环网柜在配电网中的应用

环网柜在配电网中的应用

张杰峰

河北电力装备有限公司 056004

摘要：为了提高环网柜应用的有效性，本文先概述了环网柜的种类，然后对环网柜的优点进行了分析，最后提出了环网柜在配电网中的应用策略，以供相关的工作人员参考借鉴。

关键词：环网柜；配电网；应用

1环网柜的种类

1.1产气式环网柜

作为我国最初使用的环网柜，产气式环网柜在20世纪80年代末期至90年代初应用较多。对应的负荷开关借助固体产气材料，制成灭弧元件，而后受到开关分合电流电弧的作用，固体产气材料产生气体，最终达到熄灭电弧的目的。该类负荷开关的主要特点为分合电流与灭弧效果呈正相关关系，此外，产气材料耗尽时间具有一定的不确定性。

1.2压气式环网柜

压气式环网柜的开关属于压气式负荷开关，使用时可以借助压缩空气、压气活塞运行活动进行工作，实现吹弧、气缸空气压缩的目的，进而在电弧拉长处理后可以让电弧熄灭于电流低点。

1.3真空环网柜

当前，我国真空环网柜技术指标相对较高，尚未实现广泛使用。这主要与以下两个方面因素有关：一方面是操作机构方面问题，真空开关操作机构复杂，如果使用质量性能较差的原材料和应用落后的生产工艺，会导致生产的设备质量无法达到相应标准；另一方面，运行维护难度非常大，如对真空环网柜的真空度运行维护检测技术还尚未攻克。

1.4SF₆环网柜

在实际的应用中，SF₆环网柜性能优良，运行安全可靠，不需要充气和维护，应用广泛，如施耐德RM6、西门子8DJ20等。但是，在实际应用中还存在一些问题。第一，组合不够灵活，只能从厂家提供的方案中进行选择，很难满足用户的不同需要；第二，电房设备无法实现扩展；第三，电缆头等专用配件成本较高；第四，对安装要求严格，如果安全技术水平不足，很难取得理想的应用效果。全充气环网柜组合不够灵活，半充气SF₆环网柜在配单网中有广泛应用。半充气环网柜有单元独立气包，扩展和更换较为方便。随着国内生产厂家在SF₆负荷关键技术方面逐渐掌握，很多国产SF₆环网柜质量和数量明显改善。但是，当前10kV、20kV的SF₆环网柜市场，还以ABB、施耐德等为主。

2环网柜的优点

2.1防止误操作，保护人身安全

目前，市场上的环网柜产品比较多，有的产品采用的真空负荷开关具有三工位的高压功能，即隔离、接地和关合。这种设备的隔离开关和接地开关之间接口比较清晰，同时负荷开关和隔离开关具有自动联动的功能。也就是说当真空负荷开关断开后，隔离开关也会随之断开，并且断口清晰可见，当真空负荷开关合闸时，隔离开关会首先自动关闭。为了进一步提高整个系统的安全性，有些产品会在柜中安装内部故障电弧限制装置，在发生故障时能够迅速熄弧，在故障排除后只需要对开关柜做个简单的检查就能使用，从而了降低了对装备本身的损坏，保证了人身和设备的安全。

2.2具有较高的性能指标

真空环网柜、SF₆环网柜操作频繁，其合分额定有功负载次数高达100次，是产气式、压气式等一般负荷开关的10倍以上，同时具有良好的开断能力，能够耐受较高的电流。

2.3维护方便

环网柜安装在配电房内，这就有效的避免了人为因素对其工作带来的干扰，在封闭的条件下，还能降低天气对操作的影响。而且柜面的设计更加人性化，各种接线方式提示在柜面清晰可见，可以给操作带来一定的指导作用。一些产品上还将操作应该注意的问题标注在柜面上，进一步降低了人员误操作的发生率。大部分环网柜产品都会安装可以检测主回路带电状态的装置，这样就可以提示相关的带电情况，还能和电磁锁结合实现关闭手柄门，减少误操作的发生。在具体维护过程中，要注意对其避雷装置的维护，有条件的话要进行每年一次预防性的试验，以确保避雷装置正常工作。

