10kV環網柜及配網環網供電的實踐探究

梁耀炳（廣東電網有限責任公司江門新會供電局，廣東 江門 529100）

10kV環網柜及配網環網供電的實踐探究

梁耀炳
（廣東電網有限責任公司江門新會供電局，廣東 江門 529100）

摘 要：10kV環網柜是電力系統的重要組成部分，而且相對于其他電氣設備具有多方面的優勢和優點，10kV環網柜保護性功能的發揮，能維護電網系統的運行質量。本文分析了10kV環網柜的優勢特點、其設計方式與維護措施，并分析了配網環網供電的發展概況以及實際應用。

關鍵詞：10kV環網柜；配網環網；供電

10kV環網柜應用在供電系統中，能夠發揮多方面的優勢作用，不僅體積小、占地空間有限，而且方便安裝與保養、維護，要想確保其優勢功能得到有效發揮，就必須做好10kV環網柜的設計、養護與維修工作，確保其處于正常運轉、運行狀態，從而為供電系統的運行創造有利條件，維護供電的安全性、穩定性，提高供電服務質量。

一、10kV環網柜的特征分析

10kV環網柜屬于一種特殊的電氣設備，其內部設有高壓開關設備的間隔式環網供電單元，其中的供電網線形狀為環狀，能夠發揮環網供電的功能。環網柜的核心結構設備包括：熔斷器、負荷開關，各個環網柜內部都裝配了3-5個總開關盒，打造出一個靈活的鏈接模式，從而有效供應各個電力分配網絡節點所需的電能，因為電源開關設備和硬母線二者共同裝載，被同樣的金屬外殼封裝，而且選擇了達到三工位條件的開關，能夠實現三相聯動，其中的彈簧機構具有較高的性能，也可以進行快速分開關運轉。10kV環網柜的外形圖如圖1所示：

10kV環網柜的實際優勢特征體現在：

（1）結構密封性好、絕緣度高，適用范圍較廣，從室內到室外全能應用。

（2）容積小，無需占據過大的空間，重量較輕，對于室內外空間能夠靈活地適應，無需為其騰出特別的空間。

（3）同別類電氣設備對比起來，10kV環網柜的安裝更加方便、簡單，而且易于操作，便于維修與養護。

（4）其斷口與接地設備都較為清晰、顯而易見，這樣就為操作人員、維修人員等提供了便捷的工作條件，使工作更加安全。

10kV供電系統發揮著重要的供電功能，其運行質量直接影響到電力系統的安全正常運行，基于環網柜多方面的優點，例如：構造簡單、占地空間小、成本低、供電安全穩定等等，應該將其應用在10kV供電系統中，發揮環網供電功能，為供電系統的安全運轉創造有利條件。

環網柜主要包括兩大類型：SF6絕緣、空氣絕緣。環網柜能夠發揮電力線路中電流的科學控制與有效保護的功能。同時，在環網供電、終端供電等過程中，相當于開關的地位，環網柜內所設置的負荷開關必須滿足三工位，分別是：安全接地、隔離電力、切斷負荷，其中SF6式、產氣式負荷開關等都能滿足這一要求。不允許對真空滅弧室實施隔離，而是要開斷，具體實踐過程中，也要特意添加隔離開關在負荷開關前，這樣才能確保真空滅弧室進行及時開斷。

二、10kV環網柜的科學設計

配電系統的優化改造，就是要實現配網的環網化、遠程化、自動化運行，使用戶配變電所的主接線不斷簡單化，優化提升其保護配合，從而提高供電質量，確保供電安全性、穩定性，即使無人值班時，配電系統依然能夠正常運轉。

在現實的安裝與使用中，要使10kV配電所系統的接線達到簡潔、簡單、安全、可靠的效果，可以選擇分段單母線的接線模式，同時要按照國家統一規定認可的電能計量設備，計量柜內需要安裝計量表、電流表，同時線電壓中也要安裝兩個電壓表，達到有效的監督、控制效果。

對于環網柜操作方式也有多重選擇，其中手動彈簧儲能操作最為常見，電動彈簧儲能操作的應用則需要參照現實情況來提供二次電源。交流彈簧儲能操作方式較為理想，電壓互感器能夠負責供應交流二次電源，對應的直流二次電源則由酸性蓄電池進行供應。如果環網柜的型號較小，則應該選擇手動彈簧儲能操作模式，這樣不僅有效控制了成本，同時，變壓器的低壓一端也能為信號顯示、瓦斯保護等提供需要的電源。

電源進線柜內需要安裝串聯間隙氧化鋅避雷器，這樣就能抵御外界因素干擾，對應也要裝配接地信號設備以及接地開關，從而保護變壓器的出線柜，并參照電能測量、計量等的科學規定，將各種計量設備裝在環網柜上，并把聯絡柜、計量柜、電源進線柜中的電流互感器設置在兩相上，同時也要把電力系統內部的一切線路都對應設置于兩相上，其中保護性設備與計量設備不可以享用同一個互感器二次線圈。

