摘要：目前，在城市配电线路中，环网柜和箱式变压器被广泛推广使用，它们的出现在一定程度上取代了放射式等传统的配电网络。因此，为了保证城区配电线路运行的稳定性，做好配电线路的环网柜及箱式变压器的维护和保养显得尤为重要，当然还应尽可能做好故障检修、故障排查工作。本文将着重描述城区配电线路的环网柜及箱式变压器的智能化运行管理应用，日常工作维护和保养工作。主要侧重于通过讲解环配电网系统的特点，优势和不足；分析了环网柜和箱式变压器故障的常见原因，以便为相关工人提供一些帮助。
关键词：城区配电线路；环网柜；箱式变压器；维护保养
一、引言
配电网是电力系统中规模最大，分布最广，多样化的子系统，分布在人们生产生活的各个角落。其运行状态和供电能力直接影响用户的电能质量和供电企业的经济效益[1]。国内外对配电网的经济性和可靠性进行了大量的研究，但对运行水平和供电能力的研究相对较少[2]。因此，做好城区配电线路的环网柜及箱式变压器的维护和保养，能够有效保障城区配电线路稳定运行。
二、环式配电系统概述
环网配电网络系统主要分为两类：闭环配电系统和开环配电系统。目前的实际运用中，闭环式配电系统在城市配电线路中的应用更为普及，主要因为闭环式配电线路相比于开环式具有更好的运行稳定性。当然，在实际运行中也暴露出一些系统缺陷，例如，闭环式配电系统很难精确计算出继电保护装置的各个参数。开环配电系统的应用场景大多是中小城镇，主要是因为系统容量小，其优点是具有简单的继电保护参数设置。此外，在中国配电网建设中使用的布线方法存在一定的差异，在某种程度上，选择适合当地条件的布线方法。在一定程度上能够提升配电系统的运行性能，但也同时增加了配电系统维修和故障检测的难度。
三、配电线路接线方式及其智能投切转换特点
3.1电缆单环网接线方式
单环接线从两条中压线路引导，形成环网和开环操作。当干线电缆出现故障时，重新规划环网结构，切断故障，并连接交换机将负载转移到相邻的中压线路。传输完成，满足“N-1”，设备利用率为50％，电缆线负载率低。只需要在附近访问新的负载，并且还应调整接触开关以实现环线上的平衡负载。适用于三种用户和两种用户容量小的用户。
3.2双射式接线方式
双射网络用于需要双电源的负载用户，仅用于缺少上部变电站布局的区域，可以转移到双环网络。
3.3电缆双环网接线方式
双环网络的本质是从单环网络的过渡。但是，投资很大，一般适用于城市中心具有高电源可靠性要求的配电网络。
3.4N供一备接线方式
N是用于将N个中压电缆线连接到开环操作的备用环，其中一个空载线用作剩余主电源线的备用线。当线路发生故障时，其负载将转移到备用线路。该模式的线路负载率可以达到N/（N+1），并且N的值更大。设备利用率越高，操作模式越复杂，N的值一般不大于4。电源线和备用线应取自不同的中压电源。该方式稳定性强，但难于提供双路电源供电。
四、配电环网柜及箱式变压器运行中常见故障和改进措施
4.1常见故障
4.1.1避雷器故障
环网柜中避雷器的故障主要是由于避雷器与环网柜内室内电缆因击穿或爆炸而发生的相间短路。或者电缆头会对环网柜壳造成一定的放电问题。
根据典型设计规范要求，TV柜内避雷器须经隔离手车连接母线，而TV柜内仓位布置、接线方式多样，部分TV柜内避雷器未通过隔离手车连接至母线上，当对TV进行检修时，拉开隔离手车，避雷器仍带电，给进入仓内作业的工作人员带来触电风险。TV柜内避雷器主要有以下几种接线形式。
1)接线方式一:TV柜内避雷器与TV安装于后仓，熔断器安装在手车上，避雷器直接与母线相连，TV通过隔离手车与母线相连;
2)接线方式二:TV柜内避雷
器安装在母线室内，直接与母线相连，TV与熔断器安装在手车上;
3)接线方式三:TV柜内避雷器单独安装在后仓或前下仓，直接与母线相连，TV与熔断器安装在手车上。
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4)接线方式四:TV与熔断器安装在XGN系列固定柜隔室内，避雷器单独安装在另一隔室，直接与母线相连;
5)开关柜下柜与后柜未完全隔离
部分KYN系列主变进线开关柜、母联开关柜、馈线开关柜等开关柜的下柜与后柜未完全隔离，工作人员进入下柜可能误碰母线或电缆头带电部位，造成触电。
