环网柜的选型及应用.doc

环网柜的选型及匣用　俞慧忠　（ 江开 关 厂 有 限 公 司 ， 浙 江 衢 州 浙 　 ３４ ｏ 　 ２ ｏ ｏ）［ 摘要］ 介绍 了各种环 网柜的主要特 点 ，比较 了 网柜 内不 同元件结构布 置的差异 ，并阐述 了继 电保护　 环在 环 网柜 中 的应 用及 限 流 熔 断 器 的 合 理 选 用 问题 　关 键 词 环 网柜负荷 开 关 继 电保护限流 熔 断 器　０ 引言　在 １ ｋ 环 网 系统 中． 环 网 供 电单 元 一 般 由 ２个　 　 Ｖ ２ 作 为 进 出线 的 负 荷 开 关 柜 和 １个 变 压 器 馈 电柜 （ 　 内 装 负 荷 开 关—— 熔 断 器 组 合 电器 ） 组成 在 工 程 中， 　 常 将 环 网 供 电 单 元 称 为 环 网 柜 环 网 柜 中 的 主 开　 关是 负 荷 开 关 及 负 荷 开 关一 一 熔 断器 组 合 电器 ， 　机 械寿 命较 长， 但其 真 空度 的检测 较 为棘手 　 ｓ 　负荷 开 关额 定 参数 较 高 ， 开 断 能 力 强 ， 电 寿　 Ｆ 命 长 ， 其 转 移 或 交 接 电 流 一 般 比 真 空 负 荷 开 关 略　低 ，其 突出的优点是 容易实现 三工位 （ 接通 、 断 开　 和 接 地 ） 小 电 流 （ 感 、 电 容 ） 开 断 ， 并 且 对 严　 、 电 酷 的 环 境 条 件 有 较 强 的 适 应 能 力， 体 积 较 小 ， 但 有　 气 体 易泄 露 的缺 陷 。

　 因 此 ， 在 选 用 环 网柜 时 ， 除 了考 虑 经 济 性 原 则　其 中 负 荷 开 关 是 一 种 带 有 简 单 灭 弧 装 置 的 开 关 电　 器 ， 结 构 简 单 ， 价 格 低 ， 用 于 分 合 负 荷 电流 及 部 分　 过 载 电 流 ， 但 不 能 开 断 短 路 电 流 限 流 熔 断器 则 用　于 开 断 较 大 的 过 载 和 短 路 电 流 ， 并 具 有 显 著 限 流　作用 　外， 还要 校核 实 际运行 中的转移 电流 一般 而言 ， 　对于 容量 为 ８ ０—１ ５ ｋ ０ ２ ０ ＶＡ 的 变压 器， 可选 用 真空 或　 ｓ 　环 网柜 ， 而 对 于 容 量 在 ８ ０ ＶＡ 以 下 的 变压 器 ， Ｆ ０ｋ 　 则可选 用 各种 类型 的环 网柜 　１ 不同类型环网柜的主要特点　由 于 环 网 柜 的 主 要 特 性 取 决 于 内 配 的 负 荷 开　关 ， 因 而 关 注 负 荷 开 关 ， 了 解 其 主 要 特 点 对 正 确　２ 环网柜 内元件结构布置的差异　２ １限流熔 断器的位置　 ．在 馈 电 型 环 网 柜 中 ， 由 于 产 品 的 结 构 形 式 不　 同， 限流 熔 断器可 放 置在 负荷 开 关的上 侧 或下侧 ， 　 如 图 ｌ 示 。

