环网柜试验报告

2024-07-18

环网柜试验报告(精选6篇)

环网柜试验报告 第1篇

西藏电力建设有限公司 夺底路环网柜烧毁故障分析报告

2016年1月2日19 时许,夺底路#2环网柜进线间隔着火,随即蔓延至整个环网柜,环网柜各间隔的电缆、开关、刀闸、母线、PT及保护装臵全部烧毁。现将事故经过及故障分析汇报如下:

一、事故经过

1月2日20 时许,夺底路#2环网柜进线间隔发生异常,附近老百姓听到爆裂声音,立刻报警,环网柜随即起火,消防车到达现场后,将火扑灭。#2环网柜进、出线间隔烧毁严重,从燃烧后的痕迹来看,火灾应该是进线间隔引起的。进线间隔的刀闸、断路器、母线均已烧熔,并延伸至其他间隔,导致整个环网柜损坏,其中进线间隔位臵的母排严重烧毁(附图1),从该处顶盖和后盖鼓起的迹象看此处应有爆炸发生。

2#环网柜整体烧毁非常严重,整个环网柜全部报废(附图2)。

二、处理过程

1月2日20 时许,夺底路#2环网柜进线间隔发生异常,西藏电建公司接到通知后,立即组织抢修,连夜施工,拉萨供电公司相关领导也及时赶到现场,参与指挥抢修。抢修人员到达现场后,及时与业主单位沟通抢修方案,根据现有的条件,达成一致:将烧毁环网柜调离原基础,在原2#环网柜基础内将进、出线电缆头暂时连接在一起,先保证居民用电。施工抢修至次日凌晨5时许,恢复供电。

三、事故原因分析

#2环网柜烧毁严重,整个环网柜内的所有设备全部烧毁,从残留的痕迹来看,火灾是由进线间隔内的设备故障引起的。从进行间隔内设备的残留痕迹来看:整个间隔绝缘部件全部烧尽,断路器下口连接铜排(此处也是4#环网柜初步分析的发热点,两处是不同环网柜相同位臵)自身有明显的过热过火的痕迹,铜排颜色发生了变化(附图3),初步判断此处是发热点。

另外进线间隔位臵的母排绝缘已经烧熔炸开,部分母排已裸露出来(附图1),从此情况来看,不应是瞬间造成的,因为瞬间炸裂成图片中的样子,该处会有明显的撕裂痕迹,根据一般经验,该处应有较长一段时间的发热,待母排绝缘层升温融化,绝缘达不到要求,母排再瞬间炸裂,裸露出母排,并造成顶盖和后盖呈鼓起状。一次电流有异常致母排及前述铜排严重发热且持续时间较长,开关理应断开,但不知什么原因,在进线间隔发生异常的时候,柜内开关并未及时切断电流,致使母排持续发热,事故蔓延。这应该是整个环网柜全部报废的原因。

附图1 2#环网柜进线间隔母排残留现状

附图2 2#环网柜残留现状

附图3 2#环网柜进、出线间隔已全部烧毁

(图中红圈内铜导体因过热过火颜色和形状发生变化)

环网柜试验报告 第2篇

1前言

随着国内城市电网建设与改造的加快,高压进入市区,直接深入负荷中心,环网供电成为解决城市负荷密度增加而呈现的必然结果。配电电压从以前的380V提升到10kV,进而从l0kV上升到20kV。《全国供用电规程》规定,凡送电容量超过160kVA,或用电容量超过250kW,则要求上高压。随着城市高楼大厦的崛起,生活小区的形成以及生产的集团化和规模化,需要高压送电给负荷中心。有关资料显示,如果将电压从380V提高到万伏级(10kV),可以减少线路损耗60%,又可减少用铜量及总投资52%,技术效益相当可观。

环网柜属二次配电设备。二次配电设备是指将高压变压器受电的一次配电设备的电能进行再分配的中压开关设备。二次配电设备基础元件为负荷开关和限流熔断器,不但经济,而且保护特性好(如限流熔断器保护变压器)。我国传统二次配电设备是用断路器,不但价格贵,保护性也不好。改革开放后,从珠江三角洲开始,引进的以负荷开关和熔断器为基础的二次配电设备已日益深入人心。我国中压断路器与负荷开关(含接触器)比例已由1980年前的10:l,降为2003年的2.1:1,这是我国二次配电设备政策的革命性变化。但与国外相比,我国断路器与负荷开关之比相去甚远,国外(如德国、日本等)断路器与负荷开关之比为l:5~6,而我国现未达到1:1,要达到1:5~6还要付出巨大努力。

2环网柜发展趋势

在城乡电网改造和建设中,推行环网供电,即用电缆、走地下、呈环路,可以减少供电的中断,同时大大减少临时性的故障。因而,这种环网供电单元(环网柜)应运而生。

环网柜英文叫环网供电单元(RMU),它因城市推行环网供电而问世。在国外上世纪80年代初就已推出环网柜。此后世界高压开关制造商纷纷推出自己的环网柜。今天在中国市场上的环网柜,有国外及合资企业的产品,也有国内研制的产品。

我国目前的中压配电电压为l0kV,近年来,由于电力负荷的急剧增加,尤其城市生活用电和乡镇企业用电迅速增长,10kV配电电压已不能满足城乡经济发展的需要。这从国网公司推广20kV配电电压等级中可以看出。去年,根据国家电网公司“关于推广20kV电压等级的通知”的精神,20kV电压等级很快升温。江苏省率先在省内13个市推广20kV电压等级试点供电项目。早在l993年,苏州新加坡工业园区在中国第一个采用20kV电压供电。而目前我国中压配电网基本以10kV为主。随着经济的快速增长,特别是在经济发达地区,现有10kV配电系统容量小、损耗大等问题日益突出,已经很难承受急剧增长的用电负荷。与传统的10kV配电网相比,20kV配电网不但可以增加供电能力,加长供电距离、节约电能、降低75%的电力损耗,还具有显著的环保效益。

据测算,输送同等功率20kV供电线路的有色金属耗量可减少50%,节约建设投资约

40%。20kV等级早已列入国际电工委员会标准(IEC38一1983)中,已被数十个国家和地区采用,我国与1993年将24kV配电电压列入GBl56—93标准中。

20kV配电电压的推广,将给高压开关制造带来很大的商机。24kV环网供电单元(环网柜)必然走俏。如ABB于2008年11月宣布为江苏省泰州市靖江地区的24kV配电网提供24kVSafe系列充气环网柜。这是ABB继1993年中标中国第一个24kV供电项目——苏州新加坡工业园区后,第二次参与国内20kV供电项目的建设。

国外制造商早就制造有24kV环网柜,如西门子、ABB等80年代初就推出12/24kV环网柜。这是由于国外许多国家和地区以24kV作为中压配电的主电压。如欧美的美、法、英、德、意、独联体;亚洲的日本、新加坡、印度、韩国.、越南、老挝、缅甸、印尼、孟加拉、伊朗;非洲的埃及、赞比亚、安哥拉等国。因此对国内企业来说,急切需要开发和生产24kV环网柜,这不仅是国内市场的需要,也是国际市场的需要,应抓住这一商机。

