探究東莞地區(qū)中低壓配電網(wǎng)自動化建設(shè)方案

袁桂芬

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局,廣東 東莞 523000)

探究東莞地區(qū)中低壓配電網(wǎng)自動化建設(shè)方案

袁桂芬

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局,廣東 東莞 523000)

隨著技術(shù)的發(fā)展,很多地區(qū)都已經(jīng)實現(xiàn)了中低壓配電網(wǎng)的自動化建設(shè),而這也已經(jīng)成為了各城市中低壓配電網(wǎng)建設(shè)的主要趨勢.加快供電網(wǎng)的自動化建設(shè),可以實現(xiàn)其自動化監(jiān)控,優(yōu)化電網(wǎng)的建設(shè),在電網(wǎng)出現(xiàn)故障后,可以快速恢復(fù)供電,保證了供電的質(zhì)量.本文基于東莞市的基本情況,提出了中低壓配電網(wǎng)自動化的建設(shè)方案.

中低壓配電網(wǎng);自動化;自動化站點

配電網(wǎng)自動化建設(shè)是運用電子技術(shù)、信息技術(shù)等,實時獲取配電網(wǎng)的信息,建立自動化的管理系統(tǒng).該系統(tǒng)建立后,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控,快速判斷系統(tǒng)運行出現(xiàn)的故障并隔離,優(yōu)化了配電網(wǎng)的整體架構(gòu),讓電網(wǎng)的運行滿足更多用戶的用電需求.

1 東莞中低壓配電網(wǎng)的現(xiàn)狀及問題

1.1 現(xiàn)狀

東莞位于廣州的中南部,東西的長度為70.45km,南北的寬度大約為46.8km,整體面積為2500km2.在東莞市內(nèi),共設(shè)置了30個供電分局,可以使用的供電線路共有3714回,但這些回路中,只有637回可以完成自動化覆蓋,且不同分局的自動化建設(shè)不均,甚至某些分局缺少自動化覆蓋.

1.2 問題

基于上述現(xiàn)狀,以及東莞地區(qū)的發(fā)展,其存在的問題逐漸凸顯出來.即因為城市建設(shè)的落后,與電力籌劃的缺失,造成電網(wǎng)建設(shè)與城市發(fā)展不符,存在滯后性.其主要表現(xiàn)為以下幾點.

首先,城區(qū)內(nèi)高壓電源點不足.因為城市內(nèi)電源建設(shè)的不足,導(dǎo)致10kV的線路出線變得緊張、供電線路的長度變長,限制了負荷的增長,出現(xiàn)電源點無法下落、負荷很難提升的情況.

其次,很多供電區(qū)域線路的主干線路截面面積較小,與規(guī)范不符.即截面選擇不規(guī)范,電線的半徑較小,導(dǎo)致線路內(nèi)的電力很難全部輸出.

第三,地區(qū)內(nèi)的很多線路承受的負載較大,且大量線路整體的負載分配不均.由此,可能出現(xiàn)的問題是線路聯(lián)絡(luò)能力與實際運行不符,讓中低壓電網(wǎng)的運行變得不穩(wěn)定.

最后,線路上也有很多殘留的開關(guān)、變壓器,增加了電能的消耗.

2 東莞中低壓配電網(wǎng)的自動化建設(shè)

2.1 建設(shè)目標(biāo)與方案

建設(shè)人員根據(jù)供電局編制的《規(guī)劃報告》,確定了中低壓配電網(wǎng)自動化建設(shè)的目標(biāo):即按照集中采集、分區(qū)應(yīng)用的要求完成建設(shè);在市供電局內(nèi)建立一個統(tǒng)一的平臺,進行數(shù)據(jù)采集、電網(wǎng)監(jiān)管工作,統(tǒng)一調(diào)配各供電分局的業(yè)務(wù)內(nèi)容;在各分局內(nèi)建立遠程工作站,合理分配運行管理權(quán)限,定期維護供電區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng).

其建設(shè)方案是:加快配電網(wǎng)主體的建設(shè),包括起到支撐作用的平臺、數(shù)據(jù)域庫與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并通過不同技術(shù)的引入,讓自動化系統(tǒng)具備SCADA功能、故障的及時分析與處理等能力,并讓系統(tǒng)與配電終端連接.另外系統(tǒng)也會實現(xiàn)模塊化操作,使用對應(yīng)的分析和應(yīng)用軟件,并根據(jù)自動化系統(tǒng)的建設(shè),積累大量的數(shù)據(jù),逐一階段的進行工作拓展.

