城市配网规划中自动开关站建设的研究论文_王皓琦

城市配网规划中自动开关站建设的研究论文_王皓琦

(国网杭州供电公司 310000)

摘要:当前城市的发展使得城市的功能日趋复杂多样,大型商住项目和城市综合体越来越多,使得城市用电需求也迅速增长,电力需求的猛增,对城市配网规划提出了更高的要求。而配网自动化开关站对于优化配网规划以及电能的二次分配具有重要意义。文章首先分析了城市配网规划中自动开关站建设的重要性,其次具体分析了自动开关站的建设,希望能为相关工作提供参考和借鉴。

关键词:城市配网规划;自动开关站;建设

自动开关站的建设在城市配网规划中能够发挥积极的作用,其能够实现对电能的二次分配,使变电站10kV母线得以延伸利用。科学合理的建设自动开关站,可以有效缓解当前日益增长的负荷要求。

1.城市配网规划中自动开关站建设的重要性

随着经济的发展,我国城市化进程越来越深入,城市升级改造以及大规模的建设项目逐渐增多,这给城市配电网带来了更多的挑战和更高的要求,同时,也给城市配网规划带来了更大的难度。各类型的综合商业体和高层建筑的建设,使电力负荷快速的增加。当前,变电站在城市市区中的数量十分有限,因而使得变电站10kV出线间隔无法满足当前城市对电力的需求。此外,当前新建变电站在选址和立项上都存在较大的困难,这也造成变电站10kV出线间隔在负荷密集的城市中心地区严重不足,不但使许多大型商业体的报装用电受到限制,而且,阻碍了城市配电网的规划和发展[1]。而作为城市配电网中的重要部分,配网自动化开关站是一项智能化的基础设施,其在电网中能够起到对电能进行二次分配的作用,同时,也是对变电站母线的延伸,使变电站10kV母线得以扩展。

2.城市配网规划中自动开关站的建设分析

2.1自动开关站的控制模式与网络结构的设计要点

自动开关站一般使用分层操控方式,具体可分为三个层次,一是自动化调度中心,二是站控层,三是间隔层。其操作权限的下放也是以这三个层次为依据。当监控系统处于正常运转时,不管操作哪一个层次,其线路以及设备的工作状况都要确保受到自动化监控系统的监控,并且,当某层处于操作状态时,其他层都要确保处于闭锁状态。如果有故障发生,系统可以将信息传达给自动化调度中心。自动化监控系统的网络结构也比较特殊,即分层分布式结构,这一结构包括站控层和间隔层两大层次,同时,要实现资源信息的分享,使功能得到分散应用,并且,达到值班无人化等要求,各项设备、功能应尽量确保简单化和便捷化[2]。可将一个计算机系统安装于站控层,而通过计算机设备的运行和综合保护设备来实现间隔层的测控。相关信息的采集由测控设备负责,并将信息从通讯口传送至站控层自动化设备,然后逐步传送至一级主站和调度中心。若开关站规模较小,可选择屏蔽双绞线作为内部通讯,并且,通讯信号的传输采用10kV电缆屏蔽层载波来传送到上层主站以及调度中心。与光纤相比,这一通讯方式可以更好的节约通讯空间和成本控制。

2.2自动化开关站的选址原则

对于变电所10kV母线来说,自动化开关站能够对其起到延伸的作用,使电能得到二次分配,提供电源给周边附近地区,所以,在商业综合体、高层建筑区以及大型商住小区等负荷比较集中的区域,应当进行自动化开关站的设置。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是由于有许多的中压设备如10kV开关柜等存在于配网自动化开关站中,并且,这些设备对环境具有较高的要求,为了使其在管理过程中更加方便,在设置自动化开关站时,其选址需要考虑多方面的影响因素,例如要求具有比较顺畅的路径通道,工程车能够方便的驶入,非建筑物沉池下方等区域,此外,自动开关站的选址还应该尽可能的选在离市政路不远的区域。一般来说,为了开关站设备的吊装方便,应在独栋建筑物内进行自动开关站的设置,并且,还要有超过3.5米宽的设备运输维护通道。有剧烈振动或温度较高的场所、大楼地下室等地方不宜设置自动开关站。相比于室内的自动开关站,电缆分接箱和室外的环网柜具有较小的体积和占地面积,而且,可以进行灵活的设置,因此,可以将其在城市绿地以及绿化带上进行设置,地势比较低或者有积水可能的地方则不能作为设置场所。除此之外,不会对机动车和行人造成影响的空旷位置也可作为设置场所。在安装电缆分接箱或者室外环网柜时,还应进行防外力破坏装置的设置。

