配電環網柜箱變的運行檢修及故障解決

陳嘉豪

摘? ?要：隨著現代社會對電力需求的增加，電力系統也不斷拓展和完善。但是在早期建設的電力網絡中，傳統配電網的配電方式較為滯后，對電力網絡的穩定性與安全性造成了一定的影響。現在的配電環網系統能夠在滿足電力輸配要求的同時，進一步簡化線路布局。配電環網柜箱變電運行對于其運行穩定性與安全性有直接影響，若沒有做好日常養護或出現環網柜箱變故障，整個電力系統的運行會受到較大的影響。因此，檢修人員需要做好配電環網柜箱變的養護與維修工作。

關鍵詞：配電環網;環網柜箱變;電力輸送

隨著現代科學技術的不斷發展，我國電網規模不斷擴大。我國早期建設的電力系統主要是采取放射式配電與樹干式配電形式，但是隨著人們用電需求量的增長，這兩種配電形式無法滿足日益增長的社會用電需求[1]。因此，環式配電模式成為現代電力系統建設的主要形式，其中，環網箱式變壓器對電網運行具有重要影響，而其使用過程中容易受到各因素的影響，發生故障，因此需要重視環網柜箱變的檢修與故障排查，從而確保電網的平穩運行。

1? ? 環式配電網絡的結構與優勢

1.1? 環式配電網絡結構

環式配電網絡結構與傳統的放射式網絡與樹干式網絡有較大的不同，其主要包括開環與閉環兩種結構。小城市由于電力需求較小，因此多采用開環配電系統，其容量較小且整體繼電保護機制較為簡單。大城市由于用電需求量較大，因此多采用閉環配電系統，此類系統具有較高的穩定性，但是由于閉環系統的繼電保護結構較為復雜，因此，繼電保護裝置容易出現故障，加上我國配電系統建設中使用的接線形式不同，雖然性能有所提升，但是后續檢修與故障排查存在較大的困難[2]。

1.2? 環式配電網絡的優勢

環式配電網絡的優勢在于操作簡單、占地面積小且性能穩定，能夠滿足社會大眾的需求。傳統配電網絡無法滿足社會的需求，這也使得環式配電網絡在現代城市中得到了廣泛應用，但是仍存在不足之處，有待進一步的完善[3]。隨著現代科學技術的進步，配電網絡逐漸朝著智能化、自動化、標準化的方向發展，環式配電網絡仍需要不斷地改造和升級，才能為人們提供更加優質的配電服務。同時，環式配電網絡能夠提高管理效率。環網柜箱是其他配電網絡所沒有的設備。目前環式配電網絡中都采取了統一的標準，檢修與故障處理相對比較簡單，其中最主要的是開關斷路器與負荷開關柜的檢修，能夠使用智能化設備進行在線監測，也便于檢修人員的管理，從而提高了系統的運行效率。

2? ? 環網柜的分類與特點

環網柜是環式配電網絡中的開關設備，是安裝在金屬柜中的開關電氣設備，其中最核心的部件是熔斷器與負荷開關，具有結構簡單、經濟實惠、穩定性高的優勢，應在環式配電網絡中廣泛使用。

2.1? 環網柜的分類

環網柜由于具有穩定的供電參數和較高的安全性能，同時體積小，能夠為電網提供有效的保護。一般情況下環網柜都是使用負荷開關或是斷路器，利用彈簧分和開關，從而讓其能夠及時作出控制動作。環網柜可以根據其絕緣類型分為空氣絕緣柜和SF6絕緣柜，這兩種都能夠確保線路電流的接通與中斷。在故障發生之后，環網柜能夠及時切斷線路電流與變壓器，從而保護電力系統。同時，其根據使用位置分為戶內環網柜與戶外環網柜。此外，還可以根據使用途徑不同分為進線環網柜和聯絡環網柜等。

2.2? 環網柜的特點

文章主要針對目前常見的真空環網柜與SF6環網柜進行分析。真空環網柜的特點在于其絕緣方式是采用真空絕緣，但是其對技術指標要求較高，目前實際使用較少。主要是由于真空開關實際操作相對比較復雜，如果使用材料不符合標準或是制造工藝不過關，無法達到相應的技術要求。同時此類設備的檢修難度大，會增加供電企業的生產成本。

