1、环网柜概述 1.1 什么叫环网柜 环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成组装间隔式环网供电单 元的电气设备，其间心部分选用负荷开关和熔断器，具有结构简略、体积小、 价格低、可进步供电参数和功用以及供电安全等长处。 实际上，假如柜型依照开关设备分类，有负荷开关柜、断路器柜、GIS 等，并 无环网柜。 环网柜是一个约定俗成的叫法，原指的是负荷开关柜用于环网式供 电，现在常常被人当作负荷开关柜的代名词，而不论是否被用于环网式供电， 如有些线路要合环运转（俗称手拉手），或有或许进行负荷割接 （将一条线上 的负荷切换到另一条线上） 完成这些功用的配电柜就叫环网柜。故环网柜是一 种能完成环网供电的开关设备，常用于环网供电体系，故俗称环网柜，也称 “野外箱式环网柜”、“开闭器”。 负荷开关柜能够用于环网式供电、中压分界室派接、中压结尾变电室供电，各 区域供电部门对答应运用负荷开关加熔断器保护的变压器的标准要求纷歧，象 北京一般要求变压器容量不大于 1000KVA，深圳区域或许是 1600KVA。 负 荷开关柜结构简略，本钱较低，体积较小，大都能够靠墙设备，一般只需熔断 器保护而无继电保护。 负荷开关柜主母线A，负荷开 关额外开断电流一般小于等于 630A（少量到达 1700A），变压器柜（出线 柜） 额外电流（熔断器）一般不大于 125A，高级负荷开关的搬运电流能够达 到 2800A。部分负荷开关柜能够设备专用线 断路器或选用压气 等灭弧方法，短路分断才能挨近或到达开关柜水平。 环网柜用于分合负荷电流，开断短路电流及变压器空载电流，必定间隔架空线 路、电缆线路的充电电流，起操控和保护效果，是环网供电和终端供电的重要 开关设备。 1.2 分类 环网柜依据气箱结构分为共箱式与单元式；依据全体结构分为美式与欧式；根 据绝缘材料分为固体绝缘式、空气绝缘式与 SF6 气体绝缘式；依据户表里分户 内环网和野外环网。 1.2.1 美式环网柜 野外规划，体积小、免保护。 巩固的内壳体和外壳体， 抗外力和防爆才能强， 外壳选用不锈钢或绿色箱体。 进出线电缆， 经过全封闭预铸式电缆衔接件，设备简略，衔接牢靠。电缆附件 选用美式欧式均可。 美式传统共箱式规划， 多路进出线在一个箱体中，结构紧凑，牢靠性高。 开关组合方法灵敏。 ▲ 美式环网柜 1.2.2 欧式环网柜 1.2.2.1 共箱式欧式环网柜 环网柜的壳体由独立的功用小室组成 ，主母线、负荷开关、组合电器单元都独 立成室； 环网柜的充气隔室用 3.0mm 不锈钢板用氩弧焊焊接而成。负荷开关 及母线 气体里。组合自在，扩展便利。 1.2.2.2 气包式欧式环网柜 一起的开关规划，运用不锈钢制成的负；荷开关壳体将柜体分为不同的小室 。 组合自在，扩展便利。负荷开关密封在 SF6 气体里。壳体运用不锈钢经冷锻压 工艺加工而成，确保了产品的高质量。 ▲ 欧式环网柜 1.3 根本组成 环网柜由一般由开关室、熔断器室、操动组织室和电缆室（底架）四部分组成。 开关室由密封在金属壳体内的各个功用回路（包含接地开关和负荷开关）及其 回路间的母线;冷轧钢板（或不绣钢板）焊接而成。 每一个功用回路包含一台负荷开关和接地开关。负荷开关是由笔直运动的动触 头体系和坐落下端的静触头组成，开关合闸时，动触头向下运动，负荷开关接 通。接地开关由动触刀和静触刀组成，在绷簧运动过程中，接地开关快速接通。 开关室上部和后部开有 4 个长方形设备工艺孔，环网柜的正面装有调查窗，可 看到接地开关的“分”、“合”方位。在环网柜的后部装有防爆设备。 负荷开关选用压气内吹式结构，灭弧才能强，且不影响相间及对地绝缘，动、 静触头均带有弧触头，大大进步了开断次数。 