2.3自动化开关站的设置原则

当前我国配网接线模式主要是以“N供一备”的网架接线方式为主,其具有较高的可靠性[3]。针对一些区域,其负荷在不断增加,开始可采用单环网供电的方式,也即手拉手接线,当负荷在不断发展且达到一定规模时,可将单环网供电逐步过渡到两供一备或者三供一备的方式。然而在进行网架构建的时候,一定要重视“布点”的合理性,所谓“布点”,就是设置自动化开关站的地点,其地点设置合理与否会给网架的过度造成影响。通过分析用电的性质,并结合建筑面积的大小和负荷的预测情况,设置自动化开关站时应遵循以下四方面的原则。其一,对于面积在六万平方米以上的住宅建筑,需要进行主开关站的配置,并且,每增加八万平方米的建筑面积时,需要再增加一间主开关站的配置。其二,对于面积在四十万平方米以上的住宅建筑,需要进行联络开关站的配置,并且,每增加六十万平方米的建筑面积时,需要增加一间联络开关站的配置。其三,面积在三万平方米以上的商业或办公建筑,需要进行主开关站的配置,并且,每增加四万平方米的建筑面积时,需要增加一间主开关站的配置。其四,面积在二十万平方米以上的商业或办公建筑,需要进行联络开关站的配置,并且,每增加三十万平方米的建筑面积时,需要增加一间联络开关站的配置。

2.4自动开关站主接线的设置

对于自动开关站,其电气主接线一般可分为三种接线方式,一是双母线接线,二是单母线接线,三是单母线分段接线。单母线接线一般可用在没有重要负荷的开关站,并配有两路进线。通过不同的变电站中的不同母线所结出来的两路馈线,其出线可达8条到12条。若用户对负荷等级具有较高的要求,则适合使用单母线分段接线方式,并配有两路进线,每一段母线之中都有一路进线,或者馈线从两段母线中接出。根据在电网中的不同功能,配网规划中的自动开关站可以分为终端型和环网型。环网型的自动开关站主要应用于城市中,其每段母线中的间隔线有两路是电源进线,剩下的为出线间隔,其作用就是对电力进行交换以及对线路进行分段,在城市配网中调整运行方式。而对于环网型的自动开关站,其环网一般都是采用头尾相接的形式实现,并且,分线上客户的灵活性较高。环网型的自动开关站有两种形式,一是单母线接线,二是双母线接线,单母线接线方式的自动开关站是单环运行,而双母线是双环运行。采用双母线的自动开关站一般都是具有重要负荷且负荷密度较大,其每条母线都有两路进线,共四路进线。这样不但使开闭所的供电能力得以提升,而且,能够为重要的负荷提供电能。通过自动开关站,使母线得到延伸,两个变电站的10 kV出线间隔,通过自动开关站的设置,形成了多达十二个出线间隔,使间隔得到合理的利用。

3.结语

作为智能电网的一个重要组成部分,自动化开关站在具有较高密度的城市配网规划中的重要性越来越大。当前城市建设中大型项目和高层建筑的建设日渐增多,对负荷的要求也在逐渐提高,这给变电站的出现间隔和电力电缆走廊带来了更高的挑战,而运用自动化开关站可以使配电网得到优化。因此,在城市配网规划中自动开关站的建设具有重要意义,使城市配网建设更具灵活性。

参考文献:

[1] 朱全邦.电力配网规划及建设思路探究[J].中国高新区.2017(15)

[2] 杨能.城市配网规划中的常见问题及应对策略浅谈[J].信息化建设.2016(02)

[3] 伊东亮.城市配网规划与建设思路研究[J].管理观察.2014(06)

论文作者:王皓琦

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/25

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