（１． 同济大学，上海 ２００３３１；２． 西安高压电器研究所，陕西 西安 ７１００７７）
Ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒ ｋ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ Ｒｉｎｇ Ｍａｉｎ Ｕｎｉｔ Ａｂｒ ｏａｄ ＪＩＮ Ｌｉ－ｊｕｎ１，ＬＩＵ Ｓｈｉ－ｊｉｅ１，ＳＵ Ｑｉｎｇ２
动化（简称 ＤＡ）提供了一定数量的附加装置，如：! "负 荷开关的电动操作；# "外部储能操作机构的分、合线 圈；$ "可以服务于远程终端设备（简称 ＲＴＵ）的联接位 置指示器；% "可以被 ＲＴＵ 监控的简单故障指示器；& "
２００５ 年 ８ 月 Ａｕｇｕｓｔ ２００５
高压电器
Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ
带反时限过电流保护的远程控制分段器可用于 网络中的分段点上，以增加环网单元的功能，见图 ３。 该 环 网 结 构 中 的 断 路 器 具 有 ６３０ Ａ 额 定 电 流 和 ２１ ｋＡ 短路电流的开断能力。相应的接地开关的动 热稳定参数设计也被加强，并安装有一个电缆监测
点。其中的互感器由电缆线路中的熔断器保护。附加 的远程控制装置对断路器实施监视和控制，可大大 提高环网的安全性［５］。
图 ４ 为一个开环带了一个独立的反时限过电流 保护分段点，该分段点有效地创建了两个区。通过该 解决方案，网络安全性增加了 ２５％。该方案在发达国 家已被大范围实施［６］。虽然外加特别分段点将进一 步改进网络性能，但也将导致长时间的跳闸。要避免 这情况，可以使用带过流保护的逻辑选择器。
２．４ 现代闭环分布网 经运行发现，使用闭环拓扑结构可使网络性能
通过监视和控制开环分布网中几个关键位置的 环网单元，利用远程控制分布网络的方式，可确保电 网中的用户在故障发生后几分钟内恢复供电。通过 减 少 在 判 别 和 隔 离 电 网 故 障 点 时 所 花 费 的 时 间 ，减 少用户的损失。然而现有的控制系统并没有改进整 个电网的安全性，因而一次母线开关跳闸时有发生。 ２．３ 改进的开环分布网
［２］ 张 宏 ， 关 春 萍 ， 郭 宗 仁． ＰＬＣ 在 配 电 网 环 网 柜 自 动 化 改 造 中的应用［Ｊ］． 电工技术杂志，２００４（１）：３７－ ４０．
［３］ Ａ Ｆｕｊｉｓａｗａ， Ｎ Ｋｕｒｏｋａｗａ． Ｏｖｅｒｓｅａ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ［Ｊ］． Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ： Ａｓｉａ Ｐａｃｉｆｉｃ． ＩＥＥＥ／ ＰＥＳ，２００２，２（１０）： １ １６４－ １ １６９．
（１）具有故障显示和遥控功能。可检测和确定故 障点，分离出故障部分，在可选择的情况下重新供
参考文献：
［１］ Ｒ Ｐ Ｌｅｅｕｗｅｒｋｅ，Ａ Ｌ Ｂｒａｙｆｏｒｄ，Ａ Ｒｏｂｉｎｓｏｎ． Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｒｉｎｇ Ｍａｉｎ Ｕｎｉｔ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＭＶ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｐｅｒｆｏｒ－ ｍａｎｃｅ［Ｊ］． Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ ２０００， １４（６）：２７０－ ２７７．
ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｏｆ ｒｉｎｇ－ｍａｉｎ ｓｕｐｐｌｙ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ；ｒｉｎｇ ｍａｉｎ ｕｎｉｔ；ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ
选 择 的 电 源 连 到 每 个 中 压／低 压 变 电 站 的 母 线 上 ，可 联接到一个环网的变电站数最大是 ２０ 个。变电站和 环网通过负荷开关联接。除一个负荷开关作为正常 开断点断开外，其他闭合。在环网的每一区域都有一 简单的具有保护作用的辐射式配电母线，作为一次 变电站中的反时限过电流保护（简称 ＩＤＭＴ）。任何 一个中压电缆的故障都可引起一次母线开关的跳 闸，和与之相连的所有变电站母线断开。通过打开故 障电缆各端的开关，隔离故障点，然后关闭一次母线 开关和正常开断点，可以把电力供应恢复到系统正
１ 引言
随着环网供电技术日益成熟，环网柜以其体积 小、结构紧凑、安装方便、维护简单、安全可靠、方便供
常工作的状态。通常这种开环网络中的开关恢复电 力供应用手动操作实现，要耗时数小时。这种供电方 式 及 采 用 的 开 关 设 备 已 逐 渐 被 淘 汰［ ４ ］ 。
电等诸多优点而被广泛应用［１］。环网柜的结构和功能
Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎｄ ｎｅｗ ｗａｙ ｏｆ ｒｉｎｇ
ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐ－
ｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｒｉｎｇ ｍａｉｎ ｕｎｉｔ ｆｏｒ ａｄａｐｔｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｎｅｗ
第 ４１ 卷 第 ４ 期 Ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．４
被进一步优化。第 ２ 代 ＳＦ６ 环网单元的重要特点在 于采用了可接地的封闭式环氧树脂外壳，以 ＳＦ６ 为 绝缘介质，将两个三工位的负荷开关和一个三工位 的旋弧断路器封于一体，并装有防爆安全阀，在灭弧 失败时，可释放封闭壳体内的压力，确保在柜前的操 作员安全。由于这种环网柜具有联接系统中运动零 件数量少、密封气体容量小、结构紧凑、功能齐全、成 本 低 等 优 点 ，在 过 去 的 十 多 年 中 ，已 被 广 泛 使 用 ，且 证明具有很高的稳定性和安全性。
