新型智能综合配电箱技术方案

新型智能综合配电箱技术方案2010年8月新型智能综合配电箱主要功能智能综合配电箱是集无功补偿、电能计量、出线爱护、漏电爱护、负荷安排、在线监测以及台区管理为一体，具有远程传输数据和智能化限制功能，较好的将低压配电新技术产品、通讯技术、计算机网络技术有机的整合，解决了传统综合配电箱监测手段落后、无功补偿效果差、开关误动频繁、运用寿命短等技术缺陷的设备，适用于城乡电网杆上公用配电变压器低压侧安装运用。1、运用环境条件1.1安装地点：户外1.2四周空气温度：四周空气温度不高于＋45℃，在24h内其平均温度不超过＋35℃，四周空气温度的下限为-40℃。箱体内最高温度不高于＋65℃。1.3海拔：安装场地的海拔不超过2000m1.4湿度：日平均相对湿度不大于95%；最高温度为＋25℃时，相对湿度短时可高达100%1.5污秽等级：GB7251.1-2005规定的污染等级42、主要功能2.1配变监测通过配变终端进行配变及综合箱运行参数测量、统计，并通过与远程主站系统的数据交互实现配变在线监测功能，主要包括（依据应用需求配置）：采集三相电压、电流，实现电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电量、三相电压2-19次谐波分析、三相电流2-19次谐波分析、无功电量的测量。采集电能表的数据。统计电压合格率、功率因数合格率。统计供电时间、停电时间，记录停/上电起止时间。采集断路器遥信与门禁等状态量信息。统计三相电压、电流不平衡越限时间；统计电流、视在功率越限时间。采集电容器及投切设备的状态，推断是否故障，并统计电容器累计投入时间和次数及电容器累计补偿的无功电能量。能够实时采集漏电电流，并远程上传。2.2电能计量配电箱中留有两个电表位置用于安装电能表与采集终端等装置，用于电能计量功能，计量数据可用于线损考核。2.3电能安排配电箱可不设进线总开关（可选），但配置出线开关。开关容量依据配变容量及供电要求配置，出线路数依据实际须要配置。2.4无功补偿配置无功补偿功能的原则：对于功率因数小于0.85的用户需进行无功补偿。补偿后，功率因数≥0.95。无功补偿限制物理量可为功率因数或无功功率或电压；目标功率因数、无功投切门限、投切延时时间和投切间隔时间可在线设置，无投切振荡，无补偿呆区。补偿容量配置配电箱配置的最大补偿容量不低于配变容量的30%，订货中可以指定实际配置的补偿电容器的容量。无功补偿限制器具备12路电容器投切限制输出，可定义为共补和分补方式。具备三相共补、三相分补和三相混合补偿功能。无功补偿限制模式无功补偿有远方限制和当地自动限制、闭锁模式三种模式。电容器投切原则电容器投切遵循“合适优先、三相优先、先投先切、均衡运用”的原则。电容器爱护当出现过电压、欠电压、电压断相、谐波越限、电容器温度过高状况，由无功补偿模块刚好切除投入的电容器，以爱护电容器。在复原到设置范围内，电容器才可复原正常投切。2.5剩余电流淌作爱护具备剩余电流淌作爱护功能（即漏电爱护）功能。由配变终端采集剩余电流，并依据剩余电流值限制断路器，远方主站可对终端设置动作参数（动作阀值与延时时间）。可以避开频繁“误”跳闸。并能远方实时上报漏电电流值。2.6变压器爱护具备过载或短路爱护功能，当过载或短路时，断路器分断以达到爱护功能。具备断相爱护功能，由终端推断回路是否断相，如出线断相，终端限制出线开关跳闸，具有爱护用户设备不受缺相危害的功能。2.7防雷爱护配电箱中安装避雷器有效防止雷击过电压和操作过电压引起的损坏。如遇过电压，避雷器牢靠导通将涌流引入接地系统。2.8温度监控四路温度采集，综合箱进线母排接头或出线接头或箱内环境温度并上传主站。安装箱内测温设备，监测箱内温度，温度超过限值将启动风扇强行排热。除设置强制排风外，配电箱结构应满意空气自然流通排热须要。2.9门禁信号检测配电箱门应安装门禁开关（行程开关），并将门禁信号传入终端，上报主站。3、主要技术创新点3．1具有出线爱护功能，可有效的防止过负荷损坏或烧毁变压器、漏电爱护可有效防止人畜触电。3．2精细化智能无功补偿功能，可依据电压，无功功率，或时间来作为主要投切依据，分组细划，共补分补混合运用，以达到优化电压，提高功能因数的目的。3．3完善的无功补偿爱护功能，实时采集电参数，可以依据过电压，过载，缺相，谐波电流越限，谐波电压越限，零序电流越限，三相不平衡等进行时实爱护。