探討10kV環網柜及環網供電的實踐

余小剛

摘 要：隨著社會市場經濟的發展，我國的電力行業取得了一系列的進展，社會的電力需求不斷增大，對于供電質量也提出了更高的要求，作為供電系統中的一個非常重要的電力與電源開關終端設備，10kV環網柜具有運行成本低、維修方便、易于安裝、體積小等優點，這使得其在供電網絡中具有非常廣泛的應用，本文就主要對10kV環網柜以及環網供電實踐進行簡單分析。

關鍵詞：10kV環網柜；環網供電；實踐

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A

隨著國民經濟的快速發展，一些高能耗低效益的加工業逐漸轉向國內，這加劇了我國能源的危機，一些地區已經出現了非常嚴重的電荒，為了滿足社會發展過程中的電力需求，我國的電網建設規模及建設數量不斷增長，10kV環網柜作為電力系統中的重要組成部分，由于其具有諸多的優點，在我國的供電系統中具有非常廣泛的應用，本文就主要針對此予以簡單分析研究。

一、10kV環網柜的特點及分類

環網柜主要指的是一組高壓開關設備裝在鋼板金屬柜中或者是將其作為拼裝間隔式的環網供電單元的電氣設備，也將其稱之為環網供電單位，其核心部分主要是熔斷器與負荷開關，每個環網柜中具有三到五個總開關盒所形成的靈活連接模式，用來滿足不同電力分配網絡的節點供電需求，由于電源開關裝置以及硬母線被封裝于同一個封閉的金屬外殼中，其開光通常應用的是三相聯動的三工位SF6氣體斷路器或者是負荷開關，其高性能的彈簧機構能夠實現快速分開關運作，一個單獨的環網單元主要由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，并可以依據實際應用中的各種不同的應用需求，組合而成各種不同的方案。

10kV環網柜具有如下的基本特點：（1）環網柜可以應用全密封、全絕緣的結構，這使得其能夠很好的適應各種戶外環境；（2）由于環網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備部件相比，環網柜的組成比較簡單，安裝、操作以及維護工作都非常的方便，并且其具有安全、可靠的優點；（4）環網柜的設備端口可見，在操作的過程中，能夠快速、準確的確認開關的接觸位置，并且有利于相關工作人員的人身安全。正因為10kV環網柜具有這些優點，使得其在工廠企業、大型公共建筑、高層建筑、城市住宅小區等各個領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用。

通常情況下，環網柜可以劃分為SF6絕緣與空氣絕緣兩種類型，其主要應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，其是環網供電及終端供電工作中非常重要的開關設備，在環網的柜體中，配空氣絕緣的負荷開光主要有真空式、壓氣式、產氣式幾種，配SF6絕緣的負荷開關主要是SF6式，用于環網柜中的負荷開關，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、產氣式負荷開關來說，非常容易實現三工位，而真空滅弧室只能實現開斷，不能進行隔離，所以在實際的應用中，真空負荷環網開關柜需要在負荷開關之前加一個隔離開關，以便于形成隔離斷口。

二、10kV環網柜的設計使用

配電網的建設與改造過程中，應用到的主要的技術措施就是配電網的環網化、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造有利條件，對于10kV配電網的運行與管理具有非常重要的作用，在實際應用中，相關的用電單位10kV配電所系統的接線應該盡可能的簡單、可靠，建議應用分段單母線接線或者是單母線接線，其計量應該盡量的采用全國統一標準的電能計量柜，柜中除了需要設置計量表之外，還應該設置一只電流表，并要在線電壓上設置兩只電壓表，實現監控的目的。手動彈簧儲能操作方式的環網柜在日常應用中具有非常廣泛的應用，如果應用電動彈簧儲能操作，并設置具有信要求功能及繼電保護功能的環網柜時，應該依據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，在小型的環網柜系統中，適宜應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取用，具有投資低的特點。

電源進線柜中應該設置串聯間隙氧化鋅避雷器，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，應該進行接地信號裝置與接地開關的裝設，依據電能計量及相關的測量要求，應該在相應的環網柜上安裝計量表、電流表及電壓表，應該將聯絡柜、計量柜及電源進線柜中的電流互感器裝設于兩相上，并要將統一各系統中所有的線路裝設在想聽的兩相之上，相關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備，并且在環網配電系統中的用電單位配電所有系統的接線電源的進出線柜中不設保護裝置，在樹干式或者是放射式的配電系統中用電單位終端配電所的進出柜中應該設置保護裝置，在實際的10kV環網柜設計工作中，應該依據實際的需求來確定相關的設計方案。

三、10kV環網供電概述及其接線方式

10kV環網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用，這與我國的市場經濟發展比較緩慢有關，隨著我國的高層建筑及大型公共建筑數量的增多，城市供電系統中，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合的方式，其供電與用戶以及城市規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量不斷的增多，這使得原有的供電方式及供電系統難以滿足現代社會的供電需求，如果繼續采用原有的供電方式及供電系統，就需要開展變配電所的新建或者是改擴，其線路的鋪設會加重城市的用地負擔，并且一旦其線路中出現相關的故障，難以及時的進行故障的查找與排除，這就需要在傳統供電方式的基礎上，尋求一種新供電方式，而環網供電具有其獨特的優越性，將環網開關柜及環網供電系統應用于城市民用建筑中，能夠有效的簡化配電網絡，并且管理方便，一旦出現故障，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，應用環網供電的形式，即使供電線路的一端出現故障，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

環網供電在國外的發展比較快，很多國家的10～110kV電網大部分都應用的環網供電的方式，近年來，我國的環網供電發展非常快的，很多城市的電網規劃工作中都應用的是環網接線的方式，將環網供電方式應用于城市建設中，具有非常好的社會效益與經濟效益，實際應用中，環形電網主要有閉環運行與開環運行兩種方式，其中閉環的運行方式，能夠有效的發揮不間斷供電的優越性。

在實際的民用建筑電氣設計中，主要是對某一個環網的供電單元站來進行設計，也就是某一棟高層建筑中或者是某一個建筑小區中的10kV高壓配電室，該換網站可以建于環網供電線路中的起點、中間或者是末端，而換網站中的多回路環網開關柜的聯柜主要指的是環網單元，典型的環網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，在實際應用中，需要根據實際的環網站負荷大小，對其連接方式進行選擇。

四、10kV環網柜的應用實例

例舉某地區的電網改造工程作為實例進行分析，由于其規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，在設計工作中需要充分的考慮10kV環網開關柜操作方便、接線簡化、造價低、可靠性高、性能優越、體積小等優點，最終確定了兩個10kV開閉所、10kV環網開關柜外加箱變的供電方案，每套10kV環網的開關柜設計成兩進線四出線，這既能夠保證雙電源進線的供電可靠性，又能夠在實際應用中起到環網的作用，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點，可以在給地區的道路改造工作中推廣使用。

結語

隨著社會市場經濟的快速發展，社會的電力需求在不斷增大，同時對于供電質量的要求越來越高，在供電網絡的建設過程中，保證其供電安全可靠性非常的必要，本文就主要對10kV環網柜的特點及性能進行了簡單分析，并簡單分析了環網供電的實際應用，對于實際的供電網絡建設具有一定的參考作用。

參考文獻

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