抽屉式智能组合农网GGD配电柜研制

2016-09-27国网安徽省电力公司芜湖县供电公司吴洪磊郭志鹏

电子世界 2016年16期

国网安徽省电力公司芜湖县供电公司　吴洪磊　郭志鹏

抽屉式智能组合农网GGD配电柜研制

国网安徽省电力公司芜湖县供电公司吴洪磊郭志鹏

抽屉式智能组合农网GGD配电柜，出线和电容器各单元模块封闭绝缘，内部故障时，不会对相邻单元产生影响，避免了原敞开式固定GGD配电柜常见的故障范围扩大事故，减小了停电范围；可以直接用备用抽屉模块更换，无需在现场进行故障抢修，缩短了停电时间。在安全效益上，按照功能分割成独立工作室，采用镀锌板将带电部位与外部操作界面进行隔离，母排等带电部分彻底“绝缘化”，降低了操作中触及带电部位的风险。将GGD配电柜出线模块与接地模块制作成抽屉，避免了带负荷拉合闸刀的风险，确保了配电柜的安全稳定运行与操作便捷，杜绝了农村地区易发生的私自停送电的安全隐患。缩小检修台区停电范围，减少了停电时间，提高了农村电网供电可靠性，人员的保护性、设备的安全性，现场操作简单、快捷、可靠。

抽屉式；绝缘化；独立工作室；模块

0　引言

低压配电设备在低压供电系统中负责完成电能控制、保护、测量、转换和分配。随着居民生活用电需求的增加，对配电台区的绝缘化程度要求越来越高，农村的安全用电水平要求越来越高。在现有技术中，低压配电柜GGD各单元敞开式固定布置，进出线母排连接处未做绝缘防护，带电部分裸露较多，检修时操作人员易误碰带电部位，存在较大的安全隐患；故障检修流程复杂，且安全保护措施较差。

1　问题提出

（1）农网GGD配电柜是广泛应用于农村配电房中，各单元敞开式固定布置（图1），进出线母排连接处未做绝缘防护，带电部分裸露较多，检修时操作人员易误碰带电部位，存在较大的安全隐患。

（2）农网GGD配电柜一般配置3回出线，当任一回出线剩余电流动作断路器本体故障时，需将柜体中故障断路器的相邻出线陪停后方可进行检修，扩大了停电范围，极大地影响了农村电网供电可靠性。

图1 各单元敞开式固定布置农网GGD配电柜

图2 抽屉式智能组合农网GGD配电柜

2　解决问题的思路

如何实现配电柜的绝缘化以解决现场操作人员安全风险问题，如何实现配电柜各单元的有效隔离以解决操作便捷性、提高供电可靠。

通过现场的深入调研，借鉴变电站高压金属铠装式抽屉式开关柜结构与原理，采用钢制封闭外壳，进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中，构成能完成某一类供电任务的功能单元。功能单元与母线或电缆之间，用接地的金属板或塑形材料制成的功能板隔开，形成母线、功能单元和电缆三个区域，每个功能单元之间也相互隔离。抽屉式开关柜有较高的可靠性、安全性和互换性，是解决上述二个问题的理想模式。决定研制一种抽屉式智能组合农网GGD配电柜，将出线单元做成抽屉式，形成一种带电部位绝缘化、检修互换性高的GGD配电柜，以满足施工现场安装需求，提高农村电网供电可靠性，消除人身和设备的安全隐患。

3　提出解决方案并确定最佳选择

实现抽屉式智能组合农网GGD配电柜的目标需要具备3个条件，一是抽屉式出线单元与电容器单元的合理布局；二是母排等带电部位需彻底绝缘化，避免触及带电部位的风险。三是各出线单元模块化，运行、检修相互独立。另外，需将GGD配电柜计量、接地、远程通讯等功能进行整合，以完善抽屉式GGD配电柜的运行性能。根据金属铠装式抽屉式开关柜结构与原理，确定以下方案，第一种方案是各单元设计为全抽屉式，第二种方案是仅出线设计为抽屉式。对两种方案进行比较分析如下表：

抽屉式GGD配电柜方案比较分析方案1、全抽屉式　　方案2、出线单元抽屉式出线、电容器以及接地单元均做成抽屉式，各模块之间全封闭隔离。出线单元做成抽屉式，电容器与接地部分仍按照敞开式布置，在出线端安装接地闸刀。优点：（1）出线与电容器单元均实现了检修互换。（2）线路检修时，直接使用接地抽屉，且可靠接地。（3）带电部分封闭隔离。（4）各功能均模块化，整体设计美观。优点：（1）出线单元实现了检修互换。（2）电容器单元敞开布置，散热效果好。缺点：（1）各模块布置紧凑，设计制造难度高。（2）抽屉电容器需加装散热装置。缺点：（1）整体设计不美观。（2）电容器部分不能封闭隔离，需加装绝缘防护。采用　　不采用

根据上述分析，选择将出线单元、电容器单元与接地单元均做成抽屉式的结构。

4　抽屉式智能组合农网GGD配电柜研制实施

根据抽屉式GGD配电柜各功能模块绘制了CAD设计图纸，按照设计图纸加工组装抽屉式GGD配电柜壳体，包括抽屉式出线模块、抽屉式电容器模块、抽屉式接地模块、智能化远程模块、带电部位绝缘化。抽屉式GGD配电柜壳体制作完成，按照电路原理将抽屉式GGD配电柜的功能单元进行了组装成型（图2），并进行安全型试试验，各项检验结果均合格。

5　抽屉式智能组合农网GGD配电柜安装运行效果

（1）抽屉式智能组合农网GGD配电柜各模块封闭隔离，当出线断路器某一路故障抢修时，直接用备用抽屉更换，无需在现场进行故障抢修，实现了停电时间控制在10分钟以内，且停电户数减少1/3的目标。

（2）抽屉式GGD配电柜应用后，其经济效益主要体现在减少损失方面，抽屉式GGD配电柜满足各类老旧台区安装需求，降低了改造成本。出线和电容器单元封闭绝缘，内部故障时，不会对相邻单元产生影响，避免了原敞开式GGD柜常见的故障范围扩大事故，减小了停电范围；可以直接用备用抽屉更换，无需在现场进行故障抢修，缩短了停电时间。

（3）将GGD柜按照功能分割成独立工作室，采用镀锌板将带电部位与外部操作界面进行隔离，母排等带电部分彻底“绝缘化”，降低了操作中触及带电部位的风险。将GGD柜出线模块与接地模块制作成抽屉，避免了带负荷拉合闸刀的风险，确保了GGD柜的安全稳定运行与操作便捷，杜绝了农村地区易发生的私自停送电的安全隐患。

（4）抽屉式智能综合低压配电台区GGD柜的应用，能够缩小检修台区停电范围，减少停电时间，提高农村电网供电可靠性，践行了“你用电，我用心”的企业理念。