摘要：分析了10kV配电线路自动化系统的功能。在数据采集层面，本系统可以支持分布式电子站和环网柜监控设备的应用，使其具有数据通信、处理和交换的功能。在实时监控和运行层面，系统故障恢复策略智能灵活，可以提供多种恢复方案，有效辅助人工操作，避免直接控制问题，处理多点故障。在有限级，系统可以配置特定的功能。
关键词：10kV；环网配电线路；自动化改造
一、配电网厂站及终端设备自动化
1、配置原则
在10kV配电线路自动化系统运行中，分析了常见的电缆故障，包括馈线故障、通道敷设电缆故障、直接埋地电缆外部损坏事故、用户侧故障等。在配电网中，主要的故障类型是用户端故障，如过流、过载等。依据电缆化配电网故障特点，相应的自动化配置及功能，需要进行科学设置及调整，使之满足实际应用需求。探析配网自动化的主要目标，就是保证配电网具备正常的运行监测、调度控制、生产管理等功能，相应的配置及功能也应以此为依据。对于用户侧设备而言，应具备实时监测、信息准确上报等功能。对于系统而言，应具备故障用户线路判断、故障区段判断等功能，进而采取便捷可靠方式进行故障排除，切实保证供电质量。
2、变电站及开闭所自动化
在10kV电缆配电网中，变电站和开闭站是供电点，属于重点自动化改造工程。在变电站自动化改造中，应采用综合自动化装置将变电站馈线的遥测、故障等信息传输到配电网调度主站，以促进运行监控工作。在配网调度中心，应设置变电站馈线的出现调度开关，以便于实现故障的统一调度及处理。同时，在变电站操作层面，应依据配网调度指令进行相关操作。在开闭所自动化改造中，若开闭所采用了断路器，就应选择综合自动化装置，将诸多信息，如遥测、故障等，接入配电调度主站，使主站具备远程调度及遥控功能。若开闭所采用了负荷开关，就应选择环网柜监测装置，将遥测、故障等信息上报。同时，探析负荷开关构成，应包括熔断器，而熔断器配备辅助接点，一旦发生熔断情况，就可实现信息上报。
3、环网柜自动化
在环网柜的自动改造中，相关人员应明确环网柜的工作性能。对于馈线，环形网箱是馈线段和互连的节点。同时，在环网自动化改造中，环网柜是终端现场。在用户室及环网柜改造中，若用户室及环网柜采用了断路器，就应选择综合自动化装置。依据用户室及环网柜实际情况，若不适合安装综合自动化装置，可采用DTU装置。如此，诸多信息，如遥测、故障等，均可接入配网调度子站及主站，使主站具备调度及遥控功能。若环网柜采用负荷开关，就应选择DTU装置，致力于实现遥测、故障等信息的上传及监测。对于负荷开关，所配备的熔断器，应具备辅助接点，一旦发生熔断情况，就可上报信息，进而判断故障。探析负荷开关构成，应具备电动操作机构，以便于主站调度遥控开闭所。探析DTU装置的主要功能，不仅包括信息上传功能，还应包括故障线路指示功能，进而促进故障检修作业。
4、环网柜与DTU接口
环网柜开关应设置电气操作机构，工作电源可为DC24V等。对于自动化设备，应预留环形网柜安装，方便DTU和PT的安装。环形网柜的进、出口侧可安装环氧树脂干式PT和裙式熔丝，供电和计量。PT装置的输出功率为AC220V，视功率800VA，测量输出AC100V。
在PT装置安装中，应采用封闭安装形式，切实保证运行安全，并促进维护操作。在环网柜自动化改造中，应在停电后执行加装电池操作，并保证电池容量符合时间要求。对于每个环网柜开关，应提供位置及接地刀辅助接点。对于负荷开关，所配套的熔断器，应提供辅助接点。对于每条进出线，应增设两相保护CT，并保证精度为2～5级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在环网柜与DTU安装时，应做好接地工作，并保证接地电阻小于10Ω。
5、电缆沟道监测
