10kV環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)用問題及處理措施

黃一心

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活環(huán)境不斷變化，電力設(shè)備的增加使人們對電力有了更高的要求。配電系統(tǒng)中，由于環(huán)網(wǎng)柜的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的樹干式和放射式配電網(wǎng)絡(luò)被取代，環(huán)網(wǎng)柜中的環(huán)網(wǎng)柜箱變運(yùn)行情況對環(huán)式配電系統(tǒng)有著直接的影響。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，由于多方面的原因，環(huán)網(wǎng)柜箱變出現(xiàn)不同的故障，需要采取相應(yīng)的檢修和故障處理措施，保證配電網(wǎng)建設(shè)的有效開展。該文對配電環(huán)網(wǎng)柜的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析，對其檢修和故障處理進(jìn)行探究，以供參考。

關(guān)鍵詞：配電環(huán)網(wǎng)柜;問題;措施

引言

以往對10kV線路進(jìn)行建設(shè)時(shí)，都采用放射式或樹干式的線路連接形式，這些形式均會由于一點(diǎn)產(chǎn)生故障導(dǎo)致大規(guī)模停電，對用戶的正常用電造成影響，降低供電的可靠性及穩(wěn)定性。對此，需要在明確環(huán)網(wǎng)供電特點(diǎn)和優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，對其具有的提高供電可靠性作用予以分析研究。

110 kV 環(huán)網(wǎng)柜的種類及特點(diǎn)

1.110 kV 環(huán)網(wǎng)柜分類

簡單而言環(huán)網(wǎng)柜是一組高壓開關(guān)設(shè)備裝在鋼板金屬柜體內(nèi)或做成拼裝間隔式環(huán)網(wǎng)供電單元的電氣設(shè)備，其核心部分采用負(fù)荷開關(guān)和熔斷器，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價(jià)格低、可提高供電參數(shù)和性能以及供電安全等優(yōu)點(diǎn)。是一組為環(huán)網(wǎng)供電而存在的高壓開關(guān)設(shè)備，當(dāng)前 10 kV 環(huán)網(wǎng)柜一般使用三相聯(lián)動的SF6 氣體負(fù)荷開關(guān)或者斷路器，以及通過性能好的彈簧實(shí)現(xiàn)開關(guān)的快速有效分合而保證環(huán)網(wǎng)柜及時(shí)可靠地做出反應(yīng)。環(huán)網(wǎng)柜分為很多種，一般按照絕緣類型可以分為空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜和 SF6 絕緣環(huán)網(wǎng)柜兩種。以上兩種環(huán)網(wǎng)柜能夠?qū)€路上的正常電流進(jìn)行接通和切斷，以及在出現(xiàn)故障時(shí)斷開工作的變壓器和故障電流，以起到對電力系統(tǒng)有效控制和保護(hù)的作用;另外，按照運(yùn)行環(huán)境和工作地點(diǎn)分為戶內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜和戶外環(huán)網(wǎng)柜，按照在環(huán)網(wǎng)中使用功能的不同可以分為進(jìn)線環(huán)網(wǎng)柜、出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜和聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)柜等;按照開關(guān)設(shè)備分類，可分為負(fù)荷開關(guān)柜、斷路器柜、電纜連接柜、高壓計(jì)量柜、GIS 等。

1.2環(huán)網(wǎng)柜的特點(diǎn)

