1 0 k V環(huán)網(wǎng)柜全絕緣和半絕緣型的選型要點、運行維護的要點探析

南通市海安縣供電公司 陳曉云

1 0 k V環(huán)網(wǎng)柜全絕緣和半絕緣型的選型要點、運行維護的要點探析

南通市海安縣供電公司 陳曉云

10kV環(huán)網(wǎng)柜是配網(wǎng)的重要設(shè)備，保證其健康運行是實現(xiàn)“多供電、供好電”的重要保障。首先從絕緣角度對10kV環(huán)網(wǎng)柜的分類進行闡述，其次根據(jù)應(yīng)用實際對各類環(huán)網(wǎng)柜的選型做探討，最后結(jié)合運行經(jīng)驗就環(huán)網(wǎng)柜的運維要點進行探析，本文可作為配網(wǎng)運維的有效借鑒。

環(huán)網(wǎng)柜；選型；運行維護

隨著城市化進程的加快，環(huán)網(wǎng)柜在配網(wǎng)層面的應(yīng)用越來越廣泛，環(huán)網(wǎng)柜故障將引起較大范圍的停電。在實際運行中，由于環(huán)網(wǎng)柜選型、運維不當(dāng)而發(fā)生事故的現(xiàn)象多又發(fā)生，應(yīng)針對該問題進行細致研究。

1 環(huán)網(wǎng)柜分類

目前，常根據(jù)環(huán)網(wǎng)柜絕緣格局將10kV環(huán)網(wǎng)柜分為全絕緣型和半絕緣型兩大類[1]。

1.1 全絕緣型要點

該類環(huán)網(wǎng)柜以整體氣包(SF6氣體)包裹母線、三工位開關(guān)、地刀等幾乎所有高壓帶電體，僅留出電纜樁頭供插拔式電纜頭連接，典型產(chǎn)品有ABB公司的“SAFE型柜”、施耐德電氣的“SM6型柜”、珠海歐瑪嘉寶的“GAE型柜”和深圳惠程的“HFK型柜”等。顯然，由于帶電體被密封，使得外界腐蝕因素難以入侵(插拔式電纜頭外有厚重固體絕緣，一旦裝上也可視為與外界隔絕)，因此全絕緣型環(huán)網(wǎng)柜的最大優(yōu)點是抗腐蝕，且體積小，但其價格相對要高。

1.2 半絕緣型要點

該類環(huán)網(wǎng)柜除了開關(guān)被SF6氣體包裹外，母線、地刀、電纜頭全部暴露在空氣中，典型產(chǎn)品有阿海琺(現(xiàn)并入施耐德電氣)的M24、M24+型柜、北京ABB的Uniswich柜、寧波天安的HXG型柜等。與全絕緣型環(huán)網(wǎng)柜相比，半絕緣柜的優(yōu)勢是價格便宜，但容易被潮氣侵襲而發(fā)生放電并最終炸裂。

2 選型要點

根據(jù)前文關(guān)于兩種環(huán)網(wǎng)柜的簡明分析，不難得出以下結(jié)論。

2.1 以使用場合的特性作為設(shè)備選型的首要依據(jù)

環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)用的目標(biāo)是在減少架空線的前提下保證供電可靠性，因此運行安全性是第一需要。關(guān)于使用場合的特性，主要包括以下幾方面：戶外還是戶內(nèi)；潮氣情況如何；低壓電源供應(yīng)情況如何；安裝占地的允許情況。

下面逐一進行剖析：①由于半絕緣環(huán)網(wǎng)柜的母線暴露于空氣，因此肯定不能用于戶外(即使是箱變也建議不考慮)；②對于開閉所情形，若沒有架空層或者單獨電纜層，潮氣情況一般不輕(特別對于南方多雨地帶)，也建議使用全絕緣柜；③對于220V電源缺乏的開閉所，因除濕機、空調(diào)等無法配置，也建議不用半絕緣柜；④在場地有限但出線路數(shù)要求多的情況下，只能選用全絕緣柜。

2.2 以技術(shù)完善性作為設(shè)備選型的次要依據(jù)

