù)和額定電流

短路電流系統(tǒng)當(dāng)中主要是沖擊短路電流Is 影響低壓成套開關(guān)的熱沖擊強(qiáng)度，但是短路電流峰值Ipk主要影響低壓成套開關(guān)的電力沖擊強(qiáng)度，在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中還需要對這兩個(gè)相近的電流參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，從而給出恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)值。

在三相的電網(wǎng)發(fā)生短路的情況時(shí)，系統(tǒng)中出現(xiàn)的最初的短路電流Ik和沖擊短路電流Is是最大的短路電流。對Ik和Is的計(jì)算方式一般可以通過下面的公式進(jìn)行計(jì)算：

3 結(jié)束語

在實(shí)際的工程項(xiàng)目測量當(dāng)中，低壓開關(guān)柜一般都需要將母聯(lián)開關(guān)和多段主母線進(jìn)行配套設(shè)置，并把各段的主母線分別由電力變壓器的各段進(jìn)行供電。主母線上的母聯(lián)開關(guān)一般需要將開關(guān)處于分段狀態(tài)，并且能夠有效地限制Ipk值；一般當(dāng)電源出現(xiàn)故障時(shí)，就需要脫離電力變壓器之后，使得閉合母聯(lián)開關(guān)的負(fù)載能夠得到所需要的電能。

在低壓開關(guān)柜當(dāng)中，進(jìn)行主母線的設(shè)置需要滿足主母線中出現(xiàn)沖擊短路電流峰值時(shí)的要求，母線的系統(tǒng)甚至整個(gè)系統(tǒng)都能夠保持開關(guān)柜的穩(wěn)定性，并且還能夠降低出現(xiàn)短路電流時(shí)的熱沖擊效應(yīng)和電動力沖擊效應(yīng)。

在進(jìn)行母線的安排上需要將負(fù)載電器的負(fù)載量平均分配到母線的各個(gè)線段上，從而實(shí)現(xiàn)母線的各個(gè)線段上的負(fù)載能夠達(dá)到基本對稱的狀態(tài)。

需要注意的是，在主母線配備的設(shè)備上連接合適的開關(guān)就需要使得母線最高電流Ipk的值受到影響，使得Ipk產(chǎn)生的電動力效應(yīng)只會影響到本段的母線，對下一段的母線不會造成任何影響，這樣就會在很大程度上避免短路事故的擴(kuò)大化。

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（作者單位：邯鄲市恒山通用電氣有限公司）