熔断器与负荷开关室构成变压器保护回路，高压限流熔断器装于环氧浇注的绝 缘壳体内，熔断器熔断后，弹出撞针，负荷开关分闸。 操动组织室坐落环网柜正面，在每个功用回路中，负荷开关配有人力（或电动） 储能绷簧操动组织，接地开关配有人力储能绷簧操动组织，面板上有别离用于 负荷开关合闸操作和手动分闸旋转钮及接地开关的分、合闸操作孔，负荷开关 分、合闸方位指示灯和电动分、合闸按钮，并设有模仿线、开关状况显现牌及 加锁方位，负荷开关和接地开关的操作具有联锁设备，以避免误操作。 1.4 类型意义 环网柜的类型应界说为： XGW/N□-12（F 或 F · R）/630-20 其间： X -- 箱式 G --固定式 W --野外 N --户内 F --主开关配负荷开关 F · R --主开关配负荷开关—熔断器组合 有的企业在最前面添加“H”，标明“环网”的意思。 1.5 首要技术参数 2、作业原理及结构 2.1 作业原理及特色 ▲ 环网 环网是指环形配电网，即供电干线构成一个闭合的环形，供电电源向这个环形 干线供电，从干线上再一路一路地经过高压开关向外配电。这样的长处是，每 一个配电支路既能够从它的左边干线取电源，又能够从它右侧干线取电源。当 左边干线出了毛病，它就从右侧干线持续得到供电，而当右侧干线出了毛病， 它就从左边干线持续得到供电，这样一来，虽然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，然后进步了供电的牢靠性。 所谓“环网柜”便是每个配电支路设一台开关柜（出线开关柜），这台开关柜 的母线一起便是环形干线的一部分。便是说，环形干线是由每台出线柜的母线 衔接起来一起组成的。每台出线柜就叫“环网柜”。实际上独自拿出一台环网 柜是看不出“环网”的意义的。 这些环网柜的额外电流都不大，因而环网柜的高压开关一般不选用结构杂乱的 断路器而采纳结构简略的带高压熔断器的高压负荷开关。也便是说，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，这两者结合起来替代了断路器。当然这只能限制在必定容量内。 这样的开关柜也彻底能够用到非环网结构的配电体系中，所以跟着这种开关柜 的广泛应用，“环网柜”就跳出了环网配电的领域而泛指以负荷开关为主开关 的高压开关柜了。 环网柜一般由三个间隔组成，即 2 个 环缆进出间隔和一个变压器回路间 隔。 SF6 负荷开关是近年来不少用户体会到的一种优秀负荷开关，除电寿命长， 开断力强等与真空负荷开关有一起的长处外，其杰出长处是简略完成三作业位 (接通、断开和接地)，小电流(电感、电容)开断，抗严格环境条件才能强。合适 在城乡中压配电网推广应用。负荷开关是带有简略灭弧设备的一种开关电器， 运用 SF6 气体作为绝缘和灭弧介质的负荷开关称为 SF6 负荷开关，它能够作为 关合和开断负荷电流及过载电流用，亦能够作为关合和开断空载线路、空载变 压器及电容器组等，凡具有接通、断开和接地功用的三作业位负荷开关，都有 结构简略、价格便宜的特色。仅仅负荷开关不能断开短路电流。 SF6 负荷开关 +熔断器组合电器是由 SF6 负荷开关来承当过载电流(此过载电流对 SF6 负荷 开关来说仍在负荷开关额外开断电流的规模以内)和正常作业电流的关合和开断， 而且还要求承当搬运电流的开断。而变压器高压侧的短路保护和过载保护由高 压限流熔断器来承当。这时一组 SF6 负荷开关及三个带触发器的熔断器，只需 任何一个触发器动作，其联动组织会使负荷开关三相 一起主动分闸。 两者有机 的结合起来， 就可满意配电体系各种正常和毛病下运转操作保护的要求。 环网柜可分为户内环网和野外环网， 户内环网一般用于高压侧的配电，由进线 柜、计量柜、PT 柜、变压器出线柜组成， 关于用电要求较高的用户，进线必 须选用双电源切换柜。