淺談配電自動化新“二自”提升模式

梁飛錦

摘 要：配電自動化建設(shè)是提高配網(wǎng)技術(shù)水平和供電可靠性管理水平的一項(xiàng)重要舉措。中山東升分局將在現(xiàn)有實(shí)用型“二自”配電自動化建設(shè)模式（非核心城區(qū)電纜網(wǎng)故障自動化定位+架空線就地饋線自動化）的基礎(chǔ)上，以就地控制型饋線自動化模式為主，逐步實(shí)現(xiàn)“主干層故障自動隔離+分支層故障自動化定位”的新“二自”模式。架空線路繼續(xù)沿用現(xiàn)有就地控制“電壓-時間邏輯”建設(shè)模式，電纜線路則采用“主干層故障自動隔離+分支層故障自動化定位”建設(shè)模式。本文對“二自”提升模式的發(fā)展現(xiàn)狀做了相關(guān)介紹，重點(diǎn)探討了如何實(shí)現(xiàn)“二自”提升模式等方面內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：配電自動化 二自 提升模式

中圖分類號：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（b）-0084-02

據(jù)統(tǒng)計，中山市東升鎮(zhèn)轄內(nèi)10kV線路總長529.89km，其中10kV架空線長199.31km，10kV電纜長330.58km。東升鎮(zhèn)10kV柜線77條，其中72條已形成環(huán)網(wǎng)供電，公用線路環(huán)網(wǎng)率為93.51%，公用線路主要分類如下。

（1）全線電纜線路28條，占公用線路36.36%。

（2）架空線路22條，占公用線路28.57%。

（3）混合線路27條，占公用線路35.06%。

目前，中山東升鎮(zhèn)線路10kV（公網(wǎng)）配網(wǎng)線路配電自動化覆蓋率達(dá)93.51%。

1 饋線自動化和故障定位原理

1.1 原理

饋線自動化系統(tǒng)是在10kV線路上實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視和10kV線路上故障區(qū)段自動隔離的自動化系統(tǒng)，故障定位系統(tǒng)是通過故障指示器實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段自動定位的自動化系統(tǒng)。10kV線路饋線自動化和故障定位“二遙”綜合系統(tǒng)是指在配網(wǎng)10kV線路的運(yùn)行管理中將兩種系統(tǒng)的功能結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)故障自動定位隔離，同時具備遙測遙信功能的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。

1.2 故障定位系統(tǒng)

故障定位系統(tǒng)是由光纖型故障指示器和通訊單元組成的一個二遙自動化系統(tǒng)。通過故障指示器檢測探頭檢測電纜線路的負(fù)荷電流以及故障電流，判斷線路短路故障，由專用檢測探頭檢測接地零序故障電流，并通過光纖將故障信息發(fā)送到外接顯示單元，實(shí)現(xiàn)就地故障指示。同時測量探頭又通過另一根光纖將正常的負(fù)荷電流值以及故障信息發(fā)送到遠(yuǎn)傳終端上的ODU（光學(xué)數(shù)據(jù)單元），再與通信模塊連接，數(shù)據(jù)定時刷新，并上傳數(shù)據(jù)到主站，從而實(shí)現(xiàn)故障定位與電流采集的功能。

2 配電自動化典型改造方案

10kV架空線路主干線節(jié)點(diǎn)按照實(shí)現(xiàn)饋線自動化功能改造。10kV電纜線路主干層開關(guān)柜和環(huán)網(wǎng)柜根據(jù)運(yùn)行的年限，參考筆者所在分局一次設(shè)備改造規(guī)劃原則，可采用“層級優(yōu)化”模式進(jìn)行電纜網(wǎng)饋線自動化的改造。

2.1 “層級優(yōu)化”模式改造方案

采用“層級優(yōu)化”模式進(jìn)行改造的自動化成套開關(guān)柜典型接線采用新增4單元結(jié)構(gòu)，2進(jìn)2出，將原開關(guān)柜母線延伸，新增自動化成套開關(guān)柜采用電壓時間型FA功能，根據(jù)需要配置PT間隔，將原開關(guān)柜進(jìn)、出線電纜改接至新增設(shè)的開關(guān)柜中，從新增開關(guān)柜中饋出線路至原有開關(guān)柜進(jìn)線柜供電。

