10kV環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)維探析

摘 要：隨著配網(wǎng)改造的推進(jìn)，10kV環(huán)網(wǎng)柜被越來(lái)越多應(yīng)用到電能分配、聯(lián)絡(luò)加強(qiáng)等方面，其運(yùn)行維護(hù)的問(wèn)題也逐漸凸現(xiàn)出來(lái)。文章首先介紹了環(huán)網(wǎng)柜的類(lèi)型及適用場(chǎng)合，其次分析了環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)行的潛在不利因素，最后結(jié)合實(shí)際故障，就如何加強(qiáng)環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)維提出一攬子建議，以期為提升配網(wǎng)運(yùn)行水平而拋磚引玉。

關(guān)鍵詞：環(huán)網(wǎng)柜；10kV；運(yùn)維

引言

10kV環(huán)網(wǎng)柜具有體積小、拼湊靈活、操作方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)，在各級(jí)配網(wǎng)中的使用量是逐年增加。由于環(huán)網(wǎng)柜控制著兩路以上電源或負(fù)荷，因此其一旦故障將影響一大片。做好10kV環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)維是降低環(huán)網(wǎng)柜故障的有效措施之一。筆者結(jié)合多年的配網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，將著重就該方面進(jìn)行論述。

1 環(huán)網(wǎng)柜概述

1.1 環(huán)網(wǎng)柜構(gòu)成

環(huán)網(wǎng)柜一般由母線(xiàn)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、機(jī)構(gòu)箱、一次電纜室、二次電纜小室等組成。其中，母線(xiàn)部分用以與其他環(huán)網(wǎng)柜建立電氣連接，負(fù)荷開(kāi)關(guān)部分用以控制本單元的通、斷，機(jī)構(gòu)箱負(fù)責(zé)負(fù)荷開(kāi)關(guān)的操作以及熔絲安裝，一次電纜室安裝一次電纜（與電纜連接樁頭相連）、CT、PT、所用變等設(shè)備，二次電纜小室則布置加熱器、照明等控制線(xiàn)路。與斷路器柜相比較，環(huán)網(wǎng)柜的顯著特點(diǎn)是：在保證正常通流能力的前提下，體積明顯較小，重量較輕，安裝方便；缺點(diǎn)是：不能開(kāi)斷故障電流，不能配置微機(jī)保護(hù)（僅靠熔絲保護(hù)）。

1.2 環(huán)網(wǎng)柜分類(lèi)

（1）根據(jù)環(huán)網(wǎng)柜絕緣性能分?？梢苑譃闅怏w絕緣柜和空氣絕緣柜。氣體絕緣柜也稱(chēng)全絕緣柜，其母線(xiàn)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、機(jī)構(gòu)箱等部分全部封閉在SF6氣體中，一次電纜也通過(guò)全絕緣的插拔頭與環(huán)網(wǎng)柜連接?？諝饨^緣柜則只有負(fù)荷開(kāi)關(guān)封閉在SF6氣包中，其余部分裸露空氣中。顯然，全絕緣柜的絕緣性能要優(yōu)于空氣絕緣柜，但其存在潛在泄漏點(diǎn)多的隱患。

（2）根據(jù)生產(chǎn)廠(chǎng)家分?？梢苑譃閲?guó)產(chǎn)環(huán)網(wǎng)柜和合資環(huán)網(wǎng)柜。國(guó)產(chǎn)環(huán)網(wǎng)柜如深圳惠程IA柜，合資環(huán)網(wǎng)柜如ABB的SAFE柜，施耐德的M24+、FBX柜等。國(guó)產(chǎn)環(huán)網(wǎng)柜完全以10kV標(biāo)準(zhǔn)打造，而合資環(huán)網(wǎng)柜的主體部分按20kV標(biāo)準(zhǔn)打造（因?yàn)楹腺Y一方的法國(guó)、德國(guó)均已實(shí)行20kV電壓等級(jí)）。

