10kV配網自動化設計和施工的要點分析

劉柱文

摘 要 隨著現代智能化系統的不斷發展，電力網絡當中對于自動化技術的應用范圍也在逐漸擴大。配電網是電網當中重要的部分，其承擔了電力運輸過程中的配發職責，將自動化技術應用在配電網當中能夠對各類事故進行實時監測，并提高事故維修效率，保障配電網運行的穩定性和安全性，進而提升局部電力供應質量。本文即是對10kV配電網的自動化進行研究，首先探討了配電網自動化系統當中的組成結構，然后以廣州為例說明了10kV配電網自動化的設計方案，最終闡述了設計方案的施工要點。

關鍵詞 10kV配網；自動化系統；設計方案；施工要點

中圖分類號 TM7 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）160-0188-01

配電網是整個電網當中的關鍵結構，隨著國內電網整體的自動化改造工程的不斷深化，配電網的自動化系統設計和施工也在逐漸推廣。這種自動化技術能夠有效提升10kV配電網運行過程中的速率、穩定性以及安全性，也能夠保障對事故的自動化監測，給維修工作帶來了巨大的便利，從而提升了配電網管理工作的效果。

1 配電網當中自動化系統的組成

從總體上來看，配電網的自動化系統總共包括了3個部分，分別是主站控制系統、子站控制系統以及終端控制設備。其中主站控制系統主要包括了SCADA操作系統，并且還配備了針對于各類故障監測的相應軟件，這些軟件均與配電網當中安裝的攝像頭、傳感器等相連，進而對故障數據進行實時接收和處理。子站內的控制系統則主要對配電網當中各個監控設備和傳感器進行控制，并對各線路的控制開關進行管理。同時子站系統內還具有遠程傳輸功能，將監測過程中產生的各類數據直接傳輸給主站，這樣可以有效節約主站的信息通路，提高數據傳輸的效率。終端控制設備是指當前配電站內安裝的一次和二次設備，這類設備的功能就是對系統進行操作，并且使監控數據能夠轉變為畫面，從而使管理人員對事故的檢測更加直觀[1]。

2 廣州10kV配電網自動化設計方案

在配電網的自動化改建過程中，由于其不僅增加了相關控制設備的安裝量，同時也依賴于自動化控制技術從而能夠擴大配電網覆蓋面積，因此10kV的配電網自動化改造工程的復雜程度較高，在施工前必須對其施工方案進行優化設計。我國廣州是國內經濟發展較快的地區，因此其配電網的自動化改造工作實施較早，加之當地電力工程設計技術的完善，也使得10kV配電網自動化設計方案趨于成熟。在實際建設過程中，廣州將10kV配電網工程設計分為了3個階段，其具體如下所述。

2.1 對自動化改造各階段地區設計

現代配電網自動化改造工程是一項復雜且周期較長的工程，所需要投入的資金量非常大，但是在初期使用時其所帶來的產出效益卻相對較低，因此任何地區的電力部門想要在短期內實施10kV配電網的自動化改造是不可能的。為此廣州將10kV配電網的改造設計共分為 3個階段。第一個階段是對天河區、海珠區以及越秀區的配電網進行改造，因為這3個地區內10kV配電網的一次設備的安裝和使用結構最為合理，并且轄區內包含了電力用戶數量也較多，因此對這一地區進行第一階段的設計。第二階段則是對荔灣區、蘿崗區、白云區以及黃浦區這4個進行改造，這部分地區的交通較為發達，因此對供電的穩定性需求較大。第三階段則是對廣州番禺、花都、增城以及從化等市中心地區的電網進行改造，這樣選擇的原因在于先對外圍配電網自動化施工方案進行設計，這樣可以保持市中心供電的穩定，并且可以將市中心的配電網設計與前兩個階段向結合，提升其施工效率，降低對市中心供電的影響[2]。

