摘要：隨著城市的負(fù)荷密度不斷增加，各類負(fù)荷對(duì)用電需求量與用電可靠性的要求日益提高。環(huán)網(wǎng)柜作為常用的配電開關(guān)設(shè)備，在中低壓配電網(wǎng)得到廣泛應(yīng)用。本文對(duì)環(huán)網(wǎng)柜的配置、應(yīng)用和智能化發(fā)展進(jìn)行了介紹，為相關(guān)設(shè)計(jì)工作中環(huán)網(wǎng)柜的配置選型提供參考。

　　關(guān)鍵詞：環(huán)網(wǎng)柜;配置選型;智能化

　　0 引言

　　近年來，隨著電網(wǎng)建設(shè)不斷推進(jìn)，環(huán)形配電網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用。環(huán)形配電網(wǎng)通過將兩個(gè)電源點(diǎn)之間的供電網(wǎng)絡(luò)連接成環(huán)，使得網(wǎng)架中的每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)均能從兩個(gè)方向獲得電源，供電可靠性大為提升[1]。

　　以負(fù)荷開關(guān)、熔斷器為主要元器件的配電開關(guān)設(shè)備即環(huán)網(wǎng)柜在配電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。環(huán)網(wǎng)柜構(gòu)造簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低。隨著性能不斷優(yōu)化提升，很多針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景的環(huán)網(wǎng)柜也被研發(fā)和投用[2]。

　　電壓論文范例：通信電源設(shè)備的雷電過電壓防護(hù)探析

　　1 環(huán)網(wǎng)柜的類型

　　環(huán)網(wǎng)柜主要有以下幾種分類方式。

　　(1)按絕緣介質(zhì)劃分

　　根據(jù)絕緣介質(zhì)的不同，可將環(huán)網(wǎng)柜分為空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜、SF6絕緣環(huán)網(wǎng)柜、環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜、固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜。

　　目前使用較多的是空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜和SF6絕緣環(huán)網(wǎng)柜。

　　環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜采用環(huán)保氣體作為絕緣介質(zhì)。常用的環(huán)保氣體有干燥空氣、氮?dú)�、混合氣體等。隨著環(huán)保要求提高，環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜作為一種綠色環(huán)保的解決方案正在被逐漸推廣。

　　固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜采用環(huán)氧樹脂作為絕緣介質(zhì)，也具有較好的環(huán)保性。但由于其經(jīng)濟(jì)性較差、生產(chǎn)工藝尚不成熟等原因，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜尚未被大量使用[3]。

　　(2)按開關(guān)配置劃分

　　環(huán)網(wǎng)柜開關(guān)配置類型主要包括負(fù)荷開關(guān)柜、負(fù)荷開關(guān)+熔斷器柜、負(fù)荷開關(guān)+斷路器柜。

　　負(fù)荷開關(guān)具有合閘、分閘、接地三個(gè)工作位，可以看作隔離開關(guān)和接地開關(guān)的整合。它具有接通和斷開負(fù)荷電流的功能，不具備斷開短路電流的能力。

　　負(fù)荷開關(guān)+熔斷器組合電器的環(huán)網(wǎng)柜能夠?qū)崿F(xiàn)短路保護(hù)。負(fù)荷開關(guān)用于投切工作負(fù)荷，熔斷器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器回路的短路保護(hù)和過載保護(hù)，同時(shí)具備了配電系統(tǒng)中正常操作和故障保護(hù)的能力。

　　由于熔斷器在保護(hù)生效后需要更換熔絲，因此部分環(huán)網(wǎng)柜采用斷路器代替熔斷器承擔(dān)保護(hù)的功能。。

　　(3)按氣箱結(jié)構(gòu)劃分

　　根據(jù)獨(dú)立氣箱和共用氣箱結(jié)構(gòu)不同，環(huán)網(wǎng)柜又分為單元式和共箱式。戶內(nèi)安裝的環(huán)網(wǎng)柜為了便于運(yùn)維檢修，通常采用單元式環(huán)網(wǎng)柜。戶外環(huán)網(wǎng)箱或預(yù)裝式變電站單元式與共箱式均有采用[4]。

