10kV配电环网柜设计要素分析

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10kV配电环网柜设计要素分析   摘 要:随着国家经济发展和技术的进步,城市的用电量日渐增大,所以城市用电安全受到相关部门的重视,将用电安全设计作为重点研究对象。城市中主要采用电缆供电,所以环网供电成为城市中可靠、经济的配电网络形式。城市的发展使环网供电方式越来越受到关注,在生活中实用的比例越来越大,其中环网柜、配电柜的运行安全也十分重要,更多的专业人员参与到其安全性和可靠性的研究中,希望能够找到一个合理的设计配电环网柜的方法。   关键词:配电环网柜;配电柜;设计;要素分析   针对10kV配电环网柜的设备技术规范,文章提出最低限度的技术要求,并且对细节做出规定,也将设计中的不完善的地方进行规范。确保其安全稳定、运行可靠,不仅关系到电力企业的供电顺利,也是电力系统运行的一个重要条件。随着我国的经济发展,城乡的供电负担会越来越大,环网型供电技术具有独特的优势,并且在现实生活中发挥着重要作用。根据电力局收集到的数据总结出来10kV配电网运行的可靠性最低,所以文章主要介绍其设计中需要注意的地方。   1 环网柜的特点及分类   1.1 环网柜的特点   目前我国的配电系统中,配网10kV环网柜的应用十分广泛,经常使用在城市大型公共建筑、居民的高层建筑、住宅小区甚至工厂中,在负荷中心的配电站或者箱式变电站中。之所以有10kV配电环网柜的运用如此的广泛,主要还是因为它拥有其他设备没有的优点。首先设备的端口清晰可见,可以快速确认开关状态,在出现问题的时候可以及时作出相应的反应,方便检查出现的地方,同时对电路有良好的保护作用,保护电网维护人员的生命安全,方便其检查和维修工作。而且环网柜可以采用全封闭式结构,能够完全绝缘,避免对周边的环境或者人造成伤害,也可以设置在任何地方,不受外部环境影响。环网柜内的排布十分紧密,因而环网柜比其他的电气设备的部件体积要小得多,单位体积内能够装载更多的线缆,非常有利于提高土地利用率。其设备部件的组成和安装十分简洁,有利于安装工作,方便施工人员操作,并且具有可靠性和安全性,运行的后期维护工作量也十分小[1]。   1.2 环网柜的分类   环网柜一般分为SF6绝缘和空气绝缘两种,用于分合负荷电流,开断变压器空载电流及短路电流,在一定距离内对电缆线路、架空线路重点电流具有一定保护和控制作用,是供电系统和终端供电的重要开关设备。柜体SF6绝缘的复合开关为SF6式,配空气绝缘的负荷开关主要有压气式、产气式、真空式三种[2]。   2 环网柜问题   在工作人员长期的工作中观察,发现并总结出环网柜的使用过程中出现的问题,针对这些问题,设计的时候应该注意避免。首先柜体内经常由于温差的问题,产生凝露,产生的凝露不仅影响美观而且会影响环网柜的正常运行。而且有部分的洞口处经常会有小型动物出没,容易造成短路、跳闸等事故,影响周边地区的用电顺利[3]。采取传统的封堵措施并不能根本解决问题,还是存在材料腐蚀电缆、不适应室外潮湿,或者在极冷、极热的情况下受潮失效及温度高时渗油等现象出现。而且二次施工本身对线缆就会造成不利影响,加上柜体内没有进行相应的保护措施,没有专门的人员针对卫生情况进行处理,造成垃圾的堆积[4]。   3 配电问题分析   3.1 电缆连接问题   在实施设备安装的时候,电缆的连接问题是运行过程中产生问题的主要原因。我国目前使用的进口电缆类型依然是连接器和共箱式环网柜,这两种都是引进的欧洲国家的设备,其采用单芯电缆,使用起来十分方便,对安装的条件十分低,没有电缆对套管扭转力矩的顾虑,套管终端装置的贴合性能够有保障。