3国内环网柜的生产现状

我国1998年实施城乡电网建设与改造,由于高压直接进人市区,深入负荷中心,推行环网供电,这就加速了环网柜的研发与生产。于是环网柜特别是12kV环网柜产量剧增。根据高压开关行业协会统计,2003年12kV环网柜产量为9265台,而2006年产量达87955台,几乎为2003年的10倍,而这仅仅过了3年。2006年的87955台相比2005年的69445台,增加185l0台,增长率为27%。生产环网柜的企业多达133家。产量3000台以上的企业有5家,分别为亚洲电力设备(深圳)有限公司(12380台)、宁波天安(集团)股份有限公司(8957台)、苏州阿海珐开关有限公司(4675台)、上海天灵开关厂(3698台)、北京科锐配电自动化股份有限公司(3150台),这些企业产量合计占行业总量的37%。而40.5kV环网柜仅84台,24kV环网柜产量空缺。在国网公司推广24kV电压等级的今天,必须加快24kV环网柜的生产。

环网柜有空气绝缘柜和气体绝缘柜。在这两种柜中,气体绝缘柜用的最多,成为主导产品。气体绝缘柜主要是SF6环网柜。SF6环网柜因利用绝缘性能优异的SF6气体绝缘,故整个柜子不受外部环境的影响,同时SF6气体的绝缘性能是空气的三倍,因而SF6环网柜体积小,占地面积少,备受用户的青睐。

4环网柜的结构

环网柜是因高压直接进入市区,深入负荷中心,形成“高压受电——变压器降压——低压配电”的供电格局而兴起。环网柜一般由三间隔组成:即两个环缆进出线间隔和一个变压器间隔。在这里,高压开关面临对变压器故障时的保护问题。对变压器的保护,一般有两个途径:一是利用断路器;另一个是利用负荷开关+限流熔断器。但实践证明,后者保护效果更好。其原因主要是负荷开关+限流熔断器能保护故障时的变压器,这早已被国外做的短路试验所证实。这里保护的变压器一般为小容量变压器。当变压器内部发生故障时,为使变压器油箱不爆炸,必须在20ms内切除故障。这时若用断路器来切除故障,断路器的全开断时间由三部分组成:继电保护时间+固有分闸时间+燃弧时间,一般需要三周波(60mms),因此断路器因动作时间长,难以在20ms内有效保护变压器。而限流熔断器有速断功能,能在l0ms内切除故障,并与负荷开关联动,令负荷开关三相动作,有效保护。这就是环

网柜普遍使用负荷开关+限流熔断器的最主要原因。

在负荷开关+限流熔断器组合电器中,对负荷开关提出比一般负荷开关更高的要求。它必须能够开断远大于其额定电流的转移电流和交接电流。

现代负荷开关有两个明显的特点:一是三工位,即合一分一接地,完成开断、隔离和接地任务;二是灭弧与载流分开。灭弧系统专门灭弧,不承受动热稳定电流,而载流部分专门承载正常电流,不参与灭弧。

负荷开关在结构上有多种多样,其中油负荷开关与磁吹负荷开关已被淘汰。目前,负荷开关主要有以下4种:产气式、压气式、真空式、SF6式。而这4种中,从使用的情况看明显趋于SF6式。

SF6式负荷开关有了很大发展,这主要表现在如下方面:(1)灭弧方法更加丰富,除了原先用得多的压气式,最新出现了灭弧栅式和旋弧式,这使灭弧更加简单,不像压气式那样需由操动机构提供压缩功;(2)壳体原先多为浇铸树脂壳体,现又出现了不锈钢壳体。不锈钢壳体强度大、且可接地,更加安全;(3)原先SF6负荷开关模块中将母线外露,现有的已装入气室内,不会触电,增加了安全感;(4)原SF6负荷开关的动刀位置主要靠指示,现在壳体内设有大视窗,可直接观察到动刀位置,更直观。这些特点在ABB负荷开关中可明显看出。ABB负荷开关经历了SFL一SFG—Safering。其中SFL为浇注树脂壳体,回转压气式;SFG型为浇注树脂壳体,灭弧栅灭弧,设有大视窗,Safering型环网柜内SF6负荷开关为不锈钢壳体,开有大视窗,用灭弧栅灭弧,母线置于气室内。

环网柜的绝缘有用空气绝缘和气体绝缘。而以SF6绝缘的环网柜成为主流产品。国外打入中国市场的环网柜多是SF6环网柜。这些产品在2002年11月13日至l6日在北京举行第系列、8DH系列和SIMOSEC型,ABB的RGC型、Uniswitch型、SFG型及Safering型和Safeplus型,Schneider公司的RM6和SM6型,葡萄牙易发公司的Normofix型,VEI公司的UNIFLUORC型,Areva公司的FBX、Fluokite24型,日本东芝的VRM一1型,德国Drischer公司的MINEX型及ORMAZABAL公司的CGM型等。

除SF6环网柜,还有用于干燥空气绝缘的环网柜,如Eaton的Xiria型环网柜,用于干燥空气绝缘,配用小型真空断路器。此柜尺寸小且环保、安全。

从中国市场上看,可将环网柜分为两种:一种为外资和合资产品,另为国内联合设计和自主开发的产品。联合设计的产品如HXGN6型、HXGN9型、XGN15型等,自主开发的产品如HXGN1型、HXGN2型、HGN24型、HXGN26型、XGN68型等。

5典型产品介绍

由以上可见,中国市场上的环网柜类型很多。作为典型产品,这里介绍4种:一种为中标泰州市靖江地区20kV配电网的ABBl2/24kVSafe系列SF6环网柜,另二种为列入上海电器行业名优产品汇编中新秀产品的LMG、LCG系列环网柜和ELA/MINEX系列SF6环网柜,第4种为Eaton公司Xiria(西瑞)型干燥空气绝缘且配小型真空断路器的环网柜。

目前国内外环网柜参数达到额定电压l2、24、40.5kV,额定电流200,400,630,1250A,额定短时耐受电流16,20,25kA,柜宽:空气式多为350mm,最小210mm,空气绝缘式为600mm左右。

(1)ABB12/24kVSafe系列环网柜

2008年3月11日,ABB宣布为江苏省泰州市靖江地区的20kV配电网提供Safe系列充气环网柜。这是ABB继l993年中标中国第一个20kV供电项目——苏州新加坡工业园区后,二次参与国内20kV供电项目的建设。

