浅谈固体绝缘环网柜在智能电网中的应用与发展

2017/11/1 14:52:15   浏览量:112


1引言

环网柜(即环网供电单元,RMU)是近年来一种新兴的、发展较快的智能电网配电设备,主要用于放射性、干线式和环网供电的开闭站、终端配电站及户外箱式配电站等配电设备中。环网柜的绝缘介质经历了空气绝缘、空气和SF6气体混合绝缘、SF6气体全绝缘,直到现在以环氧树脂和真空绝缘为主的固体绝缘。固体绝缘环网柜,是采用固体绝缘材料作为主绝缘介质的环网柜,将真空灭弧室及其导电连接、隔离开关、接地开关、主母线等主导电回路单一或组合后用固体绝缘介质包覆封装为一个或几个具有一定功能,并可再次组合和扩展的具备全绝缘、全密封性能的模块,人可触及的表面涂覆有导电或半导电屏蔽层,并可直接可靠接地的环网柜。该类环网柜产品作为智能配电网建设的重要组成部分,满足“坚强、可靠、智能、绿色”的电力供应网络的要求。

2固体绝缘环网柜的特点

固体绝缘环网柜的结构设计是从符合和适应现代坚强智能电网的要求出发,具备全绝缘、全密封、模块化、小型化等主要特点。主回路部分采用单相模块设计,一方面在运行时可以完全避免相间短路故障的发生;另一方面在极大提高

维修效率的同时降低维护成本。固体绝缘环网柜从原理结构上完全取消了SF6。气体及相应的气箱零部件,彻底解决了由于气箱内部开关短路时因压力上升而引起爆炸所造成的事故,完全避免了SF6。气体分解、泄漏而造成的有害气体的排放,真正成为社会所需要的环境友好型开关产品。另外,固体绝缘环网柜比SF6环网柜具有更突出的抗恶劣环境的能力,在严寒、高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下,适应性更强、更明显。同时,固体绝缘环网柜还具备绝缘、温升、机械特性等方面的在线检测功能,以满足国内坚强智能电网的要求。

3固体绝缘环网柜的结构

目前,国内外均有多家企业在研究开发固体绝缘环网柜,有的已通过型式试验,并在各地挂网运行数年。从市场上的固体绝缘环网柜可以看出,目前固体绝缘环网柜的结构主要有以下几种:

(1)只有主回路真空断路器的固体绝缘开关。

(2)真空断路器+空气绝缘的三工位隔离、接地开关,如伊顿电气、沈阳吴诚、北京双杰等。其中,伊顿电气和沈阳吴诚采用的一次方案是:上隔离、上接地+真空断路器,且隔离、接地采用的是螺旋直动式结构。

(3)真空断路器+真空三工位隔离、接地开关。

4建设坚强环保智能配电网的理想产品

现代配电网的新特点是安全、环保和智能,而固体绝缘环网柜采用极柱固封技术,取消SF6压力气体的应用。设备的安全是智能配电网安全稳定运行和对社会可靠供电的重要基础。固体绝缘环网柜在结构原理上完全取消了SF6气体及相应

气箱部件,采用绝缘套筒固化开关部件,由封闭母线连接各个回路,整体实现全封闭全绝缘。绝缘筒采用固封极柱技术,将真空灭弧室、主导电回路和绝缘支撑等有机结合为一体,实现全绝缘、全密封和免维护结构。绝缘筒采用环氧树脂材料制成,母线采用硅橡胶材料进行封装。从制造上来讲,相与相是分隔;从电气学来讲,相间不会短路。它没有压力气箱、泄压阀、防滑部件等,真正实现了免维护。

坚强是智能电网的基础和保障。固体绝缘环网柜相比SF6。环网柜具有突出的抗恶劣环境能力,在严寒、高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下,适应性优势明显。遇到零下40多度的天气时,SF6环网柜的SF6会液化,气箱内的气压也随之变低,导致绝缘和灭弧性能下降。处于海拔高的位置时,SF6环网柜因大气压力的减小箱体自动膨胀,产生漏气,造成短路。固体绝缘环网柜完全没有这方面的顾虑。固体绝缘环网柜把整个机构全封装,外面没有传动部件,在强风沙环境中可放心使用。在沿海或者高潮湿地区环网柜最怕弹簧、齿轮等生锈导致设备的无