10kV环网柜应用问题及处理措施

黄一心

摘要：随着我国社会经济的发展，人们的生活环境不断变化，电力设备的增加使人们对电力有了更高的要求。配电系统中，由于环网柜的出现，传统的树干式和放射式配电网络被取代，环网柜中的环网柜箱变运行情况对环式配电系统有着直接的影响。在电力系统运行的过程中，由于多方面的原因，环网柜箱变出现不同的故障，需要采取相应的检修和故障处理措施，保证配电网建设的有效开展。该文对配电环网柜的结构和优点进行分析，对其检修和故障处理进行探究，以供参考。

关键词：配电环网柜;问题;措施

引言

以往对10kV线路进行建设时，都采用放射式或树干式的线路连接形式，这些形式均会由于一点产生故障导致大规模停电，对用户的正常用电造成影响，降低供电的可靠性及稳定性。对此，需要在明确环网供电特点和优势的基础上，对其具有的提高供电可靠性作用予以分析研究。

110 kV 环网柜的种类及特点

1.110 kV 环网柜分类

简单而言环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。是一组为环网供电而存在的高压开关设备，当前 10 kV 环网柜一般使用三相联动的SF6 气体负荷开关或者断路器，以及通过性能好的弹簧实现开关的快速有效分合而保证环网柜及时可靠地做出反应。环网柜分为很多种，一般按照绝缘类型可以分为空气绝缘环网柜和 SF6 绝缘环网柜两种。以上两种环网柜能够对线路上的正常电流进行接通和切断，以及在出现故障时断开工作的变压器和故障电流，以起到对电力系统有效控制和保护的作用;另外，按照运行环境和工作地点分为户内环网柜和户外环网柜，按照在环网中使用功能的不同可以分为进线环网柜、出现环网柜和联络环网柜等;按照开关设备分类，可分为负荷开关柜、断路器柜、电缆连接柜、高压计量柜、GIS 等。

1.2环网柜的特点

配网 10 kV 环网柜广泛应用于城市大型公共建筑、高层建筑住宅小区、工厂企业负荷中心的电站以及外电缆分支箱、预装式箱式变电站。配网 10 kV 环网柜能够在城市中得到如此泛的运用，在于它有下述优点。1）设备可见断口，能够准确快速地确认开关分合位置，保证配网运维人员操作与维修工作人员的生命安全。2）环网柜可采用全密封、全绝缘结构，甚至能够适应任何户外环境。3）环网柜内各部件排列紧凑，因而环网柜较其他电气设备部件而言，体积较小，重量轻，所占用的面积也不大，非常有利于提高土地使用效率。4）环网柜相对于其他电气设备部件，组成比较简单，有利于安装，扩展性好，具有操作更加方便、可靠、安全、免维护等特点。

2.10kV环网柜的现状分析

现阶段，SF6气体绝缘、固体绝缘以及环保型气体绝缘是主要的绝缘形式。SF6气体绝缘主要介质是SF6气体，其具有稳定的化学性质，同时在绝缘和灭弧性能上也存在着十分显著的优势。SF6气体绝缘环网柜的体积相对较小，结构也更为合理，具有良好的适应性。但是其本身也是一种温室气体。站在环保的角度上来说，SF6的应用会受到较大的限制。此外气体泄漏也是其在应用中必须要关注和重视的重要问题。环氧树脂是固体绝缘中应用的主要材料，合理应用固封极柱技术可将多个构件组合为统一的整体，其体积较小，结构合理，扩展灵活性较强，具有一定优势。环氧树脂在使用过程中对环境影响较小，但环氧制品生产过程中对于环境的影响以及后期物质回收处理等问题依然需要进一步分析和研究。

