(嘉兴恒创电力设计研究院有限公司供配电服务分公司 浙江嘉兴 314000)
摘要：开闭所、环网柜的工作环境要求满足一定的条件,其中温、湿度水平要达到一定的条件，否则将导致各种电力事故发生。目前,国内城市配电网使用的环网柜主要以负荷开关或断路器+隔离开关作为进线或环网出线。因充气式环网柜为全密封开关柜,在检修时无法直接挂接地线,故大多充气式环网柜采用三工位负荷开关和三工位隔离开关,实现设备安装和检修时的接地保护。文章对环网柜故障及发展趋势进行分析，仅供参考。
关键词：环网柜；故障；维护；趋势
1导言
环网柜在电力系统运行过程中占据重要地位，其安全性和稳定性会在很大程度上影响到配电网的安全。在衡量环网柜运行状态时，主要是凭借高压设备电气连接点的温度这一重要指标。想要确保环网柜的运行效果，避免高压设备温度过高产生的危害，需要切实开展在线监测工作，切实把握好高压设备电气连接点的温度。将无源无线测温装置积极应用在环网柜运行环节，可以起到良好测温效果。
2需求分析
最近几年，因为开闭所、环网柜内设备环境差(发生受潮、产生凝露)而导致的电力事故经常出现，随着新技术的应用，开闭所、环网柜等电力设备应用越来越广泛，柜体内设备间距越来越小，这样对柜内的环境要求也越来越高。针对某省壳体需求情况，先将需求分析结果列表如下：
2.1针对地下室(开闭所、环网柜)潮湿度比较严重，如何处理和监控？
2.2监控用的传感器要求
温湿度、烟感传感器具体需求如下：
1)外观设计，现场便于安装，最好温湿度、烟感传感器是一个整体，电池为自备。
2)设备与主站传输方案宜采用窄带物联网(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT)，此方案低功耗，传输数据稳定。主站采集的数据2-3个小时主动上报，这样可以降低电池电量的过快的损耗。采集的数据要显示时间。
3)主站功能模块有：
(1)设备列表：包含设备具体数据、设备一周数据曲线图、设备一月数据曲线图。
(2)设备位置：以地图形式展示设备的具体位置，方便当地维护人员及时找到设备。
(3)天气预报：展示当地天气情况。
(4)权限设置：以市县为单位，按输电线路划分权限。县局主任可以查看整个县城的整体设备运行数据，线路维护人员只能查看本线路的设备运行数据。
4)手机、电脑同时可以查看数据，手机最好以微信公众账号或小程序实现，可以实现预警短信通知。
2.3现场加装控制器
控制除湿设备和消防灭火设备，除湿设备可以实现智能控制(在一定的数值范围内设备运行，范围外设备停止运行)；消防灭火设备可以在设备发生危险时启动以确保安全。此项为附加项，如果能够实现不仅可以作为单独的一项业务开展工作，而且为公司的壳体业务增加更大的附加值。
3典型故障
从环网柜的典型故障统计入手,就可以了解环网柜的主要故障。以故障分类,环网柜的故障主要分为绝缘损坏和机构损坏。其主要表现形式为:
1)环网柜漏气。根据统计,目前90%以上的环网柜是以SF6为绝缘介质的全绝缘环网柜,绝缘气体一但发生泄漏,必然造成设备短路故障。
2)环网柜的开关软连接处、电缆接头、刀闸机构软连接处因连接软铜排接口、电缆附件的压接端子发热故障。开关软连接处、电缆接头、刀闸机构软连接处因连接软铜排接口、电缆附件的压接端子因接头氧化、压接不紧常常导致接触电阻过大而发生烧坏绝缘件甚至酿成火灾。有统计表明,50%到65%的电缆事故都是电缆接头过热、老化所致。图2所示为接线端子发热造成的烧蚀。
3)机构损坏。因环网柜的机构受到潮气腐蚀、弹簧机构长期拉伸影响,机构性能出现不同程度的下降,导致操作时发生机构拒动、卡涩,影响机构活动行程和分合闸速度。
4环网柜的发展及趋势
4.1无源无线测温装置在环网柜中的应用
第一，加大科研力度。环网柜的正常运行，在整个系统的运行过程中发挥着积极作用，积极引进无源无线测温装置，将能够更为准确的检测出环网柜的实际运行温度，便于合理控制环网柜运行状态。实际结合无源无线测温装置和环网柜时，需要较高的技术要求，我国电力运输工作存在着较大压力，切实开展电力运输活动，需要不断开展理论研究工作，推进技术研发工作的顺利开展，良好促进无源无线测温装置的顺利运行。做好无源无线测温装置研发工作，给该项工作的有效开展提供重要的技术支持，需要切实加大技术研发投资力度，提升科技研发工作的整体实施效果。