2.2 電網(wǎng)自動化規(guī)劃的原則

(1)合理統(tǒng)籌.在建設(shè)中,需根據(jù)配電網(wǎng)的基本情況,分析其自動化建設(shè)的需求,讓兩者互為影響,提升配電網(wǎng)的技術(shù)裝備,增加運行帶來的經(jīng)濟性,防止出現(xiàn)重復(fù)建設(shè).

(2)統(tǒng)一規(guī)劃.在東莞地區(qū)的整個供電范圍內(nèi),根據(jù)地區(qū)基本情況統(tǒng)一規(guī)劃,并把整體規(guī)劃分成不同的階段,循序漸進,逐步實現(xiàn)自動化建設(shè).

(3)因地制宜.東莞地區(qū)的配電網(wǎng)自動化的建設(shè)人員,需利用現(xiàn)有的設(shè)備,從多個設(shè)備中找出不符合自動化建設(shè)要求的設(shè)備,在原有的基礎(chǔ)上做適當(dāng)改造,并根據(jù)當(dāng)?shù)靥赜械那闆r,綜合分析線路的完成情況,選擇可以帶來更多經(jīng)濟效益的設(shè)備.

(4)引入先進的技術(shù).東莞地區(qū)內(nèi)的電力企業(yè)需加快自身信息化建設(shè),在電網(wǎng)的監(jiān)管和運行中,引入先進的技術(shù),以實現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的集成,挖掘出更多的電網(wǎng)信息,提高信息的利用率.

2.3 具體建設(shè)方案

(1)自動化站點的選擇.自動化站點的選擇包括兩方面,一是10kV架空線路,二是10kV電纜線路.這兩個線路的設(shè)置是配電網(wǎng)自動化建設(shè)的重要組成部分,會直接影響配電網(wǎng)自動化建設(shè)的效果.

首先,對于架空線路站點的選擇包括3點.第一,基于線路自動化改造,即在線路的主干線上設(shè)置2個或3個自動化開關(guān)站點,而主干線和分線的站點數(shù)為4個,且一個回路內(nèi)架空線路的站點最多不超過8個,借此完成線路整體的自動化改造;第二,如果在線路分支增設(shè)自動化開關(guān),需選擇線路整體長度超過2km的線路,用戶數(shù)量不低于3戶,出現(xiàn)故障的頻率較為頻繁,且線路必須是全電纜;第三,選擇的站點必須滿足自動化改造的特點,可以實現(xiàn)機構(gòu)的改造,滿足線路通信提出的要求,且線路上也有自動化設(shè)備放置的空間.其次,對于電纜線路自動化的選擇,是以主要線路的電纜分接箱為主,同時也包括配電房、線路的開關(guān)站,而每個回路電纜的站點數(shù)量最多為6個,站點與站點之間的距離必須超過300m.另外所有主要線路的分接箱中,除進出線的電纜分接箱,其它的分界箱都是自動化站點可選擇的對象.所有選擇的站點都需符合改造提出的要求,即有自動化設(shè)備安裝的空間.

(2)技術(shù)方案.電纜自動化站點選擇后,會把所有站點依序連接,并按照設(shè)計方案完成自動化建設(shè).其包括3點.

一是全電纜網(wǎng)絡(luò)自動化建設(shè)的方案.建設(shè)時會把電纜分接箱、室內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜作為連接的站點,留有足夠的設(shè)備安裝空間,即在設(shè)備安裝時會留出適當(dāng)?shù)拈g隔,比如PT間隔、開關(guān)間隔等.間隔確定后,確定開關(guān)與故障觸點的位置,并把這些觸點與端子排連接,同時,也會留出終端、通信設(shè)備所需的空間.另外如果有符合要求的開關(guān)柜,可以直接在開關(guān)柜的基礎(chǔ)上完成自動化設(shè)備的安裝與調(diào)試,包括A相和C相的CT、零序CT以及電源PT,并安裝配電自動化終端.

