10kV配網(wǎng)自動化應(yīng)用

韓紫華

摘要：伴隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，社會對于電力的需求也不斷增多，人們對電力系統(tǒng)也有了更高的要求。10kV配電網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前城市中最常見的電網(wǎng)設(shè)施，其配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括了變電站、10kV配電網(wǎng)、用戶運行與監(jiān)控等等綜合管理，所以對于它的安全性與穩(wěn)定性要求也越來越高。10kV配網(wǎng)自動化是當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展方向，本文主要對10kV配網(wǎng)中的配網(wǎng)自動化的構(gòu)成以及原理等方面進行分析，討論了配網(wǎng)自動化的主要應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng) 配網(wǎng)自動化 電力技術(shù) 電力系統(tǒng)

1 10kV配網(wǎng)自動化的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 信息技術(shù)方面的優(yōu)勢

配電網(wǎng)的信息技術(shù)運用主要在設(shè)備管理、狀態(tài)監(jiān)測與用電管理三個方面，而安全則是電力系統(tǒng)運行的首要條件，為保證電力系統(tǒng)的安全運行，則應(yīng)對其進行監(jiān)測與控制。電網(wǎng)系統(tǒng)中絕緣系統(tǒng)很大程度上就是決定電網(wǎng)設(shè)備運行壽命的因素，對于電力設(shè)備的絕緣系統(tǒng)，由于其長期持續(xù)的工作，再加上環(huán)境因素作用，不可避免的會發(fā)生性能老化的現(xiàn)象，由此很容易發(fā)生用電安全事故。如果沒有及時發(fā)現(xiàn)隱患并采取措施，極易導(dǎo)致嚴(yán)重的電網(wǎng)事故，造成重大的損失，配電網(wǎng)絡(luò)采用自動化的10kV配網(wǎng)，對于高壓配線上的開關(guān)設(shè)備與線路中的參數(shù)要進行監(jiān)測，從而實現(xiàn)對故障區(qū)域的切斷，迅速恢復(fù)供電，從而保障用電的安全穩(wěn)定是配網(wǎng)自動化的極大優(yōu)勢。

1.2 在配電監(jiān)控終端上的應(yīng)用意義

配電監(jiān)控終端是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的后臺核心部分，主要包括了聯(lián)絡(luò)開關(guān)作用的終端與起到開閉開關(guān)作用的兩種設(shè)備，目的是為采集配電網(wǎng)的及時信息并進行處理，執(zhí)行來自遠(yuǎn)程的遙控命令并記錄上報的時間，還有對電源起到失電保護、設(shè)定指令參數(shù)、遇到故障時診斷恢復(fù)等功能。監(jiān)控終端在配電網(wǎng)系統(tǒng)中有很多優(yōu)點，首先，其采用的是交流采集的方式，主要對電壓、電流以及功率因素、有無功率等進行監(jiān)測，還能精確地得到電能等數(shù)據(jù)，同時還具備了人工無法超越的通訊功能，能同時支持多種類型的通訊要求，并且還有遠(yuǎn)程遙控功能。

1.3 在通信網(wǎng)絡(luò)方面的優(yōu)勢

優(yōu)秀的電網(wǎng)系統(tǒng)要求盡量少的通訊端口設(shè)備使用，同時提高系統(tǒng)管控能力與可靠性，可以將電網(wǎng)系統(tǒng)劃分為多個子群，每一個子群可以由幾十個監(jiān)控終端，這些子群都要進行統(tǒng)一的通訊管理。而管理這些子群的設(shè)備就是通信控制器，其主要功能就是接受后臺發(fā)出的控制命令，并收集電網(wǎng)運行的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)后臺的指令。與此同時，還要保證上下通訊的暢通。主要對RTU和FTU等監(jiān)控終端的通信通道進行監(jiān)控，如果主通道被切斷，自動化的電網(wǎng)系統(tǒng)就能夠自動切換到備用通道中，還可以在網(wǎng)絡(luò)接入時，兼顧監(jiān)控功能，并有報警提示功能。

2 當(dāng)前10kV配網(wǎng)自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

伴隨著各項技術(shù)的發(fā)展與更新?lián)Q代，配電網(wǎng)技術(shù)也逐漸向自動化方向發(fā)展，更是未來配電網(wǎng)的主要發(fā)展趨勢。電力事業(yè)的發(fā)展已經(jīng)有很悠久的歷史了，在很早的時間前，人們就已經(jīng)意識到電網(wǎng)的潛在危險，并不斷在此事業(yè)上進行探索與研究。通過探索電網(wǎng)的特征與結(jié)構(gòu)，不斷再做著完善電網(wǎng)系統(tǒng)的改造與研究。在1990年的時候，我國就已經(jīng)開展過關(guān)于電網(wǎng)改造的研討會議，會議上也明確了配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要部分，針對存在的隱患與危險，也提出了改造電網(wǎng)的目標(biāo)。為此，供電部門與電力企業(yè)也是積極響應(yīng)國家的號召，提出了進一步完善配電系統(tǒng)，保證配電網(wǎng)的供應(yīng)質(zhì)量，滿足人們對于配電網(wǎng)的高要求。

