为了提高供电的可靠性,用户可以从两个方向获得电源,通常将供电网连接成环形。这种供电方式简称环网供电。在工矿企业、住宅小区、港口、高层建筑等交流10kV配电系统中,由于负载容量小,其高压电路通常由负载开关或真空接触器控制,并配备高压保险丝保护。该系统通常采用环网供电,通常称为环网柜。除了向配电站供电外,环网柜的高压母线还应通过环形供电网的穿越电流(即通过配电站母线向相邻配电站供电的电流)。因此,环网柜的高压母线截面应根据配电站的负荷电流和环网穿越电流之和进行选择,以确保高压母线在运行中不超过负荷运行。目前,环形柜产品种类繁多,如HK-10.MKH-10.8DH-15.XGN-15.SM6和FOX-HD系列。
环网柜一般分为空气绝缘、固体绝缘和SF6绝缘气绝缘、固体绝缘和SF6绝缘断短路电流和变压器空载电流、一定间隔排击线路。电缆线路的充电电流起到控制和保护作用,是环网供电和终端供电的重要开关设备。柜体内,空气绝缘负荷开关主要包括产气式、压气式、真空式和SF6绝缘负荷开关,因为SF6气体封锁在壳体内,其形成的隔断断口看不见。环网柜内的负荷开关一般需要三个工位,即堵塞负荷、隔离电路、可靠接地。产气式、压气式和SF6负荷开关易于实现三个工位,而真空灭弧室只能开关,不能隔离。因此,真空负荷环网开关柜在负荷开关前增加隔离开关,形成隔离断口。
环网是指环形配电网,即供电干线形成封闭环,供电电源向环形干线供电,然后通过高压开关从干线一路向外配电。其优点是,每个配电支路不仅可以从其左侧干线取电源,还可以从其右侧干线取电源。当左侧干线出现故障时,从右侧干线继承供电,当右侧干线出现故障时,从左侧干线继承供电。这样,虽然总电源是单向供电的,但从每个配电支路来看,类似于双向供电,从而提高了供电的可靠性。
所谓环网柜,就是每个配电支路都有一个开关柜(出线开关柜),这个开关柜的母线也是环形干线的一个部门。也就是说,环形干线是由每个出线柜的母线连接而成。每个出线柜都叫环网柜。事实上,单独取出一个环网柜。
看不出环网的含义。
这些环网柜的额定电流不大,所以环网柜的高压开关一般不使用结构复杂的断路器,而是采用结构简单的高压熔断器高压负荷开关。也就是说,环网柜中的高压开关通常是负荷开关。环网柜用负荷开关控制正常电流,用熔断器切断短路电流,两者结合取代断路器。当然,这只能局限于一定的容量。
这种开关柜也可以完全用于非环网结构的配电系统,因此随着这种开关柜的广泛应用,环网柜跳出了环网配电的范畴,一般指以负荷开关为主开关的高压开关柜。
应用
环网柜的兴起时间不长,但近年来得到了广泛的应用,主要是因为新开发的工业企事业单位的建筑。从供配电的角度来看,大部分中小容量的配电变压器一般不超过1250KVA,长时间不乱供电,高压开关操作不频繁。对于这类用户来说,虽然环网柜的功能不是最完美的,但足够胜任。随着大规模城市建设,大量大型高层建筑拔地而起,变配电站往往位于楼下。根据消防要求,变配电设备必须无油化。根据施工面积的公平使用,变配电设备应小型化,因此环网柜或真空断路器、干式变压器和干式互感器进入建筑物。环网柜结构简单,运行可靠安全,维护量小,运行用度低。与带断路器的开关柜相比,上风非常突出。环网柜要求负荷开关具有更高的功能和更小的体积,新的负荷开关应运而生,这反过来又带动了环网柜的技术进步。如今,环网柜不仅功能优良,而且系列化,扩大了环网柜的使用范围。
环网柜分类
HXGN3-10型。
(H-环网柜;X-箱式;G-固定;N-室内)柜体结构采用钢板弯焊组装,保护等级为IP2X。柜体上部为母线室,仪表室位于母线室前部,用钢板隔开。柜体中部为负荷开关室,负荷开关与其他部件之间设有绝缘隔断。对于电缆进出线柜,柜底配有可拆卸的移动盖板;对于进出线柜,柜顶可安装母线通道或屏蔽架。
HXGN-10型。
HXGN-10系列空气环网柜有15种方案,其中01号方案为负荷开关保险丝柜;02号方案为负荷开关柜,两设有接地开关;09号方案为计量柜。
该系列环网柜外壳采用钢板弯曲、螺钉紧固组装而成的金属全封锁结构。柜体由四根柱子、上盖板、下底板、前面板、背板、侧板等组成。负荷开关柜正面有两扇用螺钉固定的门;负荷开关保险丝柜正面有三个门板。门上有观察窗,可以观察负荷开关和接地开关的位置;柜与柜之间的母线连接为梅花触头插头,母线配有绝缘护套。柜顶可根据用户要求增加仪表箱。
安装在环网柜内的负荷开关为产气式,无油无毒;配备手动、电动控制机构为扭力弹簧储能机构,结构简单,控制力小。
负荷开关、接地开关和正面板之间设有机械联锁装置,其操作关系如下:
1)接地开关关闭后,负荷开关不能操作,正面板可打开;
2)接地开关分闸后,负荷开关可操作,正面板不能打开;
3)负荷开关分闸后,接地开关可操作,正面板可打开;
4)负荷开关关闭后,接地开关无法操作,正面板无法打开。
GE型
这是一种采用SF6负荷开关的引进型号。操作机构为弹簧储能式,具有快速关闭和快速分离装置。开关机构通过开关线圈或HRC熔丝控制(击发)自动拉伸弹簧储能。
8DJ208DH10。
为SF6负荷开关,气箱采用不锈钢激光焊接,焊接完全封闭,无漏气点和密封垫圈;8DJ20为不可扩展的气箱结构;8DH10为可扩展型;采用模块化设计,满足各种终端和环网用户的需求。它具有结构紧凑、占地面积小、免维护等优点