由高壓降壓變壓器直接受電的中壓配電設(shè)備稱為一次配電設(shè)備,將中壓一次配電設(shè)備的電能進行再分配的中壓開關(guān)設(shè)備稱為二次配電設(shè)備。
在中壓配電網(wǎng)中,斷路器柜一般用于一次配電,可滿足一級負荷的要求,而環(huán)網(wǎng)柜是最常用的終端配電方式,可滿足二級負荷的要求。對于三級負荷采用箱式變電站及電纜分接箱有其突出優(yōu)點,應(yīng)大力推廣使用。
環(huán)網(wǎng)柜真實的含義是用于環(huán)網(wǎng)接線的開關(guān)柜,它可以是斷路器柜,也可以是負荷開關(guān)柜,或負荷開關(guān)加熔斷器組合電器柜。環(huán)網(wǎng)柜通常指體積小的復(fù)合開關(guān)柜,如對變壓器配電,即用負荷開關(guān)加熔斷器組合電器柜。環(huán)網(wǎng)柜也有用斷路器柜,不過不同于一次配電用斷路器柜,因它用于二次配電,其負荷遠小于一次配電負荷,可用如小容量真空斷路器。
環(huán)網(wǎng)柜及環(huán)網(wǎng)開關(guān)站因主要使用負荷開關(guān)或負荷開關(guān)加熔斷器,故有許多優(yōu)勢:
(1)節(jié)約投資。1臺負荷開關(guān)加熔斷器柜,平均造價1萬多元。而采用KYN手車式真空斷路器柜,造價幾萬元。如果要求開斷能力50 kA,真空手車柜每臺需10余元,而改用負荷開關(guān)加熔斷器柜,同樣開斷預(yù)期短路電流50 kA,也不過投資萬余元即可。
(2)保護效果好。采用負荷開關(guān)配限流熔斷器向變壓器饋電,對變壓器的保護優(yōu)于斷路器。這主要是因熔斷器切除短路迅速且有降流作用,同時使回路內(nèi)其他元件(如電纜)受益匪淺,即不再考慮動、熱穩(wěn)定的要求。斷路器的全開斷時間包括繼電器保護時間+固有分閘時間+燃弧時間,一般需要3個周波即60 ms,而熔斷器可在10 rns內(nèi)切除短路。歐洲的短路試驗表明,如果能在20 ms內(nèi)切除變壓器的內(nèi)部故障,則變壓器即使短路也不會爆炸。顯然,斷路器因動作時間長難以保護小型變壓器,而限流熔斷器與負荷開關(guān)配合則能有效地起到保護作用。
(3)體積小,占地面積少。對于高層建筑來說,可以說寸土寸金,這樣由環(huán)網(wǎng)柜組成的開關(guān)站因占地少,無形中帶來更大的投資效益。并且,把體積小的環(huán)網(wǎng)柜集中于一箱體內(nèi),組成環(huán)網(wǎng)開關(guān)站,可置于建筑物旁或馬路旁,不占用戶的建筑面積,給用戶帶來更大的效益,而且供電部門管理方便,發(fā)生事故不必進入建筑物內(nèi),維護更加方便。
(4)安裝方便,便于擴展。環(huán)網(wǎng)柜安裝方便,有的不必開挖基礎(chǔ)溝,只要用膨脹螺栓固定高20﹟槽鋼,將環(huán)網(wǎng)柜固定于槽鋼上即可。對于室外的環(huán)網(wǎng)開關(guān)站,為防積水漫入,可采用架高400 mm的基礎(chǔ)墩,再在上面架設(shè)基礎(chǔ)槽鋼即可。當(dāng)需要添加環(huán)網(wǎng)柜時,只要把添加柜子與原柜并列,水平母線連接即可。
(5)恢復(fù)供電時間短。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)每個開關(guān)站內(nèi)裝有智能模塊,值班人員足不出戶即可觀察環(huán)網(wǎng)柜運行情況,完成故障判斷、故障隔離,系統(tǒng)迅速恢復(fù)供電。
環(huán)網(wǎng)供電優(yōu)于放射式供電。放射式供電一旦出故障,排除時間很長,不如環(huán)網(wǎng)供電采用故障隔離辦法恢復(fù)供電快。對于用戶分散、用電容量少的供電,可用環(huán)網(wǎng)接線加箱式變電站。箱式站直接深入負荷中心,減少供電損耗,是城市路燈供電及居民小區(qū)供電的最佳選擇。箱式變電站的高壓部分多采用環(huán)網(wǎng)接線,由3臺環(huán)網(wǎng)柜組成。
在供電要求不是很高的地方,應(yīng)推廣使用電纜分接箱。它的功能可由1路電纜分成幾路分支的放射式向各用戶供電,比環(huán)網(wǎng)開關(guān)站更節(jié)省,占地更少,可裝于城市馬路邊上,目前使用非常普遍。電纜分接箱的電纜接頭采用專用插接式,可靠性非常高,節(jié)省空間且安裝方便,消除了電纜的最大故障點——電纜接頭故障。電纜分接箱按用戶要求可裝總開關(guān),方便分接箱的維護,并作為分支線的總保護。