3．4多功能于一体的配变计量终端，即可实时监测电参数，也可远程配置参数和程序功能升级，并可采集四路温度参数，来限制风扇防止变压器过热而损坏，集成无功补偿功能同时具有出线爱护，漏电爱护等功能。3．5智能一体化的WEB配变系统平台，采纳世界先进的Oracle数据库，通用Jave语言开发工具，具有通用性强，易于和其它系统接口，人性化人机界面，智能配变管理等功能。4、主要设备（构件）要求以下未提及的均应满意各种设备遵循的国家、行业规程与标准。4.1配变终端配变终端具有检测合格报告。4.2电流互感器电流互感器满意如下要求：采纳穿心式电流互感器。精确度等级为0.2S。需配置两组电流互感器（一组供电能表用，另一组供终端用）。4.3断路器塑壳断路器采纳高分断的名优产品，具备如下的技术参数和功能要求：额定工作电压：400V。额定工作电流（依据配变容量配置），In=100A至In=630A。额定绝缘电压：≥660V。额定冲击耐受电压Uimp：8000V。塑壳断路器带分励脱扣器与协助节点。脱扣器为热动-电磁(复式)脱扣器，热动型脱扣器具有反时限特性、电磁脱扣器为短路瞬时动作。具备过流和速断爱护功能。短路瞬动：5In±20%,10In±20%；过载长延时：1.00In(冷态)，不动作时间>2h；1.20In(热态)，动作时间≤2h；短路分断实力：≥50kA。飞弧距离：0mm（加零飞罩）。操作性能（次）通电为1500次，不通电为4000次。若选择具有剩余电流爱护的断路器（动作电流500mA），其性能满意GB14048.2-2001的要求。4.4沟通接触器选用节能型沟通接触器产品，其绝缘等级为A级及以上，其主回路触点的额定电流大于或等于被限制的线路的负荷电流。接触器的电磁线圈额定电压为380V或220V，线圈允许在额定电压的80%～105%范围内运用。沟通接触器线圈电压与所选剩作电流淌作爱护器的相对应接线端子相连，应留意其负载匹配。沟通接触器满意《CJ20系列沟通接触器》（JB8591.1-1997）的要求。4.5隔离开关配电出线每一分支回路在出线开关前端配置隔离开关，隔离开关与塑壳断路器实现闭锁，防误操作。其技术参数如下：额定电压：400V。额定工作电流依据配变容量配置：In=100A至In=630A。额定绝缘电压：≥660V。额定冲击耐受电压：8000V。额定短路耐受电流：≥50kA。4.6无功补偿元器件计量终端具有无功站偿和通信功能，远方主站可通过终端对其设置相关限制参数，也可读取投切信息。电容器投切元件电容器投切开关采纳机电一体化的新型复合开关、切换电容专用接触器或采纳投切开关与电容器一体化的智能型电容器。投切元件技术参数满意《低压并联电容器装置运用技术条件》（DL/T842-2003）的要求。电容器电容器选用自愈式低压并联名牌电容器，满意GB/T12747.1-2004《标称电压1kV及以下沟通电力系统用自愈式并联电容器第1部分：总则－性能、试验和定额－平安要求－平安和运行导则》的要求。共补电容器额定电压450V，分补电容器额定电压250V。4.7避雷器配电箱在主母线处每相安装复合外套金属氧化物避雷器（举荐运用硅橡胶绝缘氧化锌避雷器）。其技术指标如下：系统标称电压：400V。避雷器额定电压：500V。避雷器持续运行电压：420kV。直流1mA参考电压：≮1.2kV。2ms方波通流容量：50A。雷电冲击电流下残压：≯2.6kV。4.8温控设备安装温度限制器，当温度超过设置值时启动排气风扇，强行排出热量以使箱体散热。传感器测量误差在±3%范围内。4.9导线、母排配电箱内连接线选用名牌产品，与电器元件的连接处应压接线鼻子，母线应套绝缘热缩管。5、主要电气性能技术参数要求5.1额定电压额定工作电压：400V。额定绝缘电压：660V。5.2额定电流额定电流(A)：160。5.3额定耐受电流1秒额定短时耐受电流≥35kA，额定峰值耐受电流为65kA。5.4额定频率额定频率：50Hz。5.5绝缘电阻绝缘电阻≥4MΩ。5.6介电强度主回路相间及相对地为3.17kV，1min；协助回路相间及相对地为2.5kV，1min。5.7接地方式 用于中性点干脆接地系统。6、结构与工艺要求6.1外形尺寸进出线方式：箱体两侧面进出线，上端两孔进线；下端两孔出线。6.2隔室设计配电箱利用隔板分成计量室、配电室、无功补偿室等隔室满意下列要求：防止触及邻近功能单元的带电部件。限制故障电弧的扩散。