Safe系列环网柜所有带电部件和开关的封闭在不锈钢壳体内,整个开关装置不受外界环境条件的影响,从而可以确保运行可靠性及人身安全,并且实现了免维护。

Safe系列环网柜中,Safering为紧凑型,Safeplus为扩展型。两者有相同的用户界面。其额定电压为12/24kV,额定电流630A/1250A。Safe环网柜的90%~95%材料可以再生利用,塑料被单独加以标识,以利回收利用。

(2)LMG、LCG系列SF6环网柜

该产品被列为2007年上海电器行业名优产品汇编中新秀产品。

该产品是上海天灵开关厂有限公司应用德国当代先进技术设计开发的新一代小型化SF6环网柜。其参数做到额定电压12—40.5kV。额定电流630A~2500A。

LMG系列为紧凑型,单气箱结构,用SF6气体绝缘,LCG系列为扩展型,多间隔共箱结构,用SF6气体绝缘。两种系列产品可任意组合,左右可灵活扩展。

该产品具有如下特点:

①不受外界环境影响。所有高压带电部位全部密封在充以低压SF6气箱内,实现全绝缘。

②模块化设计。由不同模块组合实现各种主接线,实现小型化,模块化。

③采用硅橡胶连接器,方便且可靠地实现柜与柜之间机械和电气连接。

④采用全屏蔽电缆进出线。

⑤可配用高压监视元件、综合数字式继电器。

⑥可采用无源数字式继电器。

⑦两个回路进线单元可加装自投装量。

(3)12/24kVGISELA/MINEX系列SF6环网柜

该产品被列入2007年上海电器行业名优产品汇编中新秀产品。

该产品是许继德理施尔电气有限公司在引进德国德理施尔公司最新技术和工艺基础上,使用国内外整套高精尖生产加工设备和试验设备、自行生产的新产品。

该产品是由不锈钢壳体制成的完全密封的完整系统。其所有带电部件及开关密封于不锈钢壳体内。扩展母线完全绝缘和屏蔽,整个开关装置不受外部环境的影响,实现了免维护。通过选择可扩展母线,产品还可以任意组合,达到全模块化设计。该产品参数做到额定电压12/24kV,额定电流630A/l250A。

该产品具有如下特点:

①灭弧原理先进。GISELA/MINEX系列SF6环网柜采用先进的吸气活塞和去离子栅灭弧原理。

②独特的双重气室。开关的灭弧室是独立的、密封的,因此灭弧介质与绝缘介质独立于SF6气体之中。该技术的优越性在于,即使外壳失效,整个开关的开断能力也能得到可靠的保证,在最大程度上确保了设备的正常运行。

③体积小巧。GISELA/MINEX系列SF6环网柜的负荷开关柜宽度只有315mm,最小可做到210mm,深度只有518mm,高度仅为l300mm。

④柜体中安装了内部故障电弧限制装置,对人身和设备提供了最大程度的保护。该保护装置通过安装在电缆室内的自动快速接地开关来完成。接地开关将在故障电弧产生的几毫秒内迅速动作熄弧。该装置具有多种优势:没有高温气体从SF6绝缘部分散逸,提供了最好的人身及设备保护;无需单独设置泄压通道,柜体结构变得简单经济;内部故障电弧限制装置安装在电缆室内,可使设备损坏降至最低;故障排除后只需对开关柜进行检查即可继续投用。

⑤充气压力低。气箱内用于绝缘的压力只有0.017MPa,同体积下使用SF6气量少,既经济又环保,充气后箱体也不会变形。

⑥同一气箱的单元数量多,一个气箱内可以做到6个单元,最多可以做到10个单元。

(4)Xiria(西瑞)型环网柜

该产品由荷兰Holec公司研制成。在2003年举行的第17届国际配电网会议上,Holec公司以其论文《创新的环网供电单元设计:安全性与适用性》介绍新研制的Holec(西瑞)型环网供电单元(环网柜),后又在2005年第l8届国际配电网会议上,该公司展出了Xiria型环网柜产品。Holec公司为了将它的产品打入北美市场,特别是美国和加拿大,加入了美国Eaton(伊顿)公司电力部,并于2004年在美国成立了EatonHolec公司,现Eaton公司又将Xiria环网柜拿到中国,交给属于它的森源开关公司,本土化生产。

Xiria型环网柜分l2kV和24kV,额定电流630A。其主要特点如下:

①用干燥空气绝缘,不用SF6气体;

②使用小型真空断路器,而不用三工位SF6负荷开关+限流熔断器;

③终身密封设计。一次带电元件与操动机构终身密封在钢板箱体内,使其不受环境影响;

④周全的保护和控制。配备了新设计的和最佳化的电子保护;

⑤最大操作安全性。单元接地的完成,通过真空灭弧室从工作位置转换到断开位置,转换隔离开关到接地位置和再合上真空灭弧室。这种接地安全,因为真空灭弧室的设计能够关合短路电流;

⑥小型化。这是通过优化电场、优选绝缘材料及采用小型化真空灭弧室达到的。例如3单元环网柜尺寸(mm)为1100(宽)×600(深)×1305(高);

⑦抗内部故障电弧。Xiria型环网柜经受了内部故障电弧试验。其中12kV级通过了20kA/s,24kV级通过了16kA/s。

环网柜试验报告 第3篇

一、10k V环网柜的特征分析

10k V环网柜属于一种特殊的电气设备, 其内部设有高压开关设备的间隔式环网供电单元, 其中的供电网线形状为环状, 能够发挥环网供电的功能。环网柜的核心结构设备包括:熔断器、负荷开关, 各个环网柜内部都装配了3-5个总开关盒, 打造出一个灵活的链接模式, 从而有效供应各个电力分配网络节点所需的电能, 因为电源开关设备和硬母线二者共同装载, 被同样的金属外壳封装, 而且选择了达到三工位条件的开关, 能够实现三相联动, 其中的弹簧机构具有较高的性能, 也可以进行快速分开关运转。10k V环网柜的外形图如图1所示:

10k V环网柜的实际优势特征体现在:

(1) 结构密封性好、绝缘度高, 适用范围较广, 从室内到室外全能应用。

(2) 容积小, 无需占据过大的空间, 重量较轻, 对于室内外空间能够灵活地适应, 无需为其腾出特别的空间。

(3) 同别类电气设备对比起来, 10k V环网柜的安装更加方便、简单, 而且易于操作, 便于维修与养护。

(4) 其断口与接地设备都较为清晰、显而易见, 这样就为操作人员、维修人员等提供了便捷的工作条件, 使工作更加安全。

10k V供电系统发挥着重要的供电功能, 其运行质量直接影响到电力系统的安全正常运行, 基于环网柜多方面的优点, 例如:构造简单、占地空间小、成本低、供电安全稳定等等, 应该将其应用在10k V供电系统中, 发挥环网供电功能, 为供电系统的安全运转创造有利条件。

