關鍵詞：環(huán)網接線環(huán)網柜與環(huán)網開關站；箱式變電站及電纜分支箱
大型廠礦多自設降壓站，有高壓配電室及中壓配電室。配電變壓器安裝容量超過10000kVA的較大用戶，大都由城市共用變電站以專用線路放射式供電，本身建有中壓配電室，開關柜內裝主要元件多為真空斷路器。但對中小用戶來說，10kV供電采用環(huán)網柜，是最常用的終端配電方式，而中小容量用戶又占絕大多數，此種環(huán)網供電足以滿足二級負荷的要求。對三級用電負荷采用電纜分接箱有其突出的優(yōu)點，應大力提倡及推廣使用。對分散用戶，且用電容量不大時，或要10kV供電伸入負荷中心時，采用箱式變電站（或稱組裝式變電站，預裝式變電站）供電更具合理性。
一．環(huán)網接線與環(huán)網開關柜
1．環(huán)網主接線
環(huán)網接線分單環(huán)接線，雙環(huán)接線，至于三環(huán)、四環(huán)接線基本不用。使用最多的單環(huán)接線，它是由變電站或開關站同一母線段或不同母線段引出二回路電纜線路形成環(huán)路，環(huán)內負荷由這兩回線路同時供電，一但其中一回路出現故障，另一回路可負擔環(huán)內所有負荷的供電。每回電纜線路首段皆有斷路器，每條回路可設縱差保護的導引電纜。為此被保護的線路兩端開關柜內應配有相應的電流互感器。
如果兩回供電線路取自不同的變電站或開關站，有的資料稱此種接線為拉手式環(huán)網，筆者對此不予認同，不應叫環(huán)網接線了，而應稱雙電源中間有聯(lián)絡開關樹干式供電了。單環(huán)網供電主接線典型接線看圖1
圖1.單環(huán)典型主接線
此種接線供電可靠較高，完全能滿足二級負荷的要求。例如：當A點發(fā)生故障，只要把A點兩側的4#、5#負荷開關斷開，可繼續(xù)完成供電。只要準確地確定故障點，恢復供電就非常容易了，對于環(huán)網典型主接線，有的認為兩路出線只有接入同一變電站同一條母線，或接入同一變電站兩斷母線上，兩段母線的聯(lián)絡開關始終處于閉合位置，否則不應稱環(huán)網母線。筆者認為，不必在名稱上過于追究了。
2．環(huán)網開關柜
所謂環(huán)網開關柜，真實的含義是用于環(huán)網接線的開關柜，它可以是斷路器柜，也可以是負荷開關柜，或負荷開關加熔斷器柜。環(huán)網柜不是個合理稱呼，不過目前所說的環(huán)網柜指體積小的負荷開關柜，有點約定成俗的味道，如果對變壓器饋電，即用負荷開關加熔斷器柜。所用負荷開關有SF6負荷開關，也有真空負荷開關，至于產氣式或壓氣式負荷開關柜，由于體積較大，在環(huán)網接線中應用較少。SF6氣體是溫室效應明顯的氣體，一旦泄露，污染環(huán)境，用它作絕緣及滅弧介質的封閉的負荷開關柜，盡管體積小但維護不便，發(fā)展前景不夠樂觀，可能逐步退出市場。真空負荷開關由于真空滅弧室制造非常成熟，截流非常小，不會造成操作過電壓的危害，其封閉性也早已過關，不必耽心滲氣現象發(fā)生，美中不足之處是體積比SF6負荷開關柜大，不過目前已有廠家解決真空負荷開關柜體積過大的問題，那就是采用固體絕緣方式，真空滅弧室澆鑄于環(huán)氧樹脂中，這樣相間及相對地電氣間隙大大縮小，從而使真空負荷開關柜的體積大為減小，其體積與SF6負荷開關柜不相上下，甚至更小。此種柜可做到少維護或免維護，操作、使用、安裝也非常方便，具有廣闊的發(fā)展遠景?？傊h(huán)網柜名稱不夠確切，不夠科學，有的廠家稱緊湊型開關柜，也有的廠家稱金屬封閉箱式開關柜，或緊湊型箱式開關柜。
3：注意點
?。?）接入環(huán)網系統(tǒng)內的開關站，不得用母線分段開關斷開，如圖2所示
圖2環(huán)網系統(tǒng)內開關站錯誤接線
在環(huán)網柜中，圖2接線是錯誤的，用戶不得用分段開關把環(huán)網斷開。圖2是雙電源加母線聯(lián)絡接線。正宗的環(huán)網系統(tǒng)的開關站接線應為圖3接法
圖3環(huán)網系統(tǒng)內的開關站正確接法
?。?）環(huán)網進出線柜電源側是否裝接地開關、避雷器、帶電顯示器及電流互感器。
有些設計人員或用戶對上述元件是否裝設有很大盲目性及隨意性，根據筆者實踐經驗，建議如下：