2.2 對自動化10kV配電設備的選擇設計

在對自動化配電設備的選擇進行設計時需要注意，應該結合當地的氣候條件選擇適當的進行選擇。廣州地區屬于臨海地區，氣候以亞熱帶海洋性氣候為主，全年潮濕度較低。在設備選擇設計時應該根據設備安裝當中濕度最大的數據進行選擇，保證電氣設備的耐潮強度，避免自動化設備安裝后出現因潮濕短路或線路老化的情況。同時，廣州地區的土地使用面積有限，也就使得其住宅區的建筑距離過近，為了避免自動化設備噪聲對居民的影響，在選擇設計當中應該對居民區內設備的噪音進行有效的控制[3]。另外，還應該針對廣州每年當中的最高潮濕度來選擇自動化設備當中的絕緣設備，使其能夠在潮濕的情況下保證自身絕緣性。

2.3 對自動化10kV配電網線路的設計

線路的設計能夠有效保證10kV配電網運行的穩定，并且保證電力輸出正常。首先需要對導線的直徑進行選擇，由于在自動化改造后，配電網當中的可通過電流量會有所提升，因此應該選擇導線直徑較大的型號，這樣可以保證高峰期供電需求。對于變壓器的電容也應該進行有效的設計，根據具體安裝的位置選擇不同的型號，避免設備的浪費。

3 10kV配電網自動化施工要點

3.1 施工網絡的確定

在10kV配電網自動化改造施工期間，首先應該對該配電網的改造后網絡結構進行確定，這樣能夠有效提升施工效率，降低施工過程對于原配電網設計的干擾。對配電網當中的線路長度和直徑進行控制，降低供電壓力，同時也減少供電過程中因線路過長導致的電能損耗問題。

3.2 10kV配電網構架建設

配電網構架是其建設的基礎，根據現代配電網絡構架研究顯示，應該在各配電站之間構建輔助構架網絡，即在某一配電網因故障導致運行停止后，其周圍的配電網則可以起到輔助傳輸的作用，這樣就可以有效應對城市中大面積停電的問題。這種構架主要包括10kV環網、輻射網絡兩大類，其中環網主要應用與高負荷運行中心內的配電網當中；而輻射網絡構架則適用于市區內專供配電網當中。在施工過程中還需要注意對線路最大負荷值進行控制，從而確保設備的安全性[4]。

3.3 10kV配電網當中單元網絡的施工

電纜單元網格模式是當前10kV配電網的主要建設形勢，而這一模式在進行自動化改造施工當中不僅會在增加施工量，同時做建設的電纜化管理站所占面積也較大，影響線路的鋪設。因此，在實際使用過程中一定要根據施工地點的具體情況選擇單元網絡的施工形式，其中包括了雙環單元、單環單元、多環單元等。每一個單元在施工時均需要安裝一個變壓器、兩個電纜線柜。

3.4 10kV配電網電桿的施工

電桿是配電網當中支撐線路的結構，其穩定性直接影響了整個線路的穩定性。在實際施工過程中可以分為直線型、繃直型，主要與電桿本身的材料和施工密度有關。在近郊當中搭建電桿時要重點注意，在施工前要在施工地點周圍建立保護性圍欄，并與市政管理局取得聯系，了解施工地點周圍的地下管道線路，避免在挖掘過程中損壞管道。在運輸電桿時需要利用小型吊裝機械，在吊運過程中應避免對周圍建筑的損傷，也許保證施工人員的安全[5]。

4 結論

10kV配電網的自動化改造已經成為了大勢所趨，在其改造設計時應該從施工階段、設備選擇以及線路設計3個方面進行，同時還需要注意各類施工要點，保證改造工程的順利完成。

參考文獻

[1]羅軍.10kV配網自動化設計和施工問題分析[J].通訊世界，2014（12）：49-50.

[2]陳杰.基于供電可靠性的10kV自動化配網設計分析[J].中國科技縱橫，2014（23）：157-158.

[3]伏磊.無功補償在10kV配電網自動化控制系統應用分析[J].數字技術與應用，2012（3）：11-12.

[4]劉永飛.10kV配電網無功優化自動化控制系統設計分析[J].科技創新與應用，2015（35）：171-172.

[5]蔣國鈞.基于供電可靠性探析10kV自動化配網的設計和應用[J].科技經濟市場，2015（8）：82-83.