新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)配電柜出口線路連接方式和規(guī)范

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)組通常在輸出端配有低壓開關(guān)配電輸出柜，其電力是通過柴發(fā)機(jī)組側(cè)面與容量相配套的塑殼空開線路連接而輸出的。空氣開關(guān)在柴發(fā)機(jī)組側(cè)面的空開罩內(nèi)，可手枘直接操作，進(jìn)行合、分閘。柴油發(fā)電機(jī)組的配電柜中的空氣開關(guān)目的是保護(hù)交流發(fā)電機(jī)不被超負(fù)載電流工作或其它異常沖擊而損壞，開關(guān)具有較高的分?jǐn)嗄芰肮收献詣?dòng)脫扣能力，用戶在進(jìn)行電纜接駁時(shí)，直接從空氣開關(guān)下端引出電力電纜至市電雙電源開關(guān)或直接用電負(fù)載上（以發(fā)電為主電源的情況下）。

 

一、柴發(fā)和配電柜的基本要求

 

      配電柜由柜體、斷路器、控制元件、銅母排組成，配電柜的一、二次線路、斷路器品牌、型號(hào)規(guī)格及柜體的外型結(jié)構(gòu)一般由發(fā)電機(jī)廠家提供深化圖紙。柜體的框架采用組合裝配式結(jié)構(gòu)和部分焊接兩種形式，各單元柜的功能作用相對(duì)獨(dú)立。裝置各功能室分開，大致分為控制元件室、斷路器室、母線室，各隔室之間用鋼板或絕緣板分隔。柜底部由多塊可方便拆卸并開有電纜孔的底板組合而成，配電柜采用電纜進(jìn)出線方式。

1、可靠的操作和控制能力

      包括柴油發(fā)電機(jī)的控制電路和操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確保用戶能夠方便地對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作和控制。同時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)配備可靠的信號(hào)指示裝置和保護(hù)功能，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并及時(shí)報(bào)警或采取保護(hù)措施，以避免事故發(fā)生。

2、滿足電氣安全要求

      柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)符合國(guó)家和行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，具備良好的絕緣性能，防止電弧和短路事故的發(fā)生。柴油發(fā)電機(jī)的接觸件和導(dǎo)電部件應(yīng)采用高質(zhì)量的材料制造，確保電阻小、導(dǎo)電性能好，并且具備耐高溫、耐腐蝕等特性。

3、散熱和通風(fēng)設(shè)計(jì)

      由于柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如果不能及時(shí)散熱，會(huì)導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)溫度過高，從而影響柴油發(fā)電機(jī)的性能和壽命。因此，柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)設(shè)計(jì)合理的散熱結(jié)構(gòu)和通風(fēng)系統(tǒng)，確保柴油發(fā)電機(jī)和配電柜能夠良好地散熱，并且避免積塵和異物進(jìn)入低壓配電柜內(nèi)部。

4、可靠性和穩(wěn)定性

      柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)具備良好的機(jī)械強(qiáng)度和質(zhì)量穩(wěn)定性，能夠承受一定的外部壓力和振動(dòng)，并且在惡劣環(huán)境下仍能正常工作。柴油發(fā)電機(jī)的接線和配線應(yīng)規(guī)范、牢固，接觸過程中不應(yīng)有松動(dòng)和接觸不良現(xiàn)象。

5、維護(hù)和保養(yǎng)要求

      柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)提供方便的檢修和維護(hù)通道，便于人員對(duì)柴油發(fā)電機(jī)和配電柜進(jìn)行檢修和維護(hù)。柴油發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件應(yīng)具備易于更換和維修的特性，以降低故障處理的成本和周期。同時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)提供詳細(xì)的使用說明和維護(hù)手冊(cè)，向用戶提供相關(guān)的技術(shù)支持和培訓(xùn)。

6、環(huán)保性能

      柴油發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)和使用過程中應(yīng)盡量減少環(huán)境污染，符合國(guó)家和行業(yè)的環(huán)保要求。在柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)和制造過程中，應(yīng)采用環(huán)保材料和工藝，減少有害物質(zhì)的使用和排放。在日常使用和維護(hù)過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的管理和保養(yǎng)，減少對(duì)環(huán)境的影響。

 