　　2 環(huán)網(wǎng)柜與環(huán)網(wǎng)單元

　　環(huán)網(wǎng)柜主要由四個(gè)部分組成：開關(guān)室、熔斷器室、操動(dòng)機(jī)構(gòu)室和電纜室。開關(guān)室內(nèi)封裝有負(fù)荷開關(guān)、母線等部件，開關(guān)室的正面設(shè)置有觀察窗，用于查看開關(guān)的接地狀態(tài);高壓限流熔斷器與負(fù)荷開關(guān)聯(lián)動(dòng)構(gòu)成變壓器保護(hù)回路，熔斷器熔斷觸發(fā)負(fù)荷開關(guān)分閘;負(fù)荷開關(guān)設(shè)置有手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)和彈簧儲(chǔ)能電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別用于實(shí)現(xiàn)就地和遠(yuǎn)方的分合閘操作。

　　環(huán)網(wǎng)柜在應(yīng)用中通常以組合的形式出現(xiàn)，每個(gè)環(huán)網(wǎng)柜組合稱為環(huán)網(wǎng)單元(Ring Main Unit，RMU)。最基本的環(huán)網(wǎng)單元由環(huán)進(jìn)柜、環(huán)出柜、饋線柜組成。

　　1 基本環(huán)網(wǎng)單元接線圖

　　FEEDER1和FEEDER2為環(huán)進(jìn)(出)柜，分別引至環(huán)網(wǎng)串中相鄰環(huán)網(wǎng)單元的環(huán)進(jìn)(出)柜。TEE OFF為饋線柜，可直接引至負(fù)荷或經(jīng)變壓器降壓后進(jìn)行配電。

　　3 環(huán)網(wǎng)柜的智能化配置

　　近年來智能電網(wǎng)快速發(fā)展，對(duì)配電設(shè)備的智能化水平提出了越來越高的要求。各種功能的傳感器等智能化裝置被應(yīng)用到環(huán)網(wǎng)柜中，以使環(huán)網(wǎng)柜具備物聯(lián)網(wǎng)感知功能[5]。這些裝置通過傳感元件等方式檢測(cè)環(huán)網(wǎng)柜的電氣量、狀態(tài)量等數(shù)據(jù)，采集到的各類信息經(jīng)智能采集終端進(jìn)行匯聚，再根據(jù)不同需要將信息直接或預(yù)處理后上傳。

　　各智能配置的功能分別如下：

　　(1)電子眉頭：可視化電子眉頭，用于就地顯示故障信息。

　　(2)物聯(lián)終端：匯集終端將開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、溫度、局放、電能質(zhì)量等匯集后統(tǒng)一通過交換機(jī)上傳至內(nèi)網(wǎng)主站或外網(wǎng)APP后臺(tái)。

　　(3)局部放電監(jiān)測(cè)：通過局放監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)一次開關(guān)設(shè)備及其內(nèi)部的局部放電。

　　(4)機(jī)械特性監(jiān)測(cè)：對(duì)一次開關(guān)的分合閘位置指示、分合閘線圈電流波形、儲(chǔ)能電機(jī)電流波形、分合閘時(shí)間、動(dòng)作次數(shù)等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

　　(5)氣體壓力監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)開關(guān)設(shè)備氣壓泄漏情況，同時(shí)提供低氣壓報(bào)警信號(hào)及閉鎖。

　　(6)電纜頭測(cè)溫技術(shù)：電纜頭搭接處及母線搭接處安裝無源測(cè)溫傳感。

　　(7)融EVT技術(shù)：進(jìn)線柜配置EVT，用于進(jìn)線柜備自投自恢復(fù)功能。

　　(8)高可靠性電源管理系統(tǒng)：后備電源狀態(tài)監(jiān)測(cè)及管理，為蓄電池全生命周期提供數(shù)據(jù)支撐。

　　4 總結(jié)

　　環(huán)網(wǎng)柜不僅在箱變、公共配電站、終端電力用戶、可再生能源等場(chǎng)景中得到了廣泛應(yīng)用，而且隨著新能源、微電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等的發(fā)展將發(fā)揮更重要的作用;同時(shí)5G、傳感器、人工智能等技術(shù)的進(jìn)步，將給環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展帶來新的機(jī)遇。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 李建基. 環(huán)網(wǎng)柜與負(fù)荷開關(guān)的發(fā)展[J]. 江蘇電器,2008,(11):1-5.

　　[2] 楊明輝. 環(huán)網(wǎng)柜狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障告警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 電子科技大學(xué),2012.

　　[3] 張爾劍. 淺談固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)展?fàn)顩r及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 信息系統(tǒng)工程,2015(06):65-66+68.

　　[4] 周君,駱祥華,許金亮,黨景濤. 12kV共箱式氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜氣箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì),2018(01):15-18.

　　[5] 李珊,周鳳珍,宋寧希. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 智能電網(wǎng),2015,3(01):60-66.

　　作者：周蕓 1 薛開陽 2