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浅谈县城配电网自动化技术的应用与改造

2020-09-10邹雪莲

看世界·学术上半月 2020年5期
关键词:改造应用

摘要:随着社会的不断发展进步,电网自动化已成为电网的发展趋势和方向,配电网作为电力网的重要组成部分,对提高供电质量和供电可靠性起着至关重要的作用,本文论述了县城配电网自动化的相关问题,分析了采用新技术和新设备的措施,尽可能提高电网自动化水平,即使现有条件不能实现自动化,也要按照电网自动化要求配置设备或预留接口,打好电网自动化基础。县城配电网自动化建设应以发展的眼光,制定出配网自动化宏伟蓝图,积极采用新技术、新产品,有计划有步骤的搞好县城配电网建设改造,为提高供电质量和供电可靠性奠定坚实基础,争取早日实现配网自动化

关键词:配电网自动化;应用;改造

配电网自动化研究与应用已成为一个多学科技术的综合性系统,1996年部颁DL/T599《城市中低压配电网改造技术导则》和《城市中低压配电网改造技术导则的实施情况及补充意见》,对城市配电网自动化提出了明确规定和要求:配电自动化应包括变电所内自动化、配网自动化、用电负荷监控、用电抄表计费、配电网地理信息管理系统(GIS)、数据库、配网规划等内容;配电网络自动化分为电缆网络自动化和架空网络自动化二大类;配电网络自动化的实施基础是必须具备网络负荷的可转移性、网络设备的可靠性、自动化设施的可靠性、自动化设施的可维护性、自动化设施接口的标准性。

县城配电网一般采用单电源辐射网络,线路之间缺少必要的聯络手段,往往一条线路故障或停电,就造成大面积停电。不少配电变压器没有无功自动补偿装置,功率因数低、线路损耗大,末端电压低。县城配电网一般没有安装任何自动化监控和远方操作设备,分支线路的停送电和变压器的停送电,主要靠调度值班人员通知供电值班员到现场进行人工操作,线路故障时,要靠供电值班员沿街查线,直到发现问题才能处理。

县城配电网的现状与配电网自动化的要求差距很大,要实现县城配电网自动化,还有相当大的工作量,需要相当长的时间,解决相当多的矛盾,克服相当多的困难,但如不及早着手配电网自动化的前期工作,必然改造投资的被动性和重复性,笔者认为应从以下几方面考虑,统筹安排,搞好试点,逐步实现配网自动化。

一、编制县城电网发展规划并因地制宜的制定配电网自动化实放方案:

县城电网规划作为县城电网的发展方向和目标,应请有关专家编制或指导编制,使电网逐步达到国内甚至图际先进水平。电网发展规划作为指导性意见一般不具体到细节问题,特别是中低压配电网,由于面积广、设备多、变化快,规划中不可能很细致全面的考虑,因此县级供电企业必须在电网规划的基础上,因地制宜的制定出切实可行的县城配电网自动化规划实施方案,并注意以下几点:

(一)关子配电网电压等级选择问题

《城网导则》指出:城市配电网分为高压配电网(110kV、35kV)和中低压配电网(10kV、0.4kV),从目前情况来看,县级城市采用35kV及以上电压等级作为配电主网显然不太切合实际,应以 11OkV和35kV为主供电源,以10kV为中压配电主网,以0.4kV低压配电主网较为合适,但因投资庞大、范围太广而无法实施,县城电网范围较小,如进行大规模城网改造时选用20kV电压等级作为配电主网,是比较合适的,但因无定型产品,实施的可能性不大,建议国家有关部门对此抱以积极的态度,在县城电网改造时进行实施,并在适当时机予以推行。

(二)关子配电网主网模式的选择

配电网络自动化分为电缆网络自动化和架空网络自动化,它们的要求也有所不同,因此选择合适的配电主网非常重要,由于县城电力网是介于城乡电网之间的一种特殊模式,在确定配电主网模式时,必须因地制宜,把供电区划分为若干个区域,根据不同情况选择使用电缆网络或架空网络。

