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新聞主題 |
柴油發(fā)電機配電柜出口線(xiàn)路連接方式和規范 |
摘要：柴油發(fā)電機組通常在輸出端配有低壓開(kāi)關(guān)配電輸出柜，其電力是通過(guò)柴發(fā)機組側面與容量相配套的塑殼空開(kāi)線(xiàn)路連接而輸出的?？諝忾_(kāi)關(guān)在柴發(fā)機組側面的空開(kāi)罩內，可手枘直接操作，進(jìn)行合、分閘。柴油發(fā)電機組的配電柜中的空氣開(kāi)關(guān)目的是保護交流發(fā)電機不被超負載電流工作或其它異常沖擊而損壞，開(kāi)關(guān)具有較高的分斷能力及故障自動(dòng)脫扣能力，用戶(hù)在進(jìn)行電纜接駁時(shí)，直接從空氣開(kāi)關(guān)下端引出電力電纜至市電雙電源開(kāi)關(guān)或直接用電負載上（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(xiàn)路、斷路器品牌、型號規格及柜體的外型結構一般由發(fā)電機廠(chǎng)家提供深化圖紙。柜體的框架采用組合裝配式結構和部分焊接兩種形式，各單元柜的功能作用相對獨立。裝置各功能室分開(kāi)，大致分為控制元件室、斷路器室、母線(xiàn)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(kāi)有電纜孔的底板組合而成，配電柜采用電纜進(jìn)出線(xiàn)方式。
1、可靠的操作和控制能力
包括柴油發(fā)電機的控制電路和操作機構的設計，確保用戶(hù)能夠方便地對柴油發(fā)電機進(jìn)行操作和控制。同時(shí)，柴油發(fā)電機應配備可靠的信號指示裝置和保護功能，可以實(shí)時(shí)監測柴油發(fā)電機的運行狀態(tài)，并及時(shí)報警或采取保護措施，以避免事故發(fā)生。
2、滿(mǎn)足電氣安全要求
柴油發(fā)電機應符合國家和行業(yè)的有關(guān)標準和規范，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)電機的接觸件和導電部件應采用高質(zhì)量的材料制造，確保電阻小、導電性能好，并且具備耐高溫、耐腐蝕等特性。
3、散熱和通風(fēng)設計
由于柴油發(fā)電機長(cháng)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 )導致柴油發(fā)電機溫度過(guò)高，從而影響柴油發(fā)電機的性能和壽命。因此，柴油發(fā)電機應設計合理的散熱結構和通風(fēng)系統，確保柴油發(fā)電機和配電柜能夠良好地散熱，并且避免積塵和異物進(jìn)入低壓配電柜內部。
4、可靠性和穩定性
柴油發(fā)電機應具備良好的機械強度和質(zhì)量穩定性，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)電機的接線(xiàn)和配線(xiàn)應規范、牢固，接觸過(guò)程中不應有松動(dòng)和接觸不良現象。
5、維護和保養要求
柴油發(fā)電機應提供方便的檢修和維護通道，便于人員對柴油發(fā)電機和配電柜進(jìn)行檢修和維護。柴油發(fā)電機的關(guān)鍵部件應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)電機應提供詳細的使用說(shuō)明和維護手冊，向用戶(hù)提供相關(guān)的技術(shù)支持和培訓。
6、環(huán)保性能
柴油發(fā)電機在設計和使用過(guò)程中應盡量減少環(huán)境污染，符合國家和行業(yè)的環(huán)保要求。在柴油發(fā)電機設計和制造過(guò)程中，應采用環(huán)保材料和工藝，減少有害物質(zhì)的使用和排放。在日常使用和維護過(guò)程中，應加強對柴油發(fā)電機的管理和保養，減少對環(huán)境的影響。
二、低壓配電柜的參數和操作使用
1、技術(shù)參數
（1）配電柜應采用性能質(zhì)量不低于A(yíng)BB、Schneider、Siemens之一的產(chǎn)品或同檔次產(chǎn)品，結構如圖1所示，外觀(guān)三維圖如圖2所示。
（2）康明斯發(fā)電機廠(chǎng)家應具備良好的售后服務(wù)能力。如果是采用康明斯發(fā)電機廠(chǎng)家具有國外品牌授權的產(chǎn)品，應能提供正式授權證明。
（3）柴油發(fā)電機低壓配電柜型應符合IEC61439-1和IEC61439-2的要求。
（4）柴油發(fā)電機低壓配電柜的防護等級應符合IEC60529標準，其具體要求為：IP31，箱體帶門(mén)或者帶前面板；
（5）柴油發(fā)電機低壓配電柜的箱體抗沖擊等級應符合IEC62262標準，應提供相應的試驗報告，其具體要求為：－IK08。
（6）柴油發(fā)電機低壓配電柜為通過(guò)設計驗證產(chǎn)品?？得魉拱l(fā)電機廠(chǎng)家應能提供產(chǎn)品的CCC認證證書(shū)。
（7）柴油發(fā)電機低壓配電柜主要技術(shù)參數：額定工作電壓380V額定絕緣電壓1000V；
（8）柴油發(fā)電機低壓配電柜的母線(xiàn)額定短時(shí)耐受電流應為25kA 1秒。柴油發(fā)電機低壓配電柜的母排應安裝在絕緣的母排支架上，開(kāi)關(guān)箱的結構應滿(mǎn)足峰值耐受電流53kA所產(chǎn)生的電動(dòng)力要求。
（9）柴油發(fā)電機低壓配電柜應該可以從箱體的頂部、底部進(jìn)出線(xiàn)。
（10）柴油發(fā)電機低壓配電柜應該有多個(gè)模數高度系列可選擇，建議尺寸：
