中压环网柜的应用及发展

电力电气蝴趱翥

中压环网柜的应用及发展

环网供电是城市供电网主要结构形式，而中压网供电系统。其典型接线如图１所示。环网柜是目前实现该结构的主要设备。本文首先叙

述了一种典型的环网供电系统的工作过程，然后详

细介绍了以负荷开关为主要设备的中压环网柜的类

型及适用场合，最后通过分析它在应用中出现的问

题，对其发展前景进行展望。

◎厦门维益电气有限公司李继华

近几年，随着我国城乡电网建设与改

造步伐的加大，中压环网柜因其造价低、

占地少、供电可靠性高、施工周期短等特

点，在我国特别是南方一些经济比较发

达、用电密度大、负荷比较集中的城市的

１２ｋＶ二次配电系统中得到了广泛的应用。

下面就环网供电系统，负荷开关的类型、

特点，环网柜的使用情况和出现的一些问

题及发展前景作详细的介绍。

关筵刃，ｗ。，，ｗ。，击环网供电系统

乒匝觥．过去我国城市１２ｋＶ供配电网络多采用彩ｊ砀鲜考·单辐射型供电方式，进出线以架空线为主，发展嫠势‘开关设备几乎都是断路器，成本高，而且一

旦辐射干线发生故障将引起大面积长时间

停电。为了提高供电的可靠性和利用率，降

低设备及建设成本，结合我国的实际用电

情况，借鉴国外的先进经验，城市１２ｋＶ二

次配电网络逐步引入并推广以负荷开关为

主开关，电缆进出线为主的“手拉手”式环１４嘭：量胡·电力电气专刊ｔ２００６年第１期／总第１期

图１环网系统典型一次接线示意

在正常情况下，Ａ、Ｂ、ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ配电站Ｆ１、Ｆ２开关合闸；Ｄ配电站Ｆ１开关分闸；Ｆ２开关合闸；Ａ、Ｂ、ｃ配电站负荷由电源Ｉ供电；Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ配电站负荷由电源ＩＩ供电；系统在Ｄ配电站Ｆｌ开关处开环运行。各站出线端或变压器馈线端的分合操作由Ｆ１或Ｆ２开关（就地／遥控）操作完成，变压器故障由高压限流熔断器来保护，ＱＦｌ、ＱＦ２。进线开关继电保护与限流熔断器做时限配合，各个分站内的故障不会影响主环路的正常供电。

假如主环线在ｘ处发生故障，则ＱＦ２断路器立即跳闸，Ｅ站Ｆｌ开关及Ｆ站Ｆ２开关分闸隔离故障区，然后Ｄ站合上Ｆ１开关，ＱＦ２开关重新合闸，全线恢复供电：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ，由电源Ｉ供电，Ｆ、Ｇ由电源ＩＩ供电。在极限状况下，每路进线电源都可带整条环线运行。

可见，环网供电系统特别适合于负荷

比较集中，密度大而每个分站的用电负荷

　万方数据

　万方数据

电力电气蝴趱翥众说纷纭话中医开关设备的应甬ｓ发曩

有扩展插口的配合及安全、可靠性的保证等。

现状及发展趋势

尽管中压环网设备的用量越来越大，技术水平

也比前几年有很大提高，但在应用过程中也发现了

一些问题，主要是配套产品及生产工艺方面问题，

具体如下：

（１）适当发展４０．５ｋＶ的负荷开关目前，在我

国４０．５ｋＶ级的输电线路上，绝大部分采用各种类型

的断路器作为控制、保护元件。特别对于终端站，由

于额定电流和额定短路容量小，使用断路器很不经

济。同时为了解决电网层次多，损耗高的问题，经

过多方论证，将取消４０．５ｋＶ和１０ｋＶ等级，以２０ｋＶ取

代。但由于我国各地经济发展很不均衡，４０．５ｋＶ级电

网在短时期内不会取消，其开关的用量也将逐渐增

加。但实际中，由于目前我国４０．５ｋＶ的负荷开关稳

定性和可靠性不足，国外也没有相同电压等级的产

品引进，这对整个电网的安全运行埋下事故隐患。

鉴于上述情况，笔者认为，由我国国内的厂家

自行研制开发４０．５ｋＶ的户内高压负荷开关是必要

的，且适应市场需要。

（２）大力开发免维护、小型化、自动化程度高

的开关设备免维护、小型化、自动化程度高是开

关柜发展的方向，对于中压环网柜也不例外，特别

在我国东南沿海经济比较发达的地区，新建或在建

的一些住宅小区、工业小区基本都实现了无人值

班、环网供电。开关绝大部分选用免维护、小型化

的ＳＦ。开关柜，同时都加装了ＦＴｕ装置，配电自动

化水平比原来大大提高。但目前这类产品大部分是

引进国外品牌生产的，价格比较高，国内只有小部

分的厂家有能力生产该型开关柜，这种情况不利于

全国电网的整体水平提高。因此，应该大力提倡并

支持国内厂家开发生产质量可靠、价格适中的免维

护、小型化、自动化程度高的开关设备。

（３）开发侧装式断路器及配套产品对于一些

开闭所或容量较大的终端用户而言，进线开关需要

选用断路器对本站加以保护，本站断路器与上一级

开关站断路器做时限上的配合。就目前的使用情况

来看，只有少数开关厂家有自己品牌的侧装式断路

器（真空式或ＳＦ。式），有部分厂家是对１２ｋＶ中置

１６嘭；与胡·电力电气专刊·２００６年第１期／总第１期

式开关柜（ＫＹＮ一１２）加以改造来使用，导致该进

线柜与其他开关柜配合困难，而且柜内空间狭小，

接线不方便。根据电网的规范要求，固定式断路器

上端必须加装带明显断口的隔离开关，用于维护及

检修。由于国内目前还没有与之配套的隔离开关，

绝大多数厂家使用ＳＦ。负荷开关来代替隔离开关使

用（对于电压互感器柜也是一样），经济性差。而

在我国１２ｋＶ的真空断路器制造技术比较成熟，开发

与环网柜配套使用的侧装式断路器应该不存在技术

上的问题。目前已有个别的开关厂家开发出侧装式

断路器。厦门凯禹开关有限公司已开发出了与侧装

式断路器配套或电压互感器柜使用的三工位旋转式

隔离开关，如图３所示。

图３三工位旋转式隔离开关

隔离开关由动触头４，静触头２、５，绝缘支架

１，安装支架３，操作轴７，定位凸轮６等组成，三

组静触头分别固定在由ＡＰＧ工艺制成的圆形环氧

树脂绝缘支架上，其中隔离开关静触头固定在上下

端，接地静触头固定在左右端，同时静触头外露的

水平端面可作为出线端座与外部主母排直接相连

接；一体化的Ｖ字形动触头将隔离开关动触头和接

地开关动触头合二为一，每一相的两片动触头经由

高强度的绝缘件两面固定而穿过Ｖ字形的空心操作

轴，操作轴通过安装支架的前后两端固定在环氧树

脂绝缘支架的轴心处，通过操作轴的旋转（６０。）

而带动动触头完成分闸、合闸、接地操作。定位凸

轮可对开关操作过程中的分闸、合闸、接地三种状

　万方数据