因此，實行配電網(wǎng)的綜合改造一直以來都是電力企業(yè)的熱門話題，配電自動化也是改造電網(wǎng)的主要發(fā)展方向。由于我國很早就已經(jīng)形成了相關(guān)的配電網(wǎng)規(guī)定，因此只能在原來的基礎(chǔ)上繼續(xù)改造，所以要從實現(xiàn)自動化的配電網(wǎng)目標(biāo)開始，工作開展相當(dāng)困難，再加上受到很多技術(shù)、環(huán)境以及經(jīng)濟上的限制，電網(wǎng)自動化改造進度堪憂。

3 10kV配網(wǎng)自動化的技術(shù)實現(xiàn)

3.1 供電方式與一次設(shè)備

因受地區(qū)與經(jīng)濟發(fā)展等因素的影響，我國配電網(wǎng)的改造主要分為大中城市與農(nóng)村電網(wǎng)兩個方面進行，其中城市電網(wǎng)一般以電纜網(wǎng)的方式為主，而農(nóng)村地區(qū)則為架空線的方式為主。而電源點、線路開關(guān)設(shè)備與架空線是決定農(nóng)村配電網(wǎng)供電方式的主要因素，將電源點與網(wǎng)架以不同的方式組合起來，就構(gòu)成了多種多樣、類型豐富的供電方式。而線路開關(guān)設(shè)備則有環(huán)網(wǎng)柜、重合器以及分段器、斷路器、符合開關(guān)等幾種設(shè)備，這些設(shè)備也為配電網(wǎng)提供了功能豐富的供電方案。城市電纜網(wǎng)主要采用的則是環(huán)網(wǎng)柜做配電主設(shè)備線路的方式。但需要特別注意的是架空網(wǎng)匹配網(wǎng)自動化的優(yōu)劣，包括停電次數(shù)與時間的控制，恢復(fù)供電的時間等目標(biāo)。而實際上，架空線方式的配網(wǎng)有很大的故障隱患，用過重合器隔離的方式，進行統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施，確保及時切除故障，減少停電次數(shù)與時間，保證供電安全、穩(wěn)定。

3.2 配網(wǎng)自動化設(shè)備的分析與選擇

FZW28-12（F）型用戶分界負(fù)荷開關(guān)在引進國內(nèi)的配網(wǎng)領(lǐng)域中產(chǎn)生了很大的反響，該設(shè)備主要用于10kV及空線的配電線路T接用戶入口處，就可以實現(xiàn)有自動隔離用戶區(qū)域內(nèi)的單向接地故障與相間短路故障等，避免了單用戶線路以及設(shè)備故障影響到整條饋線，確保了同一線路上的用電安全。這也是目前我國10kV饋線電路最為理想的解決方案，進一步提高了配網(wǎng)自動化。其次，VSR3-20WS4B型號的多回路開閉器通常被用在10kV的城市電纜網(wǎng)建設(shè)與改造中，主要用于饋線負(fù)荷分段與多電源聯(lián)絡(luò)。其工作原理主要是通過真空的形式作為滅弧介質(zhì)，以SF6氣體為絕緣介質(zhì)，不僅能保證絕緣性與密封性，且體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，有較高的耐腐蝕性，是目前較為安全可靠的設(shè)備。不僅如此，該設(shè)備還具有自動隔離分支線路的相間短路故障，減少停電次數(shù)與時間。

3.3 配網(wǎng)線路的接線方式

配電網(wǎng)自動化運行的核心部分就是配電網(wǎng)絡(luò)的機構(gòu)，同時其也是配網(wǎng)自動化的基礎(chǔ)。而針對我國大型城市的電網(wǎng)規(guī)劃要求，城鎮(zhèn)架空線路的設(shè)置應(yīng)采取環(huán)網(wǎng)布置開環(huán)運行的方式，利用柱上自動分段器把線路三分段三聯(lián)絡(luò)，如圖1所示。而農(nóng)村架空線則沒有進行規(guī)定，一般采用的是三分段單聯(lián)絡(luò)的方式，如圖2所示，對主干線進行重新的確定后，再將聯(lián)絡(luò)的線路確認(rèn)為主干線，采用150mm2的導(dǎo)線，進行合理的分段。

4 結(jié)語

綜上所述，配網(wǎng)自動化在10kV配網(wǎng)中不僅能解決很多傳統(tǒng)配網(wǎng)線路的問題，還是保證配網(wǎng)安全正常運行的重要技術(shù)。伴隨著電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，更多的新技術(shù)將會應(yīng)用到配電網(wǎng)中，相信更加能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)安全與經(jīng)濟性的要求。

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