10kV環網柜應用問題及處理措施

黃一心

摘要：隨著我國社會經濟的發展，人們的生活環境不斷變化，電力設備的增加使人們對電力有了更高的要求。配電系統中，由于環網柜的出現，傳統的樹干式和放射式配電網絡被取代，環網柜中的環網柜箱變運行情況對環式配電系統有著直接的影響。在電力系統運行的過程中，由于多方面的原因，環網柜箱變出現不同的故障，需要采取相應的檢修和故障處理措施，保證配電網建設的有效開展。該文對配電環網柜的結構和優點進行分析，對其檢修和故障處理進行探究，以供參考。

關鍵詞：配電環網柜;問題;措施

引言

以往對10kV線路進行建設時，都采用放射式或樹干式的線路連接形式，這些形式均會由于一點產生故障導致大規模停電，對用戶的正常用電造成影響，降低供電的可靠性及穩定性。對此，需要在明確環網供電特點和優勢的基礎上，對其具有的提高供電可靠性作用予以分析研究。

110 kV 環網柜的種類及特點

1.110 kV 環網柜分類

簡單而言環網柜是一組高壓開關設備裝在鋼板金屬柜體內或做成拼裝間隔式環網供電單元的電氣設備，其核心部分采用負荷開關和熔斷器，具有結構簡單、體積小、價格低、可提高供電參數和性能以及供電安全等優點。是一組為環網供電而存在的高壓開關設備，當前 10 kV 環網柜一般使用三相聯動的SF6 氣體負荷開關或者斷路器，以及通過性能好的彈簧實現開關的快速有效分合而保證環網柜及時可靠地做出反應。環網柜分為很多種，一般按照絕緣類型可以分為空氣絕緣環網柜和 SF6 絕緣環網柜兩種。以上兩種環網柜能夠對線路上的正常電流進行接通和切斷，以及在出現故障時斷開工作的變壓器和故障電流，以起到對電力系統有效控制和保護的作用;另外，按照運行環境和工作地點分為戶內環網柜和戶外環網柜，按照在環網中使用功能的不同可以分為進線環網柜、出現環網柜和聯絡環網柜等;按照開關設備分類，可分為負荷開關柜、斷路器柜、電纜連接柜、高壓計量柜、GIS 等。

1.2環網柜的特點

配網 10 kV 環網柜廣泛應用于城市大型公共建筑、高層建筑住宅小區、工廠企業負荷中心的電站以及外電纜分支箱、預裝式箱式變電站。配網 10 kV 環網柜能夠在城市中得到如此泛的運用，在于它有下述優點。1）設備可見斷口，能夠準確快速地確認開關分合位置，保證配網運維人員操作與維修工作人員的生命安全。2）環網柜可采用全密封、全絕緣結構，甚至能夠適應任何戶外環境。3）環網柜內各部件排列緊湊，因而環網柜較其他電氣設備部件而言，體積較小，重量輕，所占用的面積也不大，非常有利于提高土地使用效率。4）環網柜相對于其他電氣設備部件，組成比較簡單，有利于安裝，擴展性好，具有操作更加方便、可靠、安全、免維護等特點。

2.10kV環網柜的現狀分析

現階段，SF6氣體絕緣、固體絕緣以及環保型氣體絕緣是主要的絕緣形式。SF6氣體絕緣主要介質是SF6氣體，其具有穩定的化學性質，同時在絕緣和滅弧性能上也存在著十分顯著的優勢。SF6氣體絕緣環網柜的體積相對較小，結構也更為合理，具有良好的適應性。但是其本身也是一種溫室氣體。站在環保的角度上來說，SF6的應用會受到較大的限制。此外氣體泄漏也是其在應用中必須要關注和重視的重要問題。環氧樹脂是固體絕緣中應用的主要材料，合理應用固封極柱技術可將多個構件組合為統一的整體，其體積較小，結構合理，擴展靈活性較強，具有一定優勢。環氧樹脂在使用過程中對環境影響較小，但環氧制品生產過程中對于環境的影響以及后期物質回收處理等問題依然需要進一步分析和研究。

