小区配电柜常见故障分析及其优化选择
摘 要：电力作为当今重要的能源形式之一，除了要保证有电可用之外，还必须要保证供电的稳定性、可靠性以及较高的电能质量。因此，科学合理地分析配电系统中的各种配电设备容易出现的问题则显得非常重要，其中配电柜的常见故障及其相对对策分析则更加必要。配电柜在结构上来讲比较复杂，所以在故障形式上也比较多元化，因此给工作人员准确判断及维修带来一定的困难，本文从配电柜常见故障及其优化选择方面来进行探讨，以期研究结果可为类似领域的工作者提供一定参考价值。
关键词：小区配电柜；常见故障；优化选择
0. 引言
电力系统由发电厂、电力网和用户组成。电力网是连接发电厂和用户的中间环节，它由输、配电线路和变电所组成。电力系统中的用户，按照用电量的大小和工矿企事业的规模可连接在电力网的各个电压等级中。地面通常采用3-10KV电压向高压电动机供电，低压动力照明则采用380/220V电压供电。小区配电柜相当于一个小型的独立变电所，将电能分配到各个需要用电的地方。
1. 关于配电变压器杆架式改台屋式安装的问题
在第一次市政电网改造时，由于需要改造的面很广，而改造资金十分有限，故当时的改造方案不提倡配电变压器采用台屋式安装，而要求采用杆架式安装。不但配电变压器是杆架式，而且低压配电箱也是杆架式，即悬挂在配电变压器底部。这样确实节约了一些资金，但经过几年的运行表明，这种装置运行非常不方便，尤其是低压配电箱的情况更为突出：首先，设备露天后锈蚀、老化和易受外力破坏等问题难以解决；其次，农村低压电网一般采用TT接线形式，剩余电流动作保护器的总保护装置管理非常困难；第三，低压配电箱安装位置很难选择，由于低压配电箱配置比较多，箱体往往比较大，悬挂在电杆上运行很不方便，故一般悬挂在配电变压器的底部。此时配电变压器底部本身对地距离为2.5m，再在其底部悬挂低压配电箱，则配电箱底部对地距离只有1.5m左右，因此，影响行人的安全。
鉴于上述种种原因，目前许多单位将配电变压器杆架式安装改为低压配电室安装的方法，即将低压配电柜安装在室内，有的甚至将配电变压器也一并放在室内。这种方案是可取的，因为许多小区拿出一小块土地建一个小小配电房还是可行的，增加的投资也不大，而运行的可靠性却可大大提高。但配电室大小要适宜，要根据电网的实际来确定建设规模。在建设时，相关的要求不能降低，例如：防渗漏水问题、防小动物问题等。
2. 配电柜电气故障及机械故障
配电柜一般有两种故障类型，一是电气故障，二是机械故障。故障表现出的形式主要也是有两种，使正在运行的设备突然跳闸，无论电动还是手动都不能分合闸。故障类型：在运行中突然跳闸；储能故障；合闸故障；分闸故障。
比如在运行中出现保护动作-突然跳闸。这是因为在配电柜上装有过流、速断、瓦斯和温度等保护。
另外一种是合闸故障，可分为两种形式，一是电气故障，二是机械故障。合闸方式有手动和电动两种。
注：SA：试验按钮 SW、YW：试验、运行位置开关
DL：辅助开关 HQ：合闸线圈
配电柜分闸故障也是常见类型之一，分闸故障也可分为机械故障和电气故障。电气故障主要有控制回路开路、线圈故障、辅助开关故障等。一般出现这种故障的时候会出现以下现象：若线圈有明显被烧坏的现象（冒烟可保险熔断等）；当辅助开关出现故障时，红灯不会亮电动不能分闸；若是转换开关及其他部位断线而导致跳闸线圈不通电，这就是控制回路开路故障。在配电柜常见故障中，有一些故障部位会出现比较多的是如紧固部位松动或传动部件磨损，这一类就是机械故障。
3. 配电房高低压配电柜的优化选择
3.1 配电房高压配电柜的优化选择
优化选择配电房的高压配电柜时需要考虑以下三个方面：
1）运行中的高可靠性。选择高压配电柜时需要考虑工程投资情况、与原有相关高压设备的配套情况、高压配电柜供电可靠性等方面的因素，其中供电可靠性是影响高压配电柜选择的最为主要的因素。具体而言，手车柜中可抽出部件安装于可独立完全移出或加以替换的小车上，在主回路带电时也不例外，故具备更换方便快捷、维修安全的优点。但选用手车柜对于土建地坪的施工要求较高，为了便于小车进出开关柜，柜体内轨道顶面应与柜外地面乎齐，有时还应考虑铺绝缘橡胶垫以减小其出入的震动；中置柜从某种意义上可以说是手车柜的改进型，其可抽出部件安装于柜体中部的小车上，移出搬运则采用专用的运载车，在可抽出部件移出装入过程中，运载车底面高度可以按需要调整；固定柜是最早应用的一种柜型，柜体内元件均为固定安装，因此在元器件发生故障的情况下，不便于维修，且需要停电的时间较长，供电的连续性有所降低。
2）实际使用中的高实用性。在今天的市场上，国产高压配电柜和进口高压配电柜各占据着半壁江山。总体而言，两种高压配电柜各有利弊，需要根据实际情况来选择。首先，国产高压配电柜性能可靠、价格适中、售后维护方便，但是通常体积较大，占据的空间较多，如果配电房空间有限，则不选择国产高压配电柜。其次，进口高压配电柜性能可靠、体积较小、元器件布置紧凑，但是价格相对较高，而且售后维修比较麻烦。需要指出的是，由于我国的科技实力不断增长，国产高压配电柜的可靠性也具有较高的保证，因此，在选择高压配电的时候需要根据实际情况来选择，并遵循实用性为主的原则。
3.2 配电房低压配电柜的优化选择
1）明确低压配电柜的主要技术参数，并根据实际需要来进行选择。在优化选择低压配电柜的时候，除了要明确额定电压、额定频率以及额定电流以及柜体尺寸等参数之外，还应该重点关注以下几点：主母线的最大额定电流数值、额定短时耐受电流、峰值短时耐受电流、功能单元形式、内部分隔方式以及外壳防护等级等等。这些参考均具有相关的标准，需要严格依照标准选择，数值不符合工程要求者不能选用。
2）明确低压配电柜对重要元件的要求。首先，基本要求。功能模块化、组装简洁化、柜体外形小型化、安装方式多元化、安装尺寸模数化、提供运行环境温度上限。其次，断路器方面。主母线拥有高分断能力、可以左右安装、允许互换进出线方向、接地保护功能、三段保护保护功能、记忆功能、能够显示不平衡负载、预警功能、事故报警功能、附件齐全性高；此外，还必须拥有开关间联锁、开关与柜门间联锁、机械联锁、前级保护逐级联锁、后备保护逐级联锁、区域选择性联锁、时序联锁脱扣等；同时要求各个附件功能实现模块化。对交流接触器的要求具有多种功能模块，能适应各种电流规格的需要，能采用积木式安装；提高耐受过载电流的能力和分断能力；提高耐高温的能力，在高的环境温度下，接触器应有可靠的动作特性。
参考文献
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