防止规定防护的外来固体物体从装置的一个单元进到另一个单元。隔室的隔板采纳金属板或绝缘板，金属隔板应与爱护导体有效连接。金属隔板在人体碰撞时的变形不应减小其绝缘距离，绝缘隔板则不应碎裂。功能单元隔室中的隔板不应因短路分断时所产生的电弧或游离气体所产生的压力而造成损害或永久变形。6.3箱体要求箱体采纳低压综合箱的型式，采纳卧式或挂式安装在台变下方。尺寸为1000mm（宽）×650mm（深）×1200mm（高）。箱体材料采纳不锈钢体。配电箱内金属结构件应全部镀锌处理。配电箱箱体内外金属板均上喷塑。喷塑层应光滑、平整，无气泡、流痕和指印，喷塑层防护等级不低于II级。箱体颜色宜为浅驼灰色。门上铰链满意JB5877-2002中3.7规定，且铰链与门、箱架间具有牢靠的电气连续性。门锁具有防雨防锈功能。箱内应设检修照明灯，门打开后，检修灯即亮。箱体正面、背面均装有开启门，门的开启应敏捷，在开启过程中不应损伤表面涂层，门锁不应有松动现象。箱门采纳内扣式门轴，门的开启度应≥90度。计量室设置视察窗，窗口采纳钢化玻璃，厚度小于5mm。视察窗位置与大小应便于操作人员查看终端与表计的信息，还应考虑无线公网设备接收无线信号的要求。箱体外部设平安警示标记。6.4外壳防护箱体外壳的机械强度在外来操作力及短路电流的作用下，不发生变形而影响箱内设备的正常工作，同时，不因吊装、运输而影响箱内元器件的电气性能。通风窗和排气口的设计和安装应有足够的机械强度且当配电箱在正常工作或短路状况下，有电弧或熔性金属喷出时不致危及操作人员。配电箱的外壳防护等级不低于GB4208规定IP33。通风窗应采纳百叶窗型式，通风窗与排气口应配有孔隙不大于2.5mm的金属网，通风窗、排气孔、顶盖和门关闭后应具有与外壳一样的防护等级。箱体顶部有5％的坡度。外壳设计充分考虑进出线孔的要求、安装要求、进出线固定要求及主接地点的设置等。6.5防触电措施配电箱干脆接触防护利用设备的结构措施来保证，并符合GB7251.1-2005中规定。配电箱间接接触防护措施按GB7251.1-2005中的规定，并补充如下：配电箱内安装主接地装置，主接地端子至装置相应导电部件之间的直流电阻值不大于10mΩ；主接地端子螺栓不得小于M12，且旁边应有固定的接地符号。配电箱爱护导体的截面积应按表3选择，但接地母线的截面积不得小于16mm2。表3爱护导体截面积相导线截面积S(mm2)相应爱护导线截面积S(mm2)S<16S16≤S≤3516S>35S/2全部作为隔离带电导体的金属隔板、电器元件的金属外壳以及金属手动操作机构均有效接地。全部电器元件的金属外壳、金属板、安装结构件采纳金属螺钉安装在己经接地的镀锌金属构件上则认为具有爱护电路的连续性，否则应实行措施(如采纳专用接地螺栓或接地垫圈)来实现爱护电路的连续性。对于门、盖板、覆板和类似部件，假如其上装有电压值超过40V的电气设备时，应采纳黄绿双色爱护导线将这些部件和爱护电路连接，截面积不小于6mm2。功能单元隔室中的隔板、爱护导体应能承受装置在运输、安装时产生的机械应力和单相接地短路事故中所产生的机械应力和热应力，其接地连续性不应破坏。6.6温升在正常运用条件下，施加额定负载时，箱内各部位的温升应满意GB7251.1-2005中7.3和GB/T15576-1995中5.5的规定。6.7导体选择配电箱内的电气连接、母线与绝缘导线按JB5877-2002中3.13规定，并补充如下：导线选择铜芯绝缘导线。选用的绝缘导线实行强制性认证管理，绝缘导线应具有认证标记。绝缘材料具有足够的机械强度和刚性，能够耐受运用中可能遇到的机械应力、电气应力和热应力。绝缘材料的阻燃实力不低于FH1级。绝缘导线的绝缘电压不低于500V。绝缘导线截面积依据回路额定电流进行选择，并通过动、热稳定校验。协助回路（二次回路）绝缘导线采纳单股绝缘铜芯线，电压回路不小于2.5mm2，电流回路不小于4mm2，爱护接地导线运用黄绿双色软铜线，截面积不小6mm2。6.8设备连接和布置各种电器元件在箱内安装有专用支架、安装板或固定措施，便于各电器设备检修维护。电气间隙和爬电距离满意GB7251.1-2005中.3.4和7.1.2.3.5规定。绝缘导线的布置具有削减涡流的影响，假如沟通导体要穿过封闭的具有导磁性能的框架或金属隔板时，该电路的三相导线均从同一孔穿过。母线应套绝缘热缩管。主电路和协助电路的多股绝缘导线的连接都应采纳冷压接线头进行连接，压