10kV配网自动化设计和施工的要点分析

刘柱文

摘 要 随着现代智能化系统的不断发展，电力网络当中对于自动化技术的应用范围也在逐渐扩大。配电网是电网当中重要的部分，其承担了电力运输过程中的配发职责，将自动化技术应用在配电网当中能够对各类事故进行实时监测，并提高事故维修效率，保障配电网运行的稳定性和安全性，进而提升局部电力供应质量。本文即是对10kV配电网的自动化进行研究，首先探讨了配电网自动化系统当中的组成结构，然后以广州为例说明了10kV配电网自动化的设计方案，最终阐述了设计方案的施工要点。

关键词 10kV配网；自动化系统；设计方案；施工要点

中图分类号 TM7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）160-0188-01

配电网是整个电网当中的关键结构，随着国内电网整体的自动化改造工程的不断深化，配电网的自动化系统设计和施工也在逐渐推广。这种自动化技术能够有效提升10kV配电网运行过程中的速率、稳定性以及安全性，也能够保障对事故的自动化监测，给维修工作带来了巨大的便利，从而提升了配电网管理工作的效果。

1 配电网当中自动化系统的组成

从总体上来看，配电网的自动化系统总共包括了3个部分，分别是主站控制系统、子站控制系统以及终端控制设备。其中主站控制系统主要包括了SCADA操作系统，并且还配备了针对于各类故障监测的相应软件，这些软件均与配电网当中安装的摄像头、传感器等相连，进而对故障数据进行实时接收和处理。子站内的控制系统则主要对配电网当中各个监控设备和传感器进行控制，并对各线路的控制开关进行管理。同时子站系统内还具有远程传输功能，将监测过程中产生的各类数据直接传输给主站，这样可以有效节约主站的信息通路，提高数据传输的效率。终端控制设备是指当前配电站内安装的一次和二次设备，这类设备的功能就是对系统进行操作，并且使监控数据能够转变为画面，从而使管理人员对事故的检测更加直观[1]。

2 广州10kV配电网自动化设计方案

在配电网的自动化改建过程中，由于其不仅增加了相关控制设备的安装量，同时也依赖于自动化控制技术从而能够扩大配电网覆盖面积，因此10kV的配电网自动化改造工程的复杂程度较高，在施工前必须对其施工方案进行优化设计。我国广州是国内经济发展较快的地区，因此其配电网的自动化改造工作实施较早，加之当地电力工程设计技术的完善，也使得10kV配电网自动化设计方案趋于成熟。在实际建设过程中，广州将10kV配电网工程设计分为了3个阶段，其具体如下所述。

2.1 对自动化改造各阶段地区设计

现代配电网自动化改造工程是一项复杂且周期较长的工程，所需要投入的资金量非常大，但是在初期使用时其所带来的产出效益却相对较低，因此任何地区的电力部门想要在短期内实施10kV配电网的自动化改造是不可能的。为此广州将10kV配电网的改造设计共分为 3个阶段。第一个阶段是对天河区、海珠区以及越秀区的配电网进行改造，因为这3个地区内10kV配电网的一次设备的安装和使用结构最为合理，并且辖区内包含了电力用户数量也较多，因此对这一地区进行第一阶段的设计。第二阶段则是对荔湾区、萝岗区、白云区以及黄浦区这4个进行改造，这部分地区的交通较为发达，因此对供电的稳定性需求较大。第三阶段则是对广州番禺、花都、增城以及从化等市中心地区的电网进行改造，这样选择的原因在于先对外围配电网自动化施工方案进行设计，这样可以保持市中心供电的稳定，并且可以将市中心的配电网设计与前两个阶段向结合，提升其施工效率，降低对市中心供电的影响[2]。

