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功補償、電能計量、出線愛護、漏電愛護、負荷安排、在線監(jiān)測以及臺區(qū)管理為一體，具有遠程傳輸數(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)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機的整合，解決了傳統(tǒng)綜合配電箱監(jiān)測手段落后、無功補償效果差、開關(guān)誤動頻繁、運用壽命短等技術(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)安裝運用。1、運用環(huán)境條件1.1安裝地點：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＋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：安裝場地的海拔不超過2000m1.4濕度：日平均相對濕度不大于95%；最高溫度為＋25℃時，相對濕度短時可高達100%1.5污穢等級：GB7251.1-2005規(guī)定的污染等級42、主要功能2.1配變監(jiān)測通過配變終端進行配變及綜合箱運行參數(shù)測量、統(tǒng)計，并通過與遠程主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互實現(xiàn)配變在線監(jiān)測功能，主要包括（依據(jù)應(yīng)用需求配置）：采集三相電壓、電流，實現(xiàn)電壓、電流、有功功率、無功功率、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、無功電量的測量。采集電能表的數(shù)據(jù)。統(tǒng)計電壓合格率、功率因數(shù)合格率。統(tǒng)計供電時間、停電時間，記錄停/上電起止時間。采集斷路器遙信與門禁等狀態(tài)量信息。統(tǒng)計三相電壓、電流不平衡越限時間；統(tǒng)計電流、視在功率越限時間。采集電容器及投切設(shè)備的狀態(tài)，推斷是否故障，并統(tǒng)計電容器累計投入時間和次數(shù)及電容器累計補償?shù)臒o功電能量。能夠?qū)崟r采集漏電電流，并遠程上傳。2.2電能計量配電箱中留有兩個電表位置用于安裝電能表與采集終端等裝置，用于電能計量功能，計量數(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)實際須要配置。2.4無功補償配置無功補償功能的原則：對于功率因數(shù)小于0.85的用戶需進行無功補償。補償后，功率因數(shù)≥0.95。無功補償限制物理量可為功率因數(shù)或無功功率或電壓；目標功率因數(shù)、無功投切門限、投切延時時間和投切間隔時間可在線設(shè)置，無投切振蕩，無補償呆區(qū)。補償容量配置配電箱配置的最大補償容量不低于配變?nèi)萘康?0%，訂貨中可以指定實際配置的補償電容器的容量。無功補償限制器具備12路電容器投切限制輸出，可定義為共補和分補方式。具備三相共補、三相分補和三相混合補償功能。無功補償限制模式無功補償有遠方限制和當?shù)刈詣酉拗?、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、均衡運用”的原則。電容器愛護當出現(xiàn)過電壓、欠電壓、電壓斷相、諧波越限、電容器溫度過高狀況，由無功補償模塊剛好切除投入的電容器，以愛護電容器。在復原到設(shè)置范圍內(nèi)，電容器才可復原正常投切。2.5剩余電流淌作愛護具備剩余電流淌作愛護功能（即漏電愛護）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，遠方主站可對終端設(shè)置動作參數(shù)（動作閥值與延時時間）?？梢员荛_頻繁“誤”跳閘。并能遠方實時上報漏電電流值。2.6變壓器愛護具備過載或短路愛護功能，當過載或短路時，斷路器分斷以達到愛護功能。具備斷相愛護功能，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，具有愛護用戶設(shè)備不受缺相危害的功能。2.7防雷愛護配電箱中安裝避雷器有效防止雷擊過電壓和操作過電壓引起的損壞。如遇過電壓，避雷器牢靠導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)測溫設(shè)備，監(jiān)測箱內(nèi)溫度，溫度超過限值將啟動風扇強行排熱。除設(shè)置強制排風外，配電箱結(jié)構(gòu)應(yīng)滿意空氣自然流通排熱須要。2.9門禁信號檢測配電箱門應(yīng)安裝門禁開關(guān)（行程開關(guān)），并將門禁信號傳入終端，上報主站。3、主要技術(shù)創(chuàng)新點3．1具有出線愛護功能，可有效的防止過負荷損壞或燒毀變壓器、漏電愛護可有效防止人畜觸電。3．2精細化智能無功補償功能，可依據(jù)電壓，無功功率，或時間來作為主要投切依據(jù)，分組細劃，共補分補混合運用，以達到優(yōu)化電壓，提高功能因數(shù)的目的。3．3完善的無功補償愛護功能，實時采集電參數(shù)，可以依據(jù)過電壓，過載，缺相，諧波電流越限，諧波電壓越限，零序電流越限，三相不平衡等進行時實愛護。3．4多功能于一體的配變計量終端，即可實時監(jiān)測電參數(shù)，也可遠程配置參數(shù)和程序功能升級，并可采集四路溫度參數(shù)，來限制風扇防止變壓器過熱而損壞，集成無功補償功能同時具有出線愛護，漏電愛護等功能。3．5智能一體化的WEB配變系統(tǒng)平臺，采納世界先進的Oracle數(shù)據(jù)庫，通用Jave語言開發(fā)工具，具有通用性強，易于和其它系統(tǒng)接口，人性化人機界面，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)備遵循的國家、行業(yè)規(guī)程與標準。4.1配變終端配變終端具有檢測合格報告。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斷的名優(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。塑殼斷路器帶分勵脫扣器與協(xié)助節(jié)點。脫扣器為熱動-電磁(復式)脫扣器，熱動型脫扣器具有反時限特性、電磁脫扣器為短路瞬時動作。具備過流和速斷愛護功能。短路瞬動：5In±20%,10In±20%；過載長延時：1.00In(冷態(tài))，不動作時間>2h；1.20In(熱態(tài))，動作時間≤2h；短路分斷實力：≥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護的斷路器（動作電流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，其絕緣等級為A級及以上，其主回路觸點的額定電流大于或等于被限制的線路的負荷電流。