10kV配網(wǎng)自動化設(shè)計和施工的要點分析

劉柱文

摘 要 隨著現(xiàn)代智能化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中對于自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍也在逐漸擴(kuò)大。配電網(wǎng)是電網(wǎng)當(dāng)中重要的部分，其承擔(dān)了電力運輸過程中的配發(fā)職責(zé)，將自動化技術(shù)應(yīng)用在配電網(wǎng)當(dāng)中能夠?qū)Ω黝愂鹿蔬M(jìn)行實時監(jiān)測，并提高事故維修效率，保障配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)而提升局部電力供應(yīng)質(zhì)量。本文即是對10kV配電網(wǎng)的自動化進(jìn)行研究，首先探討了配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)當(dāng)中的組成結(jié)構(gòu)，然后以廣州為例說明了10kV配電網(wǎng)自動化的設(shè)計方案，最終闡述了設(shè)計方案的施工要點。

關(guān)鍵詞 10kV配網(wǎng)；自動化系統(tǒng)；設(shè)計方案；施工要點

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

配電網(wǎng)是整個電網(wǎng)當(dāng)中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，隨著國內(nèi)電網(wǎng)整體的自動化改造工程的不斷深化，配電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)設(shè)計和施工也在逐漸推廣。這種自動化技術(shù)能夠有效提升10kV配電網(wǎng)運行過程中的速率、穩(wěn)定性以及安全性，也能夠保障對事故的自動化監(jiān)測，給維修工作帶來了巨大的便利，從而提升了配電網(wǎng)管理工作的效果。

1 配電網(wǎng)當(dāng)中自動化系統(tǒng)的組成

從總體上來看，配電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)總共包括了3個部分，分別是主站控制系統(tǒng)、子站控制系統(tǒng)以及終端控制設(shè)備。其中主站控制系統(tǒng)主要包括了SCADA操作系統(tǒng)，并且還配備了針對于各類故障監(jiān)測的相應(yīng)軟件，這些軟件均與配電網(wǎng)當(dāng)中安裝的攝像頭、傳感器等相連，進(jìn)而對故障數(shù)據(jù)進(jìn)行實時接收和處理。子站內(nèi)的控制系統(tǒng)則主要對配電網(wǎng)當(dāng)中各個監(jiān)控設(shè)備和傳感器進(jìn)行控制，并對各線路的控制開關(guān)進(jìn)行管理。同時子站系統(tǒng)內(nèi)還具有遠(yuǎn)程傳輸功能，將監(jiān)測過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)直接傳輸給主站，這樣可以有效節(jié)約主站的信息通路，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。終端控制設(shè)備是指當(dāng)前配電站內(nèi)安裝的一次和二次設(shè)備，這類設(shè)備的功能就是對系統(tǒng)進(jìn)行操作，并且使監(jiān)控數(shù)據(jù)能夠轉(zhuǎn)變?yōu)楫嬅?，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(wǎng)自動化設(shè)計方案

在配電網(wǎng)的自動化改建過程中，由于其不僅增加了相關(guān)控制設(shè)備的安裝量，同時也依賴于自動化控制技術(shù)從而能夠擴(kuò)大配電網(wǎng)覆蓋面積，因此10kV的配電網(wǎng)自動化改造工程的復(fù)雜程度較高，在施工前必須對其施工方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。我國廣州是國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地區(qū)，因此其配電網(wǎng)的自動化改造工作實施較早，加之當(dāng)?shù)仉娏こ淘O(shè)計技術(shù)的完善，也使得10kV配電網(wǎng)自動化設(shè)計方案趨于成熟。在實際建設(shè)過程中，廣州將10kV配電網(wǎng)工程設(shè)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(qū)設(shè)計

現(xiàn)代配電網(wǎng)自動化改造工程是一項復(fù)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(chǎn)出效益卻相對較低，因此任何地區(qū)的電力部門想要在短期內(nèi)實施10kV配電網(wǎng)的自動化改造是不可能的。為此廣州將10kV配電網(wǎng)的改造設(shè)計共分為 3個階段。第一個階段是對天河區(qū)、海珠區(qū)以及越秀區(qū)的配電網(wǎng)進(jìn)行改造，因為這3個地區(qū)內(nèi)10kV配電網(wǎng)的一次設(shè)備的安裝和使用結(jié)構(gòu)最為合理，并且轄區(qū)內(nèi)包含了電力用戶數(shù)量也較多，因此對這一地區(qū)進(jìn)行第一階段的設(shè)計。第二階段則是對荔灣區(qū)、蘿崗區(qū)、白云區(qū)以及黃浦區(qū)這4個進(jìn)行改造，這部分地區(qū)的交通較為發(fā)達(dá)，因此對供電的穩(wěn)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(qū)的電網(wǎng)進(jìn)行改造，這樣選擇的原因在于先對外圍配電網(wǎng)自動化施工方案進(jìn)行設(shè)計，這樣可以保持市中心供電的穩(wěn)定，并且可以將市中心的配電網(wǎng)設(shè)計與前兩個階段向結(jié)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(shè)備的選擇設(shè)計

