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摘要：目前，国内智能电网的发展速度比较快，所以对配电网设备的日常运行也有了全新的要求。电力企业想要适应当前时代发展的要求，就必须不断地对电力企业配网设备进行优化，检查设备的运行状态，并定期对设备进行维护，提升设备的使用质量。文章分析10kV环网柜检修和管理，给出具体解决策略，实现10kV配电网供电的稳定和安全。
关键词：10kV环网柜；城市配电网；检修和管理
1 10kV环网柜简介
通常情况下我们所说的环网柜就是每个配电支路设一台开关柜（出线开关柜），这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分。通常环网柜都会由3~5个开关柜组合起来，负荷开关按照其工位不同，可以分成2位和3位两种，3工位开关主要是起到连锁作用，防止带电合地刀，而且2工位开关不能方便实际的维护与检修，在环网柜设计过程中一般选择3工位开关。环网柜电路连接是一个最简单的电路电流方式。在10kV环网柜的进线线路中设置隔离开关，然后用限流熔断器和负荷开关实现跟变压器的连接。限流器和负荷开关的应用，一方面能够实现对线路中电流大小的限制作用，将其控制在10kV线路电流范围内；另一方面能够实现对线路中故障的有效隔离，避免整个环网线路的故障。为了确保10kV环网柜运行的稳定性，在设计过程中还要添加避雷器等防雷元器件，并且每年定期对避雷器的性能进行检测，确保其运行稳定性。
2 10kV环网柜在配网中存在的问题
环网柜通常采用三工位断路器。负荷开关采用三相联动的形式，需要做到能够切断电流、隔离电路以及可靠接地三个要求。负荷开关的操作机构一般采用弹簧机构。图1是一个最简单的环网柜的接线图。环网柜的进线上装设有隔离开关，经过一个限流熔断器和负荷开关后，与变压器相连。限流熔断器和负荷开关起到了保护变压器、隔离故障的作用，同时环网又没有断开。其他环网柜都是在这个基本的接线图的基础上进行扩展。
图1环网柜基本接线图
2.1保护拒动所引起的整组环网柜烧毁故障
相关资料记载显示，35kV的洋溪变10kV朱池190线保护发生跳闸的过程中的电流为4300A。在检查故障线路时发现，故障是由于采用断路器保护形式的10kV新村082环网柜发生的不良反应所导致的。而在实地考察过程中发现，新村082号环网柜的D（断路器）功能和I功能都是处于合闸状态的。显而易见，短路故障发生时，VIP35的保护继电器驱动D断路器功能未能成功进行跳闸保护。在发生短路故障之后，对于故障发生的原因进行如下分析：
（1）在没有拆除地基整组环网柜以前，首先对整个柜体以及电缆室门的过热痕迹进行了检查，结果发现第二个D功能的间隔聚集过多的过热量，也就是从左至右数的第三个功能间隔过热量过多，此时喷涂层都已经发生了严重的碳化现象，镀层区域变成了黑色，过热区域已经变成了变色。
（2）在这次事故中，全部的电缆终端护套都发生严重的碳化脱离，并且第二个D功能间隔三相电缆护套也因为温度过高二出现了碳化，BC相套管最终脱离开了柜体。
（3）查看柜体下面的RM6防爆膜，通过检查发现的问题就是当时防爆膜没有被打开，也就意味着柜体内部缺失内燃弧。
（4）D功能处于合闸的状态，说明断路器并未接收到VIP35保护继电器的分闸信号，从而发挥跳闸保护的作用。而第二个D功能间隔事实上对于10kV变压器发挥了保护的作用，一般来说，该种型号的变压器的额定电流是2.9A，其容量为50kVA。但是实际上，VIP35保护继电器将额定电流设置为10A，因此变压器的运行电流也只有2.9A，VIP35保护继电器无法正常启动，并发出相应的跳闸信号，从而导致了故障的发生。
