（廣東電網(wǎng)公司東莞企石供電分局，廣東 東莞 523000）

10kV配電網(wǎng)是城市和農(nóng)村發(fā)展不容忽視的基礎(chǔ)工程，是完善城市和農(nóng)村整體規(guī)劃的重要組成部分，也是城市農(nóng)村發(fā)展和城網(wǎng)改造的主要依據(jù)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力用戶對供電可靠性和電能的質(zhì)量提出了更高要求，這就促使了10kV配電網(wǎng)自動化改造的開展。然而開閉所作為將高壓電力分別向周圍的幾個用電單位供電的電力設(shè)施，在10kV配電網(wǎng)自動化改造中占有一部分，并對10kV配電網(wǎng)自動化改造起到有重要作用。本文就10kV配電網(wǎng)自動化改造方案進(jìn)行了探究，以期能為10kV配電網(wǎng)自動化改造提供參考。

1 工程概述

據(jù)勘查，某開閉所占地200平方米，擁有2回路10kV進(jìn)線，13回路10kV出線，運(yùn)行方式為單母線分段運(yùn)行。作為電網(wǎng)的重要組成部分，該開閉所為小區(qū)及其附近區(qū)域負(fù)荷提供安全、可靠的電力供給。根據(jù)該開閉所所在地的供電局配電自動化的改造要求，自2011年6月起，按照“自動化+智能化”模式對該開閉所進(jìn)行綜合改造。改造工程實(shí)施前，該開閉所進(jìn)線、出線、母線分路開關(guān)、配電變壓器保護(hù)配置均為早期的，沒有任何遠(yuǎn)傳通訊功能，且相關(guān)線路的開關(guān)操作只能在就地實(shí)現(xiàn)，故障信息只能顯示在微機(jī)保護(hù)面板上，無法實(shí)現(xiàn)對母線PT及各線路用電負(fù)荷情況的遠(yuǎn)程檢測，也不能滿足無人值班的“三遙”功能要求。同時，調(diào)度和運(yùn)行人員無法獲悉相關(guān)的環(huán)境變量信息，這對開閉所的日常維護(hù)與運(yùn)行管理造成諸多不便。

2 智能化改造總體方案

根據(jù)分析供電部門目前擁有自動化設(shè)備與繼電保護(hù)相關(guān)配置的實(shí)際情況，確定將原有設(shè)備更加，將遠(yuǎn)方遙控能力增加，并且將井溝野味監(jiān)測、實(shí)時圖像視頻監(jiān)測、刷卡門禁、煙感報(bào)警裝置、采集環(huán)境溫濕度裝置、遠(yuǎn)動信息管理主機(jī)、采集壓變小車位置裝置、母線電壓等裝置全面增設(shè)，確保采用EPON-ONU設(shè)備把站內(nèi)的相關(guān)信息在調(diào)度控制中心通過光纖傳送。目前，改造開閉所智能化工作具體包含間隔級控制層與站級控制層等部分的改造工作，智能化系統(tǒng)綜合網(wǎng)絡(luò)示意圖詳見圖1。

智能化系統(tǒng)主要是通過以分層控制獨(dú)立單元的形式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其主要是以分散分布類型呈現(xiàn)，對遠(yuǎn)動信息管理主機(jī)具有互不依賴、互不影響、互相獨(dú)立等基本特征。

2.1 改造站級控制層

改造站級控制層的工作具體包含光交換機(jī)、監(jiān)控圖像硬盤錄像機(jī)、遠(yuǎn)傳通信主機(jī)EPONONU、TSM300C型號的遠(yuǎn)動信息管理主機(jī)等裝置的增設(shè)工作。另外，遠(yuǎn)傳通訊主機(jī)與遠(yuǎn)動信息管理主機(jī)均是通過直流24V進(jìn)行供電。遠(yuǎn)動主機(jī)主要是采用Windows操作系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行共組，有著友好的界面，在更改設(shè)置方面相對靈活。電力企業(yè)在運(yùn)行圖像監(jiān)控硬盤錄像機(jī)時，屬于內(nèi)部局域網(wǎng)中相對重要的階段，電力企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)中主要是通過Windows計(jì)算機(jī)進(jìn)行授權(quán)處理，對于監(jiān)控?cái)z像機(jī)所記載的歷史畫面以及實(shí)時畫面可以通過IE瀏覽器全面瀏覽，這樣的瀏覽方式能夠保證處于無人值守情況下的開閉所全面實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控的工作。