图 ｌ（ ）为最 常 见 的一种 结 构形 式 ， 限　 所 ａ 流 熔 断 器 置 于 负 荷 开 关 下 侧 ， 其 好 处 在 于 更 换 熔 断　 器 方 便 ， 只 要 打 开 负 荷 开 关 并 确 认 熔 断 器 侧 无 电后　 便 可 进 行 但 当 开 断 转 移 电 流 时 ， 若 负 荷 开 关 与 熔　 断 器 连 接 线 路 处 发 生 三 相 短 路 ， 则 可 能 因 负 荷 开 关　 开 断 此 短 路 电流 而 引发 事故 ， 尽 管 几 率 非 常 小 ， 但　 也 应 注 意 图 ｌ （ ｂ）是 将 熔 断器 置 于 负 荷 开 关 上 侧　 的结构 形式，这 样布置 能有效避 免熔 断器下侧 （ 包　 括 负 荷 开 关 本 身 ） 引发 的故 障 为 便 于 更 换 熔 断 器　选 用 环 网 柜 非 常 有 用 按 灭 弧 介 质 来 区 分 ， 目前　 　 负 荷 开 关 主 要 有 产 气 式 、 压 气 式 、 Ｓ 　、真 空 等 类　 　 Ｆ型 　产 气 式 负 荷 开 关 利 用 电 弧 与 产 气 材 料 作 用 产 生　 气 体 来 熄 弧 ， 早 期 使 用 较 普遍 ， 其 缺 点 是 小 电 流 时　 开 断 能 力 差 ， 在 运 行 时 难 以 确 定 产 气 材 料 何 时 耗　 尽 ， 可 靠 性 不 高 ， 目前 已 基 本 停 产 。

　压 气 式 负 荷 开 关 利 用 压 气 原 理 靠 高 速 空 气 熄　弧 ， 作 功 大 ， 小 电流 开 断 性 能优 于 产 气 式 ， 大 电流　 操开断 能 力上不 去， 其 电寿命优 于产 气 式 负荷开 关， 　 但 不 如 ｓ 　或 真 空 负 荷 开 关 Ｆ 　真 空 负 荷 开 关 额 定 参 数 高 ， 其 转 移 电 流 显 著 高　于压 气 式 、产 气 式 负荷 开 关， 一 般 可达 ２ ０ Ａ 以上， ０ ０ 　收稿 日期 ：２ ０ — １ ３ 　 ０ ４ １ —０作者 简介 ：俞 慧忠 （ ９ ７ ） 男，在职 硕士 ， 高级 工程 师 ， １ ６ 一， 　 浙 江开 关厂有 限公 司副 总工程 师 兼浙 江省 高压 电器试验 基地　 副主任 ，从 事 高压 电器新 产 品 的开 发研 究工 作 　及 节约 空 间，一般 把 熔断 器与 隔离 刀组 合在一 起， 　如 ＨＸＧＮ１ Ａ． ２　 ５ １在 工 程 运 用 中， 对 采 用 分 励 脱 扣 器 操 作 的 负荷　 开 关—— 熔 断 器 组 合 电器 ， 可 采 用 适 当 的 继 电 保 护　 方 式 ， 参 照 熔 断 器 的 时 间—— 电 流 特 性 曲线 ， 在 熔　２２ 负荷开关的工位与接地开关的位置　 ．环 网 柜 内 配 的 负 荷 开 关 一 般 有 ２种 结 构 ： ① 只　断 器 熔 化 区 间 内 留有 一 定 裕 度 将 负 载 切 除 ， 可 实现　 具 有 合 、分 功 能 的二 工 位 负荷 开 关 ， ② 具 有 三 工 位　的 负 荷 开 关 。

产 气 式 、 压 气 式 及 真 空 负 荷 开 关 以 二　其经 济 运行 的 目的 　 在 大 多 数 情 况 下 ， 环 网 柜 中较 少 采 用 断 路 器 ， 　 这 是 因为 环 网 配 电 网络 的首 端 断路 器 （ 电站 １ ｋ 　 变 　 Ｖ ２ 馈 出线 断路 器 ） 的保 护 时 间一 般 设 置 为 ：速 断 ０ 过　 ，流 ０ ５ ， 零 序 ０ ５ 若 环 网 柜 中采 用 断 路 器 ， 即 使　 ．　 Ｓ ．　 Ｓ 时 间整 定 很 小 （ ０） 但 由 于 断 路 器 固有 动 作 时 间　 如 ， 的 分 散 性 ， 也 难 以保 证 上 级 断 路 器 不 越 级 跳 闸 ， 这　一工 位 居 多 ， 而 ＳＦ 　　负 荷 开 关 以 三 工 位 为 多 ， 如 国 内　大 量使用 的 Ｆ Ｎ２ Ｌ ６型 、ＡＢ Ｂ公司 的 Ｓ Ｌ型及 Ｓｅ ｎ　 Ｆ ｉｍｅ ｓ 公 司的 ８ ＤＪ型 负荷 开 关 均 为此 类 结 构 这 类 负 荷 开　关用 于 馈 电 回 路 时优 势是 非 常 明显 的， 如 图 ２所 示 ， 　接 地 工 位 提 供 了 很 好 的 安 全 措 施 ， 但 当三 工 位 负 荷　点 应特 别重 视 。

