淺談縣城配電網自動化技術的應用與改造

摘要：隨著社會的不斷發展進步，電網自動化已成為電網的發展趨勢和方向，配電網作為電力網的重要組成部分，對提高供電質量和供電可靠性起著至關重要的作用，本文論述了縣城配電網自動化的相關問題，分析了采用新技術和新設備的措施，盡可能提高電網自動化水平，即使現有條件不能實現自動化，也要按照電網自動化要求配置設備或預留接口，打好電網自動化基礎。縣城配電網自動化建設應以發展的眼光，制定出配網自動化宏偉藍圖，積極采用新技術、新產品，有計劃有步驟的搞好縣城配電網建設改造，為提高供電質量和供電可靠性奠定堅實基礎，爭取早日實現配網自動化

關鍵詞：配電網自動化;應用;改造

配電網自動化研究與應用已成為一個多學科技術的綜合性系統，1996年部頒DL/T599《城市中低壓配電網改造技術導則》和《城市中低壓配電網改造技術導則的實施情況及補充意見》，對城市配電網自動化提出了明確規定和要求：配電自動化應包括變電所內自動化、配網自動化、用電負荷監控、用電抄表計費、配電網地理信息管理系統（GIS）、數據庫、配網規劃等內容;配電網絡自動化分為電纜網絡自動化和架空網絡自動化二大類;配電網絡自動化的實施基礎是必須具備網絡負荷的可轉移性、網絡設備的可靠性、自動化設施的可靠性、自動化設施的可維護性、自動化設施接口的標準性。

縣城配電網一般采用單電源輻射網絡，線路之間缺少必要的聯絡手段，往往一條線路故障或停電，就造成大面積停電。不少配電變壓器沒有無功自動補償裝置，功率因數低、線路損耗大，末端電壓低。縣城配電網一般沒有安裝任何自動化監控和遠方操作設備，分支線路的停送電和變壓器的停送電，主要靠調度值班人員通知供電值班員到現場進行人工操作，線路故障時，要靠供電值班員沿街查線，直到發現問題才能處理。

縣城配電網的現狀與配電網自動化的要求差距很大，要實現縣城配電網自動化，還有相當大的工作量，需要相當長的時間，解決相當多的矛盾，克服相當多的困難，但如不及早著手配電網自動化的前期工作，必然改造投資的被動性和重復性，筆者認為應從以下幾方面考慮，統籌安排，搞好試點，逐步實現配網自動化。

一、編制縣城電網發展規劃并因地制宜的制定配電網自動化實放方案：

縣城電網規劃作為縣城電網的發展方向和目標，應請有關專家編制或指導編制，使電網逐步達到國內甚至圖際先進水平。電網發展規劃作為指導性意見一般不具體到細節問題，特別是中低壓配電網，由于面積廣、設備多、變化快，規劃中不可能很細致全面的考慮，因此縣級供電企業必須在電網規劃的基礎上，因地制宜的制定出切實可行的縣城配電網自動化規劃實施方案，并注意以下幾點：

（一）關子配電網電壓等級選擇問題

《城網導則》指出：城市配電網分為高壓配電網（110kV、35kV）和中低壓配電網（10kV、0.4kV），從目前情況來看，縣級城市采用35kV及以上電壓等級作為配電主網顯然不太切合實際，應以 11OkV和35kV為主供電源，以10kV為中壓配電主網，以0.4kV低壓配電主網較為合適，但因投資龐大、范圍太廣而無法實施，縣城電網范圍較小，如進行大規模城網改造時選用20kV電壓等級作為配電主網，是比較合適的，但因無定型產品，實施的可能性不大，建議國家有關部門對此抱以積極的態度，在縣城電網改造時進行實施，并在適當時機予以推行。

（二）關子配電網主網模式的選擇

配電網絡自動化分為電纜網絡自動化和架空網絡自動化，它們的要求也有所不同，因此選擇合適的配電主網非常重要，由于縣城電力網是介于城鄉電網之間的一種特殊模式，在確定配電主網模式時，必須因地制宜，把供電區劃分為若干個區域，根據不同情況選擇使用電纜網絡或架空網絡。