其改造方案以東升永生線、同茂線環(huán)網(wǎng)線路為例，東升站10kV永生線與坦背站10kV同茂線為架空-電纜混合線路，已組成環(huán)網(wǎng)，其中10kV同茂線共有振鴻公用電纜分接箱等3個主干節(jié)點(diǎn)。上述線路電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為清晰，區(qū)域內(nèi)有一定數(shù)量開關(guān)房/主干配，可考慮選取一定數(shù)量主干節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電纜網(wǎng)饋線自動化試點(diǎn)改造。選擇環(huán)網(wǎng)組負(fù)荷及轉(zhuǎn)供情況：東升站10kV永生線2014年最大運(yùn)行電流為140A，負(fù)荷率為30.97%；坦背站10kV同茂線2014年最大運(yùn)行電流為175A，負(fù)荷率為38.72%，本環(huán)網(wǎng)組轉(zhuǎn)供情況為100%。以上環(huán)網(wǎng)組主干線型號架空線路為LJ-240，電纜線路為YJV22-3×300。本工程選取10kV同茂線振鴻公用電纜分接箱等3個主干節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電纜網(wǎng)饋線自動化試點(diǎn)改造，共計安裝帶自動化功能戶外開關(guān)箱3臺，敷設(shè)高壓交聯(lián)電纜YJV22-3×300/75m。

2.2 10kV配網(wǎng)線路自動轉(zhuǎn)供電改造

2.2.1 具備改造條件配網(wǎng)線路概況

對中山東升鎮(zhèn)電網(wǎng)具備改造成可自動轉(zhuǎn)供電線路的梳理、篩選，滿足如下兩個條件：（1）兩條線路形成手拉手環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。（2）滿足線路轉(zhuǎn)供不過載。通過篩選，共有34條線路（17組），經(jīng)自動化改造后適合推廣自動轉(zhuǎn)供電運(yùn)行模式，占所有10kV線路比例為44.2%，架空+混合數(shù)量為23組，電纜數(shù)量為11組，合計34組。

2.2.2 改造情況分析

根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備的現(xiàn)狀，改造建議按照先易后難、分期分批實(shí)施的原則開展。2016年進(jìn)行17組配網(wǎng)線路自動轉(zhuǎn)供電改造，投資820萬元；2017進(jìn)行17條全電纜線路、4條混合線路、22條架空線路配電自動化升級改造，投資1422.4萬元。

經(jīng)過幾年改造后，東升公用中壓配電網(wǎng)主干層將實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)通訊方式的饋線自動化，實(shí)現(xiàn)“二遙”功能；支環(huán)（或分支層）開關(guān)采用故障自動定位模式，實(shí)現(xiàn)“二遙”功能。

3 配電自動化提升方案實(shí)施后的效益體現(xiàn)

3.1 提高供電可靠性

故障定位和隔離可以對配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時監(jiān)控。當(dāng)配電網(wǎng)線路故障時，它能及時發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)故障并準(zhǔn)確定位，迅速隔離故障，恢復(fù)非故障段的正常供電，縮短了線路轉(zhuǎn)供電時間。

“兩自”提升后，投入故障自動隔離后，故障隔離時間由21.6min降至2min，投入故障定位后故障隔離時間由56.3 min降至21.6min。系統(tǒng)可幫助運(yùn)行人員快速查找故障點(diǎn)，縮短故障隔離時間，有力地支持了配網(wǎng)快速復(fù)電工作。

中山東升分局2014年1～12月故障隔離7次、故障定位3次，自動化系統(tǒng)投入前影響1633時戶數(shù)，饋線自動化及故障定位終端投運(yùn)后，系統(tǒng)隔離和定位10kV線路跳閘接地故障10宗，減少停電時戶數(shù)904時戶，供電量增加了105156kWh。

3.2 提高配電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)效率

配電自動化的實(shí)施不僅縮短了故障停電時間，還節(jié)省了人力。未應(yīng)用饋線自動化前，中山東升供電分局線路故障平均查找和隔離時間為3.3h，實(shí)現(xiàn)自動隔離和定位后，故障的平均隔離時間為2min。按每條故障線路平均安排6人處理的話，使用系統(tǒng)后節(jié)省的查找時間為3h，即節(jié)省18工時。以2014年為例，共跳閘10條次，年節(jié)約18×10=180工時。同時，配網(wǎng)自動化的實(shí)施也可減少現(xiàn)場開關(guān)操作人員。

3.3 提高社會經(jīng)濟(jì)效益

通過配電自動化提升方案改造的建設(shè)，將有效地提高供電可靠性，有力地保障和促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，主動承擔(dān)電網(wǎng)企業(yè)的社會責(zé)任。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的信息集成和共享，提高了客戶服務(wù)工作效率，提高了社會服務(wù)滿意度，提升了電網(wǎng)企業(yè)形象。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著配網(wǎng)自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，配電自動化實(shí)用化提升方案將得到有效的實(shí)施應(yīng)用，其故障處理能力也十分便捷與迅速，其運(yùn)行實(shí)施后的綜合效益也將十分明顯。在智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展道路上，配電自動化系統(tǒng)還有很多問題需要解決，例如如何更經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)“四遙”功能，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)，因此，規(guī)劃和發(fā)展智能配電網(wǎng)技術(shù)將是中山配網(wǎng)自動化的下一個建設(shè)目標(biāo)。

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