安防之家讯：蔡奕胜广电集团潮州供电分公司(521000)本文分析了潮州市区及郊区柱上配电变压器低压侧控制装置的现状和存在的问题，提出改进的要求，设计了集控制、保护、监测、无功补偿为一体的多功能配电箱。
要害词：配电变压器 低压控制装置 多功能 配电箱
1 引言
户外柱上配电变压器和落地变压器由于结构简单、占地小、造价低，因此这种安装型式在负荷密度不高的中小城市、广大农村仍被广泛采用，非凡是在电力线路仍以架空线路为主的地区，例如在潮州市区及郊区10kV公用变配电所共有571座，其中配电变压器就有514台，约占总数的90％，但是现有柱上配电变压器的低压侧控制装置的设备配置落后，运行时间长，故障率高，供电可靠性低；保护功能简单，安全性差；监测手段落后，运行治理不便，不符合治理的需要，必须尽快改进。
2 柱上配电变压器低压侧控制装置的现状及存在的问题
潮州市地区目前配电变压器低压侧控制装置主要有三种类型：
(1)闸刀开关带熔断器的方式，约占总数的55％，其型式是在一个铁箱中安装1～2只石板闸刀开关，设备简单，故障轻易发现和修复，造价低，可分路控制的优点。缺点是：
①只有过载保护和短路保护，保护功能简单，安全性能差；
②石板闸刀开关带负荷分合的消弧能力较差，操作人员操作开关时，被电弧烧伤的现象时有发生；
③运行电流大，经常出现开关触点接触不良的现象，故障较多；
④没有安装任何监测仪表；
⑤箱体用普通铁皮制作后只作简单的油漆处理，防锈性能差。
(2)户外低压熔断隔离开关的方式，约占总数量的4％，其型式是将三只单极低压隔离开关直接安装在配电变压器台的横担上，没有外壳箱体，该装置同样具有设备结构简单、故障轻易发现、造价较低的优点。缺点是：
①只有简单的过载保护和短路保护，安全性能较差，过载电流难于控制；
②带负荷分合的消弧能力也较差；
③安装位置占用的空间较大，一般只能安装一组开关，难于分路控制，供电可靠性较差；
④没有安装任何监测仪表，不利于配网运行分析。
(3)综合配电箱方式，约占总数量的41％，该装置是在一个箱体内安装有二只刀熔开关，三只电流表，一只电压表，一只有功电能表，一只无功电能表，三只电流互感器。该装置既有分路控制功能和保护功能，也有监测功能，供电可靠性较高，是柱上配电变压器低压侧控制装置的发展方向。缺点是：
①该装置同样只有简单的过载保护和短路保护，安全性能差；
②监测手段落后，采集的运行数据较少，没有数据储存功能，不能满足配网运行分析的需要。
3 改进的思路和要求
总的思路是改进后的柱上配电变压器低压侧控制装置集控制、保护、监测、无功补偿为一体的多功能配电箱，在满足供电的安全性、可靠性的前提下，努力提高设备的保护性能和监测性能，造价相对较低，箱体体积小，适合户外的运行环境，功能轻易升级。具体要求如下：
①可分路控制，减少停电面积，提高供电可靠性；
②选用的断路器应有过载保护、短路保护、欠电压保护的功能，确保设备的安全运行，缩小事故的影响范围；
③应有剩余电流保护的功能，能对人身触电提供间接保护，能对过电流保护不能检测出的接地故障而可能引起的电气火灾危险和其它危险提供保护。潮州地区因设备漏电或误触带电导体造成人身伤亡的事故有二十多起，由于接地故障引起的火灾事故也有多起，假如配电线路装有上述新型剩余电流动作保护器，触电事故就可以大大减少；
④应有高低压缺相保护，相线与中性线反接保护、低压断中性线保护功能。
⑤应加装低压避雷器，减少雷电压和操作过电压对设备的损害；
⑥应尽量加装无功补偿装置，降低线损，改善电压质量，提高变压器的供电能力；
⑦监测功能应有先进的监测手段和记录数据；
⑧功能应易升级，电气设备应尽可能预留有配网自动化控制和数据遥测功能的接口或控制模块的接口；⑨尽可能形成标准化系列，只有标准化才能提高设备运行治理的水平；
⑩体积小、防湿、防高温、防沙尘的户外运行环境。
4 改进的设计方案
根据以上改进的思路和要求，假如选用通用的断路器和仪器设备，采用常规的继电保护方式，电气元件的数量必定较多，产品的体积也必然非常庞大，只能用于室内变配电所，不适合户外配电变压器的使用。因此必须选择先进的、多功能的、集成型装备。
改进后的低压侧控制装置的电气结线方案见表1，方案01的断路器选用带剩余电流保护的塑料外壳式断路器，有过载、短路、欠电压和漏电保护的功能；缺相保护器选用紧凑的智能缺相保护器，有高低压缺相保护、相线与中性线反接保护、低压断中性线保护的功能；监测仪表选用带无功自动补偿控制模块的配变综合监测控制仪，记录的数据丰富，能记录实时的运行参数，也能储存历史数据，可满足线损、无功和电压质量、供电可靠性等配网运行分析的需要。此方案适宜用于变压器容量较小，只有一条低压线路，无功及电压质量较高的配变台区；方案02和05适宜用于变压器容量较大，无功及电压质量较高的配变台区；方案03和06适宜用于变压器容量较大，无功及电压质量不符合要求的台区；方案04适宜用于变压器容量较小，只有一路低压出线，无功及电压质量不符合要求的台区。改进后的箱体，建议选用不锈钢外壳喷漆。
表1 柱上配电变压器低压侧控制装置的改进方案
方案号010203040506主接线图主
电
路
电
气
元
件断路器122133电流互感器333333熔断器1～61～61～6交流接触器1～61～6电容器1～61～61～6避雷器33333配变综合监测控制仪
(带无功自动补偿控制)11111智能缺相保护器12211箱体外形参考尺寸(mm)
（长×宽×高）650×425
×1020650×425
×1020850×520
×1150850×520
×1150650×425
×1020850×520
×1150由于柱上配电变压器的负荷和运行情况不断发生变化，为避免重复投资，建议选用方案06作为基本配置。安防之家专注于各种家居的安防,监控,防盗,安防监控,安防器材,安防设备的新闻资讯和O2O电商导购服务，敬请登陆安防之家：http://anfang.jc68.com/
