环网柜的选型及应用

环网柜的选型及匣用

俞慧忠

（江开关厂有限公司，浙江衢州浙３４ｏ２ｏｏ）

［摘要］介绍了各种环网柜的主要特点，比较了网柜内不同元件结构布置的差异，并阐述了继电保护环

在环网柜中的应用及限流熔断器的合理选用问题。关键词环网柜

负荷开关继电保护

限流熔断器

０引言

在１ｋ环网系统中．环网供电单元一般由２个Ｖ２作为进出线的负荷开关柜和１个变压器馈电柜（内装负荷开关——熔断器组合电器）组成。在工程中，常将环网供电单元称为环网柜。环网柜中的主开关是负荷开关及负荷开关一一熔断器组合电器，

机械寿命较长，但其真空度的检测较为棘手。ｓ负荷开关额定参数较高，开断能力强，电寿Ｆ命长，其转移或交接电流一般比真空负荷开关略低，其突出的优点是容易实现三工位（接通、断开和接地）小电流（感、电容）开断，并且对严、电酷

的环境条件有较强的适应能力，体积较小，但有气体易泄露的缺陷。因此，在选用环网柜时，除了考虑经济性原则

其中负荷开关是一种带有简单灭弧装置的开关电器，结构简单，价格低，用于分合负荷电流及部分过载电流，但不能开断短路电流。限流熔断器则用

于开断较大的过载和短路电流，并具有显著限流作用。

外，还要校核实际运行中的转移电流。一般而言，

对于容量为８０—１５ｋ０２０ＶＡ的变压器，可选用真空或ｓ环网柜，而对于容量在８０ＶＡ以下的变压器，Ｆ０ｋ则可选用各种类型的环网柜。

１不同类型环网柜的主要特点

由于环网柜的主要特性取决于内配的负荷开

关，因而关注负荷开关，了解其主要特点对正确２环网柜内元件结构布置的差异

２１限流熔断器的位置．

在馈电型环网柜中，由于产品的结构形式不同，限流熔断器可放置在负荷开关的上侧或下侧，如图ｌ示。图ｌ（）为最常见的一种结构形式，限所ａ流熔断器置于负荷开关下侧，其好处在于更换熔断

器方便，只要打开负荷开关并确认熔断器侧无电后便可进行。但当开断转移电流时，若负荷开关与熔断器连接线路处发生三相短路，则可能因负荷开关开断此短路电流而引发事故，尽管几率非常小，但也应注意。图ｌ（ｂ）是将熔断器置于负荷开关上侧的结构形式，这样布置能有效避免熔断器下侧（包括负荷开关本身）引发的故障。为便于更换熔断器

选用环网柜非常有用。按灭弧介质来区分，目前负荷开关主要有产气式、压气式、Ｓ、真空等类Ｆ

型。

产气式负荷开关利用电弧与产气材料作用产生气体来熄弧，早期使用较普遍，其缺点是小电流时开断能力差，在运行时难以确定产气材料何时耗尽，可靠性不高，目前已基本停产。

压气式负荷开关利用压气原理靠高速空气熄

弧，作功大，小电流开断性能优于产气式，大电流操

开断能力上不去，其电寿命优于产气式负荷开关，但不如ｓ或真空负荷开关。Ｆ

真空负荷开关额定参数高，其转移电流显著高

于压气式、产气式负荷开关，一般可达２０Ａ以上，００

收稿日期：２０—１３０４１—０

作者简介：俞慧忠（９７）男，在职硕士，高级工程师，１６一，浙江开关厂有限公司副总工程师兼浙江省高压电器试验基地副主任，从事高压电器新产品的开发研究工作。

及节约空间，一般把熔断器与隔离刀组合在一起，

如ＨＸＧＮ１Ａ．２５１。

在工程运用中，对采用分励脱扣器操作的负荷开关——熔断器组合电器，可采用适当的继电保护方式，参照熔断器的时间——电流特性曲线，在熔２２负荷开关的工位与接地开关的位置．

环网柜内配的负荷开关一般有２种结构：①只

断器熔化区间内留有一定裕度将负载切除，可实现具有合、分功能的二工位负荷开关，②具有三工位

的负荷开关。产气式、压气式及真空负荷开关以二

其经济运行的目的。在大多数情况下，环网柜中较少采用断路器，这是因为环网配电网络的首端断路器（电站１ｋ变Ｖ２馈出线断路器）的保护

时间一般设置为：速断０过，

流０５，零序０５。若环网柜中采用断路器，即使．Ｓ．Ｓ时间整定很小（０）但由于断路器固有动作时间如，的分散性，也难以保证上级断路器不越级跳闸，这

一

工位居多，而ＳＦ负荷开关以三工位为多，如国内

大量使用的ＦＮ２Ｌ６型、ＡＢＢ公司的ＳＬ型及ＳｅｎＦｉｍｅｓ公司的８ＤＪ型负荷开关均为此类结构。这类负荷开

关用于馈电回路时优势是非常明显的，如图２所示，接地工位提供了很好的安全措施，但当三工位负荷

点应特别重视。

开关用于进出线柜时，则有可能发生带接地刀与其

相连的配电站中的出线断路器或负荷开关误合，造成人为事故。为了防止发生误操作，对三工位负荷开关应采取防误联锁措施。通常的办法是通过电气联锁实践证明，限流熔断器对保护配电变压器非常有效，当变压器发生短路故障时，若使用断路器

４馈电型环网柜中限流熔断器的选用

来解决，但这样做会使控制线路复杂化，同时使配网运行很不方便。在实际应用中，为避免环网电缆侧带电时误合接地开关，可采取以下措施：①取消环网

保护，其开断时间一般不少于６ｍｓ而高压限流熔０，断器可在第１个半波内切除内部短路故障，一般不致于发生油变爆炸事故。

为使变压器得到最合适的保护，应根据变压器的特定任务来选择环网柜中的限流熔断器参数，要

线路中的三工位负荷开关的接地刀闸；②将接地刀

闸的操作机构锁定（加装挂锁、封堵接地操作孔如等）。

计算变压器的满载电流、允许过载电流以及浪涌；中击电流等。一般情况下，限流熔断器的选用参数由

熔断器制造厂家提供。

５结束语

环网柜正得到越来越广泛的运用，了解各种类

型、各种结构布置的环网柜的特点有助于正确选

图２三工位负荷开关结构示意图

环网柜。在工程中，采用合适的继电保护方式可实现环网柜的经济运行。在馈电环网柜中，限流熔断

３环网柜中继电保护的正确使用

馈电型环网柜中的负荷开关除撞击器操作外，

还有脱扣器操作，分闸由过流脱扣器或分励脱扣器触发。用脱扣器操作负荷开关的优点是充分利用其能开断交接电流以内的过负荷电流的能力而无须烧损熔断器，可大大降低运行成本。对接地故障的开断，也只能用分励脱扣的操作方式。器对变压器的保护非常重要，应合理选用。