10kV架空线路配电自动化应用解析

10kV架空线路配电自动化应用解析

沈龙茂 吴娟丽

智方工程设计有限公司武汉分公司 武汉 430000

摘要：10kV架空线路采用配电自动化设备可以对发生故障的线路进行自动式隔离与自动式恢复，最大程度上提升了10kV架空线路的可靠性和自动性。本文对配电自动化的技术原则及在10kV架空线路上的应用现状、技术实现等进行了总结和分析，希望能更好的提高配电线路的稳定性。

关键词： 10kV架空线路；配电自动化；应用

1　配电自动化 　

中国目前的配电网很薄弱，绝大多数为树状结构，且多为架空线，可靠性差，损耗高，电压质量差，自动化程度低，因此加强配电网的建设是当务之急，近几年大量进行的城网、农网改造提供了巨大的市场机遇。采用信息技术，对配电系统的安全可靠运行，提高管理水平，降低损耗具有重要意义。目前，配电自动化还没有一个明确的定义。在电力系统一般把这4个方面的内容统称为配电管理系统。事实上，4个方面的内容相互独立运行，它们之间的联系十分密切，特别是信息的搜集、传递、存储、利用是相互影响的。分步骤地从纵向和横向两个方向逐步实施和完善。在供电企业内，它属于一个信息管理系统。

2 配网自动化的技术原则

2.1可靠性原则

在配电自动化管理运行中遵循可靠性原则，就是保证用户安全用电的关键因素所在；为确保用户用电的可靠性与安全性，工作人员应选择安全可靠且质量合格的电力设备，并运用可靠的计算机网络通信系统，对配电网的各项管理进行合理设计布局，从而实现配电网的自动化与规范化管理。因此，配电网络必须具有可靠的电源点（双电源进线，备自投、变电所自动化）、具有可靠的配电网网架（规划、布局、线路）、具有可靠的设备（一次智能化开关，二次户外FTU、TTU）、具有可靠的通信系统（通信介质、设备）、具有可靠的主站系统（计算机硬件、软件、网络）。

2.2分散性原则

由于配电网的地域分布性特点，建立配网自动化系统希望功能分散、危险分散，采用具有智能的一次设备（如重合器），故障可就地解决。对于县级规模的配电网，复杂性并不高，提高可靠性供电，通常双电源即能满足实际要求。为进一步提高整体系统的安全可靠性，主站软件功能分散，以SCADA为主体的实时监控功能独立运行，以GIS（地理信息系统）为主体的在线管理功能独立运行，电网分析计算功能独立运行，各功能间内核（数据库、微内核调度等）一体化设计，保证信息的可靠、高效、优质共享。

3 当前10kV配网自动化的应用现状分析

　　伴随着各项技术的发展与更新换代，配电网技术也逐渐向自动化方向发展，更是未来配电网的主要发展趋势。电力事业的发展已经有很悠久的历史了，在很早的时间前，人们就已经意识到电网的潜在危险，并不断在此事业上进行探索与研究。通过探索电网的特征与结构，不断再做着完善电网系统的改造与研究。在1990年的时候，我国就已经开展过关于电网改造的研讨会议，会议上也明确了配电网是电力系统的重要部分，针对存在的隐患与危险，也提出了改造电网的目标。为此，供电部门与电力企业也是积极响应国家的号召，提出了进一步完善配电系统，保证配电网的供应质量，满足人们对于配电网的高要求。

　　因此，实行配电网的综合改造一直以来都是电力企业的热门话题，配电自动化也是改造电网的主要发展方向。由于我国很早就已经形成了相关的配电网规定，因此只能在原来的基础上继续改造，所以要从实现自动化的配电网目标开始，工作开展相当困难，再加上受到很多技术、环境以及经济上的限制，电网自动化改造进度堪忧。

