摘要
对流程工业(化工油气、矿山冶金、供水和污水处理等)最终用户及工程总承包商(EPC)而言，电气设备的优化始终是首要任务。本文以化工油气行业为例，回顾了低压开关柜设计实践，并探讨了一些关键的设计选择和最佳实践，帮助最终用户在节能增效，可持续发展议程下，将尺寸、成本和碳足迹降低多达10%。主要关注点包括：额定电压的选择，以及数字化和更快速灵敏的保护电器选择所能带来的性能及效能提升。
需要说明的是，尽管各地区的电压、额定值以及定量评估可能存在差异，但文中结论在其他地区和标准下亦具有定性参考价值。
序言
油气化工、煤化工及相关的化学材料生产所创造的价值已经达到国家国民生产总值的10%以上，是国家的支柱产业。化工生产装置大多数以大型化工园区或产业链而集聚，化工生产以连续性及长周期为显著特点，全产业链紧密链接及互补也是化工生产的特征之一，一旦为化工生产装置提供电能的供配电系统因设备或公共电网发生故障(短路、供电中断、电压闪变、电压下降及升高等),可导致全化工园区或全产业链崩溃，造成巨大的经济损失，因电力系统故障而引起的非正常停车也可能诱发工艺设备事故，导致引起火灾、爆炸、危险物料泄漏、中毒及人员伤亡等重大安全事故，因此化工生产装置对供配电系统的安全性、稳定性及可靠性有着近乎苛刻的要求。
伴随着石化行业的升级转型，产业向高端化、绿色化、智能化发展，单套化工生产装置逐步向大型化发展，导致化工生产装置中低压电动机的容量也越来越大，低压变配电系统中配电变压器、低压开关柜母线电流、电动机控制单元容量也越来越大，由此而导致低压变配电系统发热严重，为企业的安稳运营带来更多挑战。近些年不少企业用户将眼光转向690V低压供配电系统，近10年国内已经有不少用户应用690V低压供配电系统，并且验证了其安全性、可靠性、稳定性及经济性。
690V低压变配电系统因电压提高使低压负荷的输送距离延长至500M甚至更远，因此在化工生产装置规划时可以减少变电所的数量，节约用地及电气设备投资；电流下降可以降低配电变压器的二次电流、低压母线的电流、用电单元的电流、供配电断路器及其他控制器件的电流、MCC单元至用电设备的电流下降可以选择更小截面的电缆，由此可见，由于690V供配电系统电流有效值下降40%,从而可以节约铜材用量，降低低压变配电系统投资，减少由于电流热效应引起的发热，提高低压供配电系统的安全性，同时也降低了系统运行损耗，这对节能减排也有重要意义；另外，应用690V低压供配电系统也改变了传统意义上的中低压分界面，低压电动机的容量可以提升至315KW以上。应用690V低压供配电系统对综合投资成本的影响很难定量分析，本白皮书给出的两个案列分析具有参考价值，从定性的层面考量：减少变电所的建设数量，减少低压变配电系统的电流导致用铜量减少，减少电缆截面积，减少断路器等器件的电流等级，降低运行电能损耗都是显而易见的，这已在许多大型化工园区得到实践验证。
随着新技术，新材料，电力电子技术的快速发展，低压变配电装置，断路器，塑壳断路器，接触器，变频器等适用于690V供配电系统的一次及二次设备已经能够满足工业企业低压变配电系统的要求。如今我们看到施耐德电气，作为专业的电气设备及解决方案提供商，不仅具有满足690V变配电系统的解决方案，也已开始具有前瞻性地，对数字化，智能运维等话题进行积极的探索、论证以及主张。相信在未来的发展历程中，通过工程建设承包商，设备生产服务商及业主的共同努力，低压供配电系统会有长足的进步，技术日臻完善，为用户提供安全，稳定可靠的能源供应，创造更好的社会经济价值。
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