环网柜主要包括两大类型:SF6绝缘、空气绝缘。环网柜能够发挥电力线路中电流的科学控制与有效保护的功能。同时, 在环网供电、终端供电等过程中, 相当于开关的地位, 环网柜内所设置的负荷开关必须满足三工位, 分别是:安全接地、隔离电力、切断负荷, 其中SF6式、产气式负荷开关等都能满足这一要求。不允许对真空灭弧室实施隔离, 而是要开断, 具体实践过程中, 也要特意添加隔离开关在负荷开关前, 这样才能确保真空灭弧室进行及时开断。

二、10k V环网柜的科学设计

配电系统的优化改造, 就是要实现配网的环网化、远程化、自动化运行, 使用户配变电所的主接线不断简单化, 优化提升其保护配合, 从而提高供电质量, 确保供电安全性、稳定性, 即使无人值班时, 配电系统依然能够正常运转。

在现实的安装与使用中, 要使10k V配电所系统的接线达到简洁、简单、安全、可靠的效果, 可以选择分段单母线的接线模式, 同时要按照国家统一规定认可的电能计量设备, 计量柜内需要安装计量表、电流表, 同时线电压中也要安装两个电压表, 达到有效的监督、控制效果。

对于环网柜操作方式也有多重选择, 其中手动弹簧储能操作最为常见, 电动弹簧储能操作的应用则需要参照现实情况来提供二次电源。交流弹簧储能操作方式较为理想, 电压互感器能够负责供应交流二次电源, 对应的直流二次电源则由酸性蓄电池进行供应。如果环网柜的型号较小, 则应该选择手动弹簧储能操作模式, 这样不仅有效控制了成本, 同时, 变压器的低压一端也能为信号显示、瓦斯保护等提供需要的电源。

电源进线柜内需要安装串联间隙氧化锌避雷器, 这样就能抵御外界因素干扰, 对应也要装配接地信号设备以及接地开关, 从而保护变压器的出线柜, 并参照电能测量、计量等的科学规定, 将各种计量设备装在环网柜上, 并把联络柜、计量柜、电源进线柜中的电流互感器设置在两相上, 同时也要把电力系统内部的一切线路都对应设置于两相上, 其中保护性设备与计量设备不可以享用同一个互感器二次线圈。

三、10k V环网柜的维护措施

为了确保10k V环网柜在配电系统中优势功能得到发挥, 就要重点从以下方面做起:

(1) 创设有利条件。必须为10k V环网柜的运行创造有利的环境条件, 避开污染区、化学物质集中区等, 从而预防其爆炸问题。通常情况下, 要控制其工作环境的温度, 温度值最高不能超过40度, 因为过高的温度会造成环网柜表面出现严重的氧化、腐蚀等问题, 从而破坏了其整体功能的发挥, 导电性下降, 电阻值反而增大, 甚至其绝缘性也受到影响, 使用周期缩短。相反, 温度也不能太低, 因为低温会造成环网柜出现大规模的内应力, 从而损坏绝缘部件, 也要把握好湿度值, 控制日均值在94%, 月均值则要控制在90%范围内。

(2) 加强绝缘保护。10k V环网柜由于受到内外因素、环境条件等的影响, 很容易发生绝缘故障, 所以, 必须积极提高环网柜的绝缘性能, 要切实依照各类规程、规定等进行检修、养护, 必须明确并熟悉过电压保护的相关规范与规定, 加强规范操作。优选合适、达到一定标准的元件, 从而确保开关拒的质量, 维护其绝缘水平, 同时, 要严格依照规定要求来设置爬电距离、空气间隙等等, 电磁场则要控制在安全、合理范围, 必须做好开关检验工作, 确保10k V环网柜的绝缘水平。

例如:环网柜的调档设计以往采用IEC 12k V档, 然而, 这一绝缘等级当前已无法达标, 标准改造升级为IEC 17.5k V档, 并将环网柜冲击耐压上调至38k V, 从而提高环网柜的绝缘性能。

(3) 预防其腐蚀劣化问题。10k V环网柜由于受到各种因素的影响, 很容易出现腐蚀劣化问题, 因此, 必须从各个细小的环节入手, 注重对每个关键部位、关键环节的质量检查, 通过加膜覆盖等方法做好防腐蚀处理, 确保其表面保持干净清洁, 同时, 也要重点查看其螺钉牢固与否。

四、10k V环网供电发展概况与接线模式分析

自上世纪80年代以前, 我国就已经出现了10k V环网供电模式, 但是由于当时的经济发展速度、社会条件等十分有限, 这一供电技术未得到普及和应用。自从实行市场经济制度以来, 我国的经济和社会取得了飞跃式的发展, 城市化进程不断加快, 建筑数量越来越多、规模不断增大, 市区主要依靠10k V供配电源进行供电, 其接线模式也多体现为:树形或放射状模式, 然而, 随着城市建设规模扩大、经济与社会的持续发展等等使得用电负荷、供电回路等的数量都在持续增加, 整个社会对供电服务提出了新的更高的要求, 倘若依然采用原来的供电系统与供电方式, 就必须重新扩建变电站, 重新开展线路施工, 这无疑会增加城市建设的负担, 而且传统供电方式下的电力线路发生故障问题时, 很难及时有效地定位、排除故障。基于此就必须改革传统的供电模式, 采用更具优势、更加先进的供电方式, 其中环网供电就成为一个优选模式。

同传统供电方式相比, 环网供电具有多方面的优势特点, 特别是环网柜与环网供电系统的运用, 可以简化配电网络, 便于维护与管理, 也能够为线路、设备等故障的查找提供依据, 缩小故障查找范围与难度, 特别是当只存在一个电源时, 环网供电模式的采用能够及时有效地发现故障问题, 维护用户高效、持续供电, 从而确保用户的用电持续、安全。

近年来, 环网供电模式在我国得到了发展与应用, 目前大多数城市供电都采用环网接线模式, 其中主要的环形电网类型包括闭环式与开环式, 实施证明环网供电模式能够提高供电的安全性、稳定性。

实际应用中, 环网站可以建设在环网线路的初始端、中间或终端, 通常环网柜所采用的接线模式为:一进一出一变, 对应衍生出一进一出, 两边、三变的接线模式, 同时, 也要结合环网站的负荷来对应接线方式做出取舍。

五、10k V环网柜的实践应用

10k V环网柜在现实的电网系统中得到了发展和应用, 例如:一些电网系统改造工程中就应用了这一技术。

实例:某市区电网规划中, 由于市区地理空间有限, 无法容纳多个10k V开闭所的占地空间, 然而, 由于10k V环网开关柜具有多方面的优势和优点, 最后选择这样的方案, 那就是:确定两大10k V开闭所, 同时在10k V环网柜外加箱变, 开关柜设计为两进线、四出线, 这样就确保了双电源进线的供电安全性, 也能发挥环网的功能, 从而有效满足了多箱变的进线电源供电方案要求。

摘要:10kV环网柜是电力系统的重要组成部分, 而且相对于其他电气设备具有多方面的优势和优点, 10kV环网柜保护性功能的发挥, 能维护电网系统的运行质量。本文分析了10kV环网柜的优势特点、其设计方式与维护措施, 并分析了配网环网供电的发展概况以及实际应用。

关键词:10kV环网柜,配网环网,供电

参考文献

[1]张艳萍.10k V环网柜维护中的常见问题探讨[J].科技传播, 2010.