电。该基本功能是通过在某个环网柜上设置环网控 制柜的功能，通过处理数字量的输入和输出来实现。 故障显示器将作为每个电缆支路的独立设备。
（２）增设环网控制柜，具有模拟量测量和故障显 示功能。如在同轴电缆中增设电压和电流传感器；用 传感器监测过负荷、电压质量等参数。智能环网柜可 提供多种类型的故障显示功能。
（１． Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００３３１，Ｃｈｉｎａ；２． Ｘｉ’ａｎ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｘｉ’ａｎ ７１００７７，Ｃｈｉｎａ）
摘 要 ： 分 析 了 国 外 环 网 供 电 的 发 展 历 程 和 环 网 供 电 的 新 方 用的拓扑结构［３］，见图 １。开环结构操作简单，配有
３．２ 智能环网柜的概念 图 ８ 为智能环网柜的设计方案［７］，主要特点是：
%"环网柜前端的辅助技术，包含了环网控制柜、可充 电的备用电源和通信单元。&"同轴电缆中的电压和电 流传感器被集成到环网柜内。’"电压电流互感器可以 直接联接到操动机构的脱扣线圈上，也可以联接到预 先安装好的电动设备控制模块上。("故障指示器作为 每一个电缆支路的独立设备。)"用预制的多用途电缆 将辅助功能联接到辅助技术模块。为适应配网自动 化的要求，智能环网柜应具有如下特点［８ ，９］：
上升。图 ５ 比较了在闭环中使用分段点和在开环中 使用分段点的网络性能。为了要达到增加 ７５％网络 性能的目标，采用网络模型在分段点上使用带逻辑 选择的双向继电器，见图 ６。并将带方向性的接地故 障指示器安装于环网单元的被保护区域中，可判别 故障点位置。
３ 环网柜的性能变化
３．１ 传统环网柜的辅助技术 目前国外大多数环网柜供应商都为实现配网自
２００５ 年 ８ 月 Ａｕｇｕｓｔ ２００５
文章编号：１００１－ １６０９（２００５）０４－来自０３０１－ ０３高压电器
Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ
第 ４１ 卷 第 ４ 期 Ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．４
３０１ !!!!!"
技术交流
!"
!"
!!!!!"
国外环网供电及环网柜的发展趋势
金立军 １， 刘世杰 １， 苏 庆 ２
式，探讨了为适应新的环网供电方式而在变化中的智能环网 低成本的中压开关柜。这种环网提供至少两个可供
柜的发展趋势。
关键词：智能；环网柜；供电
中 图 分 类 号 ： ＴＭ５９１
文献标识码：Ｂ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｒｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｕｒｂａｎ
ｐｏｗｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｕｐｐｌｙ ｆｏｒ ｉｔｓ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｙ．
的 功 能［ ２ ］ ，环 网 柜 的 联 接 方 式 也 产 生 了 变 革 。笔 者 分 析和比较了国外环网供电的不同方式，探讨了新型
２．２ 初期的闭环分布网 最初的闭环网络中的环网单元是由两台开关柜
环网柜的功能及环网柜配网自动化发展趋势，为我 国电网建设提供有益的参考。
和一台变压器构成，见图 ２。通过浸油式熔断器来保 护变压器。１９８０ 年后期出现了带有旋转电弧的三工
收稿日期：２００５－ ０４－ １６； 修回日期：２００５－ ０７－ １３
为提高电网性能，传统的 ＳＦ６ 环网单元的设计
作者简介：金立军（１９６４－），男，浙江省人，副教授，从事开关设备的智能化及 ＧＩＳ 在线监测和故障诊断研究。
２００５ 年 ８ 月
３０２
Ａｕｇｕｓｔ ２００５
高压电器
Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ
２ 环网供电的网络变化
位 ＳＦ６ 断路器，配熔断器后的环网单元具备断路器 的开断短路电流的功能。这个技术在维修和操作安
２．１ 初期开环分布网
全 方 面 有 很 多 优 点 并 成 功 地 使 用 于 环 网 供 电 中 ，取
初期的环网是开环结构，是中压电网最普遍使 代了旧式的浸油式熔断器保护环网单元。
Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ［Ａ］． Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ［Ｃ］，ＩＥＥＥ． ２００３（３）：１ ６８６－ １ ６９１． ［７］ Ｓｖｅｒｒｅ Ｔｏｒｂｅｎ， Ｔｏｒ Ｇｕｌｂｒａｎｄｓｅｎ， ＡＢＢ Ｋｒａｆｔ Ｎｏｒｗａｙ． Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｒｉｎｇ Ｍａｉｎ Ｕｎｉｔ， Ｓｖｅｒｒｅ Ｔｏｒｂｅｎ ［Ａ］． Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ， １０ － １２ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９９８ ［Ｃ］， Ｌｏｎｄｏｎ ＵＫ， Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ，ＩＥＥ． １９９８（４５９）：１６７－ １７２． ［８］ Ａ Ｐ Ａｐｏｓｔｏｌｏｖ． Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ［Ｊ］． Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ ＩＥＥＥ／ＰＥＳ． ２００１（２）：６９３－ ６９８． ［９］ Ｍ Ｓ Ａｙａｌａ，Ｇ Ｊ Ｂｏｔｕｒａ，Ｏ Ａ Ｍａｌｄｏｎａｄｏ． Ａｎ ＡＩ Ｔｏｏｌ ｆｏｒ Ｓｕ－ ｐｅｒｖｉｓｉｎｇ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓ［Ｊ］． Ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ，ＩＥＥＥ，２００１，２０（５）：１３－ １８．