（5）实地检查发现原本与三相电缆头相连接的避雷器已经断开了，并且有氧化锌阀片掉落在C相套管下面，而且很明显的可以看出此阀片上存在泄漏电流的痕迹，其中一个阀片有十分明显的泄露电流通道。通过分析可以说明很有可能是因为C相避雷器发生爆炸导致。而其它的氧化锌避雷器阀片则都散落在套管的下方，并且都没有发现任何爆炸或者电流泄露痕迹的发生。
（6）在检查电缆护套金属端帽的过程中发现，原先置于第2个D功能间隔C相的金属端帽不在原位了。经过以上几个步骤的仔细检查和分析，可以得出以下几点结论：
通过检查氧化锌避雷器阀片有较为严重的电流泄露，导致这种情况发生的原因很可能是因为氧化锌阀片性能受到影响或者压力弹簧、阀片本身质量存在问题。
电缆头T型护套发生炭化脱离，并且在没有供电的情形下，未能迅速被熄灭，这可以说明电缆头的材料很有可能是非阻燃材料。
当下游的变压器正常运行时，若有柜体燃烧、三相短路故障、阀片电流泄漏或者是爆炸，会导致电缆头热度过高，发生燃烧的现象，但是VIP35保护继电器却不能正常发挥保护作用，进行跳闸处理，从而将故障消除。如此一来，电缆头就会一直进行燃烧，并且还可能会蔓延到其他间隔，导致更大严重的燃烧事故。
2.2熔断器熔断以后撞针不能正常弹出引起的事故
某环网柜所采用的保护方式为熔断器与负荷开关相联合。在事故现场的检查中发现，环网柜的正面熔丝室门已经发生变形，并且三相熔丝室也因高温发生碳化和损伤。在三相熔丝室中，碳化程度最严重的是A相熔丝室，能够观察到熔断器已经出现明显的破洞，并且熔丝筒盖已经出现不同程度的裂痕。B相熔断器与C相熔断器均有出现大小不一的破洞，并且熔丝筒盖的导电铜圈出现异常放电痕迹。相关工作人员在对于事故现场进行分析之后得出，导致事故发生的主要原因为联板与连杆之间的并未进行紧密配合，从而导致传件之间的传递工作不到位，当三项熔断器被熔断时，熔丝筒未能发出正确的指令，撞针也未撞击到负荷开关，导致分闸工作未能正常完成。
2.3施工工艺以及运行环境所引发的的电缆搭接处有故障
（1）在电缆的制作方面，终端头处有误差存在，所以施工的时候一定要对电缆进行再次调整，避免套管受损伤或者有接触不良的现象产生。
（2）在当前的配网中有三芯电缆，在搭接之前，应该先经过非常严格的核对和检查，再进行固定和安装。如发现相位不对应的情况，那么在进行固定之前，应该先对单相电缆凭借外力的作用进行扭转，如此一来，单相电缆就会在内部逐渐释放内应力，力矩就会对于相应的电缆所搭接的套管处产生作用。
3 解决措施
（1）在熔断器熔断后不能够正常弹出的情况，可以有如下解决方法：在产品类型方面，应该严格按照厂家出产的说明书进行恰当类型的选择；传动件最好选用非刚性的材料，例如塑料；根据具体的环境对熔断器进行校验；熔断器的联动机构动作形成一定要小于撞击形成。
（2）对因为保护拒动而引起的整组环网柜烧毁故障的解决办法：严格控制户外环网站的湿度，增设通风窗，避免因为受潮引起老化；严格检查设备的质量，每次接入电网都需要进行相关实验，合格后才能入正常投入使用；根据出现所接负荷的大小重新审核保护整定值。
（3）在施工工艺没有过关的情况下：严格按照工艺要求进行标准化的安装；通过运用力柜扳手进行安装，按照说明书对螺栓紧固；加强对电缆的固定，坚决杜绝电缆连接处套管承受过多的作用力。
结语
综上所述，在未来发展过程中，除了提升其技术水平外，还要加强对10kV环网柜的管理，从而确保其应用的安全性和稳定性。
参考文献
[1]吕晓丽.10kV环网柜机械特性在线监测系统研究[D].山东理工大学,2016.
[2]黄铤.10kV环网柜在城市配网中的检修和管理[J].企业技术开发,2016,21:103-104.
论文作者:王国军,张新生,岳倩,张旭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：熔断器论文; 环网柜论文; 电缆论文; 故障论文; 电流论文; 发生论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第13期论文;