10kV自動化配網的設計和應用探析

摘 要：本文以某地區為例，分析了10kv自動化配網的設計和應用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：10kV配網；自動化；設計

1、前言

某地區在供電系統方面，逐漸暴露出來了諸多問題，主要體現在這些方面：一是供電設備存在著嚴重老化現象，比如主變壓器、高壓開關等，設備沒有得到及時更新，很多設備都已經過了使用壽命期限，供電設備的容量已經不能夠滿足日益增長的需求。二是傳統的供電設計已經不能跟上時代發展的潮流，比如供電系統只有單一的網絡結構，沒有合理的布局，需要采用頻繁的步驟來切換電源等等。在聯絡低壓配電設施時，通常采用的是0.4kV低壓母排，備用電源電量很小，只有主供電源容量一半左右，這樣就會對本地區的發展產生限制作用。三是因為供電設備沒有先進的指導思想，那么就無法有效的籌資供電系統建設資金，無法有效的進行供電系統建設。針對這種情況，就需要積極利用先進的電網技術，設計10kv自動化配網。

2、配網設計及應用

通常情況下，主要有三種結構可以應用到供電網絡的布局中，分別是樹干式、環式和放射式，這三種方式有著各自的優缺點，有著不同的供電可靠性，在其他各個方面也有著差異，比如投資、運行、管理等等，那么就適用于不同的范圍內。結合具體情況，供配電網絡來對接線方式進行合理選擇，同時，還需要將當地環境以及高低壓網絡的聯絡情況充分納入考慮范圍。

結合本地區供電網絡的具體情況，將放射式布局應用到10kV電力線路的接線中，因為本地區有著十分分散的供電區域和較大的供電面積，這樣建設出來的10kV環式供電網絡就有著較高的性價比。

經過對幾個方案進行研究和對比，我們確定了本地區的內部主干網絡為10kV配電網絡，分為兩個階段來實施自動化配網項目，將5個10Kv環網在第一階段內建設，然后在第二個階段內增加一個，采用的是閉環設計方式，但是是開環運行。配電網絡內，10kv戶內開閉所共有9個，戶外開關站達到了24個，下轄的配電變壓器達到了68臺。每個環網內的對應回路供電主要是由110kv變電站10kv側1、2段母線來供應，對鋼芯進行合理選擇，控制其截面為240平方毫米，將此作為環網的主干電纜。主環網的負荷開關等同于斷路器的額定容量，都是630A。還可以對環網的網絡結構進行劃分，一般分為單環、雙環和多環，這種劃分的依據是負荷作用以及分布性質的不同。

為了保證自動化配網的正常運行，需要進行10kV配網監控中心的構建工作，對構建地點進行合理選擇，這樣就可以有效的監控10KV中壓戶內開閉所和戶外開關站及部分0.4kV低壓配電運行情況，在實際監控方面，基本上所有的開閉所、開關站以及重要低壓配電設備都可以得到監控。

將雙光纖自愈環網傳輸技術應用到10kV自動化配網的通信系統中，在通信信號的上傳和下達時，主要利用的單模光纖前置光端機，這樣后臺的監控計算機就可以及時了解到設備的運行參數，并且開閉所以及開關站的負荷開關也可以實現遠程操作。因為雙纖自愈通信環網一共有五個，那么即使有故障發生于一處光纖中，也不會影響到通信系統的正常通信，避免有中斷問題出現。

3、配網的故障自動診斷與重組

通過上文的敘述分析我們可以得知，在第二個階段的設計施工中，增加到了6個環網，設計了開環點存在于每一個環網的兩路電源結合部，將閉環設計應用到整個環網中，但是實際運行卻是開環模式。如果有故障出現于環網中，那么后臺監控計算機系統可以很快的將報警信號發出來，并且對故障范圍和故障類型進行分析和判定，然后將編制好的故障邏輯程序給啟動開來，進行自動診斷和隔離，當然，隔離也可以采取手動方式來進行，這樣斷電的時間和范圍就可以得到最大程度的縮短和減小。

通常情況下，主要有四類故障容易發生于10kV配網內，分別是進線失電故障、聯絡電纜故障以及負荷側出線故障和開閉所或開關站母線故障等。后臺計算機監控系統可以對配網中出現的故障類型和故障點進行合理判斷，然后將故障線路給隔離開來，對網絡進行重新組建，促使其供電得以恢復。按照這樣的原理來對故障進行隔離，首先拉開故障點線路兩頭的聯絡負荷開關。那么就有電存在于一側線路中，這一側線路依然帶負荷運行，將另一側線路相應開環點處的負荷開關給合上，這樣運行狀態依然是帶負荷的。后臺計算機監控系統借助于事先編制好的計算機程序語言來進行故障的自動隔離和診斷，實現了自動化。

4、配電自動化實施中應注意的問題

一是通信可靠性與經濟性：配電網自動化系統的主要功能是對配電網運行狀況進行實時監控，保證配電網運行的安全性和可靠性，具體來講，配電網構架完善狀況以及配電設備自動化程度決定著電網供電的可靠性，而利用配網自動化終端則可以實時監控線路配電設備。只有擁有了可靠的通信，才可以促使主站有效聯系到配網自動化終端，目前最為可靠的通信技術是光纖通信。

二是在戶外運行方面：如果是戶外運行的配電線路設備，那么就需要較高質量的開關主設備、遠動設備以及通信終端設備等，需要對一些指標重點考慮，比如溫度、濕度、抗風沙等，需要科學設計電子設備、認真篩選元器件等等。

三是在電源方面：配電線路上的電源具有非常大的作用，它促使開關和監控單元進行工作，當線路失電后，將蓄電池啟動，開始供電；當線路處于正常供電狀態，那么取電工作就由電源變壓器來實現。

5、結語

通過上文的敘述分析我們可以得知，因為10kV自動化配網技術具有一系列的優勢，目前已經被廣泛應用于各個領域內，并且人們也開始大力研究10kV自動化配網技術，自動化配網技術已經日趨成熟。本地區應用的10kV自動化配網，有著較好的供電規模，在這么長時間的運行過程中，能夠穩定可靠的運行，并且有著十分優越的性能。

參考文獻：

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