1.3 環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)用場(chǎng)合

環(huán)網(wǎng)柜承載著電能的分配、中轉(zhuǎn)以及聯(lián)絡(luò)的功能，其應(yīng)用場(chǎng)合主要為：（1）戶(hù)內(nèi)開(kāi)閉所，以空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜為主；（2）戶(hù)外開(kāi)閉所，全部為氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜；（3）歐式箱變，空氣絕緣柜和氣體絕緣柜均有應(yīng)用；（4）用戶(hù)配電房，以空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜為主。

2 環(huán)網(wǎng)柜的潛在危險(xiǎn)點(diǎn)

2.1 運(yùn)行環(huán)境層面

（1）戶(hù)內(nèi)開(kāi)閉所和配電房雖然能遮風(fēng)擋雨，但若處于地勢(shì)低洼處，則電纜層必然常年潮濕甚至有水。而一般情況下，開(kāi)閉所、配電室類(lèi)似密閉系統(tǒng)（主要為防止外人和小動(dòng)物進(jìn)入），這樣潮氣就得不到有效散失，在經(jīng)年累月的作用之下，空氣絕緣柜的母線(xiàn)室、一次電纜室就會(huì)發(fā)生爬電現(xiàn)象，逐步減弱環(huán)網(wǎng)柜的絕緣性能，最終引發(fā)短路爆炸。這在江南等豐水區(qū)多有發(fā)生。

（2）戶(hù)外環(huán)境惡劣，雖然使用了全絕緣環(huán)網(wǎng)柜，但CT、PT等不可避免暴露在空氣中，是故障易發(fā)點(diǎn)。

2.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)層面

環(huán)網(wǎng)柜開(kāi)斷負(fù)荷主要靠SF6氣體的滅弧性能，若氣包存在泄漏，則在操作過(guò)程中是相當(dāng)危險(xiǎn)的。目前，大部分環(huán)網(wǎng)柜均配置有氣壓監(jiān)測(cè)表計(jì)，小部分環(huán)網(wǎng)柜則不加配置（如施耐德的M24+柜）。對(duì)于前者，增加監(jiān)測(cè)表計(jì)無(wú)疑多一個(gè)潛在泄漏點(diǎn)，且一般無(wú)法判斷監(jiān)測(cè)表計(jì)是否處于正常運(yùn)行態(tài)；對(duì)于后者，雖然廠(chǎng)家保證百分百安全，但若由于外力因素使氣包漏氣，將變得十分危險(xiǎn)。

2.3 設(shè)計(jì)和施工層面

（1）設(shè)計(jì)的疏忽主要包括：a.將環(huán)網(wǎng)柜布置在近河道、地勢(shì)低洼等處；b.不考慮通風(fēng)措施；c.設(shè)在路邊時(shí)不考慮防撞措施；d.電纜層（溝）布置不合理等。

（2）施工的疏忽主要包括：a.電纜連接后未安裝電纜支架，這樣在長(zhǎng)時(shí)間電纜應(yīng)力拉扯后，環(huán)網(wǎng)柜氣包可能會(huì)漏氣；b.電纜進(jìn)出環(huán)網(wǎng)柜、電纜層（溝）處未做好封堵措施，使水汽長(zhǎng)時(shí)間駐留，并腐蝕環(huán)網(wǎng)柜相關(guān)部件；c.電纜插拔頭制作不標(biāo)準(zhǔn)，在運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)生故障。如圖1所示即為電纜插拔頭制作不良引起的事故。因插拔頭是隱蔽工程，所以尤其要注意施工質(zhì)量。

圖1 因電纜頭制作不良引起的環(huán)網(wǎng)柜故障

3 環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)維要點(diǎn)

環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)維既要抓投運(yùn)期間，也要重視設(shè)計(jì)、勘察等源頭。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下幾個(gè)要點(diǎn)。

（1）在開(kāi)閉所選址階段，作為運(yùn)維人員應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)運(yùn)行的角度出發(fā)，抵制在低洼處建站；在開(kāi)閉所設(shè)計(jì)及圖紙會(huì)審階段，運(yùn)維人員應(yīng)注意戶(hù)內(nèi)開(kāi)閉所有無(wú)完善的通風(fēng)設(shè)施（如排風(fēng)機(jī)）、戶(hù)外環(huán)網(wǎng)柜的混凝土基礎(chǔ)有無(wú)開(kāi)挖通風(fēng)網(wǎng)，戶(hù)外環(huán)網(wǎng)柜有無(wú)防護(hù)欄等。