野外环网一般用于城市电网，选用共箱式的 SF6 环网柜， 这种柜型最大的特色是 防护等级高，能够做到 IP67，合适用于野外，而且能 短时刻浸水。 环网供电的计划一般选用一路环进，一路环出，两到三回做做出线回路，即形 成手拉手的环网供电形式。 为确保供电的牢靠性，连续性，选用两个进线供电， 这就构成了一个环.选用 SF6 负荷开关，3 工位(合闸，分闸，接地)，分线路， 变压器。 独自一个柜子构不成环网只需是三个柜子两进一出加上电源就构成一 个环。这但是最根本的环网供电了。 为进步供电牢靠性，运用户能够从两个方向取得电源，一般将供电网衔接成环 形。这种供电方法简称为环网供电。在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑 等沟通 10KV 配电系 统中，因负载容不大，其高压回路一般选用负荷开关或真 空接触器操控，并配有高压熔断器保护。该体系一般选用环形网供电，所运用 高压开关柜一般习惯上称为环网柜。环网柜除了向本配电所供电外，其高压母 线还要经过环形供电网的穿越电流 （即经本配电所母线向相邻 配电所供电的电 流） 因而环网柜的高压母线截面要依据本配电所的负荷电流于环网穿越电 ， 流之和挑选，以确保运转中高压母线不过负荷运转。现在环形柜产品品种许多， 如 HK-10、 MKH-10、8DH-10、XGN-15 和 SM6 系列。 环网柜设备简略，箱体占地上积少，可便利的安放在大街两边、居民小区、城 市绿化带中，因而广泛应用于工业园区、大街、居民区、富贵商业中心等作为 接受和分配电能之用。 野外环网柜一般选用真空开关作为开断设备，SF6 气体共箱式绝缘，结构紧凑， 占地上积小，外形漂亮，可与周围环境和谐合作。因为选用了全密封、全绝缘 理念，RVAC 环网柜内一切开关部分，含一切高压带电体及组织部分彻底密封 于主箱体内，不受凝露及外界污秽环境影响；主箱体防护等级可达 IP67，装备 库柏防水型可接触电缆头，能有用防护雨水多发区的偶发性洪水损害。 ▲ 野外环网柜 2.2 结构 2.2.1 组成 ▲ 柜体组成 ▲ 开关柜结构 ▲ 断路器柜结构 2.2.2 开关分类 1）负荷开关 负荷开关具有必定的带载分断才能，也便是说在轻载时是能够带电拉闸的，但 不行频频操作，一般的负荷开关都带熔断器，且其灭弧才能强于阻离隔关。 2）阻离隔关 当断路器断开电路后，因为阻离隔关的断开，使有电与无电部分能得到显着的 阻隔，起辅佐开关的效果。 因为断路器触头方位的外部指示器既缺少直观，又在有些状况下不能确保它的 指示与触头的方位相一致，所以用阻离隔关把有电与无电部分显着的离隔是必 要的。 此外，阻离隔关具有必定的天然灭弧才能，常用在电压互感器和避雷器等电流 很小的设备投入和断开上，以及一个断路器与几个设备的衔接处，使断路器经 过阻离隔关的倒换更为灵敏便利。 3）断路器 能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规则的时刻内承载 和开断反常回路条件下的电流的开关设备。 4）接地开关 首要用于设备的检修，为了避免检修过程中忽然来电，因而必须将检修设备的 两头都接地。 高压配电柜的接地开关，一般为输出负荷侧接地，当咱们检修高压配电柜负荷 侧时（如：紧固螺栓、拆装电缆等），就要分断开关，一起合上配电柜的接地 开关，这样能够避免忽然来电引起触电事端，别的能够放尽剩下电荷，有利于 检修安全。 