10kV环网配电线路的自动化改造 邹贤峰

发表时间：2019-08-23T09:36:11.867Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年10期 作者： 邹贤峰 唐宏波[导读] 基于10kV环网配电线路的自动化改造，分析配电电缆网自动化系统功能。

国网铜陵市义安区供电公司 安徽铜陵 244100

摘要：基于10kV环网配电线路的自动化改造，分析配电电缆网自动化系统功能。论述配电网厂站及终端设备自动化。从配置原则、变电站及开闭所自动化、环网柜自动化、环网柜与DTU接口等方面进行了探究。提出了电缆化线路自动化通信方案、复合光缆通信方案、载波通信方案。

关键词：10kV环网配电线路；自动化改造；方案

引言：探析10kV配电线路自动化系统功能，在数据采集层面，该系统可支持配电子站与环网柜监测装置的应用，使之具备数据通信、处理、交换等功能。在实时监控与操作层面，该系统的故障恢复策略，具有智能及灵活特点，可提供多样化的恢复方案，有效辅助人工操作，并规避直接控制问题，对多点故障进行处理。在电缆化线路层面，该系统可设置特定功能。 110kV环网配电线路现状

10kv回路网络供电是指同一变电站采用不同的母线多回路馈线，通过相互连接形成回路的供电方式。在配电网中使用环形电源可以大大提升供电的可靠性。而且还改善了单一供电方式的缺陷，负荷分配更加科学，提高了用户电压质量，使供电半径缩短了。当部分供电线路发生故障时，可以急早的将故障位置隔离。去保正常供电，大大降低了由于故障所致使的大面积的停电，减少电力客户和电网企业的停电损失，提高故障修复时间。通常，10kv配电线路通过供电母线上的母线开关柜与其他10kv线路连接，形成环形供电网络，通过回路开关，任何线路均可提供两台或任意一台负荷分配变压器。 2配置原则

在10kV配电线路自动化系统运行中，常见的电缆故障，应包括电缆馈线故障、沟道敷设电缆故障、用户侧故障等。在配电网中，主要故障类型为用户侧故障。依据电缆化配电网故障特点，相应的自动化配置及功能，需要进行科学设置及调整，使之满足实际应用需求。探析配网自动化的主要目标，就是保证配电网具备正常的运行监测、调度控制、生产管理等功能，相应的配置及功能也应以此为依据。对于用户侧设备而言，应具备实时监测、信息准确上报等功能。对于系统而言，应具备故障用户线路判断、故障区段判断等功能，进而采取便捷可靠方式进行故障排除，切实保证供电质量。[1] 3配电网厂站及终端设备自动化 3.1变电站及开闭所自动化

在10kV电缆配网中，变电站及开闭所作为电源点，属于重点的自动化改造项目。在变电站自动化改造中，应采用综合自动化装置，使变电站馈线信息，传输至配网调度主站，进而促进运行监测工作。在配网调度中心，应设置变电站馈线的出线调度开关，以便于实现故障的统一调度及处理。同时，在变电站操作层面，应依据配网调度指令进行相关操作。在开闭所自动化改造中，若开闭所采用了断路器，就应选择综合自动化装置，将诸多信息，如遥测、故障等，接入配电调度主站，使主站具备远程调度及遥控功能。若开闭所采用了负荷开关，就应选择环网柜监测装置，将遥测、故障等信息上报。同时，探析负荷开关构成，应包括熔断器，而熔断器配备辅助接点，一旦发生熔断情况，就可实现信息上报。 3.2环网柜与DTU接口

在环网柜开关中，应增设电动操作机构，而操作电源选择，可为DC24V等。对于自动化设备，环网柜应预留安装位置，以便于DTU及PT的安装作业。在环网柜进出线侧，可增设环氧树脂干式PT及裙带熔断器，作为电源及测量使用。探析PT装置的电源输出为AC220V、视在功率800VA、测量输出AC100V。在PT装置安装中，应采用封闭安装形式，切实保证运行安全，并促进维护操作。在环网柜自动化改造中，应在停电后执行加装电池操作，并保证电池容量符合时间要求。对于每个环网柜开关，应提供位置及接地刀辅助接点。对于负荷开关，所配套的熔断器，应提供辅助接点。对于每条进出线，应增设两相保护CT，并保证精度为2～5级。在环网柜与DTU安装时，应做好接地工作，并保证接地电阻小于10Ω。 3.3环网柜自动化

