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摘要:配电自动化改在主要方式之一是将老旧线路普通开关更换为柱上智能开关。为保证用户供电可靠性,针对现阶段柱上智能开关更换工作面广量大的特点,探讨了在不同线路结构和作业方式下,配网不停电更换柱上智能开关作业的方法及要求,为各地市供电局开展不停电更换智能柱上开关等相关工作提供了指导意见。
关键词:配网不停电作业;配电自动化改造;应用
引言
通过对配电网的自动化改造,一方面可以提高电网的可靠性,减少因停电给用户带来的损失;另一方面可以改善供电质量,提高电网的竞争力。我国配网自动化建设起于20世纪80年代,并且随着自动化技术的发展取得了一定的进步和发展,但是总体的发展程度不均,而且自动化水平也不是很全面。近年来,智能电网越来越受到关注,这也给配网自动化技术的应用提供了新的平台。因此加强城市配电网自动化改造技术的研究,具有重要的现实意义。
1配电自动化构成
电力系统中电网可以分为输电网与配电网,其中配电网是从输电网或发电厂接收电能,通过配电设备就地或逐级分配给用户的电力网。电力系统中二次降压变电站低压侧直接或降压后向客户供电的网络即为配电网。配电网是电力系统中直接面对用户的环节,由配电网架、配电线路、电缆配电线路、变电站、降压变压器等设备组成。
配电自动化即利用电子技术、通信技术、计算机网络技术实现配电网正常运行、事故监测保护、控制的自动化系统,涵盖了配电网的数据采集与监控系统、配电变电站自动化与馈线自动化等方面。配电自动化系统又被称为DA系统与DMS系统,分别为配电自动化及配电管理系统。配电自动化以一次网架与设备为基础,配电自动化系统为核心,利用多种形式的通信方式对配电系统进行实时的监督控制管理,并通过相关应用系统的信息综合来实现对配电系统的科学管理。配电自动化实施区域的网架结构布局要做到科学规划、合理安排;一次设备要满足通信要求;馈线自动化线路要符合故障时的负荷转移要求。配电站自动化系统主要由配电主站、配电终端、配电子站及通信通道等部门构成。第一,配电主站。配电主站是配电自动化系统的最高层,是其中的核心。该层主要由服务器、工作站及数据采集网构成。配电主站可以根据不同地区的配电网规模、用电需求、配电自动化的应用情况选择合适的软硬件。对配电网的工作状态进行监控,配合不同配电子网的关系对配电网络进行管理,使得配电系统能够始终保持最佳状态。同时,按照合理配置拓展功能,结合当地智能电网工作的进行合理优化智能化功能。第二,配电终端。配电终端即为安装在中压配电网现场的各类监测控制设备总称。配电终端应用设备有配电线路、配电室、环网柜等。根据应用对象与作用的不同,配电终端可以分为馈线终端、站所终端、配变终端等。另外,远动设备、综合自动化设备等均可以实现配电终端功能。第三,子站层。配电子站即为配电主站与配电终端之间的中间层,主要作用是对变电站与馈线终端进行通信,缓解主站通信工作压力。子站层可以接收环网柜、开关站、配电变压器等设备的工作状态信息,并且传递至配电主站。第四,通信信道。配电自动化系统中通信信道是不可或缺的重要神经系统,是配电网系统遥测的媒介。通信信道包括通信设备、通信线路、辅助设备等,有序分布在各个需要通信的设备中间。
2配电自动化主站改造方案
配电网自动化系统以“主站+终端”的设计为基础,遵照地、县一体化模式进行建设和改造。其基本原则是突出整个系统的信息化、自动化及互动化,实现生产控制区与管理信息区的统一,配备电网运行监控、监测与管控,支撑整个配电网的精益化管理。
