金瑞烽
乌兰察布电业局察哈尔供电分局 内蒙古乌兰察布 012000
摘要：随着城市道路改造的增加，对10kv配网线路进行架空电缆改造是必然趋势。城市10kV配网在很长一段时间内将是电缆线路和架空线路混合供电方式，部分10kV馈线可能是一段电缆。另一部分是架空线路。混合馈线的特点对配电网的结构、保护、运行和管理提出了新的要求。如何在混合馈线配电网自动化系统中实现故障判断、故障隔离和故障恢复是我们要讨论和解决的问题。配网自动化系统的建设和配网结构的规划设计是基础。对一次电网结构和自动化系统应分阶段进行规划、设计和实施。
关键词：配电网；网架结构；自动化；
新时期我国电力工业发展迅速，电网不断升级改造，向现代化转型，其中配电网的布线是其发展的主要方向。现阶段使用的分销网络,尽管电缆的注意,但主要还将通过电缆线路和供电架空线路混合法,这种混合支线网架结构的分销网络系统和馈线保护和管理等等都有很高的要求,为了达到更好的分销网络系统的操作和管理,需要做配电网布线的空间桁架结构改造和自动化解决方案，这也是配电网建设需要改革的重要研究内容。
一、电缆馈线连接方式的比较
1.关于架空馈线的几种接线方式。在架空馈线布线中，主要有辐射布线和环网布线。对于辐射连接，还包括普通单回路的辐射连接、支路式连接和支路改进型连接。而环网连接有很多种，包括普通环网连接，即同一变电站之间实施的连接;也有手对手环网连接方式，是实现不同变电站之间的连接;此外，还应有分段连接的连接方式。通过分段开关对馈线进行分段，再通过连接开关将不同的电源点连接起来，形成多电源、多分段、多连接的运行网络，实现开环运行的效果。
2.关于电缆馈线布线。电缆馈线连接方式有辐射连接、环网连接、多电网连接、混合连接等。在辐射连接中，可分为常用的单回路辐射支路连接。单回专线的用户连接方式;通过单母线的同一变电所或启闭站对应专线用户的双回路辐射连接方式，其运行方式为并联运行状态;同一变电所或开闭站内的单母线分段对应专线用户的双回路辐射连接方式为主备运行状态。在环网式的接线中，在回路连接中，可分为单电源回路连接和双电源回路连接。对于单电源的回路连接，主要通过变电站的单电源实现供电，借助回路柜形成回路网络，实现并联运行状态。 在多网并网时，利用两个以上变电站和不同的电源实现供电，回路柜构成电缆的馈线支路、段和触点，从而实现分机运行状态。该方法可实现故障区域的自动判断、故障区域的隔离和非故障区域的供电恢复。
3.接线方式比较。不同的接线方式有不同的优缺点，不同接线方式的经济效益如表1所示。
表1各种接线的方式对比
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通过上表的实施对比，可以发现双供电环路网络和多供电电网方案具有更高的可靠性和更好的经济效益。
4.电缆馈线与架空馈线的互连原理。电缆馈线与架空馈线的互连应遵循以下原则。(1)馈线与电缆、架空线混合，线路出线保护无重合闸功能。(2)架空线由电缆转移，由回路柜开关(带保险丝负荷开关)连接。(3)架空线路转至电缆线路，转柱上的开关(带保险丝的负荷开关)。如无开关，应采取刀闸、保险丝等隔离措施。
5.主要配电设备及安装地点的选择。在架空馈线中，所使用的配电设备有上柱开关、配电变压器等，而在电缆馈线中，所使用的配电设备有回柜式变压器、分支箱等。在布线改造中，分段开关和联络开关的安装可通过用户配电室进行。这种安装方法不仅可以实现对用户双电源的有效供电，还解决了环网柜安装选址难的问题。
二、配电网电缆改造自动化方案
