配电网中箱变及环网柜技术应用

摘要：本文从箱式变电站和环网柜的定义入手，对其结构、类型、技术特点进行粗浅的分析，加强人们对箱式变电站和环网柜的了解，以此促进箱式变电站和环网柜的推广使用。

关键词：箱式变电站 环网柜 应用推广

1、对箱式变电站的概述

箱式变电站简称箱变。随着城市住宅小区的飞速发展，人们生活水平的不断提高，日益巨增的家用电器等等，对供电的要求是用电量大、可靠性高，传统的架空线路，变压器台已经不适应现代化住宅小区了，取而代之的是变电厅、箱式变电站（箱变）及地下电缆。而箱式变电站以其综合投资少，维护费用低，占地面积小，现场安装时间短等优势，被广为推广。以下我们从不同角度，对箱式变电站进行粗浅的简介：

首先，从箱式变电站的类型来看。目前，箱式变电站的型式可分为普通型和紧凑型两类。普通型箱变有ZBW型和XWB型等，紧凑型箱变有ZB1型和GE箱式变电站等。

其次，从箱式变电站的结构设计来看。箱变主接线设计多在满足可靠性和灵活性的前提下进行，并应做到经济合理。同时，也应该考虑到投资、占地面积、电能损耗等几个方面的综合因素。主要有单母线接线、单母线分段接线、双母线分段接线几种形式。箱式变一般选用单母线接线方式。另外，箱变10KV配电装置不用断路器，常用的有负荷开关熔断器和环网供电装置，并从邻近架空线直接到变压器高压端。进线方式可采用电缆线或架空绝缘线，按照使用环境和不同用途任意选择。

目前，箱式变电站多采用负荷开关—熔断器组合电器，保护变压器。其中，负荷开关是用来开、合负载电流的开关装置，它一般具有关合短路电流能力，但是它不能开断短路电流。负荷开关可以单独使用在远离电源中心、且容量较小的终端变电站，用于投切无功补偿回路、并联电抗器及电动机等。而熔断器的结构简单、价格便宜、维护方便，在达到熔断体熔点时，熔断体自行熔断切断过载电流或短路电流。负荷开关与熔断器配合使用于箱变可替代断路器，作为变压器的保护开关设备。

最后，从箱式变电站的总体布置来看。目前10kV母线多采用单母线接线，0.4kV侧母线采用单母线分段接线。而箱体则采用了双层密封。其中双层铁板间充入高强度聚胺脂，具有隔温、防潮等特点；外层则采用不锈钢体，底盘钢架采用金属喷锌技术，具有良好的防腐性能。内层采用铝合金扣板箱体内安装空调及除湿装置，从而是设备运行不受自然环境及外界污染的影响。同时，一次系统连接每个单元柜装有“五防锁”，也保证了人身与设备的安全。

2、对环网柜的概述

所谓环网开关柜，真实的含义是用于环网接线的开关柜，它可以是断路器柜，也可以是负荷开关柜，或负荷开关加熔断器柜。目前所用的负荷开关有SF6负荷开关，也有真空负荷开关。两种负荷开关各具优缺点：

其中SF6气体是温室效应明显的气体，一旦泄露，污染环境，用它作绝缘及灭弧介质的封闭的负荷开关柜，尽管体积小但维护不便，发展前景不够乐观，可能逐步退出市场。而真空负荷开关由于真空灭弧室制造非常成熟，截流非常小，不会造成操作过电压的危害，其封闭性也早已过关，不必担心渗气现象发生。美中不足之处是体积比SF6负荷开关柜大，不过目前已有厂家解决真空负荷开关柜体积过大的问题，那就是采用固体绝缘方式，真空灭弧室固封于环氧树脂中，这样相间及相对地电气间隙大大缩小，从而使真空负荷开关柜的体积大为减小，其体积比SF6负荷开关柜体积更小。

目前，我们从环网开关柜的使用情况来看，其在实际工作中具有明显的优越性：第一、投资节约，一台负荷开关加熔断器柜，平均造价两万多元；第二、采用负荷开关配限流熔断器向变压器馈电，对变压器的保护有的地方甚至优于断路器，主要因熔断器切除短路迅速且有限流作用，这使在同一回路内的其它元件受益匪浅，即不再考虑动、热稳定的要求了；第三、体积小，占地面积小。对于高层建筑来说，可以说寸土尺金，这样由环网柜组成的开关站，占地少，这无形带来更大的投资效益。更难能可贵的是，把体积小的环网柜集中于一箱体内，组成环网开关站，可置于建筑物旁或干脆置于马路边，不占用户的建筑面积，而且供电部门管理方便，发生事故不必进入用户建筑内，方便维护。

而在环网柜的使用中我们应重点注意以下几点：首先，接入环网系统内的开关站，不得用母线分段开关断开；其次，环网进出线柜电源侧不宜装接地开关。因为误操作会造成事故，影响供电安全，况且负荷开关是三工位，有接地一档，多加接地开关带来连锁麻烦，增加柜子复杂性。如果环网线路全为电缆地下敷设。且又为金属铠装电缆，实无必要加装避雷器。如果负荷开关为真空开关，由于截流，造成操作过电压，但开段的是负荷电流，截流很小，操作过电压不大，可不装过电压保护装置。同时，对装设带电显示器时，应观察进线是否带电，尤其回路中无电压互感器及电压表时，更应装设。

3、箱式变电站及环网柜的应用前景

对于用户分散，用电负荷容量小的供电，以前多采用树干式架空线路加杆上变电所的供电方式。此种供电方式供电可靠性低，架空线受自然灾害影响大，容易遭雷击及单相接地事故。由于架空线路受出线走廊的限制，很难伸入负荷中心。另外，架空线路及杆上变电所，对城市的美观也大受影响。如果改用环网柜加箱式变电站，既美观又可靠，且可直接伸入负荷中心，减少供电损耗。同时在实际维护，操作、使用、安装中也非常方便。因此可以说箱式变电站及环网柜具有广阔的发展远景，值得相关部门大力推广。

4、结语

总之，箱式变电站及环网柜在实际使用中不仅能够有效保障供电质量、供电可靠性，还能起到点缀和美化环境的作用，其整体经济效益也十分可观。因此箱式变电站及环网柜具有十分广阔的发展前景。

参考文献

[1]金立军，刘卫东，钱家骊.环网柜发展动态[J].电工技术，2001（03）.

[2]蒙峰.论智能型箱式变电站的发展前景[J].职业，2010（27）.