城市配電網絡環(huán)網化供電是配電網改造的一個重點。隨著城市電網的發(fā)展，客戶端對用電可靠性的要求也越來越高，通常，我們是將在不同變電所或同一個變電所不同母線的雙回以上的饋線相互間一起連接成環(huán)形結構供電。因此具有小型化、模塊化、智能化及免維護等特點的環(huán)網柜就應運而生。
2、環(huán)網柜的工作原理
下面以5C環(huán)網柜為例簡要敘述環(huán)網柜的工作原理：
5C環(huán)網柜一次接線如圖1：正常情況下，由一路電源供電，另一路電源備用。環(huán)網柜在環(huán)網正常運行情況下可承載或開斷負荷電流、環(huán)網電流及電纜線路的充電電流，并能夠在短時間承受短路電流。當開關在分閘狀態(tài)時，能夠對線路進行隔離，并具有線路側接地功能。在出線的負荷開關上，安裝了熔斷器組合，在用戶側線路發(fā)生故障時，可有效快速切除短路故障保護設備，同時觸發(fā)聯動機構，將負荷開關全部分閘，同時隔離故障。
為滿足配電自動化的要求，在進線上安裝三相CT，以采集負荷電流及故障狀態(tài)下的電流。對出線，僅需檢測單相電流。環(huán)網柜中操作電源可采用電容分壓抽取的方法，將10 kV電壓轉為100 V電壓，所有負荷開關均具有電動操作機構，可執(zhí)行遠方遙控操作。
在環(huán)網柜中，加裝FTU單元，該監(jiān)控單元可隨用戶出線數目的增加而“積木化”拓展，最大可同時監(jiān)控8條線路，實時采集故障信息，實現配網自動化的功能。
3、環(huán)網柜線路的故障檢測
在配電自動化系統(tǒng)中，在配電子／主站系統(tǒng)下，通過環(huán)網柜內部的監(jiān)控FTU可將環(huán)網線路的故障精確定位，從而快速進行故障定位，自動投入另一工作電源恢復供電。環(huán)網柜中的FTU采集的故障信息主要包括：(1)故障電流、電壓值。(2)故障發(fā)生時間及故障時間的長短。(3)小電流接地故障檢測。
由于在配電自動化系統(tǒng)中，故障定位主站只需監(jiān)控FTU所監(jiān)視點有無故障電流流過即可，不需進行精確的電流整定。故當線路中有大電流流過后，FTU產生遙信變位信號，將該信號送至子／主站，然后將故障電流送至子／主站準確判斷。
在內部FTU中，為了能夠正確檢測出故障，同時兼顧測量精度，裝置內部安裝了測量CT及保護CT。當外界正常時，由測量CT提供監(jiān)測電流；當系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，測量CT雖己飽和，保護CT仍能準確測量出故障電流的大小。
當FTU檢測到短路電流流過，記錄故障時間及長短，繼電保護動作切斷故障電流后，FTU將故障信號送至子／主站系統(tǒng)，由其判斷并下發(fā)命令對系統(tǒng)進行處理。
4、環(huán)網柜遠動量的實時采集
在智能環(huán)網柜中，需要對環(huán)網柜運行情況進行實時檢測，主要檢測的信息有：(1)線路遙測，包括環(huán)進線、環(huán)出線、各用戶出線的電壓、電流、有功、無功等。(2)位置信號，包括各負荷開關位置、儲能狀態(tài)、各熔斷器狀態(tài)、線路故障信號、遠動與就地信號等。(3)后備電源運行信息。(4)控制信號，用于對環(huán)網柜各負荷開關的遠方控制。
5、環(huán)網柜的應用
我國的配電網自動化改造工作目前己進入試點實施階段，要實現高可靠的配網自動化系統(tǒng)要遵循以下原則：(1)具有可靠的電源點（雙電源進線、各自投、變電所自動化）。(2)具有可靠的配電網網架（規(guī)劃、布局、線路）。(3)具有可靠的設備(一次智能化開關、二次戶外FTU、TTU)。(4)具有可靠的通信系統(tǒng)（通信介質、設備）。(5)具有可靠的主站系統(tǒng)（計算機硬件、軟件、網絡）。
智能型環(huán)網柜作為配網自動化系統(tǒng)中最基本單元，承擔起了重要角色。由于城市配電網的地域分布性特點，建立配網自動化系統(tǒng)希望功能分散、危險分散，采用具有智能的一次設備，如智能型環(huán)網柜的應用，能將故障就地解決。
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