浅谈油田低压配电柜的选型及低压电器的选择

【摘要】随着工业技术的发展，电力已当今重要的能源形式。，在油田低压供电系统中启用配电柜越来越多，如何科学合理地选择低压供电系统中的各种配电设备则显得非常重要，但是由于低压配电柜种类繁多、性能各异，因此，我们要明确各种型号低压配电柜的性能参数以及低压配电柜对主要元件的要求。本文将重点分析和探讨大庆油田使用的低压配电柜的型号以及重要元器件的选择。

【关键词】低压配电柜 重要元器件 优化选择

1 低压配电柜型号简介

目前我国主流的低压配电柜主要有GGD型交流低压配电柜、GCK低压抽出式开关柜、GCS低压抽出式开关柜以及MNS低压配电柜等。

1.1 GGD 系列

GGD 型交流低压配电柜是安全、经济、合理、可靠的新型低压配电柜。具有分断能力高，动热稳定性好，电气方案灵活组合方便，系列性，实用性强、防护等级高等特点，可作为低压成套开关设备的更新换代产品使用。适用于变电站、发电厂、厂矿企业等电力用户的交流50Hz，额定工作电压380V，额定工作电流3150A 以下的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。

1.2 GCK 系列

GCK 低压抽出式开关柜由动力配电中心（PC）柜和电动机控制中心（MCC）两部分组成。具有分断能力高、动热稳定性好、结构先进合理、电气方案灵活、系列性、通用性强、各种方案单元任意组合、一台柜体，所容纳的回路数较多等优点。适用于交流50HZ、额定工作电压小于等于660V、额定电流4000A 及以下的控配电系统作为动力配电、电动机控制及照明等配电设备。

1.3 GCS 系列

GCS 柜是两部联合设计组设计，由上海森源电气定点授权的。GCS型低压抽出式开关柜使用于三相交流频率为50Hz，额定工作电压为400V（690V），额定电流为4000A 及以下的发、供电系统中的作为动力、配电和电动机集中控制、电容补偿之用。广泛应用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等场所，也可用在大型发电厂，石化系统等自动化程度高，要求与计算机接口的场所。

1.4 MNS 系列

MNS 型低压抽出式成套开关设备为适应电力工业发展的需求，参考国外低压开关柜设计并加以改进开发的高级型低压开关柜，适应各种供电、配电的需要，能广泛用于发电厂、变电站、工矿企业、大楼宾馆、市政建设等各种低压配电系统。

2 重要低压电器的简介及其选型原则

如图（1）所示，这是大庆油田某厂GGD型配电柜的面板控制图。在图中我们分别标注了重要的低压电器。下面我们将探讨这些低压电器的作用及其选择原则。

2.1 低压电器的规格选择原理

（1）电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；

（2）电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；

（3）电器的额定频率应与所在回路的频率相适应；

（4）电器应适应所在场所的环境条件；

（5）电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求，用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。图1？GGD型配电柜的面板控制图

1、隔离开关2、塑壳空气开关3、交流接

触器4、铜排5、中间继电器6、热继电器

7、接线端子

2.2 隔离开关

隔离开关的作用是将需要检修的电气设备与电网的带电部分隔离，保证检修工作的安全。其规格选择主要是能承电路中的短路电流，需要通过公式（1）计算出配电柜的最大短路电流。 从而确定隔离开关的选择。

I=P/U （式1）公式中：I为最大短路电流；P为总功率；U为承载电压。

2.3 塑壳断路器

塑壳断路器，俗称空气开关，指具有保护自动分断功能并在空气介质中完成分断灭弧作用的自动断路器，一般常用的多具有过负荷热脱扣和短路瞬间电磁脱扣作用，脱扣后可以重新合闸。断路器与隔离开关最大的区别，除自动脱扣功能外还具有灭弧功能，利用附加的灭弧装置快速分断因空气电离产生的电弧。

塑壳断路器的主要选择依据：电动机在起动瞬间有一个10～20s的启动尖峰电流是额定电流的4～7倍。避开电动机起动时所引起的这个尖峰电流，保护单台电动机的断路器，要有个7倍额定电流下的可返回时间电动机实际起动时间的考核指标。对于接有几台电动机的配电线路上的断路器，要考虑3倍额定电流下的可返回时间线路中最大起动电流的电动机的起动时间。可返回时间一般有l～15s数档，在设计时可按电动机实际起动时间选用其中的一档。2.4 交流接触器

交流接触器主要有电磁系统、触头系统、灭弧装置、绝缘外壳及附件等四部分组成。当线圈通电时，静铁芯产生电磁吸力，将动铁芯吸合，由于触头系统是与动铁芯联动的，因此动铁芯带动三条动触片同时运行，触点闭合，从而接通电源。当线圈断电时，吸力消失，动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离，使主触头断开，切断电源。

交流接触器的规格选择应依据接触器的控制对象、操作次数及使用类别、使用位置处线路的额定电压、负载容量、接触器主触头的额定电流等因素选择相应类别的接触器。

2.5 热继电器

热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。

在对热继电器规格进行选定时，要确保热继电器的额定电流大于电动机额定电流。根据该额定电流来选择热继电器的型号。热继电器的热元件的额定电流应略大于电动机额定电流。当电动机启动电流为其额定电流的6倍及启动时间不超过5S时，热元件的整定电流调节到等于电动机的额定电流；当电动机的启动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车时，热元件整定电流调节到电动机额定电流的1.1-1.15倍。

3 小结

本文简单介绍了在油田单位主要应用的低压配电柜的型号并对其主要电器件的选择原则进行了探讨，在以后的工作中，我会继续学习配电柜的知识，不断从实践中总结经验。

参考文献

[1] 工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册[M].中国电力出版社，1997

[2] （德）k laus kosack，胡明忠，胡沫非.低压开关电器和开关设备手册选用准则与设计指南[M].机械工业出版社，1999