(国网哈尔滨供电公司道外区供电公司)
摘要：在现代科技化的世界中，电已经是我们生活中必不可少的一种组成，所以若是发生电网故障，引起停电，对用电客户的生活会造成很大的困扰。所以现在开始实施现代配电自动化，这种配电方法可以又快又准确的定位出配电网发生故障的所在地，可以及时的浮配电网所产生的故障进行维修，最大程度的减少配电网发生故障引擎的停电范围，这样配电网向用电客户供电的可靠性就可以得到提高。本文主要提出了一种带电更换配电自动化站所终端的方法，并实际应用到一个配电自动化试点上，记录各项数据，记录结果显示，这种带电更换模块与其他方法相比，有着施工简单，兼容性高，可大幅减少停电市场，提高用电客户满意度的优势。
关键词：配电自动化终端，带电更换模块，绝缘穿刺
前言
随着科技的进步，互联网的快速发展，计算机技术和电子技术已经开始用于电力行业，现在用电量的大幅度提高让传统的配电网监控方式已经无法适用。结合了计算机技术，电子技术，通信技术以及自动控制技术的新型配电我那个监控方式才能适应现在的用电环境，这种监控方式叫做配电自动化，配电自动化不但可以对配电网进行监控，还对配电网有着保护和控制的作用，对供电可靠性有着不小的提升，在现在用电环境的引导线，配电自动化的䢳方位越来越广泛，而取得的成效也是令人满意，配电自动化让配电网的运行状态得到了改善，电网资源的综合利用率也变的越来越高。
一、带电更换模块
（1）带电更换DTU的原理
配电自动化功能的基础为“三遥”即遥测、遥信和遥控, 其中遥测是最基本的功能。而我国早期建设的终端基本为“二遥”终端 (遥测、遥信, 包括故障信息) 或“一遥” (遥信, 包括故障信息) [8]。配电自动化本地系统的标配一般为1台DTU以及若干回路的3套电流互感器, 见图1。
如图1所示, DTU通常采用两相星形接法, 采集的是A相、C相与零序电流, 每一个遥测量需形成回路才能测量, 因此每一个电流量均有2条线缆。DTU的带电更换难点就在于防止TA回路开路。
绝缘穿刺线夹, 又叫绝缘穿刺连接器或电缆分支器, 简称为穿刺线夹, 具有导电能力强, 线夹温升小, 耐高压, 防潮、防水、防腐蚀, 体积小, 重量轻, 安全方便等特点, 是绝缘导线 (电缆) 的最佳连接器。现有绝缘穿刺线夹分为普通绝缘穿刺线夹、验电接地绝缘穿刺线夹、防雷防弧绝缘穿刺线夹、防火绝缘穿刺线夹等。
如图2所示, 通过拧紧线夹上的力矩螺母, 穿刺刀片逐渐穿刺电缆绝缘层及金属导体。当密封胶圈与线缆绝缘皮层、穿刺刀片与金属导体的接触深度达到设计数值时, 力矩螺母脱落, 完成主线与分支的连接。
常见的绝缘穿刺线夹用于带电更换DTU时, 存在以下问题:
1) DTU同一回路2根线缆地位相同, 不存在主线与分支, 而现有绝缘穿刺线夹的主线与分支截面各不相同。
2) 穿刺前后同一回路2根线缆均需形成回路, 并非T接;现有绝缘穿刺线夹无法满足要求。
3) DTU遥测线缆的线径一般情况下是确定的, 例如广州供电局规定遥测线缆的线径不低于2.5mm2。而现有绝缘穿刺线夹靠力矩螺母的紧固脱落完成穿刺, 耗时较长。
4) 常见的DTU有6个回路, 每个回路有3个遥测量。一方面, 从松开力矩螺母到放置线缆完成穿刺, 需要松紧螺母36个 (需将力矩螺母完全取下, 方可将二次电缆放入) , 施工时间长。另一方面, 紧固力矩螺母到自动脱落的过程, 做功较多, 导致施工难度大。
因此, 考虑到带电更换DTU的应用需求, 本文研制了一种基于绝缘穿刺技术的带电更换模块 (energized replacement module, ERM) , 作为带电更换DTU的施工小工具。
（2）带电更换模块的结构
如图3所示, ERM主要由11个部分组成。其中:1为按压穿刺开关, 包括相互
连接的拨动端和挤压端, 可连接形成近似L形, 可用于拨动开关体, 使其绕着转轴转动, 迫使挤压端对导通铜片进行挤压或分离;2为转轴;3为导通铜片, 与金属刺刀浇注为一体;4为弹力垫片, 在按压穿刺开关的作用下驱动刺刀向下穿刺;5为绝缘垫片, 实现对线缆的固定;6为金属刺刀 (按照导体直径的1/3来设计) , 保证了恒定穿刺压力, 确保良好的电气接触;7为绝缘盖;8为线槽, 可摆放待施工回路的遥测线缆;9为支撑杆, 共有4根, 保证装置的稳固以及受力的均匀;10为连接螺栓, 完成绝缘盖与底座凸台的结合;11为下壳体底座凸台。壳体采用加强工程塑料, 在高温下也能保持弹性和强度。