探析配电网电缆的敷设方式，一般为沟道敷设、直埋等，可有效保证电缆线路运行质量。在实际运行中，诸多线路故障均由外力破坏引发。在10kV配电电缆网自动化系统设计中，应强化电缆运行监测功能。在电缆接头温度监测中，相关人员应明确电缆故障的多发点，就在于电缆接头及开关刀口，应在相应位置安装温度传感器，并将信息接入DTU。如此，通过配电自动化装置，相关故障信息就可上传至主站，并显示报警信息，以便于及时发现设备发热点，进而消除电缆隐患，切实保证电缆运行质量。在电缆沟道监测中，相关人员应装设红外感应器等装置，进而监视沟道内人员的活动情况，并将信息接入DTU。由此，相关信息上传主站，就可显示报警。
二、电缆化线路自动化通信方案
1、复合光缆通信方案
城市配电网电缆化进程不断加快，诸多自动化系统趋于完善。针对10kV配电电缆网自动化系统，应进行通信通道改造。在电缆化改造工程中，对于架空光缆及电缆，应采用沟道敷设形式进行改造作业。究其原因，就在于该方式可靠性高且便于维护。在220kV电缆工程改造中，采用了复合光缆产品，其造价成本较低，可将之推广到10kV电缆改造中。由此，在配电电缆网自动化系统中，该系统的通信组织更为便捷可靠，并保证造价低廉。探析光纤自愈环网类型，应包括单环网及双环网。在理论上，相较于单环网，双环网的可靠性更高，但设备造价较高，且多占用一倍的光纤资源。在配电子站与DTU/FTU之间，其通信方式，应采用光纤自愈环网方式，其接口RS-232/458、速率600～19200bit/s、通信规约IEC60870-5-101。在配电子站及DTU/FTU中，应配备自愈型光Modem,并保证每个光纤Modem具有4个以上RS-232/458端口，其中一个用于集结DTU/FTU信息，而其余端口可用于温度监测。由此，一旦光环出现断点，相关信息就可传至配电子站，进而提升系统可靠性。
2、载波通信方案
借助电力电缆屏蔽层，载波通信可进行数据传输，并不需要敷设通信电缆，也不需要构建无线数据传输系统。由此，在配电自动化通信改造中，载波通信方案成为可选方案之一。在城市配电电缆网络中，探析常用的环网供电方式，即为“手拉手”方式。探析中压“手拉手”环网结构，就是将电力电缆分成多段，使之组成环网链结构。无论是在电缆分段处，还是在电缆分支箱处，都需要对电缆屏蔽层进行接地处理。由此，对于电缆屏蔽层载波通信而言，若要跨越电缆分段处及电缆分支箱处，就要面临“信号接地短路”问题，将严重影响配电自动化数据的传输质量。通常情况下，相应的技术方案，可分为两种，其一为载波组网通信，可利用电力电缆屏蔽层高频网桥实现，其二为分级组网，可利用载波中继技术实现。
结束语
在配电网电缆线路改造中，有关部门应加强自动化系统建设，为配电网生产管理服务，解决城乡电网弱电问题。架空线路改造试验应设置远程工作站，使相关人员能及时掌握电缆运行情况。当电缆配电网达到阶段性效果时，应将远程工作站升级为具有管理和调度功能的集中控制站。其运行方式与开闭式集中控制站相似，能有效地调度和管理环网出库。
参考文献：
[1]张晓成,程玉萍,陈丹琪.城市配网目标网架及其实现[J].中国高新科技,2019(03):84-86.
[2]陆艳红.优化配电网络以提高配网10kV线路的供电可靠性[J].通信电源技术,2018,35(07):148-149.
[3]周正炼,刘云鸿.通过配网规划和改造提高供电可靠性的技术研究[J].电工技术,2018(16):91-92+94.
论文作者:张健辉
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/22
标签：电缆论文; 故障论文; 探析论文; 装置论文; 通信论文; 环网柜论文; 信息论文; 《当代电力文化》2019年第5期论文;