探討10kV環(huán)網(wǎng)柜及環(huán)網(wǎng)供電的實踐

余小剛

摘 要：隨著社會市場經(jīng)濟的發(fā)展，我國的電力行業(yè)取得了一系列的進展，社會的電力需求不斷增大，對于供電質(zhì)量也提出了更高的要求，作為供電系統(tǒng)中的一個非常重要的電力與電源開關(guān)終端設(shè)備，10kV環(huán)網(wǎng)柜具有運行成本低、維修方便、易于安裝、體積小等優(yōu)點，這使得其在供電網(wǎng)絡(luò)中具有非常廣泛的應(yīng)用，本文就主要對10kV環(huán)網(wǎng)柜以及環(huán)網(wǎng)供電實踐進行簡單分析。

關(guān)鍵詞：10kV環(huán)網(wǎng)柜；環(huán)網(wǎng)供電；實踐

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，一些高能耗低效益的加工業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向國內(nèi)，這加劇了我國能源的危機，一些地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了非常嚴重的電荒，為了滿足社會發(fā)展過程中的電力需求，我國的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模及建設(shè)數(shù)量不斷增長，10kV環(huán)網(wǎng)柜作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，由于其具有諸多的優(yōu)點，在我國的供電系統(tǒng)中具有非常廣泛的應(yīng)用，本文就主要針對此予以簡單分析研究。

一、10kV環(huán)網(wǎng)柜的特點及分類

環(huán)網(wǎng)柜主要指的是一組高壓開關(guān)設(shè)備裝在鋼板金屬柜中或者是將其作為拼裝間隔式的環(huán)網(wǎng)供電單元的電氣設(shè)備，也將其稱之為環(huán)網(wǎng)供電單位，其核心部分主要是熔斷器與負荷開關(guān)，每個環(huán)網(wǎng)柜中具有三到五個總開關(guān)盒所形成的靈活連接模式，用來滿足不同電力分配網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點供電需求，由于電源開關(guān)裝置以及硬母線被封裝于同一個封閉的金屬外殼中，其開光通常應(yīng)用的是三相聯(lián)動的三工位SF6氣體斷路器或者是負荷開關(guān)，其高性能的彈簧機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)快速分開關(guān)運作，一個單獨的環(huán)網(wǎng)單元主要由TV單位、計量單位、進線單位等不同的母線單元及模塊所組成，并可以依據(jù)實際應(yīng)用中的各種不同的應(yīng)用需求，組合而成各種不同的方案。

10kV環(huán)網(wǎng)柜具有如下的基本特點：（1）環(huán)網(wǎng)柜可以應(yīng)用全密封、全絕緣的結(jié)構(gòu)，這使得其能夠很好的適應(yīng)各種戶外環(huán)境；（2）由于環(huán)網(wǎng)柜中各個部件的排列非常的緊湊，這使得其具有重量輕、體積小的特點，這使得其在實際應(yīng)用中具有很小的土地占用面積，使得土地使用效率明顯提升；（3）與其他形式的電氣設(shè)備部件相比，環(huán)網(wǎng)柜的組成比較簡單，安裝、操作以及維護工作都非常的方便，并且其具有安全、可靠的優(yōu)點；（4）環(huán)網(wǎng)柜的設(shè)備端口可見，在操作的過程中，能夠快速、準確的確認開關(guān)的接觸位置，并且有利于相關(guān)工作人員的人身安全。正因為10kV環(huán)網(wǎng)柜具有這些優(yōu)點，使得其在工廠企業(yè)、大型公共建筑、高層建筑、城市住宅小區(qū)等各個領(lǐng)域的負荷中心的配電站及箱式變電站中具有非常廣泛的應(yīng)用。