3环网柜在配电网中的应用策略

3.1合理选型

合理选型是环网柜应用效果的重要保证，必须引起相关人员的重视。环网柜包括负荷开关与组合电器柜，其不但实现了电气接线模块化，操作功能也逐步实现模块化，对应的电气接线方式具有多元化特点，能够更好的满足环网供电与电能分配的实际需求。环网柜选型过程中，需要考虑到不同型号环网柜的具体功能，以及电能可接受与分配能力，最终决定选择在终端与双电源环网中持续供电。IS输出、输入接线、电缆线路干线中的分支连接后，做到真正意义上的环网供电。直供箱变线路中一般采用PF带电熔断器进行有效保护，通过此类装置可防止预防箱出现运行故障，发生越级跳闸等问题，借助高压测量装置合理分配环网线路的供电能量。环网柜在配电网的具体应用期间，由于其具备四遥功能，这就需要相关人员在对电力一次、二次装置中，科学设置好保护装置，包括电源、自动化软件等。选择环网柜时，工作人员必须根据配电网的实际需要，正确组合环网柜，充分发挥出环网柜在配电网中的作用。

3.2强化维护

在环网柜的日常运行过程中，强化对环网柜的维护同样至关重要，特别是对于部分处于户外的环网柜而言，面临的运行环境更是恶劣。较常见的方法为优化模块化设计，同时不断加强充气柜开关的具体应用。考虑到充气柜系统的封闭性特点，开关与带电部件全部处于壳体内封闭状态，开关装置能够不受外部条件的影响而正常运行。部分环网柜需要配备防雷装置，工作人员应定期对其进行检查、试验，加强巡查，避免由于受到外力因素影响而破坏其性能。

3.3有效预防

上述工作有序开展的基础上，工作人员应适时采取针对性措施，实行有效的故障预防与处理，这一过程中，必须紧密联系实际，根据以往工作经验，逐步掌握故障发生规律并加以分析，主要包括以下几点：

3.3.1电缆搭设故障

在环网柜的安装过程中应格外注意安装工艺的控制，这也是保证应用效果的关键之处，要求相应人员强化对力矩扳手的应用。环网柜T型电缆接头安装过程中，必须严格遵守工艺标准，尽可能的紧固螺栓，不可运用普通性能的扳手加以固定。电缆固定时，首先应确保工作质量，特别是电缆连接处套管，避免受到任何外力作用的影响。尽量提升环网柜基础高度，据此将电缆锥受力最小化。在实际的运行阶段，需要注意对湿度的有效控制，并不断改进周围环境，强化对湿度、温度的科学管控。

3.3.2烧毁故障

需要根据出线所接负荷的实际大小，二次分析其整定值，对于在此期间的保护继电器，在启动电流时，应充分考虑到所接配变容量，确保继电保护装置的安全可靠。安装并维护温湿度控制器、通风窗，防止由于相应部件受潮而加快其老化速度。

3.3.3熔断器故障

围绕熔断器在熔断后撞针无法正常使用的问题，相关人员应严格遵循厂家生产要求，合理选择熔断器，同时应保证熔断器撞击行程始终大于联动机构的动作行程。传动件材质为塑料材质时，应保证撞击器为弹簧式，同时对整个安装过程实行全方位监控。

4结束语

随着城市配电网应用范围的逐渐扩大，环网供电主设备中的环网柜发挥的作用越发的重要。相关人员在选择环网柜时务必注意优先选取组合灵活、安装简单的环网柜，同时充分考虑到气候与配电场所的实际条件，尽可能减轻凝露等问题对设备的不良影响，从而更好的满足配电网运行实际需要，最大限度的发挥其应用价值，促进我国社会经济的发展进步。

参考文献

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