二、低壓配電柜的參數(shù)和操作使用

 

1、技術(shù)參數(shù)

（1）配電柜應(yīng)采用性能質(zhì)量不低于ABB、Schneider、Siemens之一的產(chǎn)品或同檔次產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)如圖1所示，外觀三維圖如圖2所示。

（11）柴油發(fā)電機(jī)低壓配電柜應(yīng)滿足溫升要求，應(yīng)使箱內(nèi)所安裝開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備能自然通風(fēng)，并且在規(guī)定的溫升范圍內(nèi)正常工作。

（12）柴油發(fā)電機(jī)低壓配電柜應(yīng)提供固定式配電解決方案和電機(jī)控制解決方案，并且可以混裝在同一臺(tái)開關(guān)箱內(nèi)。

（13）相同屬性的保護(hù)設(shè)備應(yīng)具有互換性。箱內(nèi)的元件應(yīng)安裝在相應(yīng)的安裝板上。

2、低壓配電柜操作使用

（7）低壓配電柜的前門板應(yīng)該能快速移除，以方便維護(hù)操作。

（8）低壓配電柜能夠提供標(biāo)準(zhǔn)備品備件。

（9）低壓配電柜內(nèi)絕緣材料要求能耐受960度高溫，并且為阻燃材料，應(yīng)能提供相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告。低壓配電柜的箱門結(jié)構(gòu)應(yīng)為帶鎖定結(jié)構(gòu)的實(shí)心門，且能在不使用工具的情況下，快速拆卸和裝配，并能在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)開門方向的調(diào)整，便于現(xiàn)場(chǎng)檢修維護(hù)。推薦在低壓配電柜內(nèi)使用專用帶絕緣保護(hù)配電模塊，以保證柜內(nèi)布線美觀，方便用戶接線，并且在操作時(shí)不會(huì)碰觸到帶電體。配電模塊應(yīng)能提供防止手指觸電的防護(hù)（IPxxB）。

 

圖1  柴油發(fā)電機(jī)低壓配電柜結(jié)構(gòu)圖

圖2  柴油發(fā)電機(jī)配電柜三維結(jié)構(gòu)圖

 

 

三、柴發(fā)輸出配電柜的接入規(guī)范

 

      柴油發(fā)電機(jī)所用的配電柜與市電接線如圖3所示，柴發(fā)與配電柜之間的內(nèi)部接線如圖4所示。

1、柴發(fā)與低壓柜接線方式

（1）直接接線法：將柴油發(fā)電機(jī)輸出端的電纜直接插入低壓柜的接線端子中。這種接線方式簡(jiǎn)單方便，但需要確保電纜連接牢固，否則容易引起發(fā)電機(jī)短路故障。

（2）過渡接線箱法：在柴油發(fā)電機(jī)輸出端與低壓柜之間增加一個(gè)過渡接線箱，通過接線箱將電纜連接。這種接線方式可以方便地進(jìn)行接線和檢查，也有利于電氣隔離，但需要考慮接線箱的容量和保護(hù)措施。

2、柴發(fā)與低壓柜接線材料

（1） 電纜：選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電纜，且截面積要符合柴油發(fā)電機(jī)的額定功率和電壓要求，以確保電流正常傳輸，同時(shí)電纜外部也要加上適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，以防止被損壞。

（2）接線端子：接線端子也必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，選用質(zhì)量好的銅接線端子，并確保接線端子與電纜之間采用合適的連接方式，以確保接觸面積大，導(dǎo)電性能好。

3、柴發(fā)與低壓柜的保護(hù)措施

（1）過電壓保護(hù)：在柴油發(fā)電機(jī)輸出口加裝過電壓保護(hù)裝置，以防止因電力負(fù)載突然減少而導(dǎo)致的過電壓現(xiàn)象，從而保護(hù)發(fā)電機(jī)和低壓柜不受電擊等故障的影響。

（2）過載保護(hù)：柴油發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中需要保持恰當(dāng)?shù)呢?fù)載，在負(fù)載過大的情況下容易出現(xiàn)過載現(xiàn)象，因此需要在低壓柜中加裝過載保護(hù)裝置，以保護(hù)發(fā)電機(jī)不受過載損害。