通常情況下，環(huán)網(wǎng)柜可以劃分為SF6絕緣與空氣絕緣兩種類型，其主要應(yīng)用于開斷變壓器空載電流、短路電流、分合負荷電流的工作中，并且能夠在電纜線路的充電電流、一定距離的架空線路中起到控制與保護的作用，其是環(huán)網(wǎng)供電及終端供電工作中非常重要的開關(guān)設(shè)備，在環(huán)網(wǎng)的柜體中，配空氣絕緣的負荷開光主要有真空式、壓氣式、產(chǎn)氣式幾種，配SF6絕緣的負荷開關(guān)主要是SF6式，用于環(huán)網(wǎng)柜中的負荷開關(guān)，通常需要可靠接地、隔離電路以及切斷負荷的三工位，對于SF6式、壓氣式、產(chǎn)氣式負荷開關(guān)來說，非常容易實現(xiàn)三工位，而真空滅弧室只能實現(xiàn)開斷，不能進行隔離，所以在實際的應(yīng)用中，真空負荷環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜需要在負荷開關(guān)之前加一個隔離開關(guān)，以便于形成隔離斷口。

二、10kV環(huán)網(wǎng)柜的設(shè)計使用

配電網(wǎng)的建設(shè)與改造過程中，應(yīng)用到的主要的技術(shù)措施就是配電網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)化、遠動化與自動化，對用戶配變電所的主接線進行簡化，并積極改善其保護配合，這對于提升其供電可靠性具有非常重要的作用，能夠為無人值守配變電所創(chuàng)造有利條件，對于10kV配電網(wǎng)的運行與管理具有非常重要的作用，在實際應(yīng)用中，相關(guān)的用電單位10kV配電所系統(tǒng)的接線應(yīng)該盡可能的簡單、可靠，建議應(yīng)用分段單母線接線或者是單母線接線，其計量應(yīng)該盡量的采用全國統(tǒng)一標準的電能計量柜，柜中除了需要設(shè)置計量表之外，還應(yīng)該設(shè)置一只電流表，并要在線電壓上設(shè)置兩只電壓表，實現(xiàn)監(jiān)控的目的。手動彈簧儲能操作方式的環(huán)網(wǎng)柜在日常應(yīng)用中具有非常廣泛的應(yīng)用，如果應(yīng)用電動彈簧儲能操作，并設(shè)置具有信要求功能及繼電保護功能的環(huán)網(wǎng)柜時，應(yīng)該依據(jù)實際的需求提供直流或者交流的二次電源，通常情況下建議應(yīng)用交流彈簧儲能的操作方式，交流二次電源可以由電壓互感器來提供，而直流二次電源是有維護酸性蓄電池屏或者是鎘鎳蓄電池屏來提供，在小型的環(huán)網(wǎng)柜系統(tǒng)中，適宜應(yīng)用手動彈簧儲能的操作方式，在這種情況下，信號顯示、瓦斯保護、超溫等所需的電源可以從變壓器低壓側(cè)取用，具有投資低的特點。

電源進線柜中應(yīng)該設(shè)置串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器，其能夠起到吸收操作電壓與防治雷電波侵入的作用，為了對變壓器的出線柜實施有效的保護，應(yīng)該進行接地信號裝置與接地開關(guān)的裝設(shè)，依據(jù)電能計量及相關(guān)的測量要求，應(yīng)該在相應(yīng)的環(huán)網(wǎng)柜上安裝計量表、電流表及電壓表，應(yīng)該將聯(lián)絡(luò)柜、計量柜及電源進線柜中的電流互感器裝設(shè)于兩相上，并要將統(tǒng)一各系統(tǒng)中所有的線路裝設(shè)在想聽的兩相之上，相關(guān)的保護裝置與計量儀表、測量儀表不能共用電流互感器的二次線圈，在接地線上，不能安裝具有開斷可能的設(shè)備，并且在環(huán)網(wǎng)配電系統(tǒng)中的用電單位配電所有系統(tǒng)的接線電源的進出線柜中不設(shè)保護裝置，在樹干式或者是放射式的配電系統(tǒng)中用電單位終端配電所的進出柜中應(yīng)該設(shè)置保護裝置，在實際的10kV環(huán)網(wǎng)柜設(shè)計工作中，應(yīng)該依據(jù)實際的需求來確定相關(guān)的設(shè)計方案。