1. 电缆馈线和架空馈线采用分段式断路器连接。FTU/DTU配置在每个柱上的开关和回路柜中进行，对开关达到三遥控、故障监测和过流保护的断速、不重合闸等功能设置。由于市网线路一般距离相对较短，当馈线短路时，往往断路器与变电站出线位置断路器不能配合跳闸，所以一般设置为快速跳闸。对于任何随机步进跳闸，配电网拓扑模型算法都能正确判断和隔离故障，恢复整个区域的供电。在处理事故,事故发生的旅行,主站,接到事故报告的信号后,可以自动启动故障处理程序,实现故障隔离和地区供电恢复的顺序和声音处理,提供相关的调度程序选择和处理。对于故障隔离和恢复，可在调度人员确认无错误后自动实施，也可通过人机交互完成。
2.电缆馈线和架空馈线均选用负荷开关。一般来说，负荷开关只能切断正常工作电流，不能切断短路电流。当线路中发生短路时，负荷开关不动作就被堵住，否则开关就会烧毁。在区段和联络中，选用了负荷开关的使用。每个列上的开关配置FTU，每个环柜配置DTU，实现开关的三远、故障监测功能。当出现故障时，应锁定输出，以避免负载开关跳闸动作。当馈线短路,在每个分段开关锁定一行不动,在箱座10 kv变电站断路器跳闸,和工联会及评分系统可提高故障信息主站,主站通过系统故障的判断,在这个时间定位故障部分,实现故障隔离,最后恢复地区的电力供应。在线段和触点上，负载开关选择在主回路的位置，最好不带保险丝。线路短路时，馈线变电所出线位置开关跳闸。在向主站报告故障信息后，主站能够对故障区段进行判断，远程分离故障区段两侧的负荷开关，从而实现对故障的有效隔离。如果变电站的出口开关关闭，必要时触点开关关闭，可以恢复供电。在回路柜支路负荷开关的选择上，最好有一个保险丝。此时如果分支线路出现故障，则熔断器可以工作，从而实现分支线路故障的隔离，不会对主回路产生影响。
3.采用混合断路器和负载开关方式。因为有各种各样的原因,在某些配电网馈线断路器的开关部分,和负荷开关的开关部分,一些支线是混合使用的方式,无论何种方式,开关设备安装自动化终端,可以实现故障信息的监控,分销网络的自动控制系统能够无法实现正确的判断和隔离。
4.开关和自动终端设备界面设置。在立柱和回线柜的每个开关上安装FTU或DTU，实现进出线和分支线故障的检测和测量，以及控制保护和信息报告功能。立柱和环形网柜上的开关也应设置相应的供电装置和测量PT、CT等。电源装置和测量PT、CT等，最好与开关设计融为一体，便于安装和维护。远程控制开关和立柱或回路柜上的开关应配备电动操作机构。此外，自动终端装置还应配备各种型号AC100V、AC220V、DC24V弹簧操作接口和永磁操作机构。为了实现故障隔离和恢复的信息需要在停电的情况下,上传和自动终端设备应安装UPS供电单元和电池,应使用的电源由开关、终端设备的电源。在进行终端设备自动化安装时，应保证良好的接地电阻，且接地电阻应在10Ω以下。
三、电缆改造及自动化管理
变配电网络自动化的运行管理非常重要。该系统拥有大量的户外监控终端设备，通讯网络遍布全市，给运行维护带来了很多新的问题。电力公司应根据运行管理暴露的问题，及时组织管理人员和技术专家进行讨论。各电力企业应结合自身的实际情况，制定运行管理办法，这些措施对于配电网自动化系统的运行维护是必不可少的。架空电缆混合配电网之管理。将架空线路和电缆划分为不同的业务线，不利于故障管理。实践证明，配电网自动化系统不仅要设计好、建设好，还要维护好，才能发挥最大的作用。
总之，配电网布线改造是当前和今后配电网发展的重点内容。为了更好的实现对布线的控制，就需要做好其电网结构和自动化方案的设计，从而保证配电网的布线效果。
参考文献：
[1]刘萍．浅谈配电网电缆化改造中的网架结构与自动化方案.2019．
[2]张永辉．关于配电网电缆化改造中的网架结构与自动化方案.2018.