二、配电自动化带电更换方案
（1）基于ERM的更换方案
基于ERM提出的配电自动化终端带电更换方案 (以某回路的A相为例) , 流程如下:
1) 退掉所有遥控压板 (若DTU具备遥控功能) ;
2) 施工人员穿戴可靠的防护用具, 利用ERM将A与N夹通;
3) 将A与N的接线分别从端子排中松开;
4) 重复步骤1) —3) 完成该回路C与零序遥测回路的处理;
5) 重复步骤1) —4) , 完成其余回路A、C、零序的二次接线的处理, 并做好标识;
6) 将步骤1) —5) 中所有的回路接至新DTU对应的端子排, 确定形成回路后, 移除所有的ERM, 并用绝缘胶带缠绕损伤的绝缘表皮;
7) 逐根完成遥信、遥控等控制缆的替换接线;
8) 完成所有接线后, 查看DTU遥测数值以及遥信状态是否正常。
三、改造工程应用
由于电流互感器二次回路不能开路, 传统的配电自动化改造施工需停电进行。目前配电自动化终端主要采用2种方式进行改造。
3.1 只更换DTU
越秀供电局过保终端涉及回路数约1万, 即使采用轮停的方式, 也将严重影响可靠性指标。此时考虑采用ERM的施工方法, 完成DTU所有回路的带电更换。
由于环网柜与DTU的生命周期存在一定的差距, 该方式将成为配电自动化改造的主流方式。
3.2 环网柜与DTU同步更换
越秀区作为华南地区党政军首脑机关高度集中的核心区域, 负荷集中且对供电可靠性要求高, 辖区多电源配电站房比例较大, 施工改造中存在仅更换DTU部分回路的情况:
1) 多电源开关柜回路共同接入一台DTU, 而房内环网柜并非整体更换。
如图7所示, A综合房由中旅F2与鹿鸣F5这2条馈线供电, 房内只有1台DTU, 且满足报废条件;中旅F2一侧均为半绝缘柜, 局放超标, 而鹿鸣F5一侧为带“三遥”功能的全绝缘柜, 运行状况良好。
该房的改造需求为DTU与中旅F2一侧环网柜同步改造。若采用传统的施工方式, 中旅F2与鹿鸣F5分别停电, 环网柜分别接入2台DTU, 并将原有DTU拆除, 将造成鹿鸣F5的3个中压用户非必要停电。而采用ERM方案, 仅停中旅F2一侧母线, 而鹿鸣F5一侧环网柜可利用ERM接入新DTU中, 不会造成额外停电。
2) 接入DTU的回路顺序与实际环网柜的排列顺序不一致。
如图8所示, B综合房由盘福F4和盘福F26这2条馈线供电, 房内只有2台DTU;盘福F4一侧均为半绝缘柜, 局放超标, 而盘福F26一侧的环网柜运行状况良好。
该房的改造方案为盘福F4一侧停电, 环网柜与DTU同步改造。停电时发现由于历史施工原因, 盘福F26的607与608回路接至盘福F4一侧的DTU中。若采用传统的施工方式, 盘福F4一侧的DTU将无法拆除, 而房内无位置安装新DTU, 则自动化部分施工需临时取消。若采用ERM方案, 607与608利用ERM接入盘福F26的DTU中, 分步骤实现房内2台DTU的更换。
结语
虽然配电自动化终端的应用效果良好，但是实际运行还是出现了一些问题，这导致有着很多配电自动化终端无法使用，只能更换，无法使用的原因大部分都是电流互感器二次回路不能开路，进行改造的时候就必须停电改造，这样对用电客户的用电体验会造成不好的影响。本文所讲述的带电更换模块的应用方案可以很好的解决这类问题，不但如此，这类方案还有着操作简便，更能满足带电更换需求的优势，这样一来配电网的供电可靠性就提高了很多，用户的用电体验也得到了保证。
参考文献:
[1]张飞.基于大数据的配电自动化终端智能运维管理系统[J/OL].现代工业经济和信息化,2018(15):72-73[2018-12-01].https://doi.org/10.16525/j.cnki.14-1362/n.2018.15.30.
[2]王兴念,张维,许光,郭上华,张全忠,许冲冲.基于配电自动化主站的单相接地故障定位系统设计与应用[J].电力系统保护与控制,2018,46(21):160-167.
论文作者:胡亮
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签：回路论文; 终端论文; 螺母论文; 力矩论文; 线缆论文; 方式论文; 配电网论文; 《电力设备》2019年第1期论文;