10KV配网开闭所的自动实现.doc

1、10KV配网开闭所的自动实现作者：丹青【摘要】开闭所的主要功能是将配网10KV的母线进行扩展，达到将10KV母线增加为出线的目的，来保证供电。开闭所一般是应用在电量负荷比较密集的区域，像是大型的会场，大型的比赛或是住宅区比较密集的地区。如果对配网开闭所实现自动化，那么就可以大大的降低电力的运用率以及提高供电的可靠性。而对10KV配网开闭所实现自动化，最为需要注意的就是自动化，而自动化作为配网底层最为基础的功能与区域，其设计和实现都需要进行分析和探讨。【关键词】10KV配网；开闭所；自动化一、引言 配网主要是包括了配电变电站、配电线路、配电变压器以及继电保护等等相关的设施，是保证发电和输电系统与

2、用户之间联系的一个重要的保障环节。并且根据各电压的等级的不同，可以将其分为高压配网、中压配网以及低压配网，而本文所选用的10KV是属于中压配网，且中压配网根据地域的不同，配网的电压也是不同的。能够适用于10KV配网的系统其主要是有馈线、配网开闭所自动化、厢式变系统。并且10KV配网根据其系统，主要是可以涉及多个方面，分别是远动、通讯、继电保护、负荷监控、远程抄表、调度自动化或是配电所等。因此下文将针对10KV配网、自动系统的结构、微机系统、工作原理、特点、功能等因素，而为了能够更为直观的对10KV配网进行了解，将以案例的方式对其进行简要的分析。二、KV配网简介 本文选用的是10KV配网，配网也

3、可以称为是配电网，其主要的组成部分也是由很多方面组成，分别是导线、电杆、电缆以及档距。首先是导线，10KV配网的导线主要是采用JKLYJ-240；其次是电杆的高度一般是在18米以上，不过电杆的高度是根据城市的大小来进行划分的。其高度不同，其所能够覆盖的区域也是不同的。因此电杆的高度是决定送电范围的，在一般的大中型城市的电杆高度一般是在18米，小城市或是乡镇一般是在15米；再次是10KV的电缆采用的是YJV22-240或者是200的型号；第四是配网的档距，档距是两根电杆之间的水平距离，计算好两根电杆之间的档距，就可以了解到电杆所涉及的区域，从而降低电杆的浪费。档距在城市中的距离是60m，农村的距

4、离是在80m。并且根据供电区的功能以及电压的不同，可以将配网分为城市配网、农村配网以及工厂配网，而10KV配网一般是用在城市配网上1。2.10KV配网的自动系统结构 配网自动化可以说是一个非常庞大，复杂并且综合性非常高的系统性工程，其主要的作用是对电力企业以及跟配电系统有所关联的功能数据进行控制，达到用户对于用电的需求，降低用电的运行费用。而根据配网的自动化系统，考虑到其开放性、可扩展性，可以将其建立成分层分布式总线结构，也就是由调度控制中心进行划分，将其划分为多个站区控制中心，并由站区控制中心再进行划分，划分为配电单元群、前置单元群、开闭所单元群以及厢变单元群2。根据这多个单元群对城市居民、

5、工厂职工或者是农村的居民进行合理的供电。详细情况见图1。图1：10KV配网的自动化系统结构图2.2通讯系统 从上图可以看到，调度中心通过通讯线对各地区的站区控制中心进行控制和下达指令，而配网的自动化通信系统的通讯方式主要有以下几种、光纤通信、电力载波、无线通讯、电话线。每一种通讯方式都有其独特的优势和劣势。首先是光纤通信，光纤通信可以说是最早在10KV配网中使用的通讯方式，利用该种通讯方式，其数据是比较稳定、抗外界干扰能力比较强。因为在初期的时候使用该种通讯方式，投资的费用是比较大的，但是随着各种通信设备的样式不断的出现，导致光纤通信设备的价格也在不断的下降，根据目前的趋势，其极有可能会成为最

6、为实用的通讯方式；电力载波通信其主要是利用输电线路进行传输，其可以在最大程度上降低对于电能损失，但是该种方式必须要解决在通信期间可能出现的电路故障，保障电路传输的安全性；无线通讯系统其主要是利用公共频段进行数据的传输，该种通信通道设备主要的特点是投资的费用较小，进行维护时也比较简单。而该种方式受到的限制也是比较多的，其主要是适用于中小型城市郊区或是乡镇中，因为在乡镇或是中小型城市郊区的建筑物比较少，而该种通信系统的传输距离会因为建筑物的多少从而受到影响。电话线通讯主要是利用城市中的电话网络为基本的依托，并在调制解调器与电话网之间建立起通讯的通道3。2.2微机系统 现阶段，配网自动化系统的自动化

7、主要是采用微机进行控制的，相对的针对于不同千伏电压配网的微机系统，其规模、监控、配置以及调度自动化的系统也是不同的4。 首先是系统规模，10KV的微机系统规模的控制数量必须要远远的大于调度自动化系统的规模，也就是通过微机对各区域的站区控制中心进行控制。可以说站区控制中心是调度自动化系统，而微机系统则是调动控制中心。 微机系统要对整体区域的调度自动化系统进行监控，那么在选择监控软件的时候就需要根据不同电压的大小进行监控。而10KV配网监控软件的选择是采用SY-2000。10KV配网自动化微机系统的外部配置主要有PC机，系统选择的是window98以及通讯控制器。三、10KV配网开闭所自动化的主要

