智能环网柜在10kV电网建设中的应用 陈崇1

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:陈崇1 陈欣瑜2
[导读] 摘要:随着配电网络整体负荷压力的不断加大,传统环网柜已无法满足越来越复杂的系统需求。
        1.国网冀北电力有限公司唐山供电公司  河北唐山  063000;2.国能昌图生物发电有限公司  辽宁铁岭  112500
        摘要:随着配电网络整体负荷压力的不断加大,传统环网柜已无法满足越来越复杂的系统需求。设备智能化是配电网络优化的必然发展方向,环网柜作为配电网络的关键性设备,对其系统设计进行优化,在基础性功能上添加更多智能化操作功能,是推动整体配网性能优化的重要保证。
        关键词:智能环网柜;10kV电网建设;应用
        0引言
        随着我国经济快速发展及电力工业不断进步,国家投入了更多精力用于城乡电网的建设,使电网实现智能化、现代化,从而提高供电可靠性及供电电能质量。由此,对于电网中所用到的电气设备提出了更新、更高的要求,不仅要求其功能配置更加合理,更要不断往前发展,最终实现智能化。为了有效提高10kV供配电网络可靠性,电力供应系统逐步向环网供电发展,即用电缆、走地下、呈环路供电,取代原有的架空线路供电已成为城市电网发展的必然趋势。而作为电缆环网供电的主设备环网柜(Ring Main Unit)以其体积小、价格低、免维护等优点则越来越受到供电部门和用户的重视。
        1配网自动化概述
        1.1配网自动化的内涵
        配网自动化是采用通信技术和计算机网络技术,对配网数据、用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,最终实现配电系统的正常运行与事故情况的监测、保护、控制,形成完整的自动化系统。配网自动化能够提高电网供电的可靠性,并实现配网管理的自动化,进而提高管理水平和劳动生产率,降低运行维护成本,实现配网经济可靠运行。配网自动化系统一般由配电主站、配电子站和配电终端3部分组成。其中,配网自动化通信系统的可靠性和技术水平直接影响整个自动化系统的正常工作。因为配网自动化通信系统承载着传输大量生产和管理信息的重任,负责配电主站、配电子站和配电终端的连接,是电力保证和安全生产的重要基础设施。配网自动化系统的水平决定着配网供电的可靠性与稳定性,其是衡量电力系统运行水平的重要因素。
        1.2配网自动化的发展现状
        在我国东南沿海地区,由于政府的重视、思想的进步、行业技术的领先、资金的投入充足,配网自动化已经发展得比较成熟。配网自动化使得这些地区和城市的人民受益颇丰,从而激励他们更加重视建设和发展配网自动化,也就使得配网自动化的快速发展成为可能。但传统配网设备的不足之处却不能忽视,由于一、二次设备比较分散,在一次设备和二次设备厂家之间没有统一的标准,也未形成统一的生产准则,这就给配网设备的现场维护带来了很多不便。因此,一体化智能环网开关设备的出现将会给这个庞大的市场带来惊喜和奇迹。与此同时,我国在配网自动化行业已经投入了大量的人力和财力,不断地学习国外的先进技术,而且也通过自主科研或与国外展开合作来研究更为先进的自动化设备,我们会在以后的实际工作中不断探索,不断积累经验,为更先进的配网自动化系统的出现而努力。
        2智能化环网柜的功能优势
        2.1技术指标达标且系统结构良好
        经过严格的质量检验测试,该智能化环网柜完全符合相应的技术指标,基本性能完备,且环境适应性强,绝缘性能、信息传输性能突出。从电动操作、智能控制模块及环网柜本体绝缘监测、环网柜无源电磁闭锁装置等组成配置性能来看,该环网柜同样达到最高技术标准,能作为环网柜设备投入使用。同时,从系统结构来看,该环网柜智能化、集成式装置实现了配网系统开关站集中式监控,且插箱式结构有效节约了装置空间,紧凑的结构呈现了装置的精巧。
        2.2立体化功能优势更趋于智能化
        从智能化环网柜的整体功能性来看,相较于传统式的环网柜,其不仅满足对系统故障的监测,还能针对故障采取相应的断开处理。

