配电环网柜箱变的运行检修及故障解决

陈嘉豪

摘   要：随着现代社会对电力需求的增加，电力系统也不断拓展和完善。但是在早期建设的电力网络中，传统配电网的配电方式较为滞后，对电力网络的稳定性与安全性造成了一定的影响。现在的配电环网系统能够在满足电力输配要求的同时，进一步简化线路布局。配电环网柜箱变电运行对于其运行稳定性与安全性有直接影响，若没有做好日常养护或出现环网柜箱变故障，整个电力系统的运行会受到较大的影响。因此，检修人员需要做好配电环网柜箱变的养护与维修工作。

关键词：配电环网;环网柜箱变;电力输送

随着现代科学技术的不断发展，我国电网规模不断扩大。我国早期建设的电力系统主要是采取放射式配电与树干式配电形式，但是随着人们用电需求量的增长，这两种配电形式无法满足日益增长的社会用电需求[1]。因此，环式配电模式成为现代电力系统建设的主要形式，其中，环网箱式变压器对电网运行具有重要影响，而其使用过程中容易受到各因素的影响，发生故障，因此需要重视环网柜箱变的检修与故障排查，从而确保电网的平稳运行。

1    环式配电网络的结构与优势

1.1  环式配电网络结构

环式配电网络结构与传统的放射式网络与树干式网络有较大的不同，其主要包括开环与闭环两种结构。小城市由于电力需求较小，因此多采用开环配电系统，其容量较小且整体继电保护机制较为简单。大城市由于用电需求量较大，因此多采用闭环配电系统，此类系统具有较高的稳定性，但是由于闭环系统的继电保护结构较为复杂，因此，继电保护装置容易出现故障，加上我国配电系统建设中使用的接线形式不同，虽然性能有所提升，但是后续检修与故障排查存在较大的困难[2]。

1.2  环式配电网络的优势

环式配电网络的优势在于操作简单、占地面积小且性能稳定，能够满足社会大众的需求。传统配电网络无法满足社会的需求，这也使得环式配电网络在现代城市中得到了广泛应用，但是仍存在不足之处，有待进一步的完善[3]。随着现代科学技术的进步，配电网络逐渐朝着智能化、自动化、标准化的方向发展，环式配电网络仍需要不断地改造和升级，才能为人们提供更加优质的配电服务。同时，环式配电网络能够提高管理效率。环网柜箱是其他配电网络所没有的设备。目前环式配电网络中都采取了统一的标准，检修与故障处理相对比较简单，其中最主要的是开关断路器与负荷开关柜的检修，能够使用智能化设备进行在线监测，也便于检修人员的管理，从而提高了系统的运行效率。

2    环网柜的分类与特点

环网柜是环式配电网络中的开关设备，是安装在金属柜中的开关电气设备，其中最核心的部件是熔断器与负荷开关，具有结构简单、经济实惠、稳定性高的优势，应在环式配电网络中广泛使用。

2.1  环网柜的分类

环网柜由于具有稳定的供电参数和较高的安全性能，同时体积小，能够为电网提供有效的保护。一般情况下环网柜都是使用负荷开关或是断路器，利用弹簧分和开关，从而让其能够及时作出控制动作。环网柜可以根据其绝缘类型分为空气绝缘柜和SF6绝缘柜，这两种都能够确保线路电流的接通与中断。在故障发生之后，环网柜能够及时切断线路电流与变压器，从而保护电力系统。同时，其根据使用位置分为户内环网柜与户外环网柜。此外，还可以根据使用途径不同分为进线环网柜和联络环网柜等。

2.2  环网柜的特点

文章主要针对目前常见的真空环网柜与SF6环网柜进行分析。真空环网柜的特点在于其绝缘方式是采用真空绝缘，但是其对技术指标要求较高，目前实际使用较少。主要是由于真空开关实际操作相对比较复杂，如果使用材料不符合标准或是制造工艺不过关，无法达到相应的技术要求。同时此类设备的检修难度大，会增加供电企业的生产成本。