（2）制定差別化的開(kāi)閉所巡視策略。即對(duì)運(yùn)行環(huán)境較好的開(kāi)閉所（如電纜層常年干燥），適當(dāng)延長(zhǎng)巡視周期；對(duì)于運(yùn)行環(huán)境惡劣的開(kāi)閉所，一方面布置除濕器或空調(diào)，另一方面增加巡視頻度，以期從早起發(fā)現(xiàn)故障苗頭。

（3）結(jié)合狀態(tài)檢修方法，制定環(huán)網(wǎng)柜的檢修計(jì)劃。結(jié)合停電，做好環(huán)網(wǎng)柜的養(yǎng)護(hù)。

（4）對(duì)戶(hù)內(nèi)開(kāi)閉所，應(yīng)配置SF6氣體檢測(cè)系統(tǒng)，一旦有SF6氣體泄漏，可智能報(bào)警。

（5）對(duì)于已經(jīng)進(jìn)水的電纜層，應(yīng)將水排盡，并做好電纜層的防水處理，做好封堵。

（6）考慮到環(huán)網(wǎng)柜發(fā)生故障多需整體更換的現(xiàn)實(shí)，做好不同型號(hào)柜子以及熔絲等易耗品的備品備件。另外，應(yīng)該積極參與到各項(xiàng)目前期，爭(zhēng)取一段時(shí)間之后統(tǒng)一供電轄區(qū)內(nèi)的環(huán)網(wǎng)柜類(lèi)型，以方面互換、互連。

（7）積極實(shí)施智能化監(jiān)測(cè)手段（如在線(xiàn)局放檢測(cè)、在線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)等）；適當(dāng)增加夜巡次數(shù)，以發(fā)現(xiàn)微弱的爬電現(xiàn)象（這在白天無(wú)法發(fā)現(xiàn)）。

（8）把好驗(yàn)收關(guān)，特別對(duì)于隱蔽工程的施工要全程參與，做好持卡驗(yàn)收工作。

（9）參照變電所，有條件的話(huà)實(shí)施微機(jī)防誤和智能門(mén)禁，全面提升開(kāi)閉所安全性能。

（10）對(duì)每個(gè)開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜制定事故應(yīng)急預(yù)案；對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)輕微放電的設(shè)備，應(yīng)采取增加絕緣擋板、絕緣包覆等措施，防止隱患快速擴(kuò)大。

（11）開(kāi)閉所空調(diào)安裝注意事項(xiàng)：a.空調(diào)盡量遠(yuǎn)離環(huán)網(wǎng)柜，空調(diào)出風(fēng)口不能對(duì)著環(huán)網(wǎng)柜，且正常運(yùn)行時(shí)空調(diào)溫度不宜調(diào)節(jié)過(guò)低，以避免離空調(diào)較近的環(huán)網(wǎng)柜因內(nèi)外壁溫差大而產(chǎn)生凝露。b.除濕機(jī)在梅雨季節(jié)及潮濕天氣（連續(xù)下雨半天以上或開(kāi)閉所濕度在80%以上）投運(yùn)，要求開(kāi)閉所濕度控制在80%以下。

（12）積極實(shí)施紅外測(cè)溫，有條件建立紅外圖譜庫(kù)，以便進(jìn)行不同時(shí)間段的比對(duì)，掌握設(shè)備發(fā)熱趨勢(shì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

環(huán)網(wǎng)柜在配電網(wǎng)中占據(jù)著非常重要的地位，做好環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)維關(guān)系到配網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和供電可靠性的保證。運(yùn)維人員應(yīng)從源頭上抓好該項(xiàng)工作，同時(shí)不斷結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，形成可復(fù)制、可推廣的運(yùn)行措施。

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作者簡(jiǎn)介：楊軍（1977-），男，浙江臺(tái)州人，學(xué)歷本科，研究方向?yàn)榕渚W(wǎng)運(yùn)維。