3.10kV环网柜类型、保护和应用

3.1HXGN-10型环网柜

这一系列的环网柜均采用钢板制作的外壳，在柜体上设有四根立柱，由上、板，前、后板与侧板几部分组成。柜的正面设有用螺钉进行固定的门。在门上还设有人工观察窗，能对负荷开关及接地开关实际问题进行观察。另外，在柜体顶部还能以用户的实际要求为依据，安装仪表箱。装于环网柜的负荷开关一般为产气式，既没有油，又没有毒，而且结构十分简单，操作时的力很小。在开关和正面板间，还设置了机械联锁，其操作关系为：①将接地开关合闸以后，不可对负荷开关进行操作，但可将正面板打开;②将接地开关分闸以后，可对负荷开关进行操作，但不能将正面打开;③将负荷开关分闸以后，可对接地开关进行操作，也可将正面板打开;④将负荷开关合闸以后，不可对接地开关进行操作，也不可将正面板打开。

3.2环保气体绝缘环网柜

环保气体绝缘环网柜以环保气体（如少量SF6与N2混合气体，干燥空气，N2）为主要绝缘介质，使用真空灭弧室作为开断灭弧元件，并将真空灭弧室及一次导电回路固封在环氧树脂壳体或不锈钢气箱中。此外，三工位隔离接地开关能够确保设备的安全与平稳运行。环保气体绝缘环网柜的特点如下：首先，采用环保气体：产品不使用任何有害气体和温室气体，所使用材料90%以上都是可回收材料，环氧树脂等零件占比小于10%，满足绝缘性能要求的同时，不污染环境，后期不需要开展气体回收就能够达到环保的要求。其次，安全可靠：一次导电回路部分密封在环保气体中，不受外界环境条件变化的影响，适合高原、污秽、潮湿的各种恶劣场所，气箱微正压设计，气密性好，漏气率低，可达30年不用补气。再次，免维护：所有高压元件均为封闭设计，零部件无锈蚀现象，电气、机械性能稳定、可靠，实现免维护。从环境和市场长远发展的角度看，环保气体环网柜相比其他环网柜在技术、经济性、环保性等方面具有较大的优势;此外，智能化的供电设备将是未来发展的方向，如何实现一二次融合，减少配电自动化安装调试和维护的工作量。

3.310kV环网柜应用

截至目前，环网柜被提出的时间还比较短，但得到了很广泛的应用，其原因为近几年兴起的工业企业建筑与事业单位建筑，在供配电方面，主要为小型容量，且配变都在1250kVA以内。针对这一电力用户，虽然环网柜称不上完美，但能足够胜任。伴随城市进一步建设和发展，高层与超高层建筑陆续拔地而起，建筑的变配电所大多处于地下，为满足消防要求，对变配电设备而言，应实现无油化，同时为了充分利用建设面积，对于变配电设备，应实现小型化，所以具有体积较小和无油无毒特点的环网柜就得到了很广泛的应用。环网柜不仅结构简单，而且运行稳定、安全和可靠，基本不需要复杂的维修，用于运行的费用很低，与传统开关柜相比，有着突出的优势。但环网柜对负荷开关提出了更高要求，不仅要具备高性能，而且体积应尽可能的小，所以在这种情况下负荷开关的得到快速发展，出现了很多种新负荷开关，同时这样也会促进环网柜发展。目前的环网柜除性能优良外，还实现了系列化，使其适用范围得以进一步扩展。

结语

随着社会的发展和人们需求的增加，传统的配电网络已经无法满足电力需求，电力企业应当采取相应的创新措施，构建更加完善、高效的配电网络，配电环网柜应运而生。借助配电环网柜系统，有效提高电力输送效率和质量，优化传统電网中的问题，为检修工作的开展提供便利。工作人员根据实际情况采用现代化技术，并且在柜箱变的运行检修中使用，有效提高其运行检修和故障处理技术水平。

参考文献

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[2]沈海滨，雷挺，贺子鸣.10kV线路用多腔室间隙防雷装置工频续流遮断能力选择建议[J].电网技术，2018（10）：25-26.