（11）柴油發(fā)電機低壓配電柜應滿(mǎn)足溫升要求，應使箱內所安裝開(kāi)關(guān)設備和控制設備能自然通風(fēng)，并且在規定的溫升范圍內正常工作。
（12）柴油發(fā)電機低壓配電柜應提供固定式配電解決方案和電機控制解決方案，并且可以混裝在同一臺開(kāi)關(guān)箱內。
（13）相同屬性的保護設備應具有互換性。箱內的元件應安裝在相應的安裝板上。
2、低壓配電柜操作使用
（1）低壓配電柜應使用帶模塊化拼裝框架結構，實(shí)現在現場(chǎng)的柜體整體拆卸，以方便維護和擴展。開(kāi)關(guān)箱應為功能單元型式，應為各種元件提供相應的標準安裝方式（安裝板和前面板）。
（2）低壓配電柜結構應清晰明確，應含有開(kāi)關(guān)設備和控制設備區、電纜或者母排通道區等。
（3）低壓配電柜的外部蓋板（門(mén)、側板、后板和頂板）應該由冷軋鋼板制作，表面應覆有靜電噴涂的環(huán)氧樹(shù)脂粉末。
（4）低壓配電柜應帶具有開(kāi)關(guān)設備前面板功能，即在箱門(mén)和開(kāi)關(guān)設備之間實(shí)現隔離功能。
（5）必須能夠提供在各種環(huán)境溫度和防護等級下的開(kāi)關(guān)箱內銅排的降容表格。母排應由電解銅制成，純度不低于99.9％（根據ISO1337標準定義的CU ETP銅排）。
（6）低壓配電柜應能水平（左右）或者垂直（上下）并箱，并且應能在側面增加通道，作為母排通道或者電纜和端子通道。
（7）低壓配電柜的前門(mén)板應該能快速移除，以方便維護操作。
（8）低壓配電柜能夠提供標準備品備件。
（9）低壓配電柜內絕緣材料要求能耐受960度高溫，并且為阻燃材料，應能提供相應的試驗報告。低壓配電柜的箱門(mén)結構應為帶鎖定結構的實(shí)心門(mén)，且能在不使用工具的情況下，快速拆卸和裝
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圖1 柴油發(fā)電機低壓配電柜結構圖 |
圖2 柴油發(fā)電機配電柜三維結構圖 |
三、柴發(fā)輸出配電柜的接入規范
柴油發(fā)電機所用的配電柜與市電接線(xiàn)如圖3所示，柴發(fā)與配電柜之間的內部接線(xiàn)如圖4所示。
1、柴發(fā)與低壓柜接線(xiàn)方式
（1）直接接線(xiàn)法：將柴油發(fā)電機輸出端的電纜直接插入低壓柜的接線(xiàn)端子中。這種接線(xiàn)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)電機短路故障。
（2）過(guò)渡接線(xiàn)箱法：在柴油發(fā)電機輸出端與低壓柜之間增加一個(gè)過(guò)渡接線(xiàn)箱，通過(guò)接線(xiàn)箱將電纜連接。這種接線(xiàn)方式可以方便地進(jìn)行接線(xiàn)和檢查，也有利于電氣隔離，但需要考慮接線(xiàn)箱的容量和保護措施。
2、柴發(fā)與低壓柜接線(xiàn)材料
（1） 電纜：選擇符合國家標準的電纜，且截面積要符合柴油發(fā)電機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的保護措施，以防止被損壞。
（2）接線(xiàn)端子：接線(xiàn)端子也必須符合國家標準，選用質(zhì)量好的銅接線(xiàn)端子，并確保接線(xiàn)端子與電纜之間采用合適的連接方式，以確保接觸面積大，導電性能好。
3、柴發(fā)與低壓柜的保護措施
（1）過(guò)電壓保護：在柴油發(fā)電機輸出口加裝過(guò)電壓保護裝置，以防止因電力負載突然減少而導致的過(guò)電壓現象，從而保護發(fā)電機和低壓柜不受電擊等故障的影響。
（2）過(guò)載保護：柴油發(fā)電機在運行過(guò)程中需要保持恰當的負載，在負載過(guò)大的情況下容易出現過(guò)載現象，因此需要在低壓柜中加裝過(guò)載保護裝置，以保護發(fā)電機不受過(guò)載損害。
（3）聯(lián)鎖保護：在低壓柜中需要設置柴油發(fā)電機和其他電器設備之間的聯(lián)鎖保護措施，確保一旦發(fā)現異常情況及時(shí)斷開(kāi)電路，以保證設備安全。
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圖1 柴油發(fā)電機組低壓配電柜與市電連接圖 |
圖2 柴油發(fā)電機與配電柜接線(xiàn)圖 |
四、影響因素
1、高海拔對開(kāi)關(guān)設備的影響
（1）高海拔地區的主要特征是大氣壓力和空氣密度的降低。在此首先對低氣壓下的一些物理機理進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
表1 海拔高度與大氣壓力、空氣密度、絕對濕度的關(guān)系
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海拔高度(m)
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1000
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2000
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2500
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3000
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4000
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5000