　开 关 用 于 进 出线 柜 时 ， 则 有 可 能 发 生 带 接 地 刀 与 其　相 连 的 配 电站 中 的 出线 断 路 器 或 负 荷 开 关误 合 ， 造　 成 人 为事 故 为 了防止 发 生 误操 作 ， 对三 工 位 负 荷 开　 关 应 采取 防误 联 锁 措施 通 常 的办 法 是 通过 电气联 锁　 实 践 证 明 ， 限 流 熔 断 器 对 保 护 配 电 变 压 器 非 常　 有 效 ， 当 变 压 器 发 生 短 路 故 障 时 ，若 使 用 断 路 器 来　４ 馈电型环网柜中限流熔断器的选用　来 解 决， 但 这样 做 会使 控 制 线路 复 杂 化 ， 同时 使配 网　运 行很 不 方便 在 实 际应 用 中， 为避 免环 网 电缆 侧 带　 电 时 误 合 接 地 开 关 ， 可 采 取 以 下措 施 ： ① 取 消 环 网 　保 护 ，其 开 断 时 间一般 不 少于 ６ ｍｓ 而 高 压 限 流熔　 ０ ， 断 器 可 在 第 １个 半 波 内 切 除 内 部 短 路 故 障 ， 一 般 不　 致 于 发生 油变爆 炸事 故 　为 使 变 压 器 得 到 最 合 适 的 保 护 ， 应 根 据 变 压 器　 的 特 定 任 务 来 选 择 环 网 柜 中 的 限 流 熔 断 器 参 数 ， 要　线路 中的三工位 负荷开关 的接地 刀闸； ②将接地 刀 　闸 的操 作机 构 锁 定 （ 加 装 挂 锁 、 封 堵 接 地 操 作 孔　 如 等 ）　 。

计 算 变 压 器 的 满 载 电 流 、允 许 过 载 电 流 以及 浪 涌 ；　 中 击 电 流 等 一 般 情 况 下 ， 限 流 熔 断 器 的 选 用 参 数 由　熔 断器 制造 厂 家提 供 　５ 结束语　环 网柜正 得到越 来越广 泛的运 用， 了解各 种类　型 、 各 种 结 构 布 置 的 环 网 柜 的 特 点 有 助 于 正 确 选 用　图 ２ 三 工 位 负 荷 开 关 结 构 示 意 图　 　环 网 柜 在 工 程 中， 采 用 合 适 的 继 电保 护 方 式 可 实　现 环 网 柜 的经 济 运 行 在 馈 电 环 网 柜 中 ， 限 流 熔 断　３ 环网柜中继电保护的正确使用　馈 电型 环 网 柜 中 的 负 荷 开 关 除 撞 击 器 操 作 外 ， 　还 有脱 扣 器 操 作 ， 分 闸 由 过 流 脱 扣 器 或 分 励 脱 扣 器　 触 发 用 脱 扣 器 操 作 负 荷 开 关 的优 点 是 充 分 利 用 其　 能 开 断 交 接 电流 以 内 的过 负 荷 电 流 的 能 力 而 无 须 烧　 损 熔 断 器 ， 可 大 大 降 低 运 行 成 本 。

对 接 地 故 障 的 开　 断， 也只 能用分 励脱 扣 的操作 方式 　器 对变压器 的保护 非 常重要 ，应 合理 选 用 。