為了提高供電的可靠性,用戶可以從兩個方向獲得電源,通常將供電網(wǎng)連接成環(huán)形。這種供電方式簡稱環(huán)網(wǎng)供電。在工礦企業(yè)、住宅小區(qū)、港口、高層建筑等交流10kV配電系統(tǒng)中,由于負載容量小,其高壓電路通常由負載開關或真空接觸器控制,并配備高壓保險絲保護。該系統(tǒng)通常采用環(huán)網(wǎng)供電,通常稱為環(huán)網(wǎng)柜。除了向配電站供電外,環(huán)網(wǎng)柜的高壓母線還應通過環(huán)形供電網(wǎng)的穿越電流(即通過配電站母線向相鄰配電站供電的電流)。因此,環(huán)網(wǎng)柜的高壓母線截面應根據(jù)配電站的負荷電流和環(huán)網(wǎng)穿越電流之和進行選擇,以確保高壓母線在運行中不超過負荷運行。目前,環(huán)形柜產(chǎn)品種類繁多,如HK-10.MKH-10.8DH-15.XGN-15.SM6和FOX-HD系列。
環(huán)網(wǎng)柜一般分為空氣絕緣、固體絕緣和SF6絕緣氣絕緣、固體絕緣和SF6絕緣斷短路電流和變壓器空載電流、一定間隔排擊線路。電纜線路的充電電流起到控制和保護作用,是環(huán)網(wǎng)供電和終端供電的重要開關設備。柜體內(nèi),空氣絕緣負荷開關主要包括產(chǎn)氣式、壓氣式、真空式和SF6絕緣負荷開關,因為SF6氣體封鎖在殼體內(nèi),其形成的隔斷斷口看不見。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的負荷開關一般需要三個工位,即堵塞負荷、隔離電路、可靠接地。產(chǎn)氣式、壓氣式和SF6負荷開關易于實現(xiàn)三個工位,而真空滅弧室只能開關,不能隔離。因此,真空負荷環(huán)網(wǎng)開關柜在負荷開關前增加隔離開關,形成隔離斷口。
環(huán)網(wǎng)是指環(huán)形配電網(wǎng),即供電干線形成封閉環(huán),供電電源向環(huán)形干線供電,然后通過高壓開關從干線一路向外配電。其優(yōu)點是,每個配電支路不僅可以從其左側干線取電源,還可以從其右側干線取電源。當左側干線出現(xiàn)故障時,從右側干線繼承供電,當右側干線出現(xiàn)故障時,從左側干線繼承供電。這樣,雖然總電源是單向供電的,但從每個配電支路來看,類似于雙向供電,從而提高了供電的可靠性。
所謂環(huán)網(wǎng)柜,就是每個配電支路都有一個開關柜(出線開關柜),這個開關柜的母線也是環(huán)形干線的一個部門。也就是說,環(huán)形干線是由每個出線柜的母線連接而成。每個出線柜都叫環(huán)網(wǎng)柜。事實上,單獨取出一個環(huán)網(wǎng)柜。
看不出環(huán)網(wǎng)的含義。
這些環(huán)網(wǎng)柜的額定電流不大,所以環(huán)網(wǎng)柜的高壓開關一般不使用結構復雜的斷路器,而是采用結構簡單的高壓熔斷器高壓負荷開關。也就是說,環(huán)網(wǎng)柜中的高壓開關通常是負荷開關。環(huán)網(wǎng)柜用負荷開關控制正常電流,用熔斷器切斷短路電流,兩者結合取代斷路器。當然,這只能局限于一定的容量。
這種開關柜也可以完全用于非環(huán)網(wǎng)結構的配電系統(tǒng),因此隨著這種開關柜的廣泛應用,環(huán)網(wǎng)柜跳出了環(huán)網(wǎng)配電的范疇,一般指以負荷開關為主開關的高壓開關柜。
應用
環(huán)網(wǎng)柜的興起時間不長,但近年來得到了廣泛的應用,主要是因為新開發(fā)的工業(yè)企事業(yè)單位的建筑。從供配電的角度來看,大部分中小容量的配電變壓器一般不超過1250KVA,長時間不亂供電,高壓開關操作不頻繁。對于這類用戶來說,雖然環(huán)網(wǎng)柜的功能不是最完美的,但足夠勝任。隨著大規(guī)模城市建設,大量大型高層建筑拔地而起,變配電站往往位于樓下。根據(jù)消防要求,變配電設備必須無油化。根據(jù)施工面積的公平使用,變配電設備應小型化,因此環(huán)網(wǎng)柜或真空斷路器、干式變壓器和干式互感器進入建筑物。環(huán)網(wǎng)柜結構簡單,運行可靠安全,維護量小,運行用度低。與帶斷路器的開關柜相比,上風非常突出。環(huán)網(wǎng)柜要求負荷開關具有更高的功能和更小的體積,新的負荷開關應運而生,這反過來又帶動了環(huán)網(wǎng)柜的技術進步。如今,環(huán)網(wǎng)柜不僅功能優(yōu)良,而且系列化,擴大了環(huán)網(wǎng)柜的使用范圍。
環(huán)網(wǎng)柜分類
HXGN3-10型。
(H-環(huán)網(wǎng)柜;X-箱式;G-固定;N-室內(nèi))柜體結構采用鋼板彎焊組裝,保護等級為IP2X。柜體上部為母線室,儀表室位于母線室前部,用鋼板隔開。柜體中部為負荷開關室,負荷開關與其他部件之間設有絕緣隔斷。對于電纜進出線柜,柜底配有可拆卸的移動蓋板;對于進出線柜,柜頂可安裝母線通道或屏蔽架。
HXGN-10型。
HXGN-10系列空氣環(huán)網(wǎng)柜有15種方案,其中01號方案為負荷開關保險絲柜;02號方案為負荷開關柜,兩設有接地開關;09號方案為計量柜。
該系列環(huán)網(wǎng)柜外殼采用鋼板彎曲、螺釘緊固組裝而成的金屬全封鎖結構。柜體由四根柱子、上蓋板、下底板、前面板、背板、側板等組成。負荷開關柜正面有兩扇用螺釘固定的門;負荷開關保險絲柜正面有三個門板。門上有觀察窗,可以觀察負荷開關和接地開關的位置;柜與柜之間的母線連接為梅花觸頭插頭,母線配有絕緣護套。柜頂可根據(jù)用戶要求增加儀表箱。
安裝在環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的負荷開關為產(chǎn)氣式,無油無毒;配備手動、電動控制機構為扭力彈簧儲能機構,結構簡單,控制力小。
負荷開關、接地開關和正面板之間設有機械聯(lián)鎖裝置,其操作關系如下:
1)接地開關關閉后,負荷開關不能操作,正面板可打開;
2)接地開關分閘后,負荷開關可操作,正面板不能打開;
3)負荷開關分閘后,接地開關可操作,正面板可打開;
4)負荷開關關閉后,接地開關無法操作,正面板無法打開。
GE型
這是一種采用SF6負荷開關的引進型號。操作機構為彈簧儲能式,具有快速關閉和快速分離裝置。開關機構通過開關線圈或HRC熔絲控制(擊發(fā))自動拉伸彈簧儲能。
8DJ208DH10。
為SF6負荷開關,氣箱采用不銹鋼激光焊接,焊接完全封閉,無漏氣點和密封墊圈;8DJ20為不可擴展的氣箱結構;8DH10為可擴展型;采用模塊化設計,滿足各種終端和環(huán)網(wǎng)用戶的需求。它具有結構緊湊、占地面積小、免維護等優(yōu)點