在對自動化配電設(shè)備的選擇進(jìn)行設(shè)計時需要注意，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件選擇適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行選擇。廣州地區(qū)屬于臨海地區(qū)，氣候以亞熱帶海洋性氣候為主，全年潮濕度較低。在設(shè)備選擇設(shè)計時應(yīng)該根據(jù)設(shè)備安裝當(dāng)中濕度最大的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，保證電氣設(shè)備的耐潮強(qiáng)度，避免自動化設(shè)備安裝后出現(xiàn)因潮濕短路或線路老化的情況。同時，廣州地區(qū)的土地使用面積有限，也就使得其住宅區(qū)的建筑距離過近，為了避免自動化設(shè)備噪聲對居民的影響，在選擇設(shè)計當(dāng)中應(yīng)該對居民區(qū)內(nèi)設(shè)備的噪音進(jìn)行有效的控制[3]。另外，還應(yīng)該針對廣州每年當(dāng)中的最高潮濕度來選擇自動化設(shè)備當(dāng)中的絕緣設(shè)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(wǎng)線路的設(shè)計

線路的設(shè)計能夠有效保證10kV配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定，并且保證電力輸出正常。首先需要對導(dǎo)線的直徑進(jìn)行選擇，由于在自動化改造后，配電網(wǎng)當(dāng)中的可通過電流量會有所提升，因此應(yīng)該選擇導(dǎo)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(yīng)該進(jìn)行有效的設(shè)計，根據(jù)具體安裝的位置選擇不同的型號，避免設(shè)備的浪費。

3 10kV配電網(wǎng)自動化施工要點

3.1 施工網(wǎng)絡(luò)的確定

在10kV配電網(wǎng)自動化改造施工期間，首先應(yīng)該對該配電網(wǎng)的改造后網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(wǎng)設(shè)計的干擾。對配電網(wǎng)當(dāng)中的線路長度和直徑進(jìn)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(dǎo)致的電能損耗問題。

3.2 10kV配電網(wǎng)構(gòu)架建設(shè)

配電網(wǎng)構(gòu)架是其建設(shè)的基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)代配電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架研究顯示，應(yīng)該在各配電站之間構(gòu)建輔助構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)，即在某一配電網(wǎng)因故障導(dǎo)致運行停止后，其周圍的配電網(wǎng)則可以起到輔助傳輸?shù)淖饔?，這樣就可以有效應(yīng)對城市中大面積停電的問題。這種構(gòu)架主要包括10kV環(huán)網(wǎng)、輻射網(wǎng)絡(luò)兩大類，其中環(huán)網(wǎng)主要應(yīng)用與高負(fù)荷運行中心內(nèi)的配電網(wǎng)當(dāng)中；而輻射網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架則適用于市區(qū)內(nèi)專供配電網(wǎng)當(dāng)中。在施工過程中還需要注意對線路最大負(fù)荷值進(jìn)行控制，從而確保設(shè)備的安全性[4]。

3.3 10kV配電網(wǎng)當(dāng)中單元網(wǎng)絡(luò)的施工

電纜單元網(wǎng)格模式是當(dāng)前10kV配電網(wǎng)的主要建設(shè)形勢，而這一模式在進(jìn)行自動化改造施工當(dāng)中不僅會在增加施工量，同時做建設(shè)的電纜化管理站所占面積也較大，影響線路的鋪設(shè)。因此，在實際使用過程中一定要根據(jù)施工地點的具體情況選擇單元網(wǎng)絡(luò)的施工形式，其中包括了雙環(huán)單元、單環(huán)單元、多環(huán)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(wǎng)電桿的施工

電桿是配電網(wǎng)當(dāng)中支撐線路的結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性直接影響了整個線路的穩(wěn)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(guān)。在近郊當(dāng)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(hù)性圍欄，并與市政管理局取得聯(lián)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(jī)械，在吊運過程中應(yīng)避免對周圍建筑的損傷，也許保證施工人員的安全[5]。

4 結(jié)論

10kV配電網(wǎng)的自動化改造已經(jīng)成為了大勢所趨，在其改造設(shè)計時應(yīng)該從施工階段、設(shè)備選擇以及線路設(shè)計3個方面進(jìn)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(xiàn)

[1]羅軍.10kV配網(wǎng)自動化設(shè)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(wǎng)設(shè)計分析[J].中國科技縱橫，2014（23）：157-158.

[3]伏磊.無功補(bǔ)償在10kV配電網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012（3）：11-12.

[4]劉永飛.10kV配電網(wǎng)無功優(yōu)化自動化控制系統(tǒng)設(shè)計分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（35）：171-172.

[5]蔣國鈞.基于供電可靠性探析10kV自動化配網(wǎng)的設(shè)計和應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)市場，2015（8）：82-83.