环网柜试验报告 第4篇

不过,北京双杰电气股份有限公司(简称“双杰电气”,股票代码430049)的展区前还是聚了不少人,他们主要是来观看这里摆放的一台大型配网产品——固体绝缘环网柜。这既是双杰电气自主研发的核心产品,也是国内产品超越SF6环网柜的一个重要标签。

看上去有些严肃的双杰电气董事长赵志宏谈到这个产品时,显得异常兴奋,这位对技术研发有着偏执热爱的企业家对《新财经》记者表示:“这个产品对老产品是一个颠覆性的替代,现在出来的同类产品和我们的没法比。”

尽管如此,如何尽快让市场接受这个新产品,如何避免同行的模仿跟风,以及如何大规模地进行生产,仍是摆在双杰电气和赵志宏面前的巨大挑战。

研发与超越

成立于2002年的双杰电气主要从事输配电领域35kV及以下电压等级的配电设备与配网自动化硬件设备的研发、制造、销售和对外贸易,是国内第一批自主研制环网配电设备的企业。产品主要应用于国家电网公司、中国南方电网公司及下属省市电力公司、电厂、风电、铁路航空系统等领域。2009年2月在深交所挂牌,是一家三板公司。

此次展出的固体绝缘环网柜之所以成为展会上的一大亮点,不仅因为该产品是为超越“SF6环网柜”而来,而且因为其身兼国内自主知识产权的使命。因此,业内有人对其质疑,也有人欢呼。

众所周知,配网要实现自动化控制,环网柜是各种自动开关、熔断器的拼装、智能单元安全可靠运行的关键设备之一。

但过去几年,由于SF6环网柜性能的优越性,使得国内外众多生产厂商蜂拥扑向该生产线,导致部分企业因过分追求利润而影响产品质量,环网柜产品质量参差不齐,加剧了设备运行的不稳定,这给正在进行“坚强智能”建设的国内配网埋下了隐患。

双杰电气正是在这种情形下发现了研发替代产品的市场空间。赵志宏表示,2005年2月生效的《京都协议书》让有空调压缩机开发失败经验的自己看准了六氟化硫环网柜替代产品的巨大发展空间。于是,刚成立4年的双杰电气决定投巨资进行固体绝缘环网柜的开发。

在高端设备制造领域,中国企业强于复制与模仿,缺少技术的自主研发思维,因此许多企业就算看到了市场空间,也不愿冒着巨大的风险花重金去做研发。董事长赵志宏也对记者表示,“许多企业做产品不做研发,做销售不做工艺。”

但赵志宏决定冒这个险。中国之前研发的新型产品败给“臭氧”的教训给了他重要启示:“一是要不惜成本追求质量,二是设计必须符合人类最根本的利益。再好的产品要是违背这两条,必将被淘汰。”赵志宏说。

用固体绝缘环网柜替代原有的六氟化硫环网柜是一种原创性创新,没有可参照的产品,对于少有原创经验,一直在模仿的中国配电企业来说更是难上加难。双杰电气几乎将全部精力都放在这个新产品上,而这个产品的成败,也几乎决定着这家三板上市公司未来的命运。

2007年,双杰电气采用环氧树脂进行绝缘的环网柜终于在国内率先研发成功,并取得国内、国际发明专利。赵志宏介绍,该产品在环保减排、安全性能、智能化实施优势、现场单元可更换及抗恶劣环境能力上堪称完美,公司将其命名为SVI—固体绝缘环网柜。该产品也是公司2009年在三板上市的一个重要支撑点。

优势与挑战

据业内介绍,固体绝缘环网柜与SF6充气环网柜的结构不同,固体绝缘环网柜在满足全绝缘、全密闭的前提下,采用单元拼接式结构。这会带来两方面好处,一个好处是固体绝缘环网柜在运行过程中如果任一回路发生问题,可及时更换故障回路,在安装现场即可进行回路更换。

另一个好处是,与传统的SF6环网柜制作完成后不能再更改接线方案不同,固体绝缘环网柜可以根据客户的要求现场更改方案,设备运行的灵活性将有很大提高。运行的灵活性也极大地降低了固体绝缘环网柜的运行成本。

2010年7月,国家电网公司生计部、科技部、物资部、配电部门,还有中国电科院、北京供电公司、宁夏电力公司联合到双杰电气进行现场调研。调研有两个目的,一个是固体绝缘环网柜是否是今后的发展方向,另一个是固体绝缘环网柜是否有推广使用的可能性。

令双杰电气高兴的是,今年4月,双杰电气这款新产品顺利通过国际IEC标准的KEMA全套型式试验,再一次为该产品的优良性能和可靠性提供了坚实的支撑。赵志宏表示,固体绝缘环网柜通过KEMA试验意义重大,“它意味着在国内市场应用已取得重大进展的环保产品固体绝缘环网柜将进入国际市场”。

但新产品出来后,双杰电气也面临着压力与挑战。

一方面,谨慎的市场和用户对公司固体绝缘环网柜并没有马上认可,质疑接踵而至。在漫长的5年过程里,双杰电气一直在不断投入,在各种场合进行广告宣传,召开产品推荐会、展览会等,不断进行环保方面的宣传,直到目前仍在做这些工作。

另一方面是担心同行跟风。赵志宏对记者表示,现在已有同行在模仿这一产品,他认为过两年就会有同类产品出来,但他希望以创业制胜。

最大的压力还是资金。公司计划在创业板上市,拟发行不超过2200万股的股票,募集资金1.95亿元,正是为了投入年产3万回路智能型固体绝缘环网柜项目和企业研发中心项目。公司2010年5月收到证监会有关公司创业板IPO(首次公开募股)申请的受理通知书,但苦等一年多后又撤回IPO申请。

之后公司改用定增方式募资,融资不超过7200万元,建设年产3万回路的智能型固体绝缘环网柜产业化项目一期工程。赵志宏表示,这些资金到位后,公司又自筹几千万元,合计投入一个多亿。

新产品从推出到规模化生产是一个艰难的过程,不仅需要市场的认知,还需要大量资金投入。不过,从今年6月1日证监会发布的首次公开发行股票申报企业基本信息情况表看,双杰电气已再次递交创业板首发申请材料并获受理,如顺利登上创业板,双杰电气将迎来新的征程。

把产品做精是一种责任—专访双杰电气董事长赵志宏

《新财经》:您认为固体绝缘环网柜对双杰电气意味着什么?目前是否申请了相关专利?

