什么是环网柜?
环网柜 (RMU) 是一种工厂预制、密封的中压(通常为 11–36 kV)开关设备,用于配电网络连接点,尤其是在城市电缆环网中,用于将用户、变电站和可再生能源接入配电系统。标准的 RMU 包含两个环网开关(分别用于环网电缆的进出连接)以及一个或多个用于用户馈线的保护装置(断路器或熔断器),所有部件都封装在一个紧凑的密封外壳内,外壳内填充有 SF? 或洁净绝缘气体。RMU 的设计旨在最大限度地减少维护、延长使用寿命(30 年以上)并缩小占地面积,因此非常适合安装在电缆配电箱、楼宇变电站和地下电缆井中。智能 RMU 集成了传感器、通信接口和远程操作功能,可与配电自动化系统集成。
关于环网柜的5个关键问题
环网是一种配电拓扑结构,其中变电站和用户以环状连接,环上有一个常开触点。这种拓扑结构为每个用户提供两条供电路径——如果其中一条环发生故障,可以通过重新配置环路,从另一方向恢复供电。环网的可靠性高于辐射状网络(辐射状网络一旦发生单点故障就会导致完全停电),同时比全网状网络使用的电缆更少。中国城市中压电缆网络主要采用环网拓扑结构,每个连接点都配备环网柜(RMU),可实现自动故障隔离和供电恢复。
传统环网柜柜使用SF₆(六氟化硫)气体作为绝缘和灭弧介质,在紧凑的密封外壳内提供优异的电气性能。然而,SF₆是一种强效温室气体(全球变暖潜值23,500),其使用在欧洲受到限制,并在全球范围内受到日益严格的审查。清洁空气环网柜(RMU)使用干燥空气、氮气或氟腈基混合气体作为替代气体,在保持相当电气性能的同时,避免使用SF₆。包括ABB(AirPlus)、施耐德电气(RM AirSeT)和西门子(8DJH)在内的主要制造商已推出无SF₆的RMU产品。中国制造商正在开发国产清洁空气替代方案,以响应国际市场需求
现代智能RMU集成了:用于实时测量的集成电流和电压传感器(无需外部互感器);用于检测和指示故障电流通过的故障指示器(FPI);通过通信接口(IEC 61850、DNP3、Modbus)实现的远程控制功能,以便与配电自动化系统集成;以及显示运行状态的本地人机界面(HMI)显示屏。利用电流互感器实现自供电运行,无需辅助电源;并配备状态监测传感器,用于测量SF₆气体压力、温度和局部放电情况。这些特性使得无需人工干预即可实现故障的自动定位、隔离和恢复(FLISR)。
环网柜设计用于安装在配电站、电缆配电箱、建筑物电气室和地下管室中。主要安装要求包括:充足的通风或冷却措施以控制散热;与已安装电缆系统相匹配的电缆入口;与变电站接地网的接地连接;为电动开关和通信设备提供辅助电源(或实现自供电运行);以及便于维护和检查的通道。在中国,环网柜的安装必须符合DL/T 5103(35 kV及以下配电站设计规范)和相关的当地电力标准。
中国的环网柜市场是全球最大的市场之一,这主要得益于城市配电网现代化改造、新城区建设以及可再生能源并网项目的持续推进。在国家电网和南方电网配电自动化投资项目的推动下,中国环网柜市场正从简单的手动操作向具备远程控制和监控功能的智能自动化单元转型。正泰、施耐德中国和ABB中国等国内制造商占据市场主导地位,但来自国内专业企业的竞争也日益激烈。采用无六氟化硫绝缘材料正逐渐影响中国的采购规范,尤其是在出口导向型项目中。
关键要点
环网柜是城市中压配电网络的核心设备,为环网拓扑结构提供可靠、紧凑的连接点,服务于中国城市数百万用户。向智能化、无SF?环网柜的转型正在改变这一成熟的产品类别。上海EP国际电力展将展示来自中国领先制造商和国际品牌的全系列环网柜柜技术。