8、特点以及功能首先是10KV配网开闭所的自动化可以自动的对电路中出现的故障进行检测，对故障进行定位以及对故障进行隔离，并且可以在网络重构之后，自动的恢复供电。10KV配网开闭所的自动化具有一定的独立继电保护性能，也就是当电力系统中的电力元件发生故障会威胁到电力系统安全运行时，就会自动的进行保护或是跳闸，保证用户用电的安全。10KV配网开闭所所使用的接口一般都是用MODEN接口，采用该种接口，可以组成一个通信网络，对整个配网进行管理和监测，并根据收取到的数据报告进行命令和应答。在上文了解到10KV配网自动化采用的是分层分布体系的系统方式，而相应的，10KV采用的也是该种系统模式，采用分站微机监控系

9、统可以对各地的站区控制中心进行灵活的控制。当10KV配网开发所出现了故障或是问题是，将会由控制中心站发出警告，并自动将阀门关闭，等待故障解决后恢复供电。四、工作原理在上文了解到了10KV配网开闭所自动化的主要特点和功能，从图2中就可以看出，开闭所在整个10KV的配网中是处在一个关键的位置，任何项目都需要经过开闭所。图2：10KV配网开闭所的自动化系统图 首先，当图中的故障点发生故障时，可以看到，变电所Q1和变电所Q2将会自动的关闸，直到故障修复完毕则会重新的开启闸门，恢复供电。 当各变电所收到了故障信息时，可以根据情况判断其是否是为永久性的故障，如果一旦是永久性的故障，各变电站中的智能单元会根

10、据情况自动的进行跳闸，并将发生故障的部位进行隔离。 当控制中心站接到了各变电所和智能单位所传来的跳闸信息之后，就会根据实际情况对变电所周围的闸门进行选择性的关闸和开闸，力图保证用户能够正常的用电。五、10KV配网开闭所自动实现需要考量的因素10KV配网开闭所的自动化设计所需要考虑配网所处的地理位置、开闭所在配网中所占的位置以及配电自动化系统的一体化。因此根据这几方面，对于10KV配网开闭所的自动化主要可以从三方面进行考虑。对于自动化系统的可靠性要求。因为开闭所是配网中一个基本而重要的部分，可以说开闭所的自动化会影响配网的自动化。因此，变电站在设计10KV配网开闭所自动化时，要考虑在恶劣的自然条

11、件下，各设备都能够正常运行，无论是高温还是严寒的天气都不会受到影响。因此在选择开闭所中的终端设备产品时，产品就需要通过高温、低温、抗电磁、抗干扰的检测，才能够进行选择。开闭所自动化设计在10KV配网中的整体位置。在上文已经了解到，开闭所在整体的配网中是占有极为重要的位置，开闭所自动化能力的大小，直接会对配网自动化产生影响。因此在设计的时候，对于开闭所的自动化要有前瞻性和全局性。在对开闭所进行设计的时候，需要在开闭所中安装能够进行终端测控和保护的机能，对于规模比较大的开闭所，就应当在其中加入数据采集和数据处理的功能，这样才能够保证开闭所自动化的功能得到满足。对应整体对开闭所进行改造。为了保证变电

12、站配网的整体和谐，因此在创建开闭所的时候，首先就应当根据配电自动化的基本特性，现状进行了解。其中主要包括整个配网对于城市、人口的用电需求，从而对开闭所进行设计。保证开闭所对于配电线路的用电量不会造成浪费，不会随时发生遥控操作时开关发生跳跃的现象。六、案例 为了更为直观的对10KV配网开闭所的自动化进行了解，下文将结合上述理论以绍南瑞配电公司在杭州地区所配备的开闭所配备在10KV配网中的作用进行分析。图3：绍南瑞配电公司在杭州地区供电线路发生故障 图3是绍南瑞配电公司在杭州地区所配备的开闭所设备终端在出现了故障时的示意图，从上图可以很明显的发现，当开闭所内部分支线与母线之间产生故障时。开闭所自动

13、化检测到了该数据，将会将支线与母线所产生的故障电流切断，保护断路器。并在配电自动化的配合下，将故障点隔离，从而恢复供电，将停电的面积降到最小，保证了整个区域用户的供电。七、结语 现阶段，我国对于变电站的投入越来越大，相应的，配网自动化建设也跟随着其不断的加快，而为了能够适应配网自动化的发展，开闭所的自动化发展是不可或缺的。本文主要是以10KV配网为例，并在此基础上对开闭所的自动化的实现进行了分析。为了能够对上文总体理论进行更为详细的理解，本文选取了绍南瑞配电公司在杭州地区开闭所设备配电终端出现故障时的示意图，旨在能够给予相关工作者一丝启示。【参考文献】1庞志明 李煜柱;10千伏省委开闭所输变电工程启动送电N.山西日报.20082席建国.电力系统继电保护技术发展历程和前景展望J;黑龙江科技信息;2009(26) 55-563邓世杰.关于一起10KV地下开闭所开关柜故障的思考J.科学咨询(科技管理);2010(11) 77-784周详.建立分布式防护的安全体系A;中国烟草行业信息化研讨会论文集C.2009 96-97