赵志宏:它是国内外高压开关行业领域典型的低碳环保产品,各项技术指标全面优于传统气体绝缘环网柜,属国际发明、国内首创,已被列为国家重点新产品、北京市自主创新产品和《北京市火炬计划》重点推广新产品目录,并于2011年9月正式入围《国家电网公司第一批重点推广新技术目录》,市场前景广阔。它为公司产品走向世界打下了坚实的基础,也为固体绝缘环网柜产业开创了新局面。目前,公司已为该产品申请专利60多项,其中29项已获得授权,拥有完全自主知识产权。

《新财经》:与国外电气设备巨头ABB、施耐德相比,如何证明双杰电气的生产线更先进?

赵志宏:其实,ABB、施耐德目前做这种产品多半都是流水线作业,但我们的生产线智能化更高,主要由智能机器人来装。目前,我们产品的70%由机器人装,人工装的只占30%。而且机器人都带有3D功能,识别能力非常强,对产品要求的精度也非常高,高于0.5毫米的误差就装不上。我们生产效率高,平均每7分钟做一台,但现在很多企业一般是一天做3~4台。

《新财经》:新的生产线什么时候投产?什么时候产生收益?

赵志宏:今年12月或者明年1月,我们公司将有一个最先进的生产线投产。整个生产线本来是要上市募投的,但是等不及了,就通过增发募集7000多万元资金,然后自筹了几千万元,合计投入一个多亿。这是一条水平非常高的生产线,明年就可以产生收益,并且是很好的收益。与现在收益比,将成倍数增长,而且对老产品是一个颠覆性的替代。

《新财经》:很多设备制造行业一有市场机会,就有大批企业蜂拥而入,然后出现产能过剩,环网柜也会这样吗?您是否担心同行模仿您的产品?

赵志宏:前阵子我在南方电网的一次大会上发言,就呼吁整个厂家把产品做精。估计明年可能出现20~30家同行企业,大多做产品并不做研发,所以产品上得很快。但他们做销售不做工艺,所以退得也快。要想做这个市场,就要把产品做精,这是责任,不能只是为了挣钱,否则就会留下一堆废品。

我不怕模仿,没有创新才怕模仿。我们明年要卖第二代产品了,目前第三代产品方案已经评审了,只有让模仿者跟不上你的步伐,你才能走在前面。如果只是模仿,我们现在做10个亿也不难,但最重要的是要有自创的产品。何况自创的产品利润也不错,会有很好的回报。

《新财经》:现在有资金压力吗?如果创业板IPO成功,计划投多少钱在这个生产线上?

配电环网柜的故障分析及对策 第5篇

环网柜在配电全电缆网或架空电缆混合网中,由于其维护工作量小、安装方式灵活、尺寸小等优点得到了较广泛的应用。随着城市电网建设改造工程的不断深入,环网柜在城市电网改造工程中的使用量也不断增加。在环网柜的长期运行中,发生了多种多样的故障,因此我司对长期积累的环网柜故障有必要进行统计分析,分析其主要故障原因,提出相应的技术和管理对策措施。

1、配电环网开关结构特点

环网柜接线方式灵活,可满足不同配电网络结构的要求。负荷开关装置和硬母线全部和部分密闭在同一个不锈钢金属外壳内,通常采用SF6作为灭弧介质和绝缘介质,开关采用三相联动的三工位负荷开关。

环网柜按结构可分为共箱式和单元型两大类。

共箱式环网柜通常由2至6路负荷开关共箱组成接线方式灵活多样,可以满足不同配电网络节点的需求。由于负荷开关装置和硬母线密闭在同一个不锈钢金属外壳内,具有全绝缘、全密封结构,对环境的适应能力较强,在地下室、户外环网室等运行条件较差的场所得到了较多的应用;单元型环网柜母线、电缆搭接处通常为空气绝缘,因此通常用于地面土建站所等运行条件良好的场所。

环网柜的主要优点是:体积小、结构轻、结构紧凑,占地小;安装简单,操作方便,安全可靠、免维护;大多具有电动和手动操作机构,配FTU后即可实现配电自动化,扩展性较强。

2、故障分类及解决措施 1)PT、CT故障

带有配网自动化接口的环网柜往往配有PT、CT,以提供开关的操作电源和配网自动化所需的负荷电流等数据信息,配套厂商提供的PT、CT质量差是导致此类故障的主要原因。

解决方案:对供应商提供的元器件做严格的来料检验程序,不合格项都会及时做出调整,确保用于生产制作的PT、CT将不会出现质量问题。生产过程中严格审核互感器的二次接线,严禁出现互感器二次侧的短接、开路等现象。若质保期内由于质量问题出现的故障,24小时内无法修复,我司将免费进行更换。2)避雷器故障

环网柜中配套的一些避雷器击穿、爆炸,造成电缆室内相间短路或者电缆头对环网柜外壳放电。

解决方案:我司在避雷器的安装过程中将考虑到柜体内空间的合理利用。加强柜内设备的绝缘强度,加强柜体防护等级,严格控制柜内粉尘的堆积、潮湿或者凝露,防止其出现闪络现象。3)操作机构故障

潮湿地区的环网柜由于长期不进行操作,机构弹簧、控制回路开关的辅助触点等容易锈蚀,引起机构失灵。

解决方案:我司将对环网柜周边地区环境做仔细考量,及时对操作机构进行全面的试验及检修,并严格按照试验周期惊醒设备预防性试验。全面提高断路器及其相关配套设施的健康水平。4)电缆接头处故障

由于电缆头本身质量以及施工工艺不过关,以及大截面电缆在安装后逐渐释放应力,均是电缆搭接处故障的主要原因。

解决方案:针对以上问题,我司着主要对环网柜、电缆安装工艺、设计、和土建等方面的一些整改应措施进行解决:合理设计环网柜电缆室的高度;加强电缆的固定,确保不使电缆连接处的套管承受任何方向的作用力。电缆要在连接套管的正下方垂直进入并且牢固固定,不能让电缆下部处于斜扭状态;注意安装时的工艺要求,按照产品安装施工工艺规定的力矩值对螺栓进行紧固,避免工作人员使用普通扳手,凭感觉和经验对螺栓进行紧固。5)二次回路故障

二次回路(操作电源)由于触点接触不良或其他原因造成二次线路烧毁。解决方案:我司对二次回路接线的审核极为严格,严禁使用劣质或破损的导线接线,确保导线接头不会出现松动或者发生短接现象。6)电缆支持绝缘子处及母线桩头处放电故障

电缆室支持绝缘子处及母线桩头由于处在潮湿等恶劣环境下放电甚至击穿。解决方案:加强对运行中环网柜的温度的监测。或者采用美式环网柜,美式环网柜由于肘型电缆接头直接暴露在外,外部没有柜门进行封闭,运行人员可以使用测温仪器直接并相对准确的测量电缆接头处温度。7)气室故障