三、10kV環網柜的維護措施

為了確保10kV環網柜在配電系統中優勢功能得到發揮，就要重點從以下方面做起：

（1）創設有利條件。必須為10kV環網柜的運行創造有利的環境條件，避開污染區、化學物質集中區等，從而預防其爆炸問題。通常情況下，要控制其工作環境的溫度，溫度值最高不能超過40度，因為過高的溫度會造成環網柜表面出現嚴重的氧化、腐蝕等問題，從而破壞了其整體功能的發揮，導電性下降，電阻值反而增大，甚至其絕緣性也受到影響，使用周期縮短。相反，溫度也不能太低，因為低溫會造成環網柜出現大規模的內應力，從而損壞絕緣部件，也要把握好濕度值，控制日均值在94%，月均值則要控制在90%范圍內。

（2）加強絕緣保護。10kV環網柜由于受到內外因素、環境條件等的影響，很容易發生絕緣故障，所以，必須積極提高環網柜的絕緣性能，要切實依照各類規程、規定等進行檢修、養護，必須明確并熟悉過電壓保護的相關規范與規定，加強規范操作。優選合適、達到一定標準的元件，從而確保開關拒的質量，維護其絕緣水平，同時，要嚴格依照規定要求來設置爬電距離、空氣間隙等等，電磁場則要控制在安全、合理范圍，必須做好開關檢驗工作，確保10kV環網柜的絕緣水平。

例如：環網柜的調檔設計以往采用IEC 12kV檔，然而，這一絕緣等級當前已無法達標，標準改造升級為IEC 17.5kV檔，并將環網柜沖擊耐壓上調至38kV，從而提高環網柜的絕緣性能。

（3）預防其腐蝕劣化問題。10kV環網柜由于受到各種因素的影響，很容易出現腐蝕劣化問題，因此，必須從各個細小的環節入手，注重對每個關鍵部位、關鍵環節的質量檢查，通過加膜覆蓋等方法做好防腐蝕處理，確保其表面保持干凈清潔，同時，也要重點查看其螺釘牢固與否。

四、10kV環網供電發展概況與接線模式分析

自上世紀80年代以前，我國就已經出現了10kV環網供電模式，但是由于當時的經濟發展速度、社會條件等十分有限，這一供電技術未得到普及和應用。自從實行市場經濟制度以來，我國的經濟和社會取得了飛躍式的發展，城市化進程不斷加快，建筑數量越來越多、規模不斷增大，市區主要依靠10kV供配電源進行供電，其接線模式也多體現為：樹形或放射狀模式，然而，隨著城市建設規模擴大、經濟與社會的持續發展等等使得用電負荷、供電回路等的數量都在持續增加，整個社會對供電服務提出了新的更高的要求，倘若依然采用原來的供電系統與供電方式，就必須重新擴建變電站，重新開展線路施工，這無疑會增加城市建設的負擔，而且傳統供電方式下的電力線路發生故障問題時，很難及時有效地定位、排除故障。基于此就必須改革傳統的供電模式，采用更具優勢、更加先進的供電方式，其中環網供電就成為一個優選模式。

同傳統供電方式相比，環網供電具有多方面的優勢特點，特別是環網柜與環網供電系統的運用，可以簡化配電網絡，便于維護與管理，也能夠為線路、設備等故障的查找提供依據，縮小故障查找范圍與難度，特別是當只存在一個電源時，環網供電模式的采用能夠及時有效地發現故障問題，維護用戶高效、持續供電，從而確保用戶的用電持續、安全。

近年來，環網供電模式在我國得到了發展與應用，目前大多數城市供電都采用環網接線模式，其中主要的環形電網類型包括閉環式與開環式，實施證明環網供電模式能夠提高供電的安全性、穩定性。

實際應用中，環網站可以建設在環網線路的初始端、中間或終端，通常環網柜所采用的接線模式為：一進一出一變，對應衍生出一進一出，兩邊、三變的接線模式，同時，也要結合環網站的負荷來對應接線方式做出取舍。

五、10kV環網柜的實踐應用

10kV環網柜在現實的電網系統中得到了發展和應用，例如：一些電網系統改造工程中就應用了這一技術。

實例：某市區電網規劃中，由于市區地理空間有限，無法容納多個10kV開閉所的占地空間，然而，由于10kV環網開關柜具有多方面的優勢和優點，最后選擇這樣的方案，那就是：確定兩大10kV開閉所，同時在10kV環網柜外加箱變，開關柜設計為兩進線、四出線，這樣就確保了雙電源進線的供電安全性，也能發揮環網的功能，從而有效滿足了多箱變的進線電源供電方案要求。

圖1

參考文獻

[1]張艷萍.10kV環網柜維護中的常見問題探討[J].科技傳播，2010.

[2]魏柱，劉軼峰.環網柜應用實例[M].北京：科技出版社，2006.

摘 要：本文主要研究了10kV業擴供電的優化方案，通過分析客戶的用電申請資料、電源和線路敷設、確定變壓器的類別以及數量、確定主接線方式和運行方式以及對計費方案等進行優化，保證電網的合理安全運行。

關鍵詞：10kV；業擴供電；優化方案

中圖分類號：TM73 TM72

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