智能化环网柜的智能化优势体现在对故障的判断快速而准确,能实现故障的有效隔离;在电源方面实现了自我供给,保障了电源的稳定性和长期性;在系统闭锁方面采用的无源电磁闭锁可靠性强,闭解方式简单、精准。
        3智能化环网柜的发展现状
        环网柜为配电网络设备,主要通过负荷开关或负荷开关加熔断器来实现环网接线的开关。从发展现状来看,首先,环网柜外形已有了较大改善,不仅体积变小,而且重量大大减轻,占地小且易于安装;其次,环网柜密封性强、绝缘性能良好,能布置在户外,不会受到恶劣天气环境的影响,保证了配电网络的稳定运行;再次,环网柜的配件价格相对低,整体造价不高,且后期维保简单。环网柜在实现外形小型化的同时,还应在功能性上进行升级,充分利用网络机制实现自动化运作,方便供电部门进行远程智能化管理,以提高供电管理的效率和质量。
        4一体化智能环网柜的应用
        4.1传统环网柜的缺陷
        电力系统运行在很大程度上依赖于环网柜,社会在不断发展,环网柜的使用也变得愈加广泛,其面临的安全性与灵活性要求也相对较高。传统环网柜相互之间的工作,主要是结合无分区混合方式进行安装。由于传统环网柜的各个器件之间利用的是无分区混合方式安装,且与柜体形成一种固定模式,导致其灵活性受到了较大限制。这种安装模式会导致整体布局较为混乱,会给后期方案设计、维修、更换带来障碍。因此,要想有效提升配置方案的可行性,需要对整体设计进行布局。
        4.2一体化环网柜的设计特点
        很多发达国家已经普遍开始使用一体化智能环网柜,例如日本、韩国、欧美等。所谓智能环网开关设备,主要是建立在一次、二次设备为一体的基础上,实现配网自动化,也是我国智能网发展的核心组成部分。对于一体化智能环网柜来说,其主要以电压互感器、电流互感器、负荷开关、分布式二次终端为主要核心,对遥控配网、遥测、遥信等方面进行监测,最主要的任务就是对系统对故障开展定位及隔离工作,他们也能独立完成某些任务。此项技术有着安全、可靠、成熟等优点,可以适用于不同规模的配电网,具有兼容、优化、互动等众多优势,能保证我国配网信息化与自动化。
        4.3配网一体化环网柜的优势
        配网自动化一体化环网柜,可以较好地满足自动技术的相关设计要求,主要采用六氟化硫气箱,在全绝缘、全封闭的情况下开展工作,接地开关、负荷开关主要利用的是三工位开关,能最大限度地保证工作人员的生命安全。对于配网自动化终端设备来说,主要是分层模式进行设计,每层都对应不同的设备:比如上层设置为通讯层;中层则设置为端子层、电源管理层、电池层、DTU层;下层则设置为电压互感器。此环网柜有着较高的灵活性以及固定性,可以提供最便捷的扩容方案,可以有效解决电压信号在采集过程中出现的问题,并能对DTU终端提供恒定电压。配网自动化终端单元主要利用的是模块插电式设计方法,由众多电源模块、功能模块构成。
        结束语:与传统环网柜相比,一体化智能环网柜在使用上面有着众多优势。一体化智能环网柜与传统环网柜相比,有着比较明显的优势。因此相关人员要利用电子通信技术对故障进行判断,要加速处理,保障正常供电,这样才能最大限度地保证供电可靠性。本文阐述的一体化智能环网柜对城乡配电网的投资有着较大的改善作用,能在智能化管理方面实现双向互动。
        参考文献:
        [1]董奇光.一体化智能环网柜在10kV配网自动化建设中的应用[J].机电信息,2014(36):55+57.
        [2]施耐德推出新型智能环网柜,助力配电网“智能化”[J].中国仪器仪表,2017(10):19.
        [3]刘翊平.配网故障处理智能化装置探讨[J].电力系统保护与控制,2017,45(18):163-169.
        [4]康在强,周志洋,周行,宋晓生.智能化环网柜的系统设计和应用实现[J].电工技术,2017(07):49-50.
        [5]李镇鸿.10kV一体化智能环网柜的研究与设计[D].广东:华南理工大学,2015.
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