由于SF6气室泄露,造成气室内断口刀闸相间短路故障

解决方案:气室发生泄漏的主要位置电缆桩头处,原因为电缆桩头由于受力较大,当电缆安装中存在外加应力或电缆没有牢固固定后,电缆桩头处长时间承受外力的影响,造成气室与电缆桩头处发生裂纹,进而导致SF6气体泄漏。因此气室故障还是电缆安装施工不良的另一种表现形式,解决整改措施主要还是规范电缆施工,减少电缆对于电缆桩头处的额外应力。另外为了防止气室内SF6气体渗漏后不能正常灭弧,因此必须在环网开关面板上加装SF6气压仪和低气压闭锁功能,避免运行人员在操作时由于开关不能正常灭弧导致事故。8)熔断器+负荷开关故障

目前环网柜中主要采用熔断器+负荷开关的组合来对中小容量的配电变压器进行保护,熔断器在熔断时,顶针不能正常触发机构跳闸造成故障扩大。

环网柜试验报告 第6篇

10kV终端配电宜用环网柜、箱式变电站及电缆分支箱

内容摘要:文章着重介绍目前常采用的环网柜及环网接线方式和它们的优点及注意事项。对箱式变电站及电缆分支箱的应用也作了介绍。

关键词:环网接线环网柜与环网开关站;箱式变电站及电缆分支箱

Applicable Ring Network Cabinet, Cubicle-type Substation and

Cable Branch Box of 10kV Final Power Distribution

This paper focuses on the advantages and relating matters of ring network cabinet and connection mode that are commonly used.It also introduces the application of Cubicle-type Substation and cable branch box.大型厂矿多自设降压站,有高压配电室及中压配电室。配电变压器安装容量超过10000kVA的较大用户,大都由城市共用变电站以专用线路放射式供电,本身建有中压配电室,开关柜内装主要元件多为真空断路器。但对中小用户来说,10kV供电采用环网柜,是最常用的终端配电方式,而中小容量用户又占绝大多数,此种环网供电足以满足二级负荷的要求。对三级用电负荷采用电缆分接箱有其突出的优点,应大力提倡及推广使用。对分散用户,且用电容量不大时,或要10kV供电伸入负荷中心时,采用箱式变电站(或称组装式变电站,预装式变电站)供电更具合理性。一.环网接线与环网开关柜 1.环网主接线

环网接线分单环接线,双环接线,至于三环、四环接线基本不用。使用最多的单环接线,它是由变电站或开关站同一母线段或不同母线段引出二回路电缆线路形成环路,环内负荷由这两回线路同时供电,一但其中一回路出现故障,另一回路可负担环内所有负荷的供电。每回电缆线路首段皆有断路器,每条回路可设纵差保护的导引电缆。为此被保护的线路两端开关柜内应配有相应的电流互感器。如果两回供电线路取自不同的变电站或开关站,有的资料称此种接线为拉手式环网,笔者对此不予认同,不应叫环网接线了,而应称双电源中间有联络开关树干式供电了。单环网供电主接线典型接线看图1

图1.单环典型主接线

此种接线供电可靠较高,完全能满足二级负荷的要求。例如:当A点发生故障,只要把A点两侧的4#、5#负荷开关断开,可继续完成供电。只要准确地确定故障点,恢复供电就非常容易了,对于环网典型主接线,有的认为两路出线只有接入同一变电站同一条母线,或接入同一变电站两断母线上,两段母线的联络开关始终处于闭合位置,否则不应称环网母线。笔者认为,不必在名称上过于追究了。2.环网开关柜

所谓环网开关柜,真实的含义是用于环网接线的开关柜,它可以是断路器柜,也可以是负荷开关柜,或负荷开关加熔断器柜。环网柜不是个合理称呼,不过目前所说的环网柜指体积小的负荷开关柜,有点约定成俗的味道,如果对变压器馈电,即用负荷开关加熔断器柜。所用负荷开关有SF6负荷开关,也有真空负荷开关,至于产气式或压气式负荷开关柜,由于体积较大,在环网接线中应用较少。SF6气体是温室效应明显的气体,一旦泄露,污染环境,用它作绝缘及灭弧介质的封闭的负荷开关柜,尽管体积小但维护不便,发展前景不够乐观,可能逐步退出市场。真空负荷开关由于真空灭弧室制造非常成熟,截流非常小,不会造成操作过电压的危害,其封闭性也早已过关,不必耽心渗气现象发生,美中不足之处是体积比SF6负荷开关柜大,不过目前已有厂家解决真空负荷开关柜体积过大的问题,那就是采用固体绝缘方式,真空灭弧室浇铸于环氧树脂中,这样相间及相对地电气间隙大大缩小,从而使真空负荷开关柜的体积大为减小,其体积与SF6负荷开关柜不相上下,甚至更小。此种柜可做到少维护或免维护,操作、使用、安装也非常方便,具有广阔的发展远景。总之,环网柜名称不够确切,不够科学,有的厂家称紧凑型开关柜,也有的厂家称金属封闭箱式开关柜,或紧凑型箱式开关柜。3:注意点

(1)接入环网系统内的开关站,不得用母线分段开关断开,如图2所示

图2 环网系统内开关站错误接线

在环网柜中,图2接线是错误的,用户不得用分段开关把环网断开。图2是双电源加母线联络接线。正宗的环网系统的开关站接线应为图3接法

图3 环网系统内的开关站正确接法

(2)环网进出线柜电源侧是否装接地开关、避雷器、带电显示器及电流互感器。

有些设计人员或用户对上述元件是否装设有很大盲目性及随意性,根据笔者实践经验,建议如下: 电源侧不宜装接地开关,误操作会造成事故,影响供电安全,况且负荷开关是三工位,有接地一档,多加接地开关带来联锁麻烦,增加柜子复杂性。如果环网线路全为电缆地下敷设。且又为金属铠装电缆,实无必要加装避雷器。如果负荷开关为真空开关,由于截流,造成操作过电压,但开段的是负荷电流,截流很小,操作过电压不大,可不装过电压保护装置。

带电显示器是要装设的,用来观察进线是否带电,尤其回路中无电压互感器及电压表时,更应装设。实际上装带电显示器投资很少,它的传感器本身就是支持绝缘子。

至于电流互感器是否装设问题,如果开关站设计带有微机终端测控装置一定要装电流互感器提供电流符号。环网主干线纵差保护,也离不开电流互感器。(3)环网柜是否加装隔离开关,隔离开关安装位置如何?