二是架空線網(wǎng)的自動化建設(shè).其步驟如下:首先,把東莞地區(qū)的供電區(qū)分成3個區(qū),用A、B、C表示,根據(jù)每個供電區(qū)不同的情況,用不同的方式完成架空線路的自動化操作,即對于A、B區(qū),使用的是電壓-電流型饋線自動化技術(shù),C區(qū)可優(yōu)先使用電壓-電流型饋線自動化技術(shù),或是根據(jù)自身情況的變化,運用其它方案完成自動化設(shè)計.另外如果有其他區(qū)域不屬于這3個供電區(qū),可使用電壓-時間型饋線自動化技術(shù).其次,選擇的分支開關(guān)應(yīng)具備重合閘功能,而故障自動定位裝置的選擇是根據(jù)線路類型,應(yīng)用對應(yīng)的故障指示器.最后,在主要線路上設(shè)置分段斷路器.如果變電站與最遠用戶之間線路的長度超出8km,或是主要線路被分段開關(guān)分成3段,都需在整個線路中安裝分段斷路器,把整個線路分成兩段,如果第2段出現(xiàn)故障,斷路器可以自動把線路斷開,避免了第1段線路受到故障影響停止供電,而這一方式可以縮小因線路故障停止供電的范圍.

三是混合線路網(wǎng)絡(luò).該網(wǎng)絡(luò)中,包含電纜、架空2個線路,所以其自動化建設(shè)是:如果站內(nèi)出口斷路器可以實現(xiàn)重合閘操作,架空線路可以使用與其對應(yīng)的線路饋線自動化技術(shù),但如果情況相反,電纜線路可使用相應(yīng)的自動化建設(shè)技術(shù).此外,電網(wǎng)自動化建設(shè)結(jié)束后,需選擇使用的電源與信息通信的方式.其中,選擇的電源是終端電源,在電網(wǎng)條件允許的情況下,可優(yōu)先選擇電壓互感器,但如果電網(wǎng)無法安裝,可以根據(jù)不同的需求,從距離較近的公用變壓器得到電力,且若是電流最小的負荷在15A以內(nèi),在對應(yīng)線路的首部可以用電流互感器得到電力.此外,配電網(wǎng)通信終端使用的電源,也要與設(shè)備使用的電源保持統(tǒng)一.電網(wǎng)選擇的通信方式建立專門的通信專網(wǎng),利用光纖傳輸信息,而光纜未接通時,專網(wǎng)也可以以載波為載體,完成通信,這是配電網(wǎng)quot;三遙quot;功能的實現(xiàn).而quot;二遙quot;功能的實現(xiàn),是在各站點間建立無線連接,在無線公網(wǎng)中傳輸信息,但實際應(yīng)用時,必須運用不同的措施保證無線公網(wǎng)的安全,防止數(shù)據(jù)丟失.

3 配電網(wǎng)自動化建設(shè)的評估

東莞地區(qū)的中低配電網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)自動化建設(shè)后,可以讓工作人員實時了解電網(wǎng)的運行情況,根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)信息的記錄判斷電網(wǎng)的運行情況,并用相應(yīng)的方式完成優(yōu)化,故此可以保證用電的安全,保證了東莞地區(qū)整體供電的穩(wěn)定.而它在保證城市供電安全與穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,也可以延長設(shè)備使用的時間,減少了電網(wǎng)建設(shè)投入的資本.另外相關(guān)部門通過自動化系統(tǒng),能夠?qū)崟r了解整個地區(qū)電網(wǎng)的運行情況,延長了電網(wǎng)維護的周期,而維護人員的數(shù)量也明顯減少.東莞地區(qū)中低壓配電網(wǎng)實現(xiàn)自動化操作后,可以優(yōu)化對電網(wǎng)的管理,根據(jù)各區(qū)對電力的需求,合理分配電力,擴大了自動化線路的覆蓋面積,增加線路比例,提高了用戶服務(wù)水平.

4 結(jié)語

東莞地區(qū)通過當(dāng)?shù)刂械团潆娋W(wǎng)自動化的建設(shè),可以準(zhǔn)確判斷故障出現(xiàn)的位置,縮短了隔離的時間,保證了電網(wǎng)供電的穩(wěn)定.這一方式也改變了電網(wǎng)數(shù)據(jù)無法實時監(jiān)測的現(xiàn)狀,提高了電網(wǎng)的管理水平,為電網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)化與供電負荷的調(diào)整提供數(shù)據(jù)支撐,并實現(xiàn)了電網(wǎng)的遠程遙控,保證了人員維修、安裝的安全.

[1]馮強. 淺談中低壓配電網(wǎng)的建設(shè)[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015,(04):118.

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