(三)关于配网自动化配合问题

所谓电网自动化即:利用现代电子、计算机、通讯及网络技术,将电网的在线数据和离线数据,电网和用户数据,电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现电网自动化和管理自动化。但由于受资金和多方面因素影响,不可能一步实现县城电网自动化,因此在配电网建设改造时,应有超前意识,制定出配网自动化和改造方案;要求配电主网线路实现“三分段、四连接”式的手拉手供电,加装自动化开关设备,配电系统智能控制装置,做到线路故障时能迅速自动检测故障,自动隔离故障段。自动恢复非故障区供电,建立相应的通信通道,配置“四遥”功能(遥控、遥测、遥信、遥调),至少应考虑四遥接口问题,待具备条件时,接入电网自动化、调度自动化、MIS、 GIS、等系统。

二、以规划方案为依托,积极采用新技术逐步提高配网自动化水平。

配网自动化是一项综合技术的应用,涉及一次设备(如断路器、刀闸)、二次保护装置、电源、 RTU监控、配网自动化软件、通讯等一系列问题,受诸多因素影响,因此不可能一蹴而就,县级供电企业应在电网规划指导下,制定出配网自动化整体改造方案,并根据城市改造和经济能力有计划的逐线路、逐街道进行改造,下面举例说明:

如图所示为某条街道的10kV线路自动化方案示意图:甲、乙分别为两个不同电源。A、B、 C分别为线路的三段,DLl为出线断路器,DL2为重合断路器(简称重合器),DL3为分段断路器(简称为段器),DL4为联络重合断路器(简称联络器),正常运行时,DLI、DL2、DL3分别在合闸位置,DIP在分闸位置,线路A、B、C段由电源甲供电,电源乙为备用电源。

1)、A段发生故障时:出线断路器DLl跳闸、重合、跳闸闭锁。重合器DL2检测到DLl失压, T秒后跳闸闭锁,将故障段A隔离;联络器DL4检测到DLI失压,T+N后合闸成功,非故障段B、C恢复供电。

2)、B段发生故障时,重合器DL2跳闸、重合、跳闸后闭锁,非故障段A正常供电,在重合器DL2跳闸期间,分段器DL3计数一次分闸并闭锁.将故障段B隔离;联络器DL4检测到DL2失压,T秒后合闸成功,非故障段C恢复供电。

3)、C段发生故障时,重合器DL2跳闸,非故障段A正常供电,在重合DL2跳闸期间,分段器DL3计数一次并分闸闭锁,重合器DL2重合闸成功,非故障段B恢复供电;联络器DL4检测到 DL2失压,T后合闸于故障上,分闸、重合不成功,分闸并闭锁,将故障段C隔离。

上述方案保护配合相对简单,单凭一次设备的相互配合就可以完成故障的隔离与网络重合,供电可靠性高、投资相对少,以后可根据整个县城电网自动化系统的需要扩充通讯通道,与自动化系统联成一体,避免投资浪费。

对配电变压器和低压网络(0.4kV)也应考虑新技术的推广,考虑自动化设备的配置,如低压配电网的无功补偿装置,已有自动化定型产品,可以在新增配变和配变改造时一并考虑,重要地段的0.4kV线路也可以考虑相临配变间的加装联络开关。以保证一台配变故障或检修时的0.4kV供电问题,优先采用新技术和新设备,尽可能的提高电网自动化水平,即使现有条件不能实现自动化,也要按照电网自动化要求配置设备或预留接口,打好电网自动化基础。有计划有步骤的搞好县城配电网建设改造,为提高供电质量和供电可靠性奠定坚实基础,争取早日实现配网自动化。

参考文献:

[1] 刘健, 倪建立, 邓永辉. 配电自动化系统(第一版).

[2] 冯庆东,毛为民. 配电自动化技术与工程实例分析. 北京:中国电力出版社,2007.

[3] 常万福,农村用电规划设计与配电自动化. 北京:兵器工业出版社,2001.

[4] 林功平. 配电网馈线自动化解决方案的技术策略. 电力系统自动化. 2001 .

[5] 叶世勋. 现代电网控制与信息化. 中国水利水电出版社,2005.

作者简介:

邹雪莲( 1974年- );电气工程高级讲师。

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