配網(wǎng) 10 kV 環(huán)網(wǎng)柜廣泛應(yīng)用于城市大型公共建筑、高層建筑住宅小區(qū)、工廠企業(yè)負(fù)荷中心的電站以及外電纜分支箱、預(yù)裝式箱式變電站。配網(wǎng) 10 kV 環(huán)網(wǎng)柜能夠在城市中得到如此泛的運(yùn)用，在于它有下述優(yōu)點(diǎn)。1）設(shè)備可見斷口，能夠準(zhǔn)確快速地確認(rèn)開關(guān)分合位置，保證配網(wǎng)運(yùn)維人員操作與維修工作人員的生命安全。2）環(huán)網(wǎng)柜可采用全密封、全絕緣結(jié)構(gòu)，甚至能夠適應(yīng)任何戶外環(huán)境。3）環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)各部件排列緊湊，因而環(huán)網(wǎng)柜較其他電氣設(shè)備部件而言，體積較小，重量輕，所占用的面積也不大，非常有利于提高土地使用效率。4）環(huán)網(wǎng)柜相對于其他電氣設(shè)備部件，組成比較簡單，有利于安裝，擴(kuò)展性好，具有操作更加方便、可靠、安全、免維護(hù)等特點(diǎn)。

2.10kV環(huán)網(wǎng)柜的現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段，SF6氣體絕緣、固體絕緣以及環(huán)保型氣體絕緣是主要的絕緣形式。SF6氣體絕緣主要介質(zhì)是SF6氣體，其具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)在絕緣和滅弧性能上也存在著十分顯著的優(yōu)勢。SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的體積相對較小，結(jié)構(gòu)也更為合理，具有良好的適應(yīng)性。但是其本身也是一種溫室氣體。站在環(huán)保的角度上來說，SF6的應(yīng)用會受到較大的限制。此外氣體泄漏也是其在應(yīng)用中必須要關(guān)注和重視的重要問題。環(huán)氧樹脂是固體絕緣中應(yīng)用的主要材料，合理應(yīng)用固封極柱技術(shù)可將多個(gè)構(gòu)件組合為統(tǒng)一的整體，其體積較小，結(jié)構(gòu)合理，擴(kuò)展靈活性較強(qiáng)，具有一定優(yōu)勢。環(huán)氧樹脂在使用過程中對環(huán)境影響較小，但環(huán)氧制品生產(chǎn)過程中對于環(huán)境的影響以及后期物質(zhì)回收處理等問題依然需要進(jìn)一步分析和研究。

3.10kV環(huán)網(wǎng)柜類型、保護(hù)和應(yīng)用

3.1HXGN-10型環(huán)網(wǎng)柜

這一系列的環(huán)網(wǎng)柜均采用鋼板制作的外殼，在柜體上設(shè)有四根立柱，由上、板，前、后板與側(cè)板幾部分組成。柜的正面設(shè)有用螺釘進(jìn)行固定的門。在門上還設(shè)有人工觀察窗，能對負(fù)荷開關(guān)及接地開關(guān)實(shí)際問題進(jìn)行觀察。另外，在柜體頂部還能以用戶的實(shí)際要求為依據(jù)，安裝儀表箱。裝于環(huán)網(wǎng)柜的負(fù)荷開關(guān)一般為產(chǎn)氣式，既沒有油，又沒有毒，而且結(jié)構(gòu)十分簡單，操作時(shí)的力很小。在開關(guān)和正面板間，還設(shè)置了機(jī)械聯(lián)鎖，其操作關(guān)系為：①將接地開關(guān)合閘以后，不可對負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行操作，但可將正面板打開;②將接地開關(guān)分閘以后，可對負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行操作，但不能將正面打開;③將負(fù)荷開關(guān)分閘以后，可對接地開關(guān)進(jìn)行操作，也可將正面板打開;④將負(fù)荷開關(guān)合閘以后，不可對接地開關(guān)進(jìn)行操作，也不可將正面板打開。