系统由“一个支撑平台”“两个应用”构成,应用主体为大运行与大检修,信息交换总线贯通生产控制大区和信息管理大区,与各业务系统交互所需数据,为“两个应用”提供数据与业务流程技术支撑,“两个应用”分别服务于调度与运检。
系统搭建一个统一的标准平台,遵循一定的基本原则,包括标准性、扩展性、先进性、安全性等,为系统开发和运行管理等服务提供通用的平台支撑,从而满足整个网络的调度等服务的实时性和准确性需求。
在支撑平台的基础上实现网络运行监控和状态控制两种服务类型。前者部署在生产控制区,通过信息交換总线从管理信息区调取所需数据资源,包括实时数据、历史数据以及数据分析结果等;后者部署在管理信息区,通过信息交换总线从生产控制区推送相关实时数据。两个大区同时基于一个支撑平台,实现分区维护和统一管理。
3配网不停电作业在配电自动化改造中的应用
3.1原有柱上开关处于“分闸”状态
当原有柱上开关处于“分闸”状态时,应采用绝缘手套作业法带电更换柱上智能开关,该作业的主要流程为:
(1)作业人员将绝缘斗臂车停放到最佳位置,穿戴好个人安全防护用具后进入带电作业区域,并验电确认装置无漏电等绝缘不良现象;
(2)确认柱上开关在断开位置,拉开两侧柱上隔离开关,按照“由近及远”、“从下到上”的顺序装设绝缘遮蔽措施后,拆除柱上开关两侧引线以及旧柱上开关,利用绝缘斗臂车小吊完成旧开关的下放和新开关的起吊工作;
(3)安装柱上智能开关及智能控制器,完成带电搭接柱上智能开关两侧引线后,拆除绝缘遮蔽措施,合上两侧柱上隔离开关,将柱上智能开关及智能控制器投入正常运行。
3.2原有柱上开关处于“合闸”状态
(1)作业人员将绝缘斗臂车停放到最佳位置,穿戴好个人安全防护用具后进入带电作业区域,并验电确认装置无漏电等绝缘不良现象;
(2)确认原柱上开关负荷电流满足旁路系统的额定电流,按照“由近及远”、“从下到上”的顺序装置绝缘遮蔽措施,安装及连接旁路开关和旁路电缆,完成旁路装置绝缘测试,带电挂接旁路电缆至架空线路,核相正确后合上旁路开关,检测三相分流正常后断开原柱上开关,并确认电流全部转移到旁路系统;
(3)带电断开原柱上开关两侧引线,利用绝缘斗臂车小吊完成原开关的下放和新开关的起吊;
(4)安装柱上智能开关及智能控制器,带电搭接柱上智能开关两侧引线,核相无误后合上柱上智能开关,检测三相分流正常后断开旁路开关,并测流确认电流全部转移到柱上智能开关回路;
(5)带电断开旁路电缆,合上旁路开关放电完毕后,拆除旁路电缆和旁路开关;
(6)拆除绝缘遮蔽措施,将柱上智能开关及控制器投入正常运行。
3.3新装柱上智能开关
当杆塔没有柱上开关需要新装时,应由施工单位负责停电安装新的柱上智能开关和控制器,带电作业班人员负责完成新装智能开关引线的带电搭接工作。
3.4分支线跌落式熔断器更换为柱上智能开关
当需要将分支线跌落式熔断器更换为柱上智能开关时,由于作业环境复杂,杆上设备比较密集,空间狭小,建议采用旁路开关法带负荷进行更换。
结语
作业人员在采用配网不停电作业方式进行配电自动化改造时,应根据配网线路结构及装置特点,选择合适的作业现场和作业方式,并充分考虑配网自动化发展对带电作业工作的影响,特别是各类具有自动化功能的设备投入后对带电作业实施带来影响,认真进行风险辨识并采取有效的风险防控措施,确保整个工作安全有序地开展。
参考文献
[1] 王金芝, 江荣汉, 李德生, 邱仕义, 吴志强, 龚德安. 配电系统可靠性数据统计与分析[J]. 湖南大学学报(自然科学版), 1994(02): 91-97.