2.2 对自动化10kV配电设备的选择设计

在对自动化配电设备的选择进行设计时需要注意，应该结合当地的气候条件选择适当的进行选择。广州地区属于临海地区，气候以亚热带海洋性气候为主，全年潮湿度较低。在设备选择设计时应该根据设备安装当中湿度最大的数据进行选择，保证电气设备的耐潮强度，避免自动化设备安装后出现因潮湿短路或线路老化的情况。同时，广州地区的土地使用面积有限，也就使得其住宅区的建筑距离过近，为了避免自动化设备噪声对居民的影响，在选择设计当中应该对居民区内设备的噪音进行有效的控制[3]。另外，还应该针对广州每年当中的最高潮湿度来选择自动化设备当中的绝缘设备，使其能够在潮湿的情况下保证自身绝缘性。

2.3 对自动化10kV配电网线路的设计

线路的设计能够有效保证10kV配电网运行的稳定，并且保证电力输出正常。首先需要对导线的直径进行选择，由于在自动化改造后，配电网当中的可通过电流量会有所提升，因此应该选择导线直径较大的型号，这样可以保证高峰期供电需求。对于变压器的电容也应该进行有效的设计，根据具体安装的位置选择不同的型号，避免设备的浪费。

3 10kV配电网自动化施工要点

3.1 施工网络的确定

在10kV配电网自动化改造施工期间，首先应该对该配电网的改造后网络结构进行确定，这样能够有效提升施工效率，降低施工过程对于原配电网设计的干扰。对配电网当中的线路长度和直径进行控制，降低供电压力，同时也减少供电过程中因线路过长导致的电能损耗问题。

3.2 10kV配电网构架建设

配电网构架是其建设的基础，根据现代配电网络构架研究显示，应该在各配电站之间构建辅助构架网络，即在某一配电网因故障导致运行停止后，其周围的配电网则可以起到辅助传输的作用，这样就可以有效应对城市中大面积停电的问题。这种构架主要包括10kV环网、辐射网络两大类，其中环网主要应用与高负荷运行中心内的配电网当中；而辐射网络构架则适用于市区内专供配电网当中。在施工过程中还需要注意对线路最大负荷值进行控制，从而确保设备的安全性[4]。

3.3 10kV配电网当中单元网络的施工

电缆单元网格模式是当前10kV配电网的主要建设形势，而这一模式在进行自动化改造施工当中不仅会在增加施工量，同时做建设的电缆化管理站所占面积也较大，影响线路的铺设。因此，在实际使用过程中一定要根据施工地点的具体情况选择单元网络的施工形式，其中包括了双环单元、单环单元、多环单元等。每一个单元在施工时均需要安装一个变压器、两个电缆线柜。

3.4 10kV配电网电杆的施工

电杆是配电网当中支撑线路的结构，其稳定性直接影响了整个线路的稳定性。在实际施工过程中可以分为直线型、绷直型，主要与电杆本身的材料和施工密度有关。在近郊当中搭建电杆时要重点注意，在施工前要在施工地点周围建立保护性围栏，并与市政管理局取得联系，了解施工地点周围的地下管道线路，避免在挖掘过程中损坏管道。在运输电杆时需要利用小型吊装机械，在吊运过程中应避免对周围建筑的损伤，也许保证施工人员的安全[5]。

4 结论

10kV配电网的自动化改造已经成为了大势所趋，在其改造设计时应该从施工阶段、设备选择以及线路设计3个方面进行，同时还需要注意各类施工要点，保证改造工程的顺利完成。

参考文献

[1]罗军.10kV配网自动化设计和施工问题分析[J].通讯世界，2014（12）：49-50.

[2]陈杰.基于供电可靠性的10kV自动化配网设计分析[J].中国科技纵横，2014（23）：157-158.

[3]伏磊.无功补偿在10kV配电网自动化控制系统应用分析[J].数字技术与应用，2012（3）：11-12.

[4]刘永飞.10kV配电网无功优化自动化控制系统设计分析[J].科技创新与应用，2015（35）：171-172.

[5]蒋国钧.基于供电可靠性探析10kV自动化配网的设计和应用[J].科技经济市场，2015（8）：82-83.