3.2環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜

環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜以環(huán)保氣體（如少量SF6與N2混合氣體，干燥空氣，N2）為主要絕緣介質(zhì)，使用真空滅弧室作為開斷滅弧元件，并將真空滅弧室及一次導(dǎo)電回路固封在環(huán)氧樹脂殼體或不銹鋼氣箱中。此外，三工位隔離接地開關(guān)能夠確保設(shè)備的安全與平穩(wěn)運(yùn)行。環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的特點(diǎn)如下：首先，采用環(huán)保氣體：產(chǎn)品不使用任何有害氣體和溫室氣體，所使用材料90%以上都是可回收材料，環(huán)氧樹脂等零件占比小于10%，滿足絕緣性能要求的同時(shí)，不污染環(huán)境，后期不需要開展氣體回收就能夠達(dá)到環(huán)保的要求。其次，安全可靠：一次導(dǎo)電回路部分密封在環(huán)保氣體中，不受外界環(huán)境條件變化的影響，適合高原、污穢、潮濕的各種惡劣場所，氣箱微正壓設(shè)計(jì)，氣密性好，漏氣率低，可達(dá)30年不用補(bǔ)氣。再次，免維護(hù)：所有高壓元件均為封閉設(shè)計(jì)，零部件無銹蝕現(xiàn)象，電氣、機(jī)械性能穩(wěn)定、可靠，實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。從環(huán)境和市場長遠(yuǎn)發(fā)展的角度看，環(huán)保氣體環(huán)網(wǎng)柜相比其他環(huán)網(wǎng)柜在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等方面具有較大的優(yōu)勢;此外，智能化的供電設(shè)備將是未來發(fā)展的方向，如何實(shí)現(xiàn)一二次融合，減少配電自動化安裝調(diào)試和維護(hù)的工作量。

3.310kV環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)用

截至目前，環(huán)網(wǎng)柜被提出的時(shí)間還比較短，但得到了很廣泛的應(yīng)用，其原因?yàn)榻鼛啄昱d起的工業(yè)企業(yè)建筑與事業(yè)單位建筑，在供配電方面，主要為小型容量，且配變都在1250kVA以內(nèi)。針對這一電力用戶，雖然環(huán)網(wǎng)柜稱不上完美，但能足夠勝任。伴隨城市進(jìn)一步建設(shè)和發(fā)展，高層與超高層建筑陸續(xù)拔地而起，建筑的變配電所大多處于地下，為滿足消防要求，對變配電設(shè)備而言，應(yīng)實(shí)現(xiàn)無油化，同時(shí)為了充分利用建設(shè)面積，對于變配電設(shè)備，應(yīng)實(shí)現(xiàn)小型化，所以具有體積較小和無油無毒特點(diǎn)的環(huán)網(wǎng)柜就得到了很廣泛的應(yīng)用。環(huán)網(wǎng)柜不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且運(yùn)行穩(wěn)定、安全和可靠，基本不需要復(fù)雜的維修，用于運(yùn)行的費(fèi)用很低，與傳統(tǒng)開關(guān)柜相比，有著突出的優(yōu)勢。但環(huán)網(wǎng)柜對負(fù)荷開關(guān)提出了更高要求，不僅要具備高性能，而且體積應(yīng)盡可能的小，所以在這種情況下負(fù)荷開關(guān)的得到快速發(fā)展，出現(xiàn)了很多種新負(fù)荷開關(guān)，同時(shí)這樣也會促進(jìn)環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展。目前的環(huán)網(wǎng)柜除性能優(yōu)良外，還實(shí)現(xiàn)了系列化，使其適用范圍得以進(jìn)一步擴(kuò)展。

結(jié)語

隨著社會的發(fā)展和人們需求的增加，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足電力需求，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的創(chuàng)新措施，構(gòu)建更加完善、高效的配電網(wǎng)絡(luò)，配電環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)運(yùn)而生。借助配電環(huán)網(wǎng)柜系統(tǒng)，有效提高電力輸送效率和質(zhì)量，優(yōu)化傳統(tǒng)電網(wǎng)中的問題，為檢修工作的開展提供便利。工作人員根據(jù)實(shí)際情況采用現(xiàn)代化技術(shù)，并且在柜箱變的運(yùn)行檢修中使用，有效提高其運(yùn)行檢修和故障處理技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

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