第二，严格把控好生产流程。实际保证无源无线测温装置的运行质量，需要有效控制好各项设备的运行状态，严格管控好生产企业的工作环节，做好全方位的把控，使得各个工序都能够符合工作的要求。确保测试工作的实施效果，其中强化无源无线测温装置运行效果的重要前提，因而需要做好切实把控工作。在完成生产任务之后，需要积极做好全面细致的测试工作，全面有效的测试，能够及时发现无源无线测温装置中存在着的问题，并对其进行有效处理，切实发挥无源无线测温装置的优势。很多小企业都可以参与到生产重要零件的工作中，但是需要注意到的是，这些小企业自身的生产工序不够科学，生产技术还存在着不够完善的情况，监测系统运行也不达标，这样会导致生产出的零件设备质量不够高，影响到后续无源无线测温装置的正常运行。在实际生产无源无线测温装置的过程中，需要全面掌控好各项生产环节，使其具备良好的精细化，确保零件和装置整体都符合生产标准。
第三，发挥政府的支持作用。政府可以给无源无线测温装置生产和装配提供一定的政策支持，通过合理有效的优惠政策，将能够促进电力行业的健康发展。在政府的支持和引导下，积极引进和更新相关设备，良好使用掌握各项技术手段，加强先进技术手段的融合效果。科学使用电磁波接收信号的过程中，良好针对不同波段进行设置，每隔上一段时间要接受好相应的信号，并准确观察到电磁波信号的实际变化情况，为科学使用无源无线测温装置提供良好前提。为充分发挥无源无线测温装置的应用优势，可以结合地区的实际情况，比如在温度变化较大的区域，适当增加好相应装置的数量，将能够更好发挥相应的作用。
4.2监控系统主要功能实现
本监控系统有数据采集模块、一体传感器与上位机通信模块、上位机管理程序模块、上位机与GPRS通信模块、上位机控制温湿度设备模块、GPRS与监控中心通信模块、监控中心管理程序模块、手机APP程序模块、微信公众号或小程序模块。开闭所、环网柜环境监控系统集显示、处理、报警等多功能于一身，可以采集、分析和保存各种重要数据，显示各种报表。下面主要介绍一下几个重要模块：
4.2.1一体传感器与上位机通信模块
通过485总线实时上传烟雾温湿度数据到上位机，上位主机根据现场采集的烟雾温湿度数据，根据设置的阈值进行对温度湿度控制设备进行开关和关停。上位机并将报警数据和一些重要数据通过GPRS模块传给监控中心主机，客户也可以通过监控中心客户端设置各种控制参数阈值；上位机和一体传感器通信采用标准Modbus协议，可以开放给用户连接至自有设备或客户端。
4.2.2上位机与GPRS通信模块
使用GPRS模块组建无线网络时，用户无须关心GPRS无线通信与互联网交换技术，只需拥有以前所熟悉的串口通信知识就足够了。GPRS模块组成的无线网络系统，上位机可以是(1)串口设备终端(如PLC)、(2)计算机(不能上网的也行)，当监控到烟雾或温湿度异常时，可以主动向管理人员通过短信发送异常情况和具体位置。开闭所、环网柜环境监控系统的上位机与监控中心通信，采用GPRS分组交换技术，这种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。广泛用在电力等领域，用于监测和记录环境的烟雾温湿度数据，配套监控中心客户机软件，手机APP，能够直接清晰的查看和统计数据，并可实现数据的存储与导出功能。
结束语
综上所述，文章设计了一套新型固体环网柜在线监测系统,实现了对环网柜的各类运行参数进行在线检测和周期性自动巡视,有效地提高了环网柜的巡视质量和节省人力资源,提高了劳动生产效率和供电可靠性。
参考文献：
[1]欧阳丽娜.智能家居的物联网技术及其应用[J].电脑编程技巧与维护,2016,8(22):36-37.
[2] 巩宪锋,衣红钢,王长松,等.高压开关柜隔离触头温度监测研究[J].中国电机工程学报,2006(1).