2.2 改造間隔級控制層

根據(jù)電氣間隔配置的需求安裝I/O單元測控裝置，將母線中置柜、母線分路開關(guān)、所有進(jìn)出線等設(shè)備中存在的信息采用遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)控制軟件從通訊主機(jī)往調(diào)度中心傳送。所有保護(hù)測控單元的裝置的事故報(bào)警信息以及實(shí)時測量數(shù)據(jù)均能夠采用I/O單元測控裝置進(jìn)行全面顯示。置柜測控裝置位于新裝母線中時，主要是對小車工作位置與兩路壓變電壓中的信息進(jìn)行全面采集。另外，還能夠采用無源接點(diǎn)的方式將液位報(bào)警系統(tǒng)、煙感報(bào)警系統(tǒng)所發(fā)出的告警信息進(jìn)行采集上傳的工作。通常是在LED顯示屏上將采集環(huán)境溫度濕度裝置發(fā)出的濕度與溫度進(jìn)行顯示。將一臺門禁主機(jī)進(jìn)行裝設(shè)，主要是采用RS485通訊網(wǎng)絡(luò)將刷卡人以及開門信號所傳出的信息網(wǎng)遠(yuǎn)動主機(jī)進(jìn)行傳送。圖像監(jiān)控系統(tǒng)將開閉所內(nèi)所監(jiān)控的實(shí)時畫面通過槍機(jī)攝像頭往硬盤錄像機(jī)傳送，同時進(jìn)行保存，給事后有用信息的調(diào)取提供方便。

圖1 配電網(wǎng)智能化和自動化示意圖

2.3 網(wǎng)絡(luò)通信

通過以太網(wǎng)以及串口等方式設(shè)置站級網(wǎng)絡(luò)，具體是通過RS485屏蔽雙絞線在間隔層網(wǎng)絡(luò)中傳輸信息。通過IEC870-5-103對間隔級I/O單元通訊以及站級設(shè)備做好規(guī)約的工作，另外，通過新下發(fā)的IEC870-5-101/104與CDT系統(tǒng)對調(diào)度端通訊進(jìn)行規(guī)約。

3 二次回路設(shè)計(jì)方案與主要內(nèi)容

3.1 分析二次回路的設(shè)計(jì)方案

通過分析二次回路設(shè)計(jì)方案的實(shí)際情況得知，設(shè)計(jì)人員在改造原有系統(tǒng)時，應(yīng)該對施工是否安全、是否能夠全面實(shí)施、停電因素等方面進(jìn)行綜合考慮，確保能夠給系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)、日常管理、施工等工作奠定基礎(chǔ)。由于二次回路屬于較為錯綜復(fù)雜類型的，因此，工作人員對二次回路設(shè)計(jì)方案進(jìn)行確定之前，應(yīng)該對資料進(jìn)行收集以及核實(shí)接線情況。對二次回路進(jìn)行設(shè)計(jì)時，將各種新增設(shè)裝置的安裝位置有效的安排，盡量的把占地空間減少，使增設(shè)裝置的布局能夠滿足人性化、合理化等需求。改造二次回路的工作中，應(yīng)該要給新系統(tǒng)逐漸截圖并且替換新舊間隔做好保障，首先應(yīng)該將新改造的信號回路、電壓回路、控制回路等進(jìn)行全面構(gòu)造，改造過程中倘若回路間沒有相互牽扯的關(guān)系，盡可能的維持原樣，使再次敷設(shè)電纜的工作得到減少，從根本上促進(jìn)施工工作量得到降低。為了降低改動部分通訊控制線的數(shù)量，應(yīng)該合理的將端子排在柜內(nèi)添加。對于處于外圍位置的信號過接、電源、通訊等，采集綜合信號控制箱的設(shè)置方式應(yīng)該以獨(dú)立設(shè)置為主。應(yīng)該綜合考慮箱內(nèi)走線、箱內(nèi)安裝是否美觀方便，通常情況下，應(yīng)該通過獨(dú)立箱體以及壁掛等方式進(jìn)行安裝，給接地提供保障。

3.2 改造二次回路的實(shí)際內(nèi)容

（1）將配變保護(hù)裝置TSW841、線路保護(hù)裝置TSW816等間隔層設(shè)備全面升級，整個裝置需要做好更換的工作，同時核對調(diào)度信息以及調(diào)試保護(hù)裝置。

（2）在改造工作中，把16個就地切換開關(guān)、遠(yuǎn)方切換開關(guān)進(jìn)行增設(shè)，在控制回路原有的基礎(chǔ)上接入，同時在保護(hù)裝置中接入變位信號，改造施工現(xiàn)場應(yīng)該做好安裝、開孔等工作。