環(huán)網(wǎng)柜的絕緣依賴SF6氣體，若該氣體泄漏情況下操作開關(guān)將造成人身事故和設(shè)備損壞。因此，應(yīng)從氣包密封可靠性和漏氣警示兩個層面統(tǒng)籌考慮來確定設(shè)備型號。如某些環(huán)網(wǎng)柜無SF6監(jiān)視表計，原因是廠家認為多一個表計多一個潛在泄漏點；有些則每個間隔設(shè)一個表計，且表示漏氣率可控。應(yīng)注重大范圍運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，以便在詳盡技術(shù)比選情形下進行合理擇定。

2.3 以工頻耐壓高低作為設(shè)備選型的第三依據(jù)

由于電力環(huán)境不同，歐洲國家的配網(wǎng)以20kV電壓運行[2]，而我國仍以10kV為主，這就造成了合資產(chǎn)品(如M24+柜和SAFE柜)和國產(chǎn)產(chǎn)品(如HXG型柜)在工頻耐壓上的區(qū)別：合資產(chǎn)品可以承受20kV電壓，國產(chǎn)品牌只能承受10kV電壓。因此，在資金寬裕情形下，可以優(yōu)先考慮合資品牌，特別對于某些要進行20kV試點改革的地方更為合適(這些地方推行20kV，僅需更換環(huán)網(wǎng)柜的熔絲和CT、PT即可)。

3 運維要點

要保證環(huán)網(wǎng)柜持續(xù)運行健康，除了“先天”因素(合理選型)外，還要重視“后天”因素(科學(xué)運維)。

3.1 全絕緣型柜運維

全絕緣型柜也稱充氣柜，其在一定程度上是免維護的[3]。但其薄弱點也有：①插拔式電纜頭；②氣包漏氣可能。圖1所示為因插拔頭制作不良引起的事故。另外，全絕緣柜的SF6氣體含量大，較半絕緣柜更易漏氣。所以，對于全絕緣柜的運維，要點是采用科學(xué)手段(如局放檢測)檢查插拔式電纜頭有無放電、關(guān)注柜體氣體壓力是否在表計的綠區(qū)。

圖1 因電纜頭制作不良引起的環(huán)網(wǎng)柜故障

3.2 半絕緣型柜運維

半絕緣柜在干燥環(huán)境中運行穩(wěn)定(可無故障運行15年以上)，可僅關(guān)注其是否漏氣(通過柜體上的氣壓表或者開閉所內(nèi)的SF6檢測儀)、以及操作機構(gòu)是否卡澀即可。

對于潮濕環(huán)境或地勢低洼處的半絕緣柜，則應(yīng)做好多方面的運維工作：①保證室內(nèi)通風(fēng)良好。可采取的手段有增加排風(fēng)機、開挖通風(fēng)網(wǎng)等；②確保陰雨天濕氣的快速排除。可采取的手段有加配除濕機、空調(diào)(梅雨季節(jié)開閉所濕度要求控制在80%以下)，做好電纜層封堵(不只是電纜進戶處，還包括電纜層地面的滲水處理)。③加強夜間巡視頻次(巡視要點是在無燈光情況下通過觀察窗觀察環(huán)網(wǎng)柜的熔絲部位有無放電)，對于有放電痕跡的設(shè)備，宜盡早安排檢修(可以更換，也可采取增加絕緣擋板、絕緣包覆等措施)。④積極實施紅外測溫，有條件建立紅外圖譜庫，以便進行不同時間段的比對，掌握設(shè)備發(fā)熱趨勢。⑤把好驗收關(guān)，特別對于隱蔽工程的施工要全程參與，做好持卡驗收工作。

4 結(jié)語

針對不同環(huán)網(wǎng)柜的優(yōu)勢和劣勢，提出差異化的選型策略以及運維策略。本文的研究層次清晰、內(nèi)容詳實，可作為環(huán)網(wǎng)柜管理部門的有效工作參考。

[1]王陽．戶外環(huán)網(wǎng)柜凝露現(xiàn)象分析及解決方案[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014:15(2): 74-76．

[2]羅勇．配電環(huán)網(wǎng)柜防誤閉鎖技術(shù)的應(yīng)用[J]．貴州電力技術(shù),2014:17(7): 31-32．

[3]盧起沛．配電環(huán)網(wǎng)柜箱變的運行檢修與故障處理[J]．科技風(fēng),2013: 11(6):248-249．

陳曉云（1970—），江蘇南通人，大專，海安供電公司電氣工程設(shè)計人員。