4 10kV架空线路配网自动化的技术实现

4.1 供电方式与一次设备

因受地区与经济发展等因素的影响，我国配电网的改造主要分为大中城市与农村电网两个方面进行，其中城市电网一般以电缆网的方式为主，而农村地区则为架空线的方式为主。而电源点、线路开关设备与架空线是决定农村配电网供电方式的主要因素，将电源点与网架以不同的方式组合起来，就构成了多种多样、类型丰富的供电方式。而线路开关设备则有环网柜、重合器以及分段器、断路器、符合开关等几种设备，这些设备也为配电网提供了功能丰富的供电方案。城市电缆网主要采用的则是环网柜做配电主设备线路的方式。但需要特别注意的是架空网匹配网自动化的优劣，包括停电次数与时间的控制，恢复供电的时间等目标。而实际上，架空线方式的配网有很大的故障隐患，用过重合器隔离的方式，进行统一规划，分步实施，确保及时切除故障，减少停电次数与时间，保证供电安全、稳定。

4.2配网自动化设备的分析与选择

FZW28-12（F）型用户分界负荷开关在引进国内的配网领域中产生了很大的反响，该设备主要用于10kV及空线的配电线路T接用户入口处，就可以实现有自动隔离用户区域内的单向接地故障与相间短路故障等，避免了单用户线路以及设备故障影响到整条馈线，确保了同一线路上的用电安全。这也是目前我国10kV馈线电路最为理想的解决方案，进一步提高了配网自动化。其次，VSR3-20WS4B型号的多回路开闭器通常被用在10kV的城市电缆网建设与改造中，主要用于馈线负荷分段与多电源联络。其工作原理主要是通过真空的形式作为灭弧介质，以SF6气体为绝缘介质，不仅能保证绝缘性与密封性，且体积小、结构紧凑，有较高的耐腐蚀性，是目前较为安全可靠的设备。不仅如此，该设备还具有自动隔离分支线路的相间短路故障，减少停电次数与时间。

4.3配网线路的接线方式

配电网自动化运行的核心部分就是配电网络的机构，同时其也是配网自动化的基础。而针对我国大型城市的电网规划要求，城镇架空线路的设置应采取环网布置开环运行的方式，利用柱上自动分段器把线路三分段三联络。而农村架空线则没有进行规定，一般采用的是三分段单联络的方式，对主干线进行重新的确定后，再将联络的线路确认为主干线，采用150mm²的导线，进行合理的分段。

5 配电自动化在10kV架空线路上的应用展望

我国在重点城市核心区开展了配电自动化和10kV架空线路配网调控一体化智能技术支持的系统建设，使区域供电可靠性、电网运行效率和电能质量得到了全面提升。还需解决在通信（通信设计、通信方式、通信规约）、开关设备和终端设备方面的技术问题，在未来发展中，应做好以下几个方面的工作： 进行方案比较，做好每一步规划，全面考虑、因地制宜；充分利用计算机网络，实现资源共享；提高技术性能和设备质量；实现配电自动化的标准化、规范化，并加强管理；目前的配电网分析软件还不是很成熟，需投入资金加强软件开发；科技是第一生产力，要做好科研、制造和工程的相互结合；人才是当今社会各公司、各企业最不可或缺的组成部分，因此，必须加强人才培养，做好培训工作，以满足10kV架空线路配电自动化的需要。

配网自动化在10kV配网中不仅能解决很多传统配网线路的问题，还是保证配网安全正常运行的重要技术。伴随着电网技术的发展，更多的新技术将会应用到配电网中，相信更加能够实现配电网安全与经济性的要求。

参考文献：

[1]浅谈10KV自动化配网的设计与应用[J]. 王小龙. 信息化建设. 2016(07)

[2]配网自动化技术的分析应用[J]. 刘怀远. 农村电气化. 2019(12)

[3]配网自动化故障定位问题的研究及应用[J]. 刘玉宝. 通信电源技术. 2019(12)

[4]配网自动化的建设与运行[J]. 王青. 电子技术与软件工程. 018(01)

[5]电力系统配网自动化的探讨[J]. 钟惠鹏. 硅谷. 2013(23)