环网柜

环网柜(Ring Main Unit)是一组输配电气设备(高压开关设备)装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备,其核心部分采用负荷开关和熔断器,具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。

环网柜按”配电柜-开关柜-环网柜“划分,是用于放置“实现配电环网的控制开关”的配电柜。随着供电可靠性的要求的提高,环网柜也越来越常见。特别是户外有大量内置环网柜的“小型开关站”,也被称简称为环网柜,因此目前环网站也视为同箱式变一些的电力小微型站房。

现在说到环网柜,可能指配电柜的一种,也可能指路边的“小型环网开闭所”。

原理

环网是指环形配电网,即供电干线形成一个闭合的环形,供电电源向这个环形干线供电,从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电。这样的好处是,每一个配电支路既可以从它的左侧干线取电源,又可以从它右侧干线取电源。当左侧干线出了故障,它就从右侧干线继续得到供电,而当右侧干线出了故障,它就从左侧干线继续得到供电,这样一来,尽管总电源是单路供电的,但从每一个配电支路来说却得到类似于双路供电的实惠,从而提高了供电的可靠性。

所谓“环网柜”就是每个配电支路设一台开关柜(出线开关柜),这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分。就是说,环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成的。每台出线柜就叫“环网柜”。实际上单独拿出一台环网柜是看不出“环网”的含义的。

这些环网柜的额定电流都不大,因而环网柜的高压开关一般不采用结构复杂的断路器而采取结构简单的带高压熔断器的高压负荷开关。也就是说,环网柜中的高压开关一般是负荷开关。环网柜用负荷开关操作正常电流,而用熔断器切除短路电流,这两者结合起来取代了断路器。当然这只能局限在一定容量内。

这样的开关柜也完全可以用到非环网结构的配电系统中,于是随着这种开关柜的广泛应用,“环网柜”就跳出了环网配电的范畴而泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜了。

环网柜的组成

  1. 开关间隔
  2. 母线间隔
  3. 电缆间隔
  4. 操作机构间隔
  5. 控制保护间隔

灭弧方式

  • 直动压气式
  • 旋转压气式
  • 旋磁灭弧
  • 灭弧栅灭弧
  • 石英砂灭弧

网柜类型

HXGN-10型

(H-环网柜;X-箱式;G-固定式;N-户内)柜体结构是用钢板弯制焊接组装而成,防护等级IP2X。柜体上部为母线室,仪表室位于母线室的前部,用钢板分隔。柜体中部为负荷开关室,负荷开关与其他元件之间设有绝缘隔板。对于电缆进出线柜,其柜底装有可拆装的活动盖板;对于架空进出线柜,其柜顶可加装母线通道或遮拦架。

HXGN-10型

HXGN-10系列空气环网柜具有15种方案,其中01号方案为负荷开关熔断器柜;02号方案为负荷开关柜,这两种柜都设有接地开关;09号方案为计量柜。

该系列环网柜的外壳采用钢板弯制,螺钉紧固组装而成的金属全封闭结构。柜体由4根立柱,上盖板,下底板,前面板,后背板,侧板等组成。负荷开关柜正面有上下两块用螺钉固定的门;负荷开关熔断器柜正面则有3块门板。门上有观察窗,可观察负荷开关和接地开关所处的位置;柜与柜之间母线连接为梅花触头插接形式,母线配有绝缘护套管。柜的顶部可根据用户要求,增设仪表箱。

环网柜中安装的负荷开关为产气式的,无油无毒;配备的手动,电动操作机构为扭力弹簧储能机构,结构简单,操作力小。

负荷开关,接地开关及正面板之间设有机械联锁装置,它们之间的操作关系如下:

  • 接地开关合闸后,负荷开关不能操作,正面板可以打开;
  • 接地开关分闸后,负荷开关可以操作,正面板不能打开;
  • 负荷开关分闸后,接地开关可以操作,正面板可以打开;
  • 负荷开关合闸后,接地开关不能操作,正面板不能打开。

GE型

这是一种引进型号,它采用SF6负荷开关。操作机构为弹簧储能式,具有快合快分装置,分闸机构是在合闸动作中自动拉伸弹簧进行储能的,通过分闸线圈或HRC熔丝控制(击发)脱扣。

SF6为负荷开关,气箱采用不锈钢激光焊接,完全密闭焊接,不存在任何漏气点和密封垫圈;其中8DJ20为不可扩展共气箱结构;8DH10为可扩展式;采用模块化设计,满足各种终端型和环网型用户的需求。具有结构紧凑、占地面积小、免维护等优点。

保护装置

简介

环网柜微机保护装置国内外同行多年应用经验基础上,结合国内综合自动化系统的实际特点,开发研制的集保护、监视、控制、通信等多种功能于一体的电力自动化高新技术产品,是构成智能化开关柜的理想电器单元。该产品内置一个由二十多个标准保护程序构成的保护库,具有对一次设备电压电流模拟量和开关量的完整强大的采集功能(电流测量通过保护CT实现)。

微机保护

由于环网柜承受高压,故要一款保护装置要保护环网柜。环网柜使用微机保护装置越来越盛行,由于环网柜体积小,且造价低廉,故需有一款性价比较高且实用的微机保护装置。

要求

  • 适用范围: 主要适用于10KV等用户工程;
  • 保护单元: 线路、主变后备、电动机、电容器、电抗器、备自投、PT、非电量;
  • 产品外观: 100mm以内超薄机身特别要适用于环网柜等柜体;
  • 产品材质: 合金外壳,抗电磁干扰测试符合国家标准;
  • 操作回路: 不带防跳、可与各种自带防跳的开关配合使用;
  • 通讯: 自行选配带、或不带RS485通讯接口。

实际应用

环网柜出现的时间不算长,却得到了广泛的使用,这主要是由于新发展起来的工业企业和事业单位的建筑物,从供配电的角度来看,其中,小型容量为大多数其配电变压器一般不超过1250KVA,长期稳定供电,高压开关不频繁操作。对于这类用户,环网柜的性能虽不是最完美的,但却是足够可以胜任的。随着大规模的城市建设,大量大型高层建筑物拔地而起,变配电所往往就设在楼下,根据消防要求,变配电设备必须“无油化”,根据建设面积的合理使用,变配电设备应该“小型化”,于是环网柜或真空断路器,干式变压器,干式互感器就进入了幢幢大楼。环网柜结构简单,运行可靠且安全,维修量很小,运行费用低,比起装有断路器的开关柜,优势很突出。环网柜要求负荷开关具有更高的性能和更小的体积,新型的负荷开关应运而生,这又反过来带动了环网柜的技术进步,当今的环网柜不但性能优良而且系列化了,这更扩展了环网柜的使用范围。

常用配电柜型号:HXGN15-12、Safe-Ring(ABB)、SM6(施耐德)

目录
1.
原理
2.
环网柜的组成
3.
灭弧方式
4.
网柜类型
5.
保护装置
6.
实际应用
讨论