[2] 王海燕, 曾江, 刘刚. 国外配网自动化建设模式
对我国配网建设的启示[J]. 电力系统保护与控制,2009(11): 125-129.
关键词:配网不停电作业;配电自动化改造;应用
引言
通过对配电网的自动化改造,一方面可以提高电网的可靠性,减少因停电给用户带来的损失;另一方面可以改善供电质量,提高电网的竞争力。我国配网自动化建设起于20世纪80年代,并且随着自动化技术的发展取得了一定的进步和发展,但是总体的发展程度不均,而且自动化水平也不是很全面。近年来,智能电网越来越受到关注,这也给配网自动化技术的应用提供了新的平台。因此加强城市配电网自动化改造技术的研究,具有重要的现实意义。
1配电自动化构成
电力系统中电网可以分为输电网与配电网,其中配电网是从输电网或发电厂接收电能,通过配电设备就地或逐级分配给用户的电力网。电力系统中二次降压变电站低压侧直接或降压后向客户供电的网络即为配电网。配电网是电力系统中直接面对用户的环节,由配电网架、配电线路、电缆配电线路、变电站、降压变压器等设备组成。
配电自动化即利用电子技术、通信技术、计算机网络技术实现配电网正常运行、事故监测保护、控制的自动化系统,涵盖了配电网的数据采集与监控系统、配电变电站自动化与馈线自动化等方面。配电自动化系统又被称为DA系统与DMS系统,分别为配电自动化及配电管理系统。配电自动化以一次网架与设备为基础,配电自动化系统为核心,利用多种形式的通信方式对配电系统进行实时的监督控制管理,并通过相关应用系统的信息综合来实现对配电系统的科学管理。配电自动化实施区域的网架结构布局要做到科学规划、合理安排;一次设备要满足通信要求;馈线自动化线路要符合故障时的负荷转移要求。配电站自动化系统主要由配电主站、配电终端、配电子站及通信通道等部门构成。第一,配电主站。配电主站是配电自动化系统的最高层,是其中的核心。该层主要由服务器、工作站及数据采集网构成。配电主站可以根据不同地区的配电网规模、用电需求、配电自动化的应用情况选择合适的软硬件。对配电网的工作状态进行监控,配合不同配电子网的关系对配电网络进行管理,使得配电系统能够始终保持最佳状态。同时,按照合理配置拓展功能,结合当地智能电网工作的进行合理优化智能化功能。第二,配电终端。配电终端即为安装在中压配电网现场的各类监测控制设备总称。配电终端应用设备有配电线路、配电室、环网柜等。根据应用对象与作用的不同,配电终端可以分为馈线终端、站所终端、配变终端等。另外,远动设备、综合自动化设备等均可以实现配电终端功能。第三,子站层。配电子站即为配电主站与配电终端之间的中间层,主要作用是对变电站与馈线终端进行通信,缓解主站通信工作压力。子站层可以接收环网柜、开关站、配电变压器等设备的工作状态信息,并且传递至配电主站。第四,通信信道。配电自动化系统中通信信道是不可或缺的重要神经系统,是配电网系统遥测的媒介。通信信道包括通信设备、通信线路、辅助设备等,有序分布在各个需要通信的设备中间。
2配电自动化主站改造方案
配电网自动化系统以“主站+终端”的设计为基础,遵照地、县一体化模式进行建设和改造。其基本原则是突出整个系统的信息化、自动化及互动化,实现生产控制区与管理信息区的统一,配备电网运行监控、监测与管控,支撑整个配电网的精益化管理。
系统由“一个支撑平台”“两个应用”构成,应用主体为大运行与大检修,信息交换总线贯通生产控制大区和信息管理大区,与各业务系统交互所需数据,为“两个应用”提供数据与业务流程技术支撑,“两个应用”分别服务于调度与运检。
