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什么是環網供電？關于環網與環網柜的發展與特點優勢

發布時間：2021-09-24 11:24:03

一、環網供電的方法的演化

1.初期環網供電方法

初期的環網是開環結構、是中壓電網最遍及運用的拓撲結構。開環結構操作簡略，配有低本錢的中壓開關柜。這種環網提供至少兩個可供挑選的電源連到每個中壓/低壓變電站的母線上，可聯接到一個環網的變電站數最大是20個。變電站和環網經過負荷開關聯接。除一個負荷開關作為正常開斷點斷開外，其他閉合。在環網的每一區域都有簡略的具有保護效果的輻射式配電母線，作為一次變電站中的反時限過電流保護（簡稱IDMT)。任何一個中壓電纜的毛病都可引起一次母線開關的跳閘．和與之相連的一切變電站母線斷開。經過打開毛病電纜各端的開關，阻隔毛病點，然后關閉一次母線開關和正常開斷點，能夠把電力供應恢復到系統正常作業的狀況。通常這種開環網絡中的開關恢復電力供應用手動操作完結，要耗時數小時。這種供電方法及選用的開關設備已逐漸被篩選。

2環網供電方法的演化

環網供電開環供電逐漸篩選后,大多選用閉環結構。最初的閉環網絡中的環網單元是由兩臺開關柜和一臺變壓器構成。經過浸油式熔斷器來保護變壓器。1980年后期出現了帶有旋轉電弧的三工位SF6斷路器，配熔斷器后的環網單元具備斷路器的開斷短路電流的功能。這個技術在維修和操作安全方面有很多優點并成功地運用于環網供電中，替代了舊式的浸油式熔斷器保護環網單元。

3.現在選用的SF6環網柜供電方法

為進步電網功能,傳統的SF6環網單元的規劃被進一步優化。第2代SF6環網單元的重要特色在于選用了可接地的關閉式環氧樹脂外殼，以SF6為絕緣介質，將兩個三工位的負荷開關和一個三工位的旋如斷路器封于一體，并裝有防爆安全閥，在滅弧失敗時，可釋放關閉殼體內的壓力，保證在柜前的操作員安全。因為這種環網柜具有聯接系統中運動零件數量少、密封氣體容量小、結構緊湊、功能完全、本錢低一級優點，在過去的十多年中，已被廣泛運用，且證明具有很高的穩定性和安全性。經過監視和操控開環散布網中幾個關鍵方位的環網單元，運用遠程操控散布網絡的方法，可保證電網中的用戶在毛病產生后幾分鐘內恢復供電。經過減少在判別和阻隔電網毛病點時所花費的時刻，減少用戶的丟失。

4.SF6環網框供電方法開展前景

SF6環網供電作為網格化供電的雛形和初級階段,具有向更高的供電牢靠率開展的基礎。“網格化”規劃以城市操控性規劃為基礎，滿意用戶高牢靠性需求為方針，是一種“自下而上”的配網規劃建造與運營管理新模式。經過“網格化”規劃建造改造，恰當進步配電設備的均勻運用率，并使各“網格”內及“網格”間有定向的轉供才能，從而最大極限進步下級電網對上級電網的支撐。對于更好地引導配網建造，保證配網牢靠供電，促進配電網開展，打造以“網格化布局、精心化保證、便利化接入”為主要特征的堅強配電網，具有重要的含義。

二、SF6絕緣環網柜相對中置柜在“五防”上的憂勢

在供電系統中，高壓柜，特指空氣絕緣中置柜的“五防”聯鎖已日漸老練，也趨于多樣化，如選用微機閉鎖，運用電腦編好的程序對開關柜進行預訂的操作;

運用機械閉鎖、機械程序鎖以及二者的合作運用，滿意高壓柜“五防”的要求;可即使如此，仍是會遇到的一些“五防”問題,特別是簡單被人忽視的問題,例如:

1.中置柜存在進線柜中裝有接地開關的防誤問題

中置柜出線柜帶有接地開關，有的進線柜也帶有接地開關，此刻接地開關的防誤操作(尤其是下進線的開關柜)，常常被忽視。在SF6環網柜因為進線包含接地閉鎖及可能的邏輯鎖,不存在此問題。

⒉帶電間隔為變壓器室的防誤問題

在帶有中置柜的箱式變電站，沒有獨立的作業電源。其作業電源往往來源于變壓器的低壓端，此刻的電磁鎖沒有起到應有的效果。變壓器室有電，電磁門鎖打不開，變壓器室無電，帶電顯示器的作業電源也沒有了，電磁鎖沒電,電磁鎖仍是打不開。此刻停電開門需用解鎖鑰匙解開電磁門鎖，打開變壓器室，因而存在安全隱患。