（三）關于配網自動化配合問題

所謂電網自動化即：利用現代電子、計算機、通訊及網絡技術，將電網的在線數據和離線數據，電網和用戶數據，電網結構和地理圖形進行信息集成，構成完整的自動化系統，實現電網自動化和管理自動化。但由于受資金和多方面因素影響，不可能一步實現縣城電網自動化，因此在配電網建設改造時，應有超前意識，制定出配網自動化和改造方案;要求配電主網線路實現“三分段、四連接”式的手拉手供電，加裝自動化開關設備，配電系統智能控制裝置，做到線路故障時能迅速自動檢測故障，自動隔離故障段。自動恢復非故障區供電，建立相應的通信通道，配置“四遙”功能（遙控、遙測、遙信、遙調），至少應考慮四遙接口問題，待具備條件時，接入電網自動化、調度自動化、MIS、 GIS、等系統。

二、以規劃方案為依托，積極采用新技術逐步提高配網自動化水平。

配網自動化是一項綜合技術的應用，涉及一次設備（如斷路器、刀閘）、二次保護裝置、電源、 RTU監控、配網自動化軟件、通訊等一系列問題，受諸多因素影響，因此不可能一蹴而就，縣級供電企業應在電網規劃指導下，制定出配網自動化整體改造方案，并根據城市改造和經濟能力有計劃的逐線路、逐街道進行改造，下面舉例說明：

如圖所示為某條街道的10kV線路自動化方案示意圖：甲、乙分別為兩個不同電源。A、B、 C分別為線路的三段，DLl為出線斷路器，DL2為重合斷路器（簡稱重合器），DL3為分段斷路器（簡稱為段器），DL4為聯絡重合斷路器（簡稱聯絡器），正常運行時，DLI、DL2、DL3分別在合閘位置，DIP在分閘位置，線路A、B、C段由電源甲供電，電源乙為備用電源。

1）、A段發生故障時：出線斷路器DLl跳閘、重合、跳閘閉鎖。重合器DL2檢測到DLl失壓， T秒后跳閘閉鎖，將故障段A隔離;聯絡器DL4檢測到DLI失壓，T+N后合閘成功，非故障段B、C恢復供電。

2）、B段發生故障時，重合器DL2跳閘、重合、跳閘后閉鎖，非故障段A正常供電，在重合器DL2跳閘期間，分段器DL3計數一次分閘并閉鎖.將故障段B隔離;聯絡器DL4檢測到DL2失壓，T秒后合閘成功，非故障段C恢復供電。

3）、C段發生故障時，重合器DL2跳閘，非故障段A正常供電，在重合DL2跳閘期間，分段器DL3計數一次并分閘閉鎖，重合器DL2重合閘成功，非故障段B恢復供電;聯絡器DL4檢測到 DL2失壓，T后合閘于故障上，分閘、重合不成功，分閘并閉鎖，將故障段C隔離。

上述方案保護配合相對簡單，單憑一次設備的相互配合就可以完成故障的隔離與網絡重合，供電可靠性高、投資相對少，以后可根據整個縣城電網自動化系統的需要擴充通訊通道，與自動化系統聯成一體，避免投資浪費。

對配電變壓器和低壓網絡（0.4kV）也應考慮新技術的推廣，考慮自動化設備的配置，如低壓配電網的無功補償裝置，已有自動化定型產品，可以在新增配變和配變改造時一并考慮，重要地段的0.4kV線路也可以考慮相臨配變間的加裝聯絡開關。以保證一臺配變故障或檢修時的0.4kV供電問題，優先采用新技術和新設備，盡可能的提高電網自動化水平，即使現有條件不能實現自動化，也要按照電網自動化要求配置設備或預留接口，打好電網自動化基礎。有計劃有步驟的搞好縣城配電網建設改造，為提高供電質量和供電可靠性奠定堅實基礎，爭取早日實現配網自動化。

參考文獻：

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作者簡介：

鄒雪蓮（ 1974年- ）;電氣工程高級講師。