三、10kV環(huán)網(wǎng)供電概述及其接線方式

10kV環(huán)網(wǎng)供電在我國提出比較早，但是在上世紀八十年代之前，很少在我國推廣與應(yīng)用，這與我國的市場經(jīng)濟發(fā)展比較緩慢有關(guān)，隨著我國的高層建筑及大型公共建筑數(shù)量的增多，城市供電系統(tǒng)中，大多采用的是10kV的供配電源，其供配電的接線方式主要采用的是樹干式與放射式相結(jié)合的方式，其供電與用戶以及城市規(guī)劃之間不存在矛盾沖突，隨著用戶對于供電可靠性要求的提升，用電負荷及供電回路的數(shù)量不斷的增多，這使得原有的供電方式及供電系統(tǒng)難以滿足現(xiàn)代社會的供電需求，如果繼續(xù)采用原有的供電方式及供電系統(tǒng)，就需要開展變配電所的新建或者是改擴，其線路的鋪設(shè)會加重城市的用地負擔，并且一旦其線路中出現(xiàn)相關(guān)的故障，難以及時的進行故障的查找與排除，這就需要在傳統(tǒng)供電方式的基礎(chǔ)上，尋求一種新供電方式，而環(huán)網(wǎng)供電具有其獨特的優(yōu)越性，將環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜及環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)應(yīng)用于城市民用建筑中，能夠有效的簡化配電網(wǎng)絡(luò)，并且管理方便，一旦出現(xiàn)故障，查找起來非常的方便，尤其是在只有一個電源而沒有兩個獨立的電源的情況下，應(yīng)用環(huán)網(wǎng)供電的形式，即使供電線路的一端出現(xiàn)故障，也能夠保證用戶的正常供電，這對于提升用戶的用電可靠性具有非常重要的作用。endprint

環(huán)網(wǎng)供電在國外的發(fā)展比較快，很多國家的10～110kV電網(wǎng)大部分都應(yīng)用的環(huán)網(wǎng)供電的方式，近年來，我國的環(huán)網(wǎng)供電發(fā)展非?？斓?，很多城市的電網(wǎng)規(guī)劃工作中都應(yīng)用的是環(huán)網(wǎng)接線的方式，將環(huán)網(wǎng)供電方式應(yīng)用于城市建設(shè)中，具有非常好的社會效益與經(jīng)濟效益，實際應(yīng)用中，環(huán)形電網(wǎng)主要有閉環(huán)運行與開環(huán)運行兩種方式，其中閉環(huán)的運行方式，能夠有效的發(fā)揮不間斷供電的優(yōu)越性。

在實際的民用建筑電氣設(shè)計中，主要是對某一個環(huán)網(wǎng)的供電單元站來進行設(shè)計，也就是某一棟高層建筑中或者是某一個建筑小區(qū)中的10kV高壓配電室，該換網(wǎng)站可以建于環(huán)網(wǎng)供電線路中的起點、中間或者是末端，而換網(wǎng)站中的多回路環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜的聯(lián)柜主要指的是環(huán)網(wǎng)單元，典型的環(huán)網(wǎng)單元的接線方式主要有一進、一出、一變，由其派生出的接線可以分為一進、一出、兩變或者三變，在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)實際的環(huán)網(wǎng)站負荷大小，對其連接方式進行選擇。

四、10kV環(huán)網(wǎng)柜的應(yīng)用實例

例舉某地區(qū)的電網(wǎng)改造工程作為實例進行分析，由于其規(guī)劃用地難以滿足某街道3～4km五個10kV開閉所的實際用地需求，在設(shè)計工作中需要充分的考慮10kV環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜操作方便、接線簡化、造價低、可靠性高、性能優(yōu)越、體積小等優(yōu)點，最終確定了兩個10kV開閉所、10kV環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜外加箱變的供電方案，每套10kV環(huán)網(wǎng)的開關(guān)柜設(shè)計成兩進線四出線，這既能夠保證雙電源進線的供電可靠性，又能夠在實際應(yīng)用中起到環(huán)網(wǎng)的作用，能夠很好的滿足眾多箱變的進線電源供電方案，由于該供電方案具有以上諸多的優(yōu)點，可以在給地區(qū)的道路改造工作中推廣使用。

結(jié)語

隨著社會市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會的電力需求在不斷增大，同時對于供電質(zhì)量的要求越來越高，在供電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，保證其供電安全可靠性非常的必要，本文就主要對10kV環(huán)網(wǎng)柜的特點及性能進行了簡單分析，并簡單分析了環(huán)網(wǎng)供電的實際應(yīng)用，對于實際的供電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有一定的參考作用。

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