SF6環網柜選用變壓器室門不裝電磁門鎖，而是加裝門行程開關，此行程開關的常閉觸點和變壓器柜的跳閘回路相連，此刻跳閘回路的作業電源能夠取自變壓器低壓端。一旦變壓器室的門被打開，門行程開關的常閉觸點就會接通變壓器柜的跳閘回路，變壓器柜立即跳閘，切斷變壓器室的電，到達了防止誤入帶電間隔的意圖。

綜上所述，選用環網柜能有效的降低五防聯鎖的規劃難度，減少了因為中置柜忽視“五防”問題，或五防聯鎖失效帶來的人身傷害。再加上環網柜特有的高壓帶電部分無法被直接接觸到的特色，進-步樹立了環網柜在面臨專業或非專業運維人員保護上相對中置柜的優勢。

三、關于六氟化硫絕緣環網柜相對中置柜運用優勢

1.六氟化硫絕緣環網柜一切的一次帶電部分(負荷開關、母線等)均被關閉在SF6氣室中，不受任何外界環境(濕度、鹽霧、粉塵等)的影響，一起保證高牢靠性的人身安全,真實做到免保護。核心部件可做到20年免保護。用于配電室可完結無人值守運轉。

2.六氟化硫絕緣環網柜緊湊、體積小。每面柜寬僅325mm(計量柜為696mm寬)。減少了配電室名貴的占地空間,更適合于狹小當地運用。開關柜與箱體在工廠內拼裝完結，運輸有吊耳固定，現場只需將箱體吊到所需方位，裝置便利。

現以一個典型的項目做介紹:新建10kV配電房,考慮土建面積環網柜與中置柜的比較:電源兩進六出，母聯分段形式;選用KYN28中置柜:需10臺，每臺占地面積800mm寬，1500mm深。中置柜本體占地面積合計:12平方米。

再考慮柜前手車操作間隔，依照最小值1500mm考慮;考慮柜后電纜保護間隔，依照最小值600mm考慮;中置柜額定操作占地面積合計:16.8平方米。

需考慮與中置柜配套的直流屏占地面積，此處依照最小值800*800雙面計算;中置柜配套設備占地面積合計:2平方米。中置柜總計占地面積合計:30.2平方米。

選用SF6環網柜，每臺占地面積325mm寬，750mm深，因母聯阻隔提升一臺柜體可完結，故只需9個間隔的環網柜，占地面積合計:2.20平方米。考慮柜前電纜保護間隔,相同依照600mm考慮;此間隔相同可滿意日常巡視。環網柜額定操作占地面積合計:1.75平方米。無需考慮與環網柜配套的直流屏，因環網柜可裝備自供電保護裝置。環網柜總計占地面積合計:3.95平方米。即選用環網柜較中置柜，在本項目可節省26.2平方米。

3.SF6全密封結構(功能特色見上所述)，不需加熱器，無凝露問題，電纜頭為密封防水型，不怕浸水。六氟化硫絕緣環網柜防護等級高，開關柜不銹鋼關閉氣室部分，包含熔斷器柜熔絲套簡在內，其防護等級到達IP67,在國外順暢經過水下5米、24小時浸水通電實驗。

中置柜與斷路器拼裝在一起運用，歸于戶內式設備。

一臺開關柜產生事端往往導致多臺設備損壞，甚至擴大成變電所停電事端.近年斷路器運轉事端表明，6、10和35kV級所占次數最多，事端率也較高，其中歸于絕緣方面引起的不少。導致絕緣閃絡擊穿的共因，多是在惡劣潮濕環境條件下產生，加上設備自身結構不緊密，防水防潮功能差，外絕緣沿面泄漏間隔小，空氣空隙絕緣裕度缺乏，材質挑選不當等。

環網柜，因有帶電關閉，戶外運用的特色，不只天然不存在上述問題，而且在實際運用中，在濱海的颶風、暴雨腐蝕，仍保證正常供電。此點相對中置柜優勢大。

4.六氟化硫絕緣環網柜電氣功能好、技術參數高。斷路器柜短路開斷才能可達25KA。負荷開關機械壽數可達5000次，遠大于國標要求的2000次。

總結

環網柜從初期的閉環結構到后來的開環結構，逐漸開展為浸油式熔斷器環網柜，到現在選用的先進的六氟化硫全絕緣環網柜，規劃進一步優化，穩定性逐漸進步。相對中置柜有著安全、可完結無人值守、節省占地面積、滿意惡劣環境下運用要求、電氣功能好、技術參數高級方面的優勢。已在市政、地鐵、樓宇供電系統中廣泛運用。