鄧 玲 ，桂 實(shí)

1.宜昌電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院變電室，湖北宜昌 443003

2.三峽水力發(fā)電廠運(yùn)行部，湖北宜昌 443000

0 引言

隨著城鎮(zhèn)規(guī)模擴(kuò)大，為之提供電力的中低壓配網(wǎng)也在同步發(fā)展，無論其數(shù)量還是運(yùn)行的要求，都在發(fā)生顯著變化，尤其是在城市配網(wǎng)建設(shè)中，配網(wǎng)自動(dòng)化的要求逐漸由經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)擴(kuò)大范圍，越來越多的地區(qū)正在進(jìn)行或者準(zhǔn)備進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)。

所謂配網(wǎng)自動(dòng)化就是指是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)及新的高性能的配電設(shè)備等技術(shù)手段，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行離線與在線的智能化監(jiān)控管理，使配電網(wǎng)始終處于安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、高效的最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)，提高供電可靠性和供電質(zhì)量；有效縮短事故處理時(shí)間，減少停電范圍；提高配電系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；提高整個(gè)配電系統(tǒng)的管理水平和工作效率，改善為用戶服務(wù)的水平。

在這種前提下，筆者所在電網(wǎng)，目前正在進(jìn)行開閉所監(jiān)控系統(tǒng)改造試點(diǎn)，通過在開閉所增設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)方調(diào)度端對(duì)開閉所進(jìn)行遙信、遙測(cè)、遙控，并將在后期，逐步實(shí)現(xiàn)開閉所遙視。

1 開閉所內(nèi)二次負(fù)荷分析

目前開閉所建設(shè)分為設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)和不設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)兩種，要求實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化地區(qū)的開閉所內(nèi)是需要設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)以及遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備。其工作電源交直流均可。對(duì)于DTU，個(gè)別廠家可自帶不停電電源。

開閉所內(nèi)一般包括如下二次負(fù)荷：

斷路器操作電源——斷路器操作電源一般采用直流220V，也可采用交流220V。

分散安裝的保護(hù)測(cè)控裝置電源——一般交直流均可，針對(duì)配網(wǎng)設(shè)備直流工作電壓一般為24V，也可選擇直流220V。當(dāng)采用交流電源輸入時(shí)，由于遙信插件工作電源必須為直流，因此，實(shí)際上每個(gè)單裝置內(nèi)部均配有交直流轉(zhuǎn)換插件。

DTU——即開閉所終端設(shè)備，集合多臺(tái)分散的保護(hù)測(cè)控裝置、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置的功能于一體，裝置一般要求其能同時(shí)接納交、直流供電方式。正常情況下，由兩路交流電源互為備用供電方式，且一旦兩路交流電源均中斷，裝置可在無擾動(dòng)情況下自動(dòng)切換到直流供電方式；當(dāng)交流電源恢復(fù)供電時(shí)，裝置可自動(dòng)切回交流供電方式。

3 幾種所用電源供給方式及分析

筆者總結(jié)了一下，目前有以下幾種電源供給方式：

1）通過兩回進(jìn)線電壓互感器為開閉所提供二次操作、保護(hù)測(cè)控、照明電源等電源。電壓互感器采用2臺(tái)單相電壓互感器，組成Vv接線，二次設(shè)0.5級(jí)和3級(jí)，0.5級(jí)繞組二次電壓100V用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量，3級(jí)繞組二次電壓220V，容量一般2kVA～3kVA。兩回進(jìn)線電源可各帶一部分負(fù)荷同時(shí)運(yùn)行，也可一主一備運(yùn)行，但都需要通過交流切換箱自動(dòng)切換，一主一備運(yùn)行時(shí)切換回路原理圖參考如下：

圖1 交流切換電源箱原理

該方式是我地區(qū)前幾年新建開閉所的主要電源供電方式，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，節(jié)省投資，但缺點(diǎn)也顯而易見：

（1）并不是所有開關(guān)柜廠家都能采用交流電源作為斷路器機(jī)構(gòu)分合閘電源,主要是外資或者國(guó)內(nèi)大廠才能提供，使用有局限；而對(duì)于ABB等公司采用交流操作電源的斷路器而言，其合閘電流很大，可達(dá)到200A，在斷路器合閘時(shí)，這種由線路 TYD提供的電源系統(tǒng)容量不能滿足斷路器合閘條件下的壓降要求，因此，開關(guān)柜廠家一般需要另外配置帶蓄電池的專用UPS電源供給機(jī)構(gòu)合閘用；

（2）在采用單母分段，兩回進(jìn)線的開閉所中，通常兩回進(jìn)線一主一備運(yùn)行，設(shè)置備用電源自投裝置，當(dāng)運(yùn)行線路因故障被切除，在滿足備用電源自投條件前提下，通過備自投裝置，將備用電源進(jìn)線自動(dòng)投入。

但在這種二次電源供電方式下，當(dāng)工作進(jìn)線因故障切除，備自投裝置也會(huì)立即失去工作電源而使備投功能形同虛設(shè)，發(fā)揮不了作用。

2）在第一個(gè)方案基礎(chǔ)上，從所外單獨(dú)引一回AC380/AC220V電源，作為備用電源。

這一方式避免了第一種供電方式的弊端，能滿足所內(nèi)操作以及各二次裝置要求，但需要增設(shè)電源切換箱，切換箱接線原理見下圖：

交流電源切換箱接線原理圖

由圖可知，由站外引接電源投資增加且所外必須存在該電源才可行。

3）采用帶蓄電池的高頻開關(guān)電源系統(tǒng)為全所二次設(shè)備及斷路器分合閘供電，蓄電池容量按照保護(hù)測(cè)控裝置2h、監(jiān)控及遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備8h事故放電時(shí)間考慮。

該供電方式最為可靠，但增加投資，且蓄電池在運(yùn)行過程中，需要運(yùn)行維護(hù)，增加配網(wǎng)管理負(fù)擔(dān)。筆者所在城區(qū)電網(wǎng)目前有21座開閉所，隨著可以預(yù)見的開閉所數(shù)量較快增長(zhǎng)速度，勢(shì)必造成配網(wǎng)運(yùn)行人員負(fù)擔(dān)過重，因此相關(guān)運(yùn)行部門普遍反對(duì)增設(shè)大容量蓄電池的供電方式。

4）在現(xiàn)有開閉所進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)改造的工程中，我們則采取了在開閉所現(xiàn)有電源系統(tǒng)基礎(chǔ)上，僅為新增的監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備增設(shè)帶蓄電池的電源模塊的方式，新增電源模塊容量按照8h事故放電時(shí)間考慮，蓄電池容量較小。

改造完成后，所內(nèi)實(shí)際存在兩套電源系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是分層級(jí)解決所內(nèi)各設(shè)備電源，供電可靠；有效降低了蓄電池容量，減低造價(jià)，可與開閉所監(jiān)控設(shè)備共同組柜，減少了占用空間，便于更換。缺點(diǎn)是開閉所電源不統(tǒng)一。

4 結(jié)論

開閉所的所用電源目前并沒有統(tǒng)一模式，地區(qū)發(fā)展及要求也差異較大，具體工程的建設(shè)中，一方面著眼于滿足現(xiàn)階段要求，在合適的條件下，可適當(dāng)考慮今后的發(fā)展，為配網(wǎng)自動(dòng)化改造預(yù)留一定的設(shè)備間及設(shè)備接口，包括電源的設(shè)置。

[1]《國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)——10kV配電工程分冊(cè)》，2006.

[2]《貴州電網(wǎng)110千伏及以下變電工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)》第三卷.10千伏開閉所及臺(tái)變標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì).