10kV配网自动化建设与隔离刀闸改造构建

范永强

摘 要：电力行业是国民经济的重要组成部分，电力网络供配电质量的可靠性关系到社会的稳定，配电网与电力用户直接相连，配电网运行的水平会直接反映在电力用户的日常用电之中，为了有效的改善配电网运行方式，各供电企业都在积极研究自动化技术，希望通过建设配网自动化系统提高配电网的供电能力以及供电质量，本文就10kV配电网自动化建设工作进行简单的论述，就配电线路中隔离刀闸这一重要的电气设备的改造方法进行研究。

关键词：10kV配电网；自动化建设；隔离刀闸改造

中图分类号：TM76 文献标识码：A

配电网自动化系统能够对配电网上的所有电气设备进行实时在线远程监控，在配电网优化运行、线路故障处理、配网规划工作中发挥重要的作用，电力系统工作单位在实际的经营管理过程中十分重视配网自动化建设工作。

一、配网自动化系统组成及建设规划方法

1.系统组成

配网自动化系统主要由变电所自动化系统、配电MIS系统、配电地理信息系统、接入开闭站、配电生产管理系统等几部分组成。配网自动化系统在实际的工作之中，通过整个配电网的所有相关的数据信息，对整个配电网络中的电气设备进行在线的监测及控制，配网自动化系统的功能主要有负载管理功能、配电监控与数据采集功能、高级应用管理功能、GIS功能等几种。

2.设计规划原则

配网自动化系统规划设计时需要遵循实用性原则、可扩展性原则、可靠性稳定性原则以及因地制宜原则。配网自动化系统规划设计时，设计人员要综合考虑到电网各子系统运行状态监控问题，此外，电力系统始终处于不断的发展之中，因此配网自动化系统应具备良好的可扩展性及兼容性，方便后续开发使用。配网自动化系统的运行状态关系到电力用户用电的安全性及可靠性，因此，配网自动化系统设计规划时要考虑系统运行的稳定性、安全性问题，严格遵循国家电力网络建设有关的规定，根据各地区实际的电力需求以及地理地形因素、气候条件等合理的进行系统布局工作，划分规划区域，因地制宜，确保系统通信方式科学合理，为系统的稳定运行奠定良好的基础。

3.系统结构设计

一般情况下，10kV配网自动化系统的结构规划设计从纵向结构和横向结构两个方面进行。横向结构主要指的是上层主站结构以及底层终端之间的结构。一般情况下，根据通信介质的结构及种类，底层中间终端上的供电片、线路等通过点对点的方式或者RS485串行总线方式直接连接主站或者子站。上层DA/DMS主站与抄表计量、停电管理、配电变压器监测等子系统集成在一起，这些系统相互独立的同时又可以共享互联信息，从而有效实现信息唯一及信息共享。纵向结构是根据城市的电网规模、通信结构、信息流量等实际情况进行规划设计的，一般情况下，市局、区局以及供电所之间设置自动化主站、子站及配电终端三层次结构，中间层规划过程总要明确信息监控及采集的范围，区局及供电所之间设置主站到配电终端的两层结构，如图1所示。

通信系统是整个配电网信息交换系统的管家关键组成部分，对于10kV配网自动化建设有着重要的意义，利用该通信系统，能够将配网自动化系统远方监控单元采集到的数据信息实时的传送到监控中心，然后将监控中心下发的指令准确的送到各终端以及执行机构，可以说通信系统的建设水平直接关系到配网自动化系统的运行效率。通信系统规划设计时需要优先选择光缆通信方式，尤其是在变电站到电缆网配电站或者主站到变电站之间。架空干线及变电站之间原则上应选用光缆通信方式，但受到一些具体的地理地形因素、环境因素限制实际的建设过程中经常会选择其他的通信方式。10kV配电网自动化系统建设过程中不可能选用单一通信组网方式，需要根据各地区的具体情况，因地制宜。

二、10kV隔离刀闸改造

1.电动机构改造问题

传统的隔离刀闸采用手工操作模式，改造后加装了电动操作机构。一般情况下，隔离刀闸大多安装在柱上横担上，三相分别安装在杆体的两侧，改造时需要分别在三相单支的隔离刀闸上安装一个电动机构，但配电杆体上空间较小，一般很难实现，且这种改造方式的成本比较高。此外，10kV配电线路中，经常会遇到同杆并架的情况，因此，柱上空间问题是电动机构安装时需要重点关注的问题。

实际的安装过程中可以将原来的三相独立单相刀闸进行改造，更换为三相一体式隔离刀闸，其中加装了一套电动操作机构，可以同时操作三相刀闸。具体的安装过程中只需要将该三相一体式隔离刀闸安装在横担一侧，利用横出轴将电动机构固定在杆体上即可，安装过程中工作人员需要关注线路、横担以及动力传动杆的避让问题。

2.电源问题

除此之外，改造过程中工作人员还需要重点关注隔离刀闸电动机构工作电源规划设计问题，一般来说可以选用加装PT/CT，在线路上直接取电或者利用太阳能、风能取电。前一种取电方式成本较低，但一旦线路出现故障导致停电，操作机构就会受到影响，“遥控”操作无法实现，后一种取电方式成本较高，且需要加装的设备比较多，配电终端的空间又比较小，因此各地刀闸电动机构电源选择问题是改造工作的难点之一。

实际的改造过程中，可以選择通过互感器在线路直接取电的方式，同时与蓄电池良好配合，可以有效的节约设备的投资成本，满足配电终端空间大小需求，同时，蓄电池又能确保线路意外断电时，隔离刀闸电动机构的供电需求。蓄电池容量选择时，设计规划人员要综合考虑停电最大周期、电池体积问题，一般来说，电网的最大停电周期越长，对于蓄电池容量要求越高，相应的电池的体积也会越大，因此设计人员要综合考虑各种因素进行选择。此外，如果配电终端设备有交流供电需求，考虑到停电时供电问题，还需要增加逆变电源。

结语

10kV配电网自动化建设工作对于整个电网而言至关重要，本文就配网自动化系统组成及建设规划方法进行了简要的分析概述。为了满足系统的运行需要，隔离刀闸必须与配网自动化系统相适应，因此本文从电动机构改造以及电源选择两个方面就隔离刀闸的改造工作进行了探究讨论，仅为电力系统有关人员的相关研究工作提供参考。

参考文献

[1]李翔，唐欣.配网自动化建设与运行管理问题研究[J].化工管理，2016（35）：198.

[2]董海宾.浅谈配网自动化建设的规划和设计[J].科技与企业，2014（7）：138.endprint