10kV配电网自动化改造方案

发表时间:2020/7/21   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:吴晨
[导读] 摘要:伴随着国家经济的飞速发展,人们对电力的需求也将越来越大,当前城市的电网建设已然不能适应现代化电力发展的需求,只有在原有电力系统上进行增容和扩容,才能满足用户的用电需求。
        (浙江大有实业有限公司钱塘新区分公司  浙江杭州  311222)
        摘要:伴随着国家经济的飞速发展,人们对电力的需求也将越来越大,当前城市的电网建设已然不能适应现代化电力发展的需求,只有在原有电力系统上进行增容和扩容,才能满足用户的用电需求。
        关键词:10kv;配电网;自动化改造
        1合理对用电负荷进行科学预测
        在城市电网规划设计的过程中,最为基础也极为重要的就是电力负荷预测,在进行该工作时,预测方法的选择比较关键,我们使用常见的城区分区、行业分类法。对于老城区而言,可以提前查阅往年负荷资料,借助相关方法推理规划期负荷,对于最后结果需要参照往年递增率进行检测。得出预测负荷之后,接下来就要确定变电站布点、变电站主接线、用户供电方式等。然后,在简短的短路、潮流计算和相关财务预算的基础上,进行综合考量,得出一个综合性评价,进而得出规划上的注意事项和结构布局。
        2城市配电网存在的问题及解决方案
        电网在运行过程中经常会出现一些问题,诸如负载压力过大、供电不稳定、线路电损过大等。鉴于此,我们提出了如下方案:(1)在供电半径上进行缩减,增设更多的变电所,维持双电源机制,进行功率的合理分配;(2)加大线缆的直径,变压器一旦出现较大的损耗,就要及时的替换,一般会选择使用性能更加优良的低损耗变压器;(3)引入自动无人控制系统,由此不仅可以节省人工成本,还能够尽可能地降低设备运行成本;(4)进行工程造价审批时,要重点控制成本问题,尽可能选择性价比较高,又符合实际需求的产品;(5)要灵活运用无功补偿,实现平衡方面的要求。
        3 10kV配电网改造工程技术要点
        3.1供电区域再规划,实现区域化、小块化的供电
        电源的分布应该尽可能位于负荷中心,如果密度比较大、范围比较广时,两点或多点布置就更为合适,后者的降损节能功效极为强大,不仅如此其还能优化电压质量。第一步我们需要找到最大的用电负荷,这是借助负荷划块实现的。在进行划块时,一般以城区道路作为分界线,这种方式更加清晰明了。
        3.2根据线路当前最大负荷Pmax
        凭借增长率法进行负荷预测,时间在15~20年,由此得出未来线路最大负荷。
        3.3参照最大负荷Pmax
        科学抉择10kV配电变压器的容量首先应该从需求上着手,了解经济发展带来多大的电力增长,然后从购置成本上进行评估。以往经验则是选取范围为当地电力需求量的45%~70%,通过对未来的预测,建议选取S11及以上型环保、节能、过载能力优良的变压器。美式变压器的优点在于设计巧妙,造型精美,一般用在公共设施上,常见于小区、街道、马路等。
        3.4以15~20年后线路最大负荷电流不超过导线经济
        运行电流为原则确定导线线径,进而完成线路绝缘化配电线路绝缘化改造一般包括2种模式,即使用电缆和架空绝缘导线。随着近年来政府对于城市市容的重视,架空绝缘导线的方式已然不再适用,电缆化必将是未来发展方向,但是,电缆线路成本投入过大,前些年,即使是在城市中使用范围都是很小的。电缆线路的运用,应该在市政规划的前提下进行,有条不紊地实施无杆化革新。
        3.5改善网络中的无功功率分布
        在配置有功功率的同时,也要考虑到无功功率的分配,以就近原则为基础缩短无功远距离输送,加装无功补偿设备,优化无功潮流布置,尽可能降低有功损耗,将电压的损失降到最低。

对来自于发电机和变压器的无功功率进行调控,进而减小线损。考虑到最大负荷损耗时间t与功率因数cosΦ存在一定的关联,当后者变大时,线路的无功功率将变低,t值也会变小,电网内部的损失也会变小。无功补偿的优势众多,不但可以提升电压质量,还能够优化电网运营过程中的经济性。运行方式的革新需要参照各种实际情况而定,通过借助相关器械实现功率因数的提升。在无功补偿环节中,要考虑到实际的无功负荷及无功分布,进而进行无功补偿容量及其分布的确定,减小电网损耗。
        3.6接地故障改造方案
        工程中经常遇到的接地故障有:在线路正常运营过程中,导线突然发生断落;导线在绝缘子中紧固方式不稳,掉落在横担或地面上:狂风骤起时,线杆上摇晃到建筑物附近,带来安全隐患;系统内部被绝缘击穿等。这种单相接地故障在狂风暴雨等恶劣环境下尤为明显,发生概率最高。即使是在出现单相接地后,系统还能够运转1~2小时,但是长此以往,就会对电力设备和配电网的运行带来不利的影响。对此,可以在系统中装上单相接地故障指示器,技术人员可以通过其中的颜色变化,判定故障的大致区域,而后尽快地找出故障点,然后进行维修,将故障影响时间降到最低。经过工程实践检测,此种方式能够有效提升供电的稳定性,进而避免事故的进一步蔓延。
        3.7合理调整10kV供电电网的运行方式和结构
        科学地调控变压器的运行模式,逐渐使用DYn11的连接组,由于在系统中引入了新型用电设备,这使电网内产生高次谐波,运用节能环保变压器,降低供电上的损耗。在进行线路载流量设计时,要保留充足的余量,使用电增长时能够有效应对。当原有的线路不能满足现有的负荷需求时,就需要加设并行线路。线路运行电流也有一定的要求,其值应该保持在设计电流2/3左右,短路电流的值应该在16kA以内,上限值则不能超过20kA。新型设备的使用需要满足稳定性好、体型较小和护养方便等特点。在实现电缆化的过程中,需要革新中性点运行模式。以往的中性点都是直接接地的,现在需要经过电阻再接地,还有一种就是通过消弧线圈接地。之所以如此,就是原有的接地方式已然满足不了继电保护装置的运行要求了。
        3.8配电网自动化系统的应用
        随着计算机和自动化技术的迅猛发展,电力系统自动化正在迎来一场革命。在技术革新的推动下,变电站综合自动化系统内部加装了许多数字智能装置。然后借助低周减载、故障录波、备自投等实现对变电站的自动调控。然后远程设备会将相关参数传递给调度中心,后者将直接承担起对变电站的管控责任。这种模式不仅提升了系统运行的稳定性,也带来了生产效率上的提升,进而减小了变电站的成本投入,同时还有助于电网科技水平的提高与管理能力的提升。配网自动化系统(DA)是一个综合性系统,其是以计算机技术和自动化技术为基础,结合用户对用电的实际需求发展而来的。其以各种智能装置的逻辑配合为基础,实现故障线段和系统的科学分割,将故障影响区域缩减到最小,将停电的时间降到最低,继而提升供电的可靠性。与此同时,还可以借助后台配电管理系统(DMS)实现综合性配电调控。当前社会的不断进步,带来了电能质量要求的不断提高,在这种情况下,要想有一个优良的供电质量,就只能借助合理的在线监测,同时辅以运行模式的调控、适时投退电容器等措施来实现。
        4结束语
        随着经济的发展,电力用户对供电可靠性和电能质量提出了更高要求,由于电压波动和短期内停电都容易造成巨大的经济损失,因此电网改造工作中对自动化方面的改造要求也越来越高。在确保投资效益的前提下,充分利用新技术、新设备、新工艺,搭建一套结构科学、安全稳定、调度方便的电网系统,让电力服务于生活,为城市经济发展打下良好的基础。
        参考文献
        [1]米楚洪.10kV配网自动化系统建设与设计研究[J].低碳世界,2017(2):141-142.
        [2]石晟,张周伟,黄子豪,高梵清,周天雨.10kV配电网自动化改造方案研究[J].中国新技术新产品,2019(3):101-102.
        [3]陈小辉.浅析10kv配电网自动化改造方案[J].丝路视野,2018(25):176-176.
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