环网负荷开关柜常见的有装隔离开关,不装隔离开关及装双隔离开关,接线如图4所示

图4 环网柜中隔离开关的装设

图4a中,不加隔离开关,多为SF6开关,本身具有隔离功能。图b中,负荷开关为真空式,不能作隔离用,要另加隔离开关。图c为双隔离,是为检修负荷开关提供方便。图d为单电源进线,检修断路器时保证人员安全。

4:负荷开关开断转移电流能力

所谓转移电流,指本来应由熔断器完成的切断任务转移给负荷开关了,当任一熔断器熔断后,熔断器中由火药或弹簧起动的撞击器使负荷开关操作机构脱扣,负荷开关三相联动切除故障电流。这样避免了因一相熔断器熔断造成二相供电的事情发生,一次图表示方法见图5

图5 具有开断转移电流负荷开关柜主接线

二.环网开关柜及环网开关站的优越性 1.采用环网柜优点 环网柜优越性如下:

(1)投资节约,一台负荷开关加熔断器柜,平均造价一万多元,如果采用KYN-系列手车式真空断路器柜,造价几万元。如果开断能力要求50kA,真空手车式开关柜每台达十余万元,如果改用负荷开关加限流熔断器代之,同样开断预期短路电流50kA,也不过投资万余元则可。

(2)采用负荷开关配限流熔断器向变压器馈电,对变压器的保护有的地方甚至优于断路器,主要因熔断器切除短路迅速且有限流作用,这使在同一回路内的其它元件受益匪浅,即不再考虑动、热稳定的要求了。

(3)可对变压器进行全面保护

向变压器馈电的负荷开关熔断器柜,应采用全范围保护用限流熔断器,全范围保护熔断器是一种新型限流熔断器,它可以可靠开断引起熔体融化的电流至额定开断电流之间的任何故障电流,这样保护过流范围非常宽广。当然,为更好地保护变压器的过载,可加装电流互感器,通过保护装置动作负荷开关脱扣机构。负荷开关开断过负荷电流,稍大的故障电流由熔断器负责开断,这两种开断电流交汇点称交接电流,由于过载脱扣与熔断都有误差范围,造成交接电流也有一定范围。小于交接电流由过载脱扣动作负荷开关完成开断,大于交接电流时由熔断器负责切除,从而恢复变压器得到全面的过流保护。不过用熔断器保护变压器过载难度很大,因为全范围保护不是指对变压器过载全范围保护,而是指熔断器保护范围比较大而已,例如熔体电流为125A,开断50kA,不是指电流从125A至50kA范围内皆可保护,而是超过熔体额定电流一定倍数后才开始熔断,这样保护变压器的过载有一定难度。为此变压器过载要在低压侧进行,变压器低压出口总开关保护变压器过载,只要低压侧不过载,高压侧也不会过载。变压器若在高压侧进行过载保护,采用如上所说,由电流互感器、电流继电器、中间继电器,动作于高压侧负荷开关脱扣器,不能被全范围保护熔断器误导,使变压器得不到过载保护。(4)体积小,占地面积小

对于高层建筑来说,可以说寸土尺金,这样由环网柜组成的开关站,占地少,这无形带来更大的投资效益。

更难能可贵的是,把体积小的环网柜集中于一箱体内,组成环网开关站,可置于建筑物旁或干脆置于马路边,不占用户的建筑面积,给用户带来更大的效益,而且供电部门管理方便,发生事故不必进入用户建筑内,方便维护。

环网开关站可作为城市共用开关站,这给供电部门管理带来更大方便,也扩展了供电范围。(5)安装方便,便于扩展

一般环网开关柜安装非常方便,有的不必开挖基础沟,只要用膨胀帕栓固定高20#槽钢,环网柜固定于槽钢上即可。对于室外的环网开关站,为防积水侵入,采用架高400mm的基础墩,再在上面架设设备基础槽钢即可。

当用电设备增加,需要添加环网柜时,也非常方便,只要把增加柜子与原柜并列,水平母线连接即可。(6)恢复供电时间短

由环网接线供电的个开关站(或用户变电站)设置智能测控模块,电源侧变电站主控室设环网监控子站。利用光缆或五类双绞线组网,实现网管智能化。值班人员可足不出户观察环网运行情况,完成故障判断,故障隔离,网络重构,及负荷调配。可很快把环网故障段隔离,系统快速恢复供电。当然,为达此目的,网内每个开关站除装智能测控模块外,主回路要装电流互感器来检测电流,负荷开关采用电动操作机构,操作电源可由电源侧电压互感器取得。

有人认为放射式供电可靠,这是一种惯性思维,放射供电电缆一但故障,排除要很长时间,倒不如环网供电采用故障隔离的办法恢复供电快。有鉴于此,环网供电满足二级负荷是没问题的。三.应大力推广箱式变电站及电缆分支箱的采用

对于用户分散,用电负荷容量小的供电,以前多采用树干式架空线路加杆上变电所的供电方式。此种供电方式供电可靠性低,架空线受自然灾害影响大,容易遭雷击及单相接地事故。由于架空线路受出线走廊的限制,很难伸入负荷中心。另外,架空线路及杆上变电所,对城市的美观也大受影响。

如果改用环网接线加箱式变电站,既美观又可靠,且可直接伸入负荷中心,减少供电损耗。城市路灯供电及居民小区的供电,简直到了非他莫属的地步。箱式变结构分三部分,即高压部分、变压器部分及低压配电部分。高压部分多采用环网接线,为此要有三台环网柜组成,即两台负荷开关柜作进出线之用,一台负荷开关加熔断器柜做变压器的馈电之用,接线图如图6所示

图6 箱变高压侧主接线

用于箱式变电站高压侧为环网电缆供电,不但对城市美观不受影响,而且供电不受自然灾害的影响。在空间狭小的箱式变压器高压室内,装三台中压柜,非小型环网柜莫属了。

在供电要求不是很高的地方,应推广电缆分支箱的应用,它的功能可由一路电缆分成几路分支的放射式向各用户供电,这比环网开关站更节省,占地更少,可装于城市马路边上。目前应用非常普遍。

电缆分支箱的电缆接头采用专用插接式,可靠性非常高,节省空间且安装方便,这样把电缆的最大故障点——电缆头的故障基本消除,从而提高了供电的可靠性。另外,每台支线末端所接变压器因为也有保护,这样不存在分支电缆的过载问题。电缆分支箱根据用户要求可装总开关,以便分支箱的维护,并做分支线的总保护。电缆分支箱典型接线见图7所示。

图7 分支电缆箱典型接线

作者简介:

汤继东,曾任国电南自通华集团及现代重工(中国)电气有限公司总工程师,现任中国电工技术学会工业与建筑应用电气专业委员会秘书长。多年从事供配电设计,设计工程项目有电厂、高层建筑(深圳地王大厦及报业大厦)、民用及工业建筑的电气设计,也参与甲方项目管理及工程监理,在中外合资电气公司从事产品设计,事故处理及技术培训。

参与 《低压配电设计规范》GB50054-95的起草 著作有 1:《室内水电装修问答》(广东科技出版社)2:《深圳地王大厦》(电气部分,中国建筑出版社)

3:《高层建筑电气工程》(中国电力出版社)

4:《低压配电常见问题分析》(中国电力出版社)

5:《电气设计及电气设备选型手册》(湖南科技出版社)的主审

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