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摘要：该文通过环网柜在泗县县城电网规划中的实际应用，提出以环网柜为配网主框架的县城环网供电方案。
关键词：环网柜；县城配网；规划；应用
中图分类号：TM59 文献标志码：A 文章编号：1003-0867(2005)07-0024-02
1 环网柜的组成及性能
10 kV户外箱式环网柜，又称环网供电单元(简称环网柜)，每个环网供电单元由3至5路开关共箱组成，接线方式灵活多样，可以满足不同配电网络节点的需求。由于开关装置和硬母线密闭在同一个金属封闭外壳内，一般采用SF6作为灭弧介质和绝缘介质，开关采用三相联动的三工位SF6负荷开关或断路器，高性能弹簧机构可实现快速分合闸操作。单独的环网单元由进线单元、计量单元、TV单元、母线单元等多种单元可任意组合多种方案。由于这种特殊的排列结构，环网柜具有如下特点：
·户外型、全绝缘、全密封结构，能适应任何恶劣环境。
·体积小、重量轻、结构紧凑、占地小。
·安装简单、操作方便、安全可靠、免维护。
·可见断口，确认开关触头位置，保证人员安全。
·三工位联动结构，有效防止设备缺陷运行。
·具有电动/手动操作机构，配上RTU/FTU后即可实现远动及配电自动化。
由于它体积小、技术指标先进，完全可以取代常规的开关站，从而减少占地面积和缩短出线电缆长度，降低整体造价和维护费用，因而广泛应用于工业园区、街道、居民区、繁华商业中心等作为接受和分配电能之用。
2 环网柜在泗县县城配网规划中应用实例
2.1 泗县县城配电网建改现状及主网规划
2.1.1改前状况
泗县县城人口8.74万，城区面积16.8 km2，城区负荷15MVA，负荷增长率约为8%～10%。城区仅靠泗县110 kV变电所（市属管理）供电，城区由该变电所三条10 kV线路（城东105、城西107、城北104线路）独立供电。所有电力用户均为单电源供电，无环网和后备电源，任一条线路在输送过程出现故障均造成城区大范围停电。
2.1.2泗县县城配网主网规划
2.1.2.1近期规划
县城配电网10 kV两主供电源点由110 kV泗县变和35 kV城东变组成。从110 kV泗县变出105和107两路10 kV出线；从35 kV城东变出104和106两路10kV出线。泗县县城配电网以二环路为主环网，用四台2进2出环网柜作为环网主联络开关，另外一台环网柜作为主环网柜备用联络开关，以保证电源互供，各环网柜进线电源及出线供电范围见表1。
目前由于北二环以北和南二环以南的负荷较小，因此利用重合器，采用同一条线路同杆双回架设的方式。具体方法是：107线路从R1开关（重合器，下同）再分1路同杆架设，接入开关R4；104线路从变电站出线开关再分1路同杆架设，接入开关R5，两条线路构成联络，正常运行时由104线路主供北二环以北负荷，107线路作为备用。105线路从R2开关再分1路同杆架设，接入开关R7；106线路从变电站出线开关再分1路同杆架设，接入开关R8，两条线路构成联络，正常运行时由106线路主供南二环以南负荷，105线路作为备用。
为了避免线路故障引起110 kV泗县变的105、107出线开关跳闸，在出线开关下侧加装2台重合器R1和R2, 另外，在图1所示位置增加重合器R3-R9共7台，在未上配网主站以前，实现重合器就地馈线自动化功能。
2.1.2.2 长期规划
从长远考虑，随着城市区域扩大，将建成三环路，可沿三环路再架设一个类似于二环路的大环网，即沿东西南北四个方向设置4个环网柜实现大环网的联络，纵横方向再分别与107、104、106和3#环网柜的备用出线构成联络。
2.2 环网柜配置方案
2.2.1 负荷开关型环网柜配置方案
负荷开关型配置为：SF6三工位（分、合、接地）负荷开关及其电动机构、带电指示器、避雷器、TA，预留控制器（FTU）位置，每个箱体内配1面TV柜，预留直流电源和电池位置。环网结构如图1所示。
2.2.2 断路器型环网柜配置方案
断路器型配置为断路器（带隔离开关）及其电动机构、带电指示器、避雷器、TA，配控制器（FTU），每个箱体内配1面TV柜，预留直流电源和电池位置。由于断路器价格比较高，所以，环网柜的2个进线单元选用负荷开关，2个出线单元选用断路器。环网结构如图2所示。
2.3 配网保护和操作说明
2.3.1 线路保护
（1）环网柜出线开关采用负荷开关方案
线路故障时不能开断故障电流，负荷开关上下侧的故障均由变电站出线开关切除。在没有安装控制器和故障指示器的情况下，故障区段的确定和恢复无故障段供电均由人工完成。
（2）环网柜出线开关采用断路器方案
FTU能够设置保护定值，出线开关上侧的故障由变电站出线开关切除，出线开关下侧的故障由环网柜出线开关切除，保护范围为网架结构图中的供二环路以内的线路104、105、106、107。
线路保护定值设置：如果变电站出线开关过流定值为0.5 s，则环网柜出线开关过流定值设为0.2~0.3 s，变电站出线开关退掉0速断，设为0.2 s延时速断，环网柜出线开关速断定值设为0速断，速断电流定值要明显低于出线开关的定值。
2.3.2 负荷转供
两种方案的计划停电和负荷转供均由人工现场操作。
2.3.3 配网自动化效果
两种方案都可实现配网自动化远方控制方案，供电可靠性相当。断路器方案显然没有负荷开关方案经济（见表2），故泗县县城配网选用负荷开关方案。
2.4 配网自动化方案
根据泗县县城配电网网架结构（按照环网柜负荷开关方案），配网自动化方案采用远方控制方案。该方案的原理是：主站系统/子站系统、通信系统、监控终端互相配合，利用终端设备监测故障信号和开关动作情况，按照电网拓扑结构分析判断出故障区段，并经过远方操作将故障区段隔离和恢复非故障区段的供电。
3 结论
泗县县城配网通过选用负荷开关型环网柜实现了环网供电，该规划网架的优点是负荷互供能力增强，设备操作检修方便，供电区域划分清晰，主干线路的覆盖区域增大，停电区域缩小，大大提高了供电可靠性，同时既为实现配网自动化打好基础，又考虑到县城配网网架的长远发展，为新建网架的联络互供作了充分准备。
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