解決配網自動化開關設備綜合供電的問題

摘 要：隨著配網自動化建設日趨完善，配網自動化開關覆蓋率逐漸增長，對自動化開關的調試、檢修、更換工作也越來越繁多復雜，這些工作都需依靠供電來完成，但是，自動化開關設備的內置電池電量有限，內置電池電量很快用完，從而影響著設備調試工作，影響著電網運行的可靠性，影響著居民的生活。面對配網自動化開關內置電池供電不足的問題，本文將針對設備保供電問題進行深入分析。

關鍵詞：配網自動化開關 調試 航空插頭 供電裝置

一、名詞解釋

1、配網自動化開關設備

定義：配網自動化開關設備主要包括：智能柱上斷路器和智能柱上負荷開關。通過使用智能柱上斷路器和智能柱上負荷開關將饋線分成若干區段，實現對饋線的分段監測、控制，同時應用線路分段故障隔離技術，使線路設備保護與變電站保護進行有效的配合。

2、自動化開關控制器（FTU）

定義：自動化開關控制器（FTU），是實現對開關本體進行測量、控制、監測和保護，并與主站進行通信的二次核心單元。

3、自動化設備的檢修調試及時率

定義：自動化設備在計劃周期內完成檢修調試的數量與計劃檢修調試設備總數量的比值，稱為自動化設備的檢修調試及時率。

二、配網自動化開關設備調試檢修的缺點

1、配網自動化開關設備大部分FTU內置電池電量不足，

由于FTU內置電池電量不足，導致無法進行調試檢修，其中有原因一是在調試過程中因為FTU通訊模塊未能順利與配網主站保持通訊，其二是繼電保護模塊參數未設置正確而影響動作等情況，還有原因是由于運輸、倉儲等原因，FTU內電池電量有所消耗從而導致不足，所以僅依靠FTU內置電池基本不能在停電當天完成對自動化開關的調試、檢修任務，如此將大大降低自動化設備的調試及時率。

2、配網自動化開關設備電源插頭的獨特性

目前自動化開關設備FTU的電源插頭多采用專用航空插頭，插頭型號各不相同，各種航空插頭。而我們常用的電源插頭多為二角或三角的插頭。

三、配網自動化開關設備調試檢修及夜晚綜合供電等方案的制定

我們決定研制一個綜合供電裝置。具有自供電功能，同時還設有多個接線端口，另外安裝上斷路器、接觸器、電流表、電壓表等進行時時監控設備運行狀態等具有多功能裝置。

（1）綜合供電裝置的元件分析

1）裝置的功率儲備分析

為提高對普通用電設備的適用性，在裝置功率儲備分析部分，我們小組把裝置供電負荷分為兩部分，第一部分是饋線自動化開關、第二部分是日常使用的手持電動工器具、夜明燈等。

①在饋線自動化開關調試過程中，FTU所需電能主要用來對下列設備提供電能：FTU內微電腦；FTU通訊模塊；斷路器彈簧自動儲能電機。

其中，根據廠家說明書以及詢問廠家，饋線自動化開關功耗統計如下：

可見，功率最大“北京雙杰”生產的饋線自動化開關，功率為81W。

而對于手持工具部分功率統計如下：

假設現場需要同時給兩盞大功率照明燈及饋線自動化開關供電，經過計算可知，裝置需提供最大功率為2.162kW，最大電流為9.83A。計算過程如下所示。

公式4-3裝置最大負荷功率計算公式 公式4-4裝置最大電流計算公式

2）插頭分析

用電設備插頭多為兩腳插頭和三腳插頭，為提高本裝置對各種用電設備的適用性，除了提供可轉換的航空插頭外，電源輸出端還將設計成含有兩腳插頭、三腳插頭的插座以及接線端子的面板。

3）便攜性分析

按照兩名男性員工共同搬運計算，則裝置重量不可超過100kg，當裝置重量為100kg時，一天搬運該裝置不可超過400次；一天不可搬運該裝置步行超6km。為了提高設備的便攜性，除了裝置設計重量不超過規定值外，我們小組將重量目標設定為50kg以內。同時，還將為設備加裝滾輪機構，進一步提高其便攜性。

4）尺寸分析

為了使“綜合供電裝置”滿足各種工程車輛的運載要求，根據木桶原理，“綜合供電裝置”長和寬，必須少于輕型皮卡尾箱的長和寬；高度的一半必須小于輕型皮卡尾箱的高度，以防止重心過高，摔出尾箱。

經過測量，“綜合電源保障裝置”長度不得長于1.3m，寬度不得寬于0.7米，高度不得高于0.8米。

5）各部分裝置匯總、畫線路圖、制作

將已購置的模塊組裝連接后的綜合電源保障裝置效果如圖3-3所示。

圖中各標號分別表示：

1—電壓表；2—電流表；3—急停按鈕；4—總開關；5—接觸器；6—分路開關；7—帶電指示燈；8—接線端子；9—插座；10—刀閘；11—電源側伸縮線盤；12—負荷側伸縮線盤。

五、總結

該配網自動化設備綜合供電裝置具有以下優點：

（1）提供了充足的電源：本裝置創新采用轉換插頭轉換為各種航空插頭，首次實現了對自動化設備安全可靠的臨時供電，而且對于不能打開箱體的自動化設備也能實現安全可靠的臨時供電；

（2）規范了安全用電：通過航空插頭完美匹配各種型號的自動化設備，結束了“火零直取”的不規范做法，是本次我們努力朝著本質安全大步邁進的一大體現；

（3）達到“一專多用”效果：既能給自動化設備供電，又能給試驗設備甚至停電的夜晚供電“光明”，還能做負荷開關的邏輯試驗。

（4）達到安全文明施工要求：本綜合供電裝置的研制，也解決了以往施工現場臨時用電線路錯綜雜亂的現象，達到擺放整齊有序。

（5）可重復使用率高：由于使用的是鍍鋅不銹鋼面板，具有防風防雨防撞效果，搬運、運輸方便，有專門的存放室，并定期檢查其內部線路和器件，確保安全使用，提高重復使用率。

參考文獻：

（1）中國南方電網有限責任公司 《廣東電網公司地區供電局人機工效管理標準》 中國電力出版社， 2009.5

（2）中國南方電網有限責任公司《中國南方電網有限責任公司電網建設施工作業指導書：第3部分 配電線路安裝部分》 中國電力出版社， 2006.8

（3）中國南方電網有限責任公司 《中國南方電網有限責任公司電力安全工作規程》中國電力出版社， 2015.7

（4）中國南方電網有限責任公司 《安全生產風險管理體系》中國電力出版社， 2016.2

（5）中國南方電網有限責任公司 《電網工程建設員工安全施工行為規劃手冊》中國電力出版社， 2008.7

作者簡介：

林振國（1989-），男，漢族，廣東省湛江市雷州市人，現供職于廣東圣輝電力工程有限公司，職稱：助理電氣工程師，學士學位.