能够最大程度上发挥设备性能,降低热故障的可能性[5]。   国内传统设备是三芯电缆,其固定很困难,电缆外的保护套并不能使中间电缆结构稳定,会产生电缆对套管扭转力矩。所以大多数电缆在安装的时候需要克服摆动,对各单相进行固定,连接后,使其稳定性提高。因此,在进行固定前应该施加相反的扭动力,在安装完毕以后,因为外部的扭动力的产生渐渐抵消内部压力,从而使套管内部的受力均匀。   3.2 绝缘问题   在某些特定的情况下,导体和绝缘板的位置并不是十分固定的,在长期使用的过程中会产生松动,位置变动以后对使用产生影响,在实际操作过程中振动性触发间歇放电,但是有时不一定能够及时发现问题。由于环网柜内的线缆分布太过密集,所以出现问题的时候很难排查,及时找到故障位置,除非放热过高,贯通性击穿故障。当绝缘问题发生以后,放电不会间断,并且对周围的线路也会造成影响,最后导致相对和相间短路。   4 分析环网设计   4.1 设计时认识不足   在设计时没有重视环网柜的重要性,很多工程善后不利,图纸使用过后损坏严重,无法根据图纸分析实施的时候产生问题的原因,留下很多历史遗留问题,设计中的线路安全隐患比较严重,影响电缆的安全运行,造成10kV配电环网柜产生问题。设计时的专业知识了解不够全面,对环网柜的具体设计操作缺乏了解,对配电线路中的危险认识不足,对于有关设计安全方面的认知淡薄,促使设计人员对设计的麻痹大意。不能预见安装时的问题,设计时避免这些问题的发生。   4.2 环境对环网柜设计破坏   一些飞禽、风筝或者体积较小的动物,甚至环境,对设计的影响十分严重。所以设计时应该充分考虑环网柜的设置地点,考察周边的环境,预测其周边会发生的问题,进行预防措施。比如夏天生长的树枝,飞禽的粪便,造成10kV配电网架空线短路或者接地。风吹雨淋时间长极易导致树枝落到网柜上,雨水的侵蚀,导致网柜内外锈蚀,影响其运行,所以在设计的时候应该充分考虑这些原因,做好防护措施设计。避免城市中车道过窄的地方发生交通事故,造成电缆被弄断,导线挂断等现象,改善配网的建设环境。   4.3 设计时考虑季节因素   不同季节的气候条件或者特点都会对环网柜造成不同的影响,比如春季的风会很大,容易造成配网10kV架空线路之间发生短路现象,在设计的时候应该做好绝缘措施,避免短路放电烧断电路。对于临近建筑的网柜应该注意周边的广告牌,在网柜焊接的时候应该加强其坚实度,避免风大将广告牌刮到网柜,压断线路。而夏季的雨水较多,十分容易造成网柜被水冲刷和浸泡,造成导线和金属之间发生短路放电,这时应该设计好防水措施,避免发生电杆倾斜。在雷电多的地区必须做好防雷措施,避免线路遭受雷击,这样会影响周边所有用户的使用安全。冬季的冰雪较多,设计的时候应该避免冰冻天对线路的影响,造成线路被冻引起导线跳跃,引起线路故障。   5 结束语   综上所述,10kV配电环网设计中会遇到很多问题,所以这就考验设计时对环网柜的了解程度,分析出现问题的原因,然后有针对性地设计环网柜。保证设备的正常使用,发挥其安装简便和成本低廉的优势,使环网柜在现实生活中广泛应用,注意设计安全,保证使用过程中的安全。以提高使用效率为目的,设计出可靠性、安全性俱佳的10kV配电环网柜。   参考文献   [1]周洪,罗星,邓其军,等.基于DSP的智能配电网环网柜FTU的设计[J].电力自动化设备,2011,31(2):124-128.   [2]刘树鑫,曹云东,侯春光,
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