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)運用。溝通接觸器線圈電壓與所選剩作電流淌作愛護器的相對應(yīng)接線端子相連，應(yīng)留意其負載匹配。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無功補償元器件計量終端具有無功站償和通信功能，遠方主站可通過終端對其設(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)采納機電一體化的新型復合開關(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、試驗和定額－平安要求－平安和運行導則》的要求。共補電容器額定電壓450V，分補電容器額定電壓250V。4.7避雷器配電箱在主母線處每相安裝復合外套金屬氧化物避雷器（舉薦運用硅橡膠絕緣氧化鋅避雷器）。其技術(shù)指標如下：系統(tǒng)標稱電壓：400V。避雷器額定電壓：500V。避雷器持續(xù)運行電壓：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，當溫度超過設(shè)置值時啟動排氣風扇，強行排出熱量以使箱體散熱。傳感器測量誤差在±3%范圍內(nèi)。4.9導線、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介電強度主回路相間及相對地為3.17kV，1min；協(xié)助回路相間及相對地為2.5kV，1min。5.7接地方式 用于中性點干脆接地系統(tǒng)。6、結(jié)構(gòu)與工藝要求6.1外形尺寸進出線方式：箱體兩側(cè)面進出線，上端兩孔進線；下端兩孔出線。6.2隔室設(shè)計配電箱利用隔板分成計量室、配電室、無功補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。限制故障電弧的擴散。防止規(guī)定防護的外來固體物體從裝置的一個單元進到另一個單元。隔室的隔板采納金屬板或絕緣板，金屬隔板應(yīng)與愛護導體有效連接。金屬隔板在人體碰撞時的變形不應(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)因短路分斷時所產(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，無氣泡、流痕和指印，噴塑層防護等級不低于II級。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，在開啟過程中不應(yīng)損傷表面涂層，門鎖不應(yīng)有松動現(xiàn)象。箱門采納內(nèi)扣式門軸，門的開啟度應(yīng)≥90度。計量室設(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的信息，還應(yīng)考慮無線公網(wǎng)設(shè)備接收無線信號的要求。箱體外部設(shè)平安警示標記。6.4外殼防護箱體外殼的機械強度在外來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，不因吊裝、運輸而影響箱內(nèi)元器件的電氣性能。通風窗和排氣口的設(shè)計和安裝應(yīng)有足夠的機械強度且當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不致危及操作人員。配電箱的外殼防護等級不低于GB4208規(guī)定IP33。通風窗應(yīng)采納百葉窗型式，通風窗與排氣口應(yīng)配有孔隙不大于2.5mm的金屬網(wǎng)，通風窗、排氣孔、頂蓋和門關(guān)閉后應(yīng)具有與外殼一樣的防護等級。箱體頂部有5％的坡度。外殼設(shè)計充分考慮進出線孔的要求、安裝要求、進出線固定要求及主接地點的設(shè)置等。6.5防觸電措施配電箱干脆接觸防護利用設(shè)備的結(jié)構(gòu)措施來保證，并符合GB7251.1-2005中規(guī)定。配電箱間接接觸防護措施按GB7251.1-2005中的規(guī)定，并補充如下：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。配電箱愛護導體的截面積應(yīng)按表3選擇，但接地母線的截面積不得小于16mm2。表3愛護導體截面積相導線截面積S(mm2)相應(yīng)愛護導線截面積S(mm2)S<16S16≤S≤3516S>35S/2全部作為隔離帶電導體的金屬隔板、電器元件的金屬外殼以及金屬手動操作機構(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)件上則認為具有愛護電路的連續(xù)性，否則應(yīng)實行措施(如采納專用接地螺栓或接地墊圈)來實現(xiàn)愛護電路的連續(xù)性。對于門、蓋板、覆板和類似部件，假如其上裝有電壓值超過40V的電氣設(shè)備時，應(yīng)采納黃綠雙色愛護導線將這些部件和愛護電路連接，截面積不小于6mm2。功能單元隔室中的隔板、愛護導體應(yīng)能承受裝置在運輸、安裝時產(chǎn)生的機械應(yīng)力和單相接地短路事故中所產(chǎn)生的機械應(yīng)力和熱應(yīng)力，其接地連續(xù)性不應(yīng)破壞。6.6溫升在正常運用條件下，施加額定負載時，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導體選擇配電箱內(nèi)的電氣連接、母線與絕緣導線按JB5877-2002中3.13規(guī)定，并補充如下：導線選擇銅芯絕緣導線。選用的絕緣導線實行強制性認證管理，絕緣導線應(yīng)具有認證標記。絕緣材料具有足夠的機械強度和剛性，能夠耐受運用中可能遇到的機械應(yīng)力、電氣應(yīng)力和熱應(yīng)力。絕緣材料的阻燃實力不低于FH1級。絕緣導線的絕緣電壓不低于500V。絕緣導線截面積依據(jù)回路額定電流進行選擇，并通過動、熱穩(wěn)定校驗。協(xié)助回路（二次回路）絕緣導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，愛護接地導線運用黃綠雙色軟銅線，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。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。絕緣導線的布置具有削減渦流的影響，假如溝通導體要穿過封閉的具有導磁性能的框架或金屬隔板時，該電路的三相導線均從同一孔穿過。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線的連接都應(yīng)采納冷壓接線頭進行連接，壓