（3）合理的增加遠(yuǎn)動通訊管理裝置TSM300C等站內(nèi)控層設(shè)備，將RVSP2×0.75屏蔽網(wǎng)絡(luò)雙絞線通過總線方式在站控層設(shè)備以及間隔層保護(hù)設(shè)備中進(jìn)行全面架設(shè)，確保開閉所內(nèi)能夠自行構(gòu)成自動化系統(tǒng)。另外，還應(yīng)該現(xiàn)場安裝、定位TSM300C裝置，同時錄入信息量，將各站控層裝置中的通訊線進(jìn)行全面敷設(shè)。

（4）開閉所內(nèi)通訊設(shè)備的增設(shè)工作，主要包含內(nèi)光端機(jī)設(shè)備EPON-ONU的增設(shè)工作，將調(diào)度機(jī)房通訊的光纖進(jìn)行增設(shè)。通常情況下，均是在母線分路開關(guān)隔離柜內(nèi)完成初步定位ONU設(shè)備的工作。

（5）在母線分路開關(guān)隔離柜內(nèi)完成安裝母線測控設(shè)備的工作，并且將2#壓變柜以及1#壓變柜進(jìn)行鋪設(shè)，確保母線測控裝置在完成安裝工作后，對母線電壓能夠全面采集。室柜內(nèi)部應(yīng)該將多功能插座、接線端子、直流空氣開關(guān)、交流空氣開關(guān)等進(jìn)行增設(shè)。

（6）做好圖像監(jiān)控系統(tǒng)的增設(shè)工作，還應(yīng)該將綜合采集控制箱、工作電源線、控制線、視頻線等方面進(jìn)行良好的控制，主要是通過沿墻PVC管明敷作為線路的走線方式，托架式槍機(jī)在工作時有著12V的電源，同時將電源轉(zhuǎn)換盒安裝在槍機(jī)旁。

（7）將液位采集系統(tǒng)進(jìn)行增設(shè)，其中主要包含將液位采集探針安裝在電纜溝內(nèi)，沿溝暗敷作為主要的走線方式。

（8）在南邊雙開門的位置安裝刷卡門禁系統(tǒng)，并且將磁鐵條固定在門上，將1個主機(jī)箱安裝在門內(nèi)墻邊，1個門開關(guān)加裝在主機(jī)箱旁，把1個刷卡器固定在門外墻上。將電源線以及485通訊線在主機(jī)箱內(nèi)引出指導(dǎo)采集綜合控制箱的位置進(jìn)行管線敷設(shè)，以沿墻PVC管明敷作為主要的走線方式。

（9）分別在室內(nèi)北面、室內(nèi)南面與地面距離1.6m的位置將環(huán)境溫濕度采集器進(jìn)行增設(shè)，確保采集器的工作電源盒處于獨(dú)立的狀態(tài)，從采集器內(nèi)將485通訊線引出直到綜合采集控制箱的位置，以沿墻PVC管明敷作為主要的走線方式。

（10）在直流屏后方與地面墻角距離1m的位置安裝綜合信息采集控制箱，安裝的綜合信息采集控制箱應(yīng)該有液位繼電器、DVR硬盤錄像機(jī)等裝置。分別從綜合信息采集控制箱內(nèi)引出4×1.5電纜、485總通訊線、AC220V總電源線直到母分隔離柜TSW800BK裝置、2#進(jìn)線柜、不間斷電源所在柜等位置。

3.3 接入信息的方法

開閉所內(nèi)輸入信息可以分成視頻圖像透傳、串行通信輸入、接點(diǎn)輸入等3種類型的方式。電氣單元中的I/O測控裝置主要是通過接點(diǎn)方式將液位報(bào)警信息、煙感報(bào)警信息、主要信息等方面全面接入。而保護(hù)裝置中采集溫濕度系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、其余信息等處理工作主要是通過輸入串行通信的方式進(jìn)行，采用透傳輸入視頻圖像的操作對圖像監(jiān)控視頻畫面進(jìn)行全方位的處理，最后，采用光纖傳送的方式將不同類型的信息在調(diào)度中心做輸入處理。

結(jié)語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力用戶對供電可靠性和電能的質(zhì)量提出了更高要求，由于電壓波動和短期內(nèi)停電都容易造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此在目前電網(wǎng)改造工作中對自動化方面的改造要求也越來越高。本文針對10KV配電網(wǎng)自動化改造中開閉所的改造作了詳細(xì)研究，以期能為10kV城市配網(wǎng)開閉所、環(huán)網(wǎng)站的自動化與智能化改造提供了借鑒。

[1]袁毅.討論10kV中壓配電網(wǎng)的自動化設(shè)計(jì)方案[J].科技與企業(yè)，2012（24）.

[2]徐力鈞.10kV開閉所的電氣設(shè)計(jì)[J].建筑電氣，2008（10）.