SF6環網柜的特點在于其密封性與絕緣性較高。高壓帶電設備通常是安裝在SF6絕緣柜中，不容易受到環境因素的影響。在設計過程中，由于需要將不同的設備組合到儀器，因此通常采用硅膠母線連接器，能夠實現各種設備的連接，同時提供了擴展機會。密封箱中灌注了SF6氣體，從而確保箱內的密封性與絕緣性。但是這對于熔斷器的體積有一定的影響，要求熔斷器能夠匹配箱柜尺寸。目前SF6環網柜的使用較為廣泛，很多廠家都將其作為主推產品，如西門子和施耐德等廠家。

3? ? 環網柜常見故障與檢測

3.1? 常見故障分析

環網柜內部故障主要集中在以下幾點：（1）設備安裝過程中沒有遵循相應的標準或操作不規范，導致爬電距離不符合標準，容易出現安全隱患。（2）環網柜對現場通風條件有較高的要求，但是在實際使用時，環網柜存在縮放的情況，導致空氣間隙沒有達到絕緣標準。外部故障多與惡劣天氣有關，例如雷電擊中電力系統導致設備損壞，雷電會導致瞬間電壓增大，超過系統負荷，對環網柜絕緣造成較大的影響，設備容易損壞。同時在雷電天氣中，設備雖然沒有直接遭受雷擊，但是打雷過程中電磁場對電壓造成了影響，導致絕緣受損。

3.2? 故障檢測與處理

目前常用的故障檢測技術為：（1）超聲波檢測技術。高壓電氣設備內部出現局部放電時會產生超聲波信號，因此該技術主要是利用這一特征從電力設備的外殼上檢測有無超聲波通過縫隙與介質傳播的放電現象。超聲波具有較強的方向性，能量集中且頻率高、波長短，因此檢測相對比較簡單，在實際檢測中若發現超聲波數值超過7 dB，就可以確定環網柜中存在局部放電現象。（2）地電波檢測技術。局部放電產生的電磁波主要是通過環網柜縫隙開孔傳播到環網柜外殼，并且沿著外部接地部位傳播，在此過程中會產生瞬間電壓，雖然僅有幾毫伏，但是可以通過檢測這個瞬態電壓來確定有無局部放電現象。

為了進一步的預防故障的出現，首先需要做好環網柜的布置工作，提高電纜室的位置以及基礎高度。在環網柜箱變設計過程中，需要安裝U型混凝土槽，從而避免積水的影響，但是由于U型槽安裝在地表下，若出現暴雨天氣必然會出現積水情況，容易引發故障。同時，設備內外部溫差過大也容易影響設備的運行狀況，縮短設備的使用壽命。因此在設備檢修過程中，需要按照相應的規定進行停電保護，打開設備之后進行檢修處理。柜箱由于自身散熱能力較差，因此內部容易出現熱量聚集，導致設備損傷。因此，在檢修過程中需要根據設備容量、布局、溫度以及現場情況等信息做好調試工作，確保環網柜箱變達到使用壽命。同時，在檢修過程中還要對環網柜箱變的負荷情況進行檢測，對設備進行清灰處理，避免絕緣子發生故障，同時要做好封戶處理。在現場檢查時要確定電纜固定的穩定性，分析內外部實際運行環境，若外部環境較為惡劣，需要使用優質材質制作箱柜的外殼。

4? ? 結語

隨著社會的快速發展，人們生產生活中對電力的需求量不斷增長，導致電力網絡負荷不斷增加。為了進一步提高配電網絡的穩定性與安全性，電力企業需要優化配電網絡。環網配電柜箱變對配電網絡有直接影響，為了確保配電網絡的配電安全與質量，需要重視環網柜的檢修與故障處理，這就需要不斷地完善環網柜箱變檢修制度，從而確保配電網絡運行的穩定性。

[參考文獻]

[1]常曉亮.配電環網柜箱變的運行檢修及故障處理探究[J].電力系統裝備，2019（17）：176-177.

[2]丁澤宇.配電環網柜箱變的運行檢修與故障處理技術[J].通訊世界，2017（22）：116-117.

[3]王青華，何長燕，趙慶南，等.配電環網柜箱變的運行檢修與故障處理技術探討[J].神州，2018（27）：222.