SF6环网柜的特点在于其密封性与绝缘性较高。高压带电设备通常是安装在SF6绝缘柜中，不容易受到环境因素的影响。在设计过程中，由于需要将不同的设备组合到仪器，因此通常采用硅胶母线连接器，能够实现各种设备的连接，同时提供了扩展机会。密封箱中灌注了SF6气体，从而确保箱内的密封性与绝缘性。但是这对于熔断器的体积有一定的影响，要求熔断器能够匹配箱柜尺寸。目前SF6环网柜的使用较为广泛，很多厂家都将其作为主推产品，如西门子和施耐德等厂家。

3    环网柜常见故障与检测

3.1  常见故障分析

环网柜内部故障主要集中在以下几点：（1）设备安装过程中没有遵循相应的标准或操作不规范，导致爬电距离不符合标准，容易出现安全隐患。（2）环网柜对现场通风条件有较高的要求，但是在实际使用时，环网柜存在缩放的情况，导致空气间隙没有达到绝缘标准。外部故障多与恶劣天气有关，例如雷电击中电力系统导致设备损坏，雷电会导致瞬间电压增大，超过系统负荷，对环网柜绝缘造成较大的影响，设备容易损坏。同时在雷电天气中，设备虽然没有直接遭受雷击，但是打雷过程中电磁场对电压造成了影响，导致绝缘受损。

3.2  故障检测与处理

目前常用的故障检测技术为：（1）超声波检测技术。高压电气设备内部出现局部放电时会产生超声波信号，因此该技术主要是利用这一特征从电力设备的外壳上检测有无超声波通过缝隙与介质传播的放电现象。超声波具有较强的方向性，能量集中且频率高、波长短，因此检测相对比较简单，在实际检测中若发现超声波数值超过7 dB，就可以确定环网柜中存在局部放电现象。（2）地电波检测技术。局部放电产生的电磁波主要是通过环网柜缝隙开孔传播到环网柜外壳，并且沿着外部接地部位传播，在此过程中会产生瞬间电压，虽然仅有几毫伏，但是可以通过检测这个瞬态电压来确定有无局部放电现象。

为了进一步的预防故障的出现，首先需要做好环网柜的布置工作，提高电缆室的位置以及基础高度。在环网柜箱变设计过程中，需要安装U型混凝土槽，从而避免积水的影响，但是由于U型槽安装在地表下，若出现暴雨天气必然会出现积水情况，容易引发故障。同时，设备内外部温差过大也容易影响设备的运行状况，缩短设备的使用寿命。因此在设备检修过程中，需要按照相应的规定进行停电保护，打开设备之后进行检修处理。柜箱由于自身散热能力较差，因此内部容易出现热量聚集，导致设备损伤。因此，在检修过程中需要根据设备容量、布局、温度以及现场情况等信息做好调试工作，确保环网柜箱变达到使用寿命。同时，在检修过程中还要对环网柜箱变的负荷情况进行检测，對设备进行清灰处理，避免绝缘子发生故障，同时要做好封户处理。在现场检查时要确定电缆固定的稳定性，分析内外部实际运行环境，若外部环境较为恶劣，需要使用优质材质制作箱柜的外壳。

4    结语

随着社会的快速发展，人们生产生活中对电力的需求量不断增长，导致电力网络负荷不断增加。为了进一步提高配电网络的稳定性与安全性，电力企业需要优化配电网络。环网配电柜箱变对配电网络有直接影响，为了确保配电网络的配电安全与质量，需要重视环网柜的检修与故障处理，这就需要不断地完善环网柜箱变检修制度，从而确保配电网络运行的稳定性。

[参考文献]

[1]常晓亮.配电环网柜箱变的运行检修及故障处理探究[J].电力系统装备，2019（17）：176-177.

[2]丁泽宇.配电环网柜箱变的运行检修与故障处理技术[J].通讯世界，2017（22）：116-117.

[3]王青华，何长燕，赵庆南，等.配电环网柜箱变的运行检修与故障处理技术探讨[J].神州，2018（27）：222.