10KV配網開閉所自動化的設計與實現

摘要：隨著我國社會經濟的飛速發展，實現配電網開閉所自動化也成為了電力部門的一項重要工作。本文首先主要以10kV配電網為例，在分析其特點、功能以及工作原理的基礎上，探討其自動化的設計與實現，以此來為日后智能化電網的實現提供一定的參考依據。

關鍵詞：10kV;自動化;開閉所

一、10kV配網開閉所自動化的作用

開閉所中一般設置3-5個間隔（單元），組裝于一金屬箱內，每個間隔配置開關、接地刀、PT、CT等，可以實現控制、保護、測量等功能，配合FTU實現運行參數上傳以及實現遙控、遙測、遙信等功能，相當于一個小型開關站。10kV開閉所是應用在10kV電力線路中起著對主線路分段以及控制各分支線路作用的開關設備，是伴隨著城市電網改造新興的電力設備，是10kV架空線路改為電纜地下敷設的配合設備。10kV開閉所具有體積小、運行可靠、功能全、擴展性好等特點，促進了10kV配網自動化的建設和發展。開閉所宜建于主要道路的路口附近、負荷中心或兩座變電站之間，以便加強電網聯絡，開閉所應有兩回及以上的進線電源，其電源應取自變電站的不同母線或不同高壓變電站，以提高供電可靠性。

二、10kV配網開閉所自動化的特點和功能

就目前10kV配網開閉所自動化的功能來看，除了能夠完成高壓電力的分配工作之外，還能夠對系統運行過程中發生的故障進行定位和隔離，同時還可以在網絡重構之后自動恢復供電。因此，為了確保開閉所的作用能夠在系統運行過程中充分發揮出來，必須確保其具有一定的獨立繼電保護性能，簡單的說，就是當系統運行過程中，某個電力元件發生故障而威脅到系統的安全運行之后，開閉所需要采取一定的措施對系統保護，確保用戶用電的安全，這也是10kV配網開閉所自動化的一個主要特點。就目前10kV配網開閉所所采用的接口來看，一般選用的都是Moden接口，利用此類接口，可以組成一個通信網絡，以此來對系統運行中涉及的所有設備進行實時監測，并根據接收到的數據報告進行命令和應答。一般來說，一旦10kV開閉所出現問題，控制中心就會及時發出報警，并自動閉鎖，待到問題解決之后，自動恢復供電。10kV配網開閉所的自動化可以自動對電路中出現的故障進行檢測，對故障進行定位以及隔離，并且可以在網絡重構之后自動恢復供電。

三、10kV配網開閉所自動化的工作原理

圖1給出的是10kV配網開閉所自動化系統圖，從圖中我們能夠看出，在整個配網系統中，開閉所占據了重要的位置，每一個項目都要經過開閉所。系統運行中一旦出現故障，變電所Q1和Q2就會及時將閘門關閉，待到問題解決之后，便會恢復供電。同時，變電所在接收到故障信息之后，會對其類型進行初步判斷，判斷該故障是否具備永久性，如果是永久性故障，那么變電所就會根據故障的實際情況自動進行跳閘，同時將出現故障的部位進行隔離。控制中心在接收到變電所發送來的故障信息時，會根據故障的實際情況展開針對性的解決措施，以此來確保用戶用電的安全性和穩定性。

圖1：：10kV配網開閉所自動化系統圖

四、10kV配網開閉所自動化的影響因素

就目前10kV配網開閉所自動化的設計與實現來看，其過程中存在很多影響因素，歸納起來，這些影響因素大致可以分為以下三個方面：

3.1自動化系統具有較高的可靠性

由于每個電力系統的運行環境不同，對于配網開閉所自動化的設計要求也不盡相同。因此，設計人員必須結合系統的應用環境，系統中各個設備的運行情況。比如說，在惡劣的自然條件下，系統的設備是否能夠始終處于穩定運行的狀態，確保其無論在什么情況下，都不會受到外界因素的影響。因此，在對開閉所的終端產品進行選擇的時候，應該確保其能夠通過高溫、低溫、抗電磁、抗干擾的檢測。

3.2開閉所自動化設計在10kV配網中的整體位置

從上文的分析我們已經知道，開閉所在整個配網系統中占據著重要的位置，其自動化能力的大小，直接關系著配網自動化目標的實現。因此，為了能夠將開閉所的作用充分發揮出來，對于自動化的設計應該具有全局性和前瞻性，要結合電力系統未來的發展需求，進行科學合理的設計。對于規模比較大的開閉所，除了要安裝必備的終端測控和保護設備之后，還應該加入相應的數據采集和處理功能。只有這樣，才能夠確保開閉所自動化的功能得到滿足。

3.3對應整體對開閉所進行改造

系統的全面性對于電力行業的發展具有重要意義，因此，在對開閉所進行創建的時候，必須做到對其基本特性和現狀進行充分了解與掌握，同時，還要進一步明確配網應用的具體環境，比如說城市的用電需求，人口的用電量等。只有將這些內容全面掌握，才能夠對開閉所進行合理設計，避免配電線路用電量的浪費。

五、10kV配網開閉所自動化的設計與實現

為了能夠更好的對10kV配網開閉所自動化的設計進行研究，本文選取了某市一家電力企業為例，對其所配備的開閉所在10kV配網中的作用進行分析。圖2給出的是供電線路的故障圖，從圖2中我們能夠看出，當開閉所內部分支線與母線之間產生故障的時候，開閉所會自動化檢測到與故障相關的數據，會將支線與母線所產生的故障電流切斷，保護斷路器。并在配電自動化的配合下，將故障點隔離，從而恢復供電，將停電的面積降到最小，保證了整個區域用戶的供電。

圖2：某供電線路故障圖

結語：

綜上所述，隨著我國電力行業發展腳步的不斷加快，配電網開閉所自動化的設計與實現也面臨著諸多問題。從本文的分析我們能夠看出，在當前10kV配網開閉所自動化的設計中，存在著諸多影響因素，為此，設計人員如果想要從根本上實現開閉所的自動化，就必須對這些影響因素綜合考慮，并結合開閉所自動化的功能和工作原理，對整個配電網進行科學、合理的設計，以此來進一步促進我國電力系統自動化發展目標的順利實現。

參考文獻：

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