電源側不宜裝接地開關，誤操作會造成事故，影響供電安全，況且負荷開關是三工位，有接地一檔，多加接地開關帶來聯(lián)鎖麻煩，增加柜子復雜性。如果環(huán)網線路全為電纜地下敷設。且又為金屬鎧裝電纜，實無必要加裝避雷器。如果負荷開關為真空開關，由于截流，造成操作過電壓，但開段的是負荷電流，截流很小，操作過電壓不大，可不裝過電壓保護裝置。
帶電顯示器是要裝設的，用來觀察進線是否帶電，尤其回路中無電壓互感器及電壓表時，更應裝設。實際上裝帶電顯示器投資很少，它的傳感器本身就是支持絕緣子。
至于電流互感器是否裝設問題，如果開關站設計帶有微機終端測控裝置一定要裝電流互感器提供電流符號。環(huán)網主干線縱差保護，也離不開電流互感器。
?。?）環(huán)網柜是否加裝隔離開關，隔離開關安裝位置如何？
環(huán)網負荷開關柜常見的有裝隔離開關，不裝隔離開關及裝雙隔離開關，接線如圖4所示
圖4環(huán)網柜中隔離開關的裝設
圖4a中，不加隔離開關，多為SF6開關，本身具有隔離功能。圖b中，負荷開關為真空式，不能作隔離用，要另加隔離開關。圖c為雙隔離，是為檢修負荷開關提供方便。圖d為單電源進線，檢修斷路器時保證人員安全。
4：負荷開關開斷轉移電流能力
所謂轉移電流，指本來應由熔斷器完成的切斷任務轉移給負荷開關了，當任一熔斷器熔斷后，熔斷器中由火藥或彈簧起動的撞擊器使負荷開關操作機構脫扣，負荷開關三相聯(lián)動切除故障電流。這樣避免了因一相熔斷器熔斷造成二相供電的事情發(fā)生，一次圖表示方法見圖5
圖5具有開斷轉移電流負荷開關柜主接線
二．環(huán)網開關柜及環(huán)網開關站的優(yōu)越性
1．采用環(huán)網柜優(yōu)點
環(huán)網柜優(yōu)越性如下：
?。?） 投資節(jié)約，一臺負荷開關加熔斷器柜，平均造價一萬多元，如果采用KYN-系列手車式真空斷路器柜，造價幾萬元。如果開斷能力要求50kA，真空手車式開關柜每臺達十余萬元，如果改用負荷開關加限流熔斷器代之，同樣開斷預期短路電流50kA，也不過投資萬余元則可。
?。?） 采用負荷開關配限流熔斷器向變壓器饋電，對變壓器的保護有的地方甚至優(yōu)于斷路器，主要因熔斷器切除短路迅速且有限流作用，這使在同一回路內的其它元件受益匪淺，即不再考慮動、熱穩(wěn)定的要求了。
（3） 可對變壓器進行全面保護
向變壓器饋電的負荷開關熔斷器柜，應采用全范圍保護用限流熔斷器，全范圍保護熔斷器是一種新型限流熔斷器，它可以可靠開斷引起熔體融化的電流至額定開斷電流之間的任何故障電流，這樣保護過流范圍非常寬廣。當然，為更好地保護變壓器的過載，可加裝電流互感器，通過保護裝置動作負荷開關脫扣機構。負荷開關開斷過負荷電流，稍大的故障電流由熔斷器負責開斷，這兩種開斷電流交匯點稱交接電流，由于過載脫扣與熔斷都有誤差范圍，造成交接電流也有一定范圍。小于交接電流由過載脫扣動作負荷開關完成開斷，大于交接電流時由熔斷器負責切除，從而恢復變壓器得到全面的過流保護。不過用熔斷器保護變壓器過載難度很大，因為全范圍保護不是指對變壓器過載全范圍保護，而是指熔斷器保護范圍比較大而已，例如熔體電流為125A，開斷50kA，不是指電流從125A至50kA范圍內皆可保護，而是超過熔體額定電流一定倍數后才開始熔斷，這樣保護變壓器的過載有一定難度。為此變壓器過載要在低壓側進行，變壓器低壓出口總開關保護變壓器過載，只要低壓側不過載，高壓側也不會過載。變壓器若在高壓側進行過載保護，采用如上所說，由電流互感器、電流繼電器、中間繼電器，動作于高壓側負荷開關脫扣器，不能被全范圍保護熔斷器誤導，使變壓器得不到過載保護。
（4）體積小，占地面積小
對于高層建筑來說，可以說寸土尺金，這樣由環(huán)網柜組成的開關站，占地少，這無形帶來更大的投資效益。
更難能可貴的是，把體積小的環(huán)網柜集中于一箱體內，組成環(huán)網開關站，可置于建筑物旁或干脆置于馬路邊，不占用戶的建筑面積，給用戶帶來更大的效益，而且供電部門管理方便，發(fā)生事故不必進入用戶建筑內
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