农村柱上配电箱因体积小、占地少、造价低, 而在农村被广泛采用, 普通的综合智能配电箱外壳一般由不锈钢制成, 内部由一台配变综合测控装置和多台低压电力电容器。交流接触器, 电子开关和保护器件等散装而成。由于长期挂装在柱上, 特别是夏天时, 箱内温度一般会达到60°C以上, 影响内部电气原件的工作性能, 从而影响整个产品的可靠性。本文介绍一种新型的综合智能变电箱外壳采用SMC板型压而成, 质量轻盈, 内部通风较好, 由一台配变综合测控装置和数台智能式电容器模块在箱内积木式组装而成。产品结构简洁, 体积小, 容易实现标准化, 规范化。
该配变箱集低压输出。补偿。电能计量和配变参数记录为一体, 适用于柱上变台的电杆上安装使用, 对低压负荷实现动态无功自动补偿, 对每回路配变输出始端都安装了漏电保护装置, 具有电能分配。电能计算。数据采集。电压监测。过流保护。低压防雷。断电保护及无功补偿等功能, 也适用于相应的现场配电控制, 还可以作为其他配电设备的配套辅助装置。
1 结构特点
配电箱主要由箱体构件。进线计量单元。控制单元。出线单元及无功补偿单元组成。
1.1 箱体构件
主要由SMC板型压而成的外壳及安装梁组成, 安装梁采用2.0镀锌板制成, 针对相应的柱上变压器容量, 容易实现标准化。规范化生产。
1.2 进线计量单元
可根据用户要求, 配置相应的计量单元。
1.3 控制单元
采用配电综合测控装置, 可测量配电三相电压, 电流, 功率因数, 有功功率, 无功功率, 有功电量, 无功电量以及谐波分量的实时值。
可统计电压, 电流, 有功功率, 无功功率, 功率因数, 频率, 谐波分量, 有功电量, 无功电量的整点值;每日电压, 电流, 有功功率, 无功功率, 功率因数, 频率, 谐波的最大值和最小值;每日停电时间, 来电时间, 电容器累计投运时间, 动作次数, 有载分接开关的动作时间动作次数, 统计数据可保存二个月, 不因停电消失或变异。
可采集电容器的投运, 退运状态信号, 有载分接开关的档位信号, 保护动作的类型信号, 电源失压信号设备自检性故障信号和外设的状态信号。
具有系统过电压, 欠电压, 过谐波, 零序过电流等保护, 保护动作时闭锁控制输出。
可按用户要求控制功率, 时段目标, 输出方式为继电器触点输出, 输出容量为AC5A/380V可实现电压无功综合控制 (VQC) , 主画面为电压无功综合自动控制动态图, 采用模拟控制理论以最少动作次数获取最高的电压合格率和最佳的节能效果。
具有遥测, 遥控, 遥信, 遥调功能, 配备RS-232, 485口接口, 蓝牙模块, 红外模块, GPRS模块和网络模块。装置红外模块配合红外抄表器, 可读取装置中的实时数据, 但无数据保存功能, 装置内储存了二个月的运行参数及其分析统计信息, 可以使用抄表器与装置之间采用通信方式读取, 装置具有RS-232通信接口, 可将通信接口与装置的通讯接口连接可读取装置内的所有信息。装置可以配置GPRS通信模块, 进而建设配电管理自动化系统, 实现无功优化分析与控制, 电能量与线损统计分析, 电能质量监测与统计分析等功能。
1.4 出线单元
采用相应的漏电保护断路器进行相应的电能分配。
1.5 无功补偿单元
采用相应的刀熔开关保护, 其核心部件为智能式低压电力电容器, 该电容器是以二台或一台低压电容器为主体, 采用微电子软硬件技术, 微型传感技术, 微型网络技术和电器制造技术等最新技术成果, 将其智能化, 实现低压无功补偿功能和使其能够可靠工作, 使用方便的零投切, 保护, 测量, 信号, 联机等系列功能, 与配电综合智能测控装置联合使用, 形成完美的配电监测与无功补偿设备。
配电箱按三相五线制设计, 接地与零线分开, 箱体有可靠的接地装置, 配电箱采用保护电路, 实现防漏电保护。所有电器元件的金属外壳以及金属手操机构均采用金属螺钉和导线连接于已经接地的镀锌金属构件上。
2 与常规配电箱的比较
2.1 功能
常规的配电箱功能由配电综合测控装置决定, 而本产品功能由配电综合测控装置和智能低压电力电容器模块两者的综合, 智能电容器模块具有过温 (反应工作电压, 环境温度, 电源谐波和本身漏电流等因素对电容器的影响) 和过流, 断相, 三相不平衡等保护。测控装置一旦故障后, 智能式电容器模块能够自成系统工作, 仍能基本实现低压无功自动补偿功能, 实现对控制器, 电容器, 接触器, 电子开关等元部件的故障自诊断。
2.2 标准化
常规配电箱产品结构复杂, 体积大, 标准化规范化困难, 本产品结构简洁, 体积小, 容易实现标准化, 规范化。
2.3 生产
常规配电箱产品流水化生产困难, 质量不容易保证, 生产成本高, 该产品流水化生产容易, 可形成规模化生产, 降低生产成本, 提高产品质量。
2.4 配置
常规配电箱一旦形成后, 其配置的调整和无功补偿容量的优化十分困难。本产品可以根据情况和变化灵活配置, 例如可以只配置配变综合测控装置, 用于配变的监测, 日后可根据需要在配置智能式电容器模块;可以只配置智能式电容器模块, 实现基本的低压无功自动补偿, 日后在根据需要增配配变综合测控装置;智能式电容器模块可以现场调整, 达到无功补偿的优化配置。
2.5 可靠性
常规的配电箱中的配变综合测控装置是整机的可靠性的瓶颈, 测控装置故障, 则整机失灵。而本产品在配变综合测控装置故障后, 智能式电容器模块可自成系统工作, 实现低压无功自动补偿功能, 个别智能式电容器模块故障后自动退出, 并不影响其余工作。
2.6 可维性
常规配电箱整体技术难度相对较大, 故障诊断和现场处理比较困难, 所需时间较长, 本产品故障自诊断功能强, 现场故障查找容易, 组件为全插拔式, 调换, 装卸容易简单。
2.7 经济性
常规配电箱产品为整体性设备, 可按远景需要配置, 为一次性投资。本产品为积木式组件设备, 可按当前的需要和经济能力配置, 日后可逐步增加配置, 实现分次投资。
3 结语
模块化组合式配电监测与无功补偿设备将是农村配电监测与无功补偿技术及相关技术的发展方向之一, 模块化将使农村配电监测与无功补偿设备的结构由散装式向积木式变革, 使之更适用于农村配电网中的使用。本产品的开发与使用, 正是朝这一方向行进的有力一步。
摘要：本文是在农村柱上低压综合配电箱统一更换新型配电箱的前提下, 组织研发设计新型的低压配电箱, 在设计生产投入使用后, 本人根据实际的开发、设计的等情况, 对低压配电箱的一些改进优点、功能做个简单的介绍。
关键词：柱上综合配电箱,传统柱上综合配电箱,功能,比较优点