系统搭建一个统一的标准平台,遵循一定的基本原则,包括标准性、扩展性、先进性、安全性等,为系统开发和运行管理等服务提供通用的平台支撑,从而满足整个网络的调度等服务的实时性和准确性需求。
在支撑平台的基础上实现网络运行监控和状态控制两种服务类型。前者部署在生产控制区,通过信息交換总线从管理信息区调取所需数据资源,包括实时数据、历史数据以及数据分析结果等;后者部署在管理信息区,通过信息交换总线从生产控制区推送相关实时数据。两个大区同时基于一个支撑平台,实现分区维护和统一管理。
3配网不停电作业在配电自动化改造中的应用
3.1原有柱上开关处于“分闸”状态
当原有柱上开关处于“分闸”状态时,应采用绝缘手套作业法带电更换柱上智能开关,该作业的主要流程为:
(1)作业人员将绝缘斗臂车停放到最佳位置,穿戴好个人安全防护用具后进入带电作业区域,并验电确认装置无漏电等绝缘不良现象;
(2)确认柱上开关在断开位置,拉开两侧柱上隔离开关,按照“由近及远”、“从下到上”的顺序装设绝缘遮蔽措施后,拆除柱上开关两侧引线以及旧柱上开关,利用绝缘斗臂车小吊完成旧开关的下放和新开关的起吊工作;
(3)安装柱上智能开关及智能控制器,完成带电搭接柱上智能开关两侧引线后,拆除绝缘遮蔽措施,合上两侧柱上隔离开关,将柱上智能开关及智能控制器投入正常运行。
3.2原有柱上开关处于“合闸”状态
(1)作业人员将绝缘斗臂车停放到最佳位置,穿戴好个人安全防护用具后进入带电作业区域,并验电确认装置无漏电等绝缘不良现象;
(2)确认原柱上开关负荷电流满足旁路系统的额定电流,按照“由近及远”、“从下到上”的顺序装置绝缘遮蔽措施,安装及连接旁路开关和旁路电缆,完成旁路装置绝缘测试,带电挂接旁路电缆至架空线路,核相正确后合上旁路开关,检测三相分流正常后断开原柱上开关,并确认电流全部转移到旁路系统;
(3)带电断开原柱上开关两侧引线,利用绝缘斗臂车小吊完成原开关的下放和新开关的起吊;
(4)安装柱上智能开关及智能控制器,带电搭接柱上智能开关两侧引线,核相无误后合上柱上智能开关,检测三相分流正常后断开旁路开关,并测流确认电流全部转移到柱上智能开关回路;
(5)带电断开旁路电缆,合上旁路开关放电完毕后,拆除旁路电缆和旁路开关;
(6)拆除绝缘遮蔽措施,将柱上智能开关及控制器投入正常运行。
3.3新装柱上智能开关
当杆塔没有柱上开关需要新装时,应由施工单位负责停电安装新的柱上智能开关和控制器,带电作业班人员负责完成新装智能开关引线的带电搭接工作。
3.4分支线跌落式熔断器更换为柱上智能开关
当需要将分支线跌落式熔断器更换为柱上智能开关时,由于作业环境复杂,杆上设备比较密集,空间狭小,建议采用旁路开关法带负荷进行更换。
结语
作业人员在采用配网不停电作业方式进行配电自动化改造时,应根据配网线路结构及装置特点,选择合适的作业现场和作业方式,并充分考虑配网自动化发展对带电作业工作的影响,特别是各类具有自动化功能的设备投入后对带电作业实施带来影响,认真进行风险辨识并采取有效的风险防控措施,确保整个工作安全有序地开展。
参考文献
[1] 王金芝, 江荣汉, 李德生, 邱仕义, 吴志强, 龚德安. 配电系统可靠性数据统计与分析[J]. 湖南大学学报(自然科学版), 1994(02): 91-97.
[2] 王海燕, 曾江, 刘刚. 国外配网自动化建设模式
对我国配网建设的启示[J]. 电力系统保护与控制,2009(11): 125-129.