在环网柜自动化改造中，相关人员应明确环网柜的工作性能。对于馈线而言，环网柜是其分段及互联的节点。同时，在环网自动化改造中，环网柜是终端现场。在用户室及环网柜改造中，若用户室及环网柜采用了断路器，就应选择综合自动化装置。依据用户室及环网柜实际情况，若不适合安装综合自动化装置，可采用DTU装置。如此，诸多信息，如遥测、故障等，均可接入配网调度子站及主站，使主站具备调度及遥控功能。若环网柜采用负荷开关，就应选择DTU装置，致力于实现遥测、故障等信息的上传及监测。对于负荷开关，所配备的熔断器，应具备辅助接点，一旦发生熔断情况，就可上报信息，进而判断故障。探析负荷开关构成，应具备电动操作机构，以便于主站调度遥控开闭所。探析DTU装置的主要功能，不仅包括信息上传功能，还应包括故障线路指示功能，进而促进故障检修作业。[2] 4电缆化线路自动化通信方案 4.1载波通信方案

借助电力电缆屏蔽层，载波通信可进行数据传输，并不需要敷设通信电缆，也不需要构建无线数据传输系统。由此，在配电自动化通信改造中，载波通信方案成为可选方案之一。在城市配电电缆网络中，探析常用的环网供电方式，即为“手拉手”方式。探析中压“手拉手”环网结构，就是将电力电缆分成多段，使之组成环网链结构。无论是在电缆分段处，还是在电缆分支箱处，都需要对电缆屏蔽层进行接地处理。由此，对于电缆屏蔽层载波通信而言，若要跨越电缆分段处及电缆分支箱处，就要面临“信号接地短路”问题，将严重影响配电自动化数据的传输质量。通常情况下，相应的技术方案，可分为两种，其一为载波组网通信，可利用电力电缆屏蔽层高频网桥实现，其二为分级组网，可利用载波中继技术实现。 4.2复合光缆通信方案

城市配电网电缆化进程不断加快，诸多自动化系统趋于完善。针对10kV配电电缆网自动化系统，应进行通信通道改造。在电缆化改造工程中，对于架空光缆及电缆，应采用沟道敷设形式进行改造作业。究其原因，就在于该方式可靠性高且便于维护。由此，在配电电缆网自动化系统中，该系统的通信组织更为便捷可靠，并保证造价低廉。探析光纤自愈环网类型，应包括单环网及双环网。在理论上，相较于单环网，双环网的可靠性更高，但设备造价较高，且多占用一倍的光纤资源。在配电子站与DTU/FTU之间，其通信方式，应采用光纤自愈环网方式，其接口RS-232/458、速率600～19200bit/s、通信规约IEC60870-5-101。在配电子站及DTU/FTU中，应配备自愈型光Modem，并保证每个光纤Modem具有4个以上RS-232/458端口，其中一个用于集结DTU/FTU信息，而其余端口可用于温度监测。由此，一旦光环出现断点，相关信息就可传至配电子站，进而提升系统可靠性。[3] 结语

在配电网电缆线路改造中，相关部门应加强自动化系统建设，使之服务于配电网生产管理。使相关人员及时掌握电缆运行情况。在电缆化配网取得阶段性成果时，应将远程工作站升级为集控站，使之具备管理及调度功能，其运行方式类似于开闭所集控站，可有效调度管理环网柜出线。

参考文献

[1]周妍，马怀.10kV架空线环网配电线路的自动化[J].江苏电器，2008（03）：31-33+62. [2]冯德，侯跃.配电线路自动化技术介绍[J].内蒙古电力技术，2002（S1）：20-22.

[3]王丽君，李晶，卢颖，许鉴.10kV环网配电线路的自动化改造[J].沈阳电力高等专科学校学报，2002（01）：13-16.