一二次融合環網柜的試驗分析

楊東亮

摘? ?要：為了加快我國電網規模化改造的速度，實現對電網線損實現分區域、分電壓等級、分元件、分臺區的同期管理，降低線損率，提高線損管理水平，國家電網針對電氣設備中一二次設備不匹配的問題提出了新的結構要求和試驗要求。本文以一二次融合環網柜為例，簡單介紹了什么是一二次融合環網柜和一二次融合環網柜的基本結構，并對一二次環網柜的試驗內容、在實驗中遇到的問題及相應解決措施進行了探究。

關鍵詞：一二次融合? 環網柜? 試驗

中圖分類號：TM643? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）05（c）-0159-02

我國目前運行的一二次融合環網柜的一次設備和二次設備大多數采用的分開招標的模式購買，在使用前鮮有進行過聯合運行測試，且不同廠家生產的一二次設備規格、質量不一，其兼容性、功能擴展性和互換性差，導致一二次融合網柜線功能性和安全性無法得到保障，出現線損難以計算、單相接地故障等多種問題[1]。為了符合國家電網對一二次設備提出的新要求，對一二次融合網柜的結構和試驗進行分析是有必要的。

1? 基本概述

1.1 一二次融合的含義

一次回路是指設備的主要回路，即該設備為了實現其功能的回路;二次回路是指對一次回路設備進行保護、控制、測量的設備按照一定順序連接構成的回路;一二次融合就是將一次回路和二次回路通過合理的方式連接到一起，以提高設備的效率、可控性和安全性[1]。

1.2 環網柜概述

環網柜根據其結構分為空氣絕緣、SF6絕緣。其中SF6負荷開關具有獨特的優勢，在使用上可以實現接通、斷開和接地。而且抗壓能力較強，適用于在城鄉電網中應用。其實，環網柜屬于一組電氣設備，它是由多個裝在非金屬絕緣體中的輸配電氣設備采用間隔拼裝方式組成環網供電單元。它以負荷器和熔斷器為核心，具有造價便宜、工藝簡單、體積小、維護廉價的優點，作用是提高供電參數、供電性能和供電安全。被廣泛應用于城市住宅區和工業區的配電站及箱式變電站中。

2? 環網柜的基本結構

環網柜由三個單元及相應輔助結構構成。三個單元為：斷路器單元、負荷開關單元、帶隔離開關的母線電壓互感器單元。輔助結構包括底座、站所終端和航插電纜。三個單元分別固定在底座上，相互之間有一定間隔。環網柜的體積不易過大，加上底座高度應小于等于180cm，為了便于運輸，環網柜底座需留有叉車插槽以及整體吊裝的吊柱。站所終端通常置于環網柜側面，不固定在底座上。斷路器單元和負荷開關單元各自配置1只26芯航空插座，母線電壓互感器單元配置2只26芯、1只20芯和1只4芯航空插座。航空接插插頭、插座采用螺旋紋結構鎖緊，防止誤插，插針和導線的端接采用焊接方式，保證其穩定性[2]。

3? 一二次融合環網柜試驗內容

3.1 結構及外觀檢查

主要檢查環網柜的結構是否完整，包括電壓互感器、電流互感器、配電終端、各類接口是否符合處于正確的位置，是否有損壞，航插電纜是否密封;帶電顯示器、警示標志、各類示意圖、氣壓指示器等外在標志是否清晰。

3.2 功能試驗

功能試驗包括4個部分：（1）絕緣試驗，主要測試絕緣電阻是否有效，是否能承受對工頻電壓和雷電沖擊。（2）準確度試驗，先分別運行一次設備和二次設備，檢查設備獨立運行準確度，無誤后，進行成套試驗。（3）配套電源能力試驗，測試配套電源是否能夠獨立滿足配電終端線損模塊、配套通信模塊、正常開關機模塊的同時運行。（4）傳動功能試驗，測試其基本功能、遠程控制功能和遠程通信功能。

3.3 故障與安全性試驗

檢查各類參數配置是否正確，是否有接地故障、短路故障和功能故障。并試驗其保護裝置在故障發生時的運行狀況，能否滿足應急要求。最后對整體結構進行抖動試驗、高溫環境試驗、低溫環境試驗。

4? 一二次融合環網柜試驗中的問題

4.1 結構及外觀檢查方面的問題

大多數廠家和用戶更看重設備結構的完整性，反而在一定程度上忽略了其外在的標志的完整性，在使用過程中形成了一種潛在的危險。很大一部分環網柜出廠時未配置帶電顯示器，未粘貼警示標志和各類示意圖等。當設備正常運作時，外在標志形同虛設。但是當設備出現問題時，各種外在標志能幫助用戶更快地發現問題和解決問題。無論是廠家還是用戶，必須詳細按照要求來檢查設備是否完整。

4.2 絕緣試驗方面的問題

該問題屬于設備功能性問題，廠家和用戶都比較重視。大多數廠家都會對設備工頻電壓承受能力進行試驗，不合格產品較少。但受限于資金和技術不足，部分廠家無法對設備進行雷沖試驗，導致用戶無法設計合適的防雷沖措施對設備進行保護。對于這種情況，廠家之間應該加強合作，沒有能力進行雷沖試驗的廠家可以到有能力的廠家處進行實驗。另外，用戶在接收設備后，最好進行一次完整的絕緣試驗，因為絕緣體可能在運輸或安裝過程中損壞。

4.3 準確度、帶載和傳動試驗方面的問題

諸如此類問題的產生源頭一般在于一二次設備自身精準度的問題或者是一二次設備匹配度不夠高。主要問題有：零序電壓和零序電流誤差超過允許的范圍、不能進行遠程控制和遠程通信、配套電源不能滿足滿負荷運行的需求[3]。在出廠前，終端設備必須要經過相關機構進行精準的測試，或者向已通過測試的廠家購買。盡可能從同一廠家購買一二次設備，這樣在匹配度上就有了一定的保證，尤其像各類接口和插頭是否存在松動的情況。

4.4 故障與安全性試驗方面的問題

排除故障、保障安全是二次設備的核心任務。由于該項試驗內容較多，難度大，部分廠家難以保證試驗質量。產生的問題也較多，例如，金屬性接地故障、小電阻接地故障、高阻接地故障、電路短路、小型配件因抖動脫落、部分元件因高溫或低溫產生故障等[3]。想要解決這個問題，只能通過加大出廠前試驗的投入力度，或者交付專業機構進行實驗。

5? 結語

通過分析一二次融合網柜結構設計和功能試驗的要求，我們發現想要生產出符合當下環境需求的優秀產品，有賴生產廠家（包括各元件、配件、插件、組裝等）對國家電網的要求有詳細了解并嚴格遵守要求。有關人員在設備出廠前，必須按照要求對設備進行檢查和試驗，用戶在接收設備時要進行2次檢查和試驗，保證設備運行的效率和安全，為我國電網的規模化改造做出貢獻。

參考文獻

[1] 曹為正，張志良.淺析一二次融合環網柜的試驗[J].科技經濟導刊， 2018（19）：82.

[2] 胡凡君，張勤，李鵬，等.基于NPE算法的環網柜故障檢測方法研究[J].自動化儀表，2017，38（10）：69-73.

[3] 李紅青，張志丹，朱吉然，等.配電網新型一二次融合成套設備測試方法研究[J].湖南電力，2018，38，239（2）：47-52.

[4] 吳剛.加速業務融合 促進配網調度管理工作穩步推進[J].經營管理者， 2015，10（36）：92-93.