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相對大氣壓
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0.881
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0.774
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0.724
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0.677
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0.591
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0.514
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相對空氣密度
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0.903
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0.813
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0.770
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0.730
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0.653
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0.583
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絕對濕度(g/m³)
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7.64
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5.30
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4.42
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3.68
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3.54
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2.48
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從表1中可以看出，海拔高度每升高1000m，相對大氣壓大約降低約12%，空氣密度降低約10%，絕對濕度隨海拔高度的升高而降低。另外，隨著(zhù)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?？諝饷芏冉档秃髮χ袎弘娖鳟a(chǎn)品帶來(lái)的直接影響表現在兩個(gè)方面；一是空氣稀薄后在電場(chǎng)中更容易發(fā)生電離，從而導致絕緣性能的下降；二是空氣稀薄后對流散熱能力下降導致載流體載流能力的下降。
（2）高海拔的修正系數
高海拔地區要求對電器產(chǎn)品的工頻耐壓和雷電沖擊耐壓進(jìn)行修正、對空氣絕緣距離進(jìn)行修正、對絕緣件的爬距進(jìn)行修正、對載流體的載流量進(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》中規定。
② 關(guān)于空氣絕緣距離的修正
在DL404中規定每升高1000m，空氣絕緣距離增加10%，在GB311.1和GB50060中也有類(lèi)似的規定，在實(shí)際使用中可以按上述規定進(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
目前國標里對此沒(méi)有明確的規定，但在實(shí)際使用時(shí)，高海拔情況下必須對爬距進(jìn)行修正。通過(guò)反復試驗驗證，發(fā)現海拔每升高100m，爬距增加1%。比如額定電壓為40.5kV的絕緣件在二級污穢情況下表面爬距應大于810mm，那么在海拔2000m時(shí)，其表面爬距應大于891mm，依次類(lèi)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(wèn)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流散熱能力的下降，另外還和設備內的風(fēng)道設計密切相關(guān)，在設計時(shí)要綜合考慮。
2、高污穢環(huán)境對電氣設備的影響
高污穢環(huán)境下需重點(diǎn)考慮產(chǎn)品設備耐腐蝕、耐潮濕、耐鹽霧的問(wèn)題，主要體現在兩個(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、結構零件的腐蝕。
總結：
綜上所述，柴油發(fā)電機低壓配電柜的技術(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)設計、可靠性和穩定性、方便的維護和保養要求，以及良好的環(huán)保性能。只有滿(mǎn)足這些要求，才能保證柴油發(fā)電機的安全、可靠運行，提高電力系統的運行效率和供電質(zhì)量。
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