2.2.3 开关类型 ▲ 负荷开关柜 ▲ 负荷开关熔断器组合电器柜 ▲ 断路器柜 ▲计量/电压互感器柜 2.2.4 操作安全性 2.2.5 间隔 ▲开关间隔 （开关或阻离隔关） ▲母线间隔 ▲接线间隔（断路器） ▲操作结构间隔 ▲操控与保护间隔 2.2.6 SF6 负荷开关 ▲SF6 负荷开关 2.2.7 SF6 断路器 ▲SF6 断路器 2.2.8 连锁结构 ▲连锁组织 2.2.9 微机保护及显现器 ▲微机保护 ▲带电显现器 ▲ 毛病显现器 ▲ 温湿度操控器 3、环网柜功用 3.1 功用单元 ▲ 进出线柜 ▲ 保护柜 ▲ 丈量柜 ▲ 专用柜 3.2 配电主动化 ▲ 主动化图 10KV 体系的配网的监督\操控的主动化办理,优化城区配网结构,合理高效用电 办理,事端的及时预和毛病的及时处理. 环网柜及其 DTU 终端是配电主动化的根本单元，是构成整个配电主动化体系的 重要组成部分。 3.2.1 配电主动化功用 ▲ 主动化柜 1）实时监测运转工况 远方监督和操控电环网柜。 长途监测线路的负荷，实时把握各支线、分段线路的负荷状况，及时发现重超 载线路，提高电网规划的精益化水平。 2）遥控功用运用 减轻班组现场倒闸操作作业量，削减倒闸操作时刻，操作时刻由本来 2.5 小时 将为 0.5 小时。 对热备用的线路联络开关的操作完成了负荷的快速转供，完成了配电网网络运 行方法快速、灵敏调整。 3）FA 功用 线路毛病引起跳闸后，主站依据终端遥测信号判别毛病区域并主动阻隔毛病。 毛病查找时刻由大约 2 小时缩短至 2 分钟左右。 供电牢靠性由本来 99.96%提高至 99.997%。 3.2.2 配电主动化功用实例 ▲ 示例 4、操作保护 4.1 运送及储存 ▲ 运送 ▲ 开箱查看 ▲ 储存 4.2 设备及实验 ▲ 环网柜配电计划 4.2.1 环网柜材料 a.设备运用说明书； b.所选用的首要电器元件的说明书； c.产品合格证； d.产品出厂实验记载； e.装箱单； f.环网柜摆放图、二次接线 设备与调整 ▲ 设备与调试 地上根底施工应契合“电力建造施工及检验技术规范”中的柜与槽钢衔接的规 定。 设备时按环网柜先后次序摆放在地基的槽钢上，将柜体靠紧，并用螺栓固定旋 紧，柜面应摆放规整，柜顶与房顶的间隔应大于 600mm。 环网柜底部设有电缆接线端子，将三芯电缆或单芯电缆压接上接线端子，并与 环网柜的接线端子衔接后用螺栓拧紧。 各柜的母线室内装上主母线，并用螺栓固定旋紧，在固定的搭接面上需经外表 搪锡处理。 环网柜的主接地与配电室的接地线衔接，该衔接应能接受短路引起的热机械应 力，能确保接地回路的连续性。 设备结束后，将开关元件及防误操作组织进行 5 次分、合闸，如未产生反常现 象，则以为开关机械操作正常。 4.2.3 实验 ▲ 实验 外观查看 主回路电阻丈量 机械操作和机械特性丈量实验 绝缘电阻实验 主回路 1min 工频电压实验 保护设备实验 “三遥”检测（主动化环网柜） 互感器实验 蓄电池实验 4.2.4 保护 ▲ 保护 1. 环网柜在下列状况下进行查看： 1)满负荷操作 100 次后，应对负荷开关的主回路电阻及绝缘水平进行查看，并 视状况可送制造厂大修； 2)无负荷操作 10000 次后，应对负荷开关的组织特性和机械操作进行查看。 2. 定时记载 SF6 气体压力表指示数据，并依据 SF6 气体状况曲线，视状况及时 补气，正常状况下不补气时刻为 15 年。 3.定时查看环网柜是否有不正常状况，一经发现请及时采纳办法。 4.运转人员应了解环网柜的一切部分，包含结构功用及设备等。 4.2.5 运用与毛病处理 4.2.5.1 送电前查看 应全面查看环网柜的一切元件的电气功用、绝缘水平、接线正确性及防误操作 的牢靠性，查看后以为无缺，接通电源，调查指示外表的作业状况，若正常， 可投入运转。 4.2.5.2 正常运转时 负荷开关应在合闸方位，接地开关处于分闸方位，前门板处于闭合状况。 4.2.5.3 电缆毛病时 应先分闸该柜内的负荷开关，此刻，可翻开前门板入内检修。上部主母线处于 带电状况，熔断器若需替换，仍按上述操作次序进行。