（3）聯(lián)鎖保護(hù)：在低壓柜中需要設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)和其他電器設(shè)備之間的聯(lián)鎖保護(hù)措施，確保一旦發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)斷開電路，以保證設(shè)備安全。

 

圖1  柴油發(fā)電機(jī)組低壓配電柜與市電連接圖

圖2  柴油發(fā)電機(jī)與配電柜接線圖

 

四、影響因素

 

1、高海拔對(duì)開關(guān)設(shè)備的影響

（1）高海拔地區(qū)的主要特征是大氣壓力和空氣密度的降低。在此首先對(duì)低氣壓下的一些物理機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

表1    海拔高度與大氣壓力、空氣密度、絕對(duì)濕度的關(guān)系

      從表1中可以看出，海拔高度每升高1000m，相對(duì)大氣壓大約降低約12%，空氣密度降低約10%，絕對(duì)濕度隨海拔高度的升高而降低。另外，隨著海拔高度的升高，空氣溫度也在降低，每升高1000m，溫度降低6.5K。空氣密度降低后對(duì)中壓電器產(chǎn)品帶來的直接影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面；一是空氣稀薄后在電場(chǎng)中更容易發(fā)生電離，從而導(dǎo)致絕緣性能的下降；二是空氣稀薄后對(duì)流散熱能力下降導(dǎo)致載流體載流能力的下降。

（2）高海拔的修正系數(shù)

      高海拔地區(qū)要求對(duì)電器產(chǎn)品的工頻耐壓和雷電沖擊耐壓進(jìn)行修正、對(duì)空氣絕緣距離進(jìn)行修正、對(duì)絕緣件的爬距進(jìn)行修正、對(duì)載流體的載流量進(jìn)行修正。

① 關(guān)于工頻耐壓和雷電沖擊耐壓的修正

      根據(jù)GB/T 20626.1-2006《特殊環(huán)境條件高原電工電子產(chǎn)品第1部分：通用技術(shù)要求》中規(guī)定。

② 關(guān)于空氣絕緣距離的修正

      在DL404中規(guī)定每升高1000m，空氣絕緣距離增加10%，在GB311.1和GB50060中也有類似的規(guī)定，在實(shí)際使用中可以按上述規(guī)定進(jìn)行修正。實(shí)際上空氣絕緣距離只是衡量絕緣性能的指標(biāo)之一，帶電體的電場(chǎng)優(yōu)化同樣是決定絕緣性能的一個(gè)非常重要的因素。

③ 關(guān)于爬距的修正

      目前國(guó)標(biāo)里對(duì)此沒有明確的規(guī)定，但在實(shí)際使用時(shí)，高海拔情況下必須對(duì)爬距進(jìn)行修正。通過反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)海拔每升高100m，爬距增加1%。比如額定電壓為40.5kV的絕緣件在二級(jí)污穢情況下表面爬距應(yīng)大于810mm，那么在海拔2000m時(shí)，其表面爬距應(yīng)大于891mm，依次類推。

④ 關(guān)于降容的修正

      關(guān)于高海拔條件下載流體的降容問題，要考慮每升高1000m氣溫降低約6.5K，同時(shí)考慮大氣密度降低引起的對(duì)流散熱能力的下降，另外還和設(shè)備內(nèi)的風(fēng)道設(shè)計(jì)密切相關(guān)，在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮。

2、高污穢環(huán)境對(duì)電氣設(shè)備的影響

高污穢環(huán)境下需重點(diǎn)考慮產(chǎn)品設(shè)備耐腐蝕、耐潮濕、耐鹽霧的問題，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

（1）整個(gè)電氣回路（一次、二次）和銅排連接的腐蝕；

（2）電氣元件、結(jié)構(gòu)零件的腐蝕。

 

總結(jié)：

      綜上所述，柴油發(fā)電機(jī)低壓配電柜的技術(shù)要求主要包括可靠的操作和控制能力、電氣安全要求、良好的散熱和通風(fēng)設(shè)計(jì)、可靠性和穩(wěn)定性、方便的維護(hù)和保養(yǎng)要求，以及良好的環(huán)保性能。只有滿足這些要求，才能保證柴油發(fā)電機(jī)的安全、可靠運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和供電質(zhì)量。

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