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配电电缆自动化改造方案的分析_5151doc

配电电缆自动化改造方案的分析
作者:未知 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2009-11-4

  [摘要]文章分析城市配网中的问题,对配电电缆网自动化系统的功能进行阐述,在实施架空配电线路自动化改造后,提高电缆配网的运行水平。
  [关键词]城市配网;电缆网自动化;分析
  [作者简介]毛远翱,广州供电局工程师,研究方向:电力系统及其自动化,广东 广州,510000
  [中图分类号]TM76
  [文献标识码]A
  [文章编号]1007-7723(2009)08-0073-0003
  
  一、配网现状分析
  
  某城区现有10kV架空配电线路数百条,配电变压器过万台,柱上开关千余台,电力电缆千余条,开闭所120余座,部分实现了配电自动化系统。该系统安装分段开关、联络开关和与之配套的FTU数百台。近年来,配电网自动化系统在日常电网的运行、检修和处理电网事故的过程中发挥了巨大作用。通过几年的实践,认识到配电自动化系统的建设既要立足当前,又要着眼长远。要将城市电网规划纳入国家电网发展的整体规划,做到网架结构合理,自动化功能配置合理,通信方式适合。
  实施架空配电线路落地后的自动化改造,面临着新技术、设备、施工和资金等方面的困难。在电缆化线路自动化改造过程中要着重对以下关键技术进行研究:(1)针对城市电网的特点做好一次电缆网架的规划和设计;(2)规划设计方案做好一次设备,如环网柜、电缆分支箱、开关站的选型与自动化控制终端的电气接口、技术参数选择;(3)对落地后的自动化终端设备结构、防水、防潮等进行研究,确定其使用条件和运行、维护规范;(4)针对电缆化线路的运行特点合理配置自动化系统功能;(5)对配电自动化的通信组网方式进行研究,确定适宜的自动化通信方案。
  
  二、自动化系统基本功能
  
  配电电缆网自动化系统是配电网自动化系统的一个子系统,将来要纳入生产管理平台。系统设计全面遵循IEC 61970/61968国际标准,以SCADA为基础,以配网调度作业管理为核心,全面提高配网调度管理水平。电缆配电网的自动化系统主要功能与架空线自动化系统基本相同,但要有所侧重和区别。
  
  (一)数据采集、实时监控与操作功能
  全面支持配电子站与环网柜监测装置(DTU)的数据通信、处理和交换;提供智能和灵活的故障恢复策略,可以提出多种恢复方案进行人工选择,尽量避免直接控制,进行故障恢复;通用、快速、灵活,可以处理多点故障。
  
  (二)针对电缆化线路设定一些特定功能
  在环网柜中开关不能配置刀闸,对于开关的合/分状态应增加状态指示装置;对于电缆分支线路应增加检测,避免形成合环;对于形成故障的分路开关应增加锁定功能。
  
  三、配电网厂站及终端设备的自动化
  
  (一)配置原则
  配网电缆化后,因电缆馈线引起的故障很少,沟道敷设的电缆多年也不会发生故障。直埋电缆容易遭受外力破坏而引起事故。电缆化配电网的故障则主要来自用户侧,如过电流、过负荷等。
  根据电缆化配电网的这些特点,相应的自动化配置和功能也要与之相适应。配网自动化要以配网正常运行的监测、调度控制以及主产管理为主要目标,进行相应的功能配置。对用户侧设备要实施监测,有关信息能准确上报,系统可以判断出故障区段和故障用户线路。可以采取各种灵活方便、快捷可靠的方式隔离故障,恢复供电。不宜为追求自动快速隔离故障和恢复供电而改造大量设备,投入太大的资金,要以实用为原则。
  
  (二)配网变电站、开闭所的自动化
  变电站、开闭所是10kV电缆配网的电源点。变电站一般采用综合自动化装置实现自动化。要将变电站10kV馈线的遥测、遥信,事故、故障信息送到配网调度主站,实现运行监测。变电站10kV馈线的出线开关调度权设在配网调度中心,以便统一调度和处理故障。设在变电站操作队的控制操作,由配网调度下令操作。
  采用断路器的开闭所(K形配电站),最好采用综合自动化装置。所有遥测、遥信,事故、故障信息接入配网调度主站,主站实现对开闭所的调度遥控。
  采用负荷开关的开闭所(P形配电站),通过环网柜监测装置(DTU)实现遥测、遥信及事故监测(过电流等),负荷开关所配熔断器要有辅助接点,熔断器熔断后信息可以上报。所有信息接人配网调度主站,主站实现对开闭所的调度遥控。
  
  (三)环网柜的自动化
  环网柜是电缆馈线实现分段和互联的节点,也是电缆环网实现自动化的终端现场。没有终端现场的自动化,就没有电缆环网的自动化。
  采用断路器的用户室/环网柜,最好采用综合自动化装置。不具备安装综合自动化装置的,可以采用DTU装置。所有遥测、遥信及事故故障信息接入配网调度子站/主站,主站实现对环网柜的调度遥控。
  采用负荷开关的环网柜,可采用DTU装置实现自动化,实现环网柜的遥测、遥信及事故监测。负荷开关所配熔断器要有辅助接点,熔断器熔断后信息可以上报,用于判断故障。负荷开关应具有电动操作机构,以便主站实现对开闭所的调度遥控。DTU除了上传相关信息,还要就地清晰地指示出故障线路,方便事故检修。
  简单的自动化是给环网柜各进出线安装故障指示器,各线缆故障信息就地显示,也可以上传,这种方式不能实现正常的运行监视。
  
  (四)环网柜与DTU的接口
  1.环网柜开关要具有电动操作机构,操作电源也可以是AC220V、DC24V、DC220V等。
  2.环网柜要提供自动化设备的安装位置,用于DTU和PT的安装。
  3.在环网柜进出线侧建议加装环氧树脂干式PT,群带熔断器,作电源和测量用。PT电源输出为AC220V,视在功率为800 v·A;PT测量输出为ACIOOV,精度为0.5级。PT要封闭安装,利于安全和维护。
  4.停电后需要操作的环网柜需加装电池,电池容量按时间要求确定。
  5.环网柜每个开关提供位置辅助接点一个,
  74接地刀辅助接点一个。负荷开关配套的熔断器应该提供辅助接点一个。
  6.每条进出线加装两相保护CT(A、C相),精度为2~5级。
  7.DTU与环网柜安装时要良好接地,接地电阻小于10Ω。
  
  (五)电缆沟道的监测
  配电网电缆一般以沟道敷设和直埋为主,电缆线路运行中很少发生故障,大部分线路故障与外力破坏有关。因此,在自动化系统的设计中应重点加大电缆运行监测功能。

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