3.10kV環網柜類型、保護和應用

3.1HXGN-10型環網柜

這一系列的環網柜均采用鋼板制作的外殼，在柜體上設有四根立柱，由上、板，前、后板與側板幾部分組成。柜的正面設有用螺釘進行固定的門。在門上還設有人工觀察窗，能對負荷開關及接地開關實際問題進行觀察。另外，在柜體頂部還能以用戶的實際要求為依據，安裝儀表箱。裝于環網柜的負荷開關一般為產氣式，既沒有油，又沒有毒，而且結構十分簡單，操作時的力很小。在開關和正面板間，還設置了機械聯鎖，其操作關系為：①將接地開關合閘以后，不可對負荷開關進行操作，但可將正面板打開;②將接地開關分閘以后，可對負荷開關進行操作，但不能將正面打開;③將負荷開關分閘以后，可對接地開關進行操作，也可將正面板打開;④將負荷開關合閘以后，不可對接地開關進行操作，也不可將正面板打開。

3.2環保氣體絕緣環網柜

環保氣體絕緣環網柜以環保氣體（如少量SF6與N2混合氣體，干燥空氣，N2）為主要絕緣介質，使用真空滅弧室作為開斷滅弧元件，并將真空滅弧室及一次導電回路固封在環氧樹脂殼體或不銹鋼氣箱中。此外，三工位隔離接地開關能夠確保設備的安全與平穩運行。環保氣體絕緣環網柜的特點如下：首先，采用環保氣體：產品不使用任何有害氣體和溫室氣體，所使用材料90%以上都是可回收材料，環氧樹脂等零件占比小于10%，滿足絕緣性能要求的同時，不污染環境，后期不需要開展氣體回收就能夠達到環保的要求。其次，安全可靠：一次導電回路部分密封在環保氣體中，不受外界環境條件變化的影響，適合高原、污穢、潮濕的各種惡劣場所，氣箱微正壓設計，氣密性好，漏氣率低，可達30年不用補氣。再次，免維護：所有高壓元件均為封閉設計，零部件無銹蝕現象，電氣、機械性能穩定、可靠，實現免維護。從環境和市場長遠發展的角度看，環保氣體環網柜相比其他環網柜在技術、經濟性、環保性等方面具有較大的優勢;此外，智能化的供電設備將是未來發展的方向，如何實現一二次融合，減少配電自動化安裝調試和維護的工作量。

3.310kV環網柜應用

截至目前，環網柜被提出的時間還比較短，但得到了很廣泛的應用，其原因為近幾年興起的工業企業建筑與事業單位建筑，在供配電方面，主要為小型容量，且配變都在1250kVA以內。針對這一電力用戶，雖然環網柜稱不上完美，但能足夠勝任。伴隨城市進一步建設和發展，高層與超高層建筑陸續拔地而起，建筑的變配電所大多處于地下，為滿足消防要求，對變配電設備而言，應實現無油化，同時為了充分利用建設面積，對于變配電設備，應實現小型化，所以具有體積較小和無油無毒特點的環網柜就得到了很廣泛的應用。環網柜不僅結構簡單，而且運行穩定、安全和可靠，基本不需要復雜的維修，用于運行的費用很低，與傳統開關柜相比，有著突出的優勢。但環網柜對負荷開關提出了更高要求，不僅要具備高性能，而且體積應盡可能的小，所以在這種情況下負荷開關的得到快速發展，出現了很多種新負荷開關，同時這樣也會促進環網柜發展。目前的環網柜除性能優良外，還實現了系列化，使其適用范圍得以進一步擴展。

結語

隨著社會的發展和人們需求的增加，傳統的配電網絡已經無法滿足電力需求，電力企業應當采取相應的創新措施，構建更加完善、高效的配電網絡，配電環網柜應運而生。借助配電環網柜系統，有效提高電力輸送效率和質量，優化傳統電網中的問題，為檢修工作的開展提供便利。工作人員根據實際情況采用現代化技術，并且在柜箱變的運行檢修中使用，有效提高其運行檢修和故障處理技術水平。

參考文獻

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