4.1.2 PT以及TC故障
通常，这方面主要是指配电网自动化结构中的环网柜将配备TC和PT。因此，可以提供配电网络自动化和切换操作功率所需的相应数据信息。这方面的失败主要是由于制造商产品的质量问题。如果未设计或安装合格的压力释放通道，巨大的压力会造成柜体隔板、门板、铰链、观察窗严重变形甚至断裂，电弧产生的高温气流喷出柜体，造成设备附近的运行维护人员严重灼伤，甚至危及生命安全。当前在运设备存在未设置泄压通道、泄压通道设置不合理、内部电弧释放能力未经试验验证以及试验时的考核不严格等问题。
4.1.3负荷开关故障
这种故障的发生主要是因为大多数环形网络机柜目前通过组合开关来保护中小型配电变压器。当保险丝发生时，保险丝将导致顶针触发机构跳闸而不进行正常操作。这将进一步扩大发生的故障。
4.1.4二次回路故障
该区域的故障主要是由于线路接触不良或其他因素造成的。对于故障的这个方面，当使线重叠时，应确保接触良好，并且定期进行检查和维护工作。
4.2改进措施
4.2.1管理措施
作为管理人员，应对环网设备进行定期检查和维护，并应有效检测在恶劣环境中运行的环网柜。因此，可以及时发现问题，并可以安排相应的技术人员及时处理和修复存在的问题。
4.2.2技术措施
就技术方面来说：应严格控制安装环网柜的过程;柜内避雷器接线方式1)对于接线方式一，拆除隔室内部的避雷器，TV接线方式不变，封堵原母线室穿墙孔，将避雷器放在手车上改装成熔断器避雷器手车，且避雷器与熔断器、TV回路并联。2)对于接线方式二，拆除母线隔室的避雷器，将避雷器移到手车上改装成熔断器和避雷器共手车，增加下触头盒安装板、触头盒挡板及活门机构，将TV安装在后仓，通过
引线连接至隔离手车下触头。该方案可在原手车上实施，也可考虑更换新手车。
3)对于接线方式三，拆除原隔室的避雷器，将避雷器移到手车上改装成熔断器和避雷器共手车，封堵原母线室穿墙孔，增加手车下触头盒安装板、触头盒挡板及活门机构，将TV安装在后仓，通过引线连接至下触头上。该方案可在原手车上实施，也可考虑更换新手车。
4)对于接线方式四，拆除其它隔室内部的避雷器，把避雷器移到熔断器、TV隔室内，连接至隔离开关断口后，且与熔断器、TV回路并联。
对于布置的位置，应适当提高箱式环网柜的电缆箱高度，或改善环网柜的底座高度;考虑到室外环境中的环网柜受到相对恶劣环境的影响，环网柜壳体应尽可能使用不锈钢材料。
然后，应进一步加强每根电缆的固定程度;SF6气压表可以安装在环形开关面板上，因此可以避免因操作问题而导致灭弧失败。针对开关柜、环网柜防误功能不完善，对于后部上柜门可开启，且打开后就可直接触及带电部位的高压开关柜加装机械挂锁，配置微机防误程序锁进行闭锁;在GG1A、XGN等开关柜上加装接地开关与后柜门的联锁，加装带电显示装置闭锁接地开关操作。定期检查防误装置可靠性，利用停电机会检查手车与接地开关，隔离开关与接地开关的机械闭锁装置。
五、结语
开关柜、环网柜设备是电网重要的一次变电设备，建议我们应对箱式变压器的10kV侧负荷开关进行有效改进，从根本上避免出现在合闸时瞬间开关的弹跳截流产生相当严重的过电压，避免由于绝缘的原因被击穿而出现短路。做好以上工作，能够在一定程度上做到对环网柜及箱式变压器的维护和保养。
参考文献:
[1]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.
[2]覃露熹.配电环网柜箱变的运行检修及其故障处理[J].通讯世界,2017(13):198-199.
[3]连玉梅.配电环网柜箱变的运行检修与故障处理技术[J].现代工业经济和信息化,2014,4(21):81-82+103.
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[5]卢启沛.配电环网柜箱变的运行检修与故障处理[J].科技风,2014(10):56.
论文作者:周炎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/11
标签：避雷器论文; 接线论文; 手车论文; 母线论文; 柜内论文; 环网柜论文; 熔断器论文; 《电力设备》2018年第18期论文;