10kV環網柜運維探析

摘 要：隨著配網改造的推進，10kV環網柜被越來越多應用到電能分配、聯絡加強等方面，其運行維護的問題也逐漸凸現出來。文章首先介紹了環網柜的類型及適用場合，其次分析了環網柜運行的潛在不利因素，最后結合實際故障，就如何加強環網柜運維提出一攬子建議，以期為提升配網運行水平而拋磚引玉。

關鍵詞：環網柜；10kV；運維

引言

10kV環網柜具有體積小、拼湊靈活、操作方便、經濟實惠等優點，在各級配網中的使用量是逐年增加。由于環網柜控制著兩路以上電源或負荷，因此其一旦故障將影響一大片。做好10kV環網柜的運維是降低環網柜故障的有效措施之一。筆者結合多年的配網運行經驗，將著重就該方面進行論述。

1 環網柜概述

1.1 環網柜構成

環網柜一般由母線、負荷開關、機構箱、一次電纜室、二次電纜小室等組成。其中，母線部分用以與其他環網柜建立電氣連接，負荷開關部分用以控制本單元的通、斷，機構箱負責負荷開關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、所用變等設備，二次電纜小室則布置加熱器、照明等控制線路。與斷路器柜相比較，環網柜的顯著特點是：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；缺點是：不能開斷故障電流，不能配置微機保護（僅靠熔絲保護）。

1.2 環網柜分類

（1）根據環網柜絕緣性能分。可以分為氣體絕緣柜和空氣絕緣柜。氣體絕緣柜也稱全絕緣柜，其母線、負荷開關、機構箱等部分全部封閉在SF6氣體中，一次電纜也通過全絕緣的插拔頭與環網柜連接。空氣絕緣柜則只有負荷開關封閉在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于空氣絕緣柜，但其存在潛在泄漏點多的隱患。

（2）根據生產廠家分。可以分為國產環網柜和合資環網柜。國產環網柜如深圳惠程IA柜，合資環網柜如ABB的SAFE柜，施耐德的M24+、FBX柜等。國產環網柜完全以10kV標準打造，而合資環網柜的主體部分按20kV標準打造（因為合資一方的法國、德國均已實行20kV電壓等級）。

1.3 環網柜應用場合

環網柜承載著電能的分配、中轉以及聯絡的功能，其應用場合主要為：（1）戶內開閉所，以空氣絕緣環網柜為主；（2）戶外開閉所，全部為氣體絕緣環網柜；（3）歐式箱變，空氣絕緣柜和氣體絕緣柜均有應用；（4）用戶配電房，以空氣絕緣環網柜為主。

2 環網柜的潛在危險點

2.1 運行環境層面

（1）戶內開閉所和配電房雖然能遮風擋雨，但若處于地勢低洼處，則電纜層必然常年潮濕甚至有水。而一般情況下，開閉所、配電室類似密閉系統（主要為防止外人和小動物進入），這樣潮氣就得不到有效散失，在經年累月的作用之下，空氣絕緣柜的母線室、一次電纜室就會發生爬電現象，逐步減弱環網柜的絕緣性能，最終引發短路爆炸。這在江南等豐水區多有發生。

（2）戶外環境惡劣，雖然使用了全絕緣環網柜，但CT、PT等不可避免暴露在空氣中，是故障易發點。

2.2 設備結構層面

環網柜開斷負荷主要靠SF6氣體的滅弧性能，若氣包存在泄漏，則在操作過程中是相當危險的。目前，大部分環網柜均配置有氣壓監測表計，小部分環網柜則不加配置（如施耐德的M24+柜）。對于前者，增加監測表計無疑多一個潛在泄漏點，且一般無法判斷監測表計是否處于正常運行態；對于后者，雖然廠家保證百分百安全，但若由于外力因素使氣包漏氣，將變得十分危險。

2.3 設計和施工層面

（1）設計的疏忽主要包括：a.將環網柜布置在近河道、地勢低洼等處；b.不考慮通風措施；c.設在路邊時不考慮防撞措施；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，這樣在長時間電纜應力拉扯后，環網柜氣包可能會漏氣；b.電纜進出環網柜、電纜層（溝）處未做好封堵措施，使水汽長時間駐留，并腐蝕環網柜相關部件；c.電纜插拔頭制作不標準，在運行一段時間后發生故障。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量。

圖1 因電纜頭制作不良引起的環網柜故障

3 環網柜運維要點

環網柜運維既要抓投運期間，也要重視設計、勘察等源頭。筆者結合多年工作經驗，總結出以下幾個要點。

（1）在開閉所選址階段，作為運維人員應從長遠運行的角度出發，抵制在低洼處建站；在開閉所設計及圖紙會審階段，運維人員應注意戶內開閉所有無完善的通風設施（如排風機）、戶外環網柜的混凝土基礎有無開挖通風網，戶外環網柜有無防護欄等。

（2）制定差別化的開閉所巡視策略。即對運行環境較好的開閉所（如電纜層常年干燥），適當延長巡視周期；對于運行環境惡劣的開閉所，一方面布置除濕器或空調，另一方面增加巡視頻度，以期從早起發現故障苗頭。

（3）結合狀態檢修方法，制定環網柜的檢修計劃。結合停電，做好環網柜的養護。

（4）對戶內開閉所，應配置SF6氣體檢測系統，一旦有SF6氣體泄漏，可智能報警。

（5）對于已經進水的電纜層，應將水排盡，并做好電纜層的防水處理，做好封堵。

（6）考慮到環網柜發生故障多需整體更換的現實，做好不同型號柜子以及熔絲等易耗品的備品備件。另外，應該積極參與到各項目前期，爭取一段時間之后統一供電轄區內的環網柜類型，以方面互換、互連。

（7）積極實施智能化監測手段（如在線局放檢測、在線溫度監測等）；適當增加夜巡次數，以發現微弱的爬電現象（這在白天無法發現）。

（8）把好驗收關，特別對于隱蔽工程的施工要全程參與，做好持卡驗收工作。

（9）參照變電所，有條件的話實施微機防誤和智能門禁，全面提升開閉所安全性能。

（10）對每個開閉所、環網柜制定事故應急預案；對已經出現輕微放電的設備，應采取增加絕緣擋板、絕緣包覆等措施，防止隱患快速擴大。

（11）開閉所空調安裝注意事項：a.空調盡量遠離環網柜，空調出風口不能對著環網柜，且正常運行時空調溫度不宜調節過低，以避免離空調較近的環網柜因內外壁溫差大而產生凝露。b.除濕機在梅雨季節及潮濕天氣（連續下雨半天以上或開閉所濕度在80%以上）投運，要求開閉所濕度控制在80%以下。

（12）積極實施紅外測溫，有條件建立紅外圖譜庫，以便進行不同時間段的比對，掌握設備發熱趨勢。

4 結束語

環網柜在配電網中占據著非常重要的地位，做好環網柜的運維關系到配網的穩定運行和供電可靠性的保證。運維人員應從源頭上抓好該項工作，同時不斷結合生產實踐，總結經驗，形成可復制、可推廣的運行措施。

參考文獻

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作者簡介：楊軍（1977-），男，浙江臺州人，學歷本科，研究方向為配網運維。