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城市配网计量设计论文

随着电网建设水平不断提高,城市电网的自动化建设取得了长足的进步,配电网的结构、接线方式都发生了巨大变化,配电网管理也逐步精细化:能耗水平、线损指标成为重要的考核依据,随之,中低压配电网的线损监测与治理逐渐被提上日程。2017年,贵州电网有限责任公司组织了降损“利剑行动”,以精细化管理为载体进行精准降损,实现分线、分台区线损的实时监控,进而实现10千伏及以下有损线损率降低1~2个百分点的目标。为了实现10kV线路的分线线损统计,需要统计每条10kV馈电线路上的线损情况,即统计从变电站出线至配变计量点之间的损耗。然而,由于受线路故障、人工作业、土建施工、馈线过负荷等因素的影响,在实际运行过程中经常出现馈电线路全段或者部分转供电,这给配网分线路线损统计带来了不变。目前对10kV中压线路的线损管理方法研究有很多,但很多仅停留在理论层面,能够真正实施的方法不多。为了准确的计算线损,在线路联络点处增加智能联络终端,以实现双向计量和线损监测是日常常用的方法。然而,在户外部署小型化、全屏蔽的联络箱具有一定的难度,主要体现在:现有的联络箱开测控装置无计量功能,且其所用互感器精度达不到线损监测的要求;传统方案改造时,将面临电磁式互感器体积较大而无法在狭小的电缆室的空间内部署;如采用增加户外计量箱的方案,则面临占地、基建等复杂问题,成本高昂,改造周期长等问题。为了解决联络处的计量问题,本文设计了一种可以克服上述使用问题的方案。

传统联络箱开结构分析

传统10kV配电网中线路联络点的箱式开关设备如图1所示,该设备也称为联络开关箱。它是由一个开关室和两个电缆室组成,具有结构简单、可靠性高、体积小、部署灵活的特点,因此在配电网联络点应用广泛。由于采用了全密封的高压开关和全屏蔽的电缆接头,联络箱开的绝缘性能进一步提高,外形结构也进一步小型化,图2、图3为常用的联络箱开其中一些箱开为了实现自动化水平,在箱开配备了测控装置,可实现“二遥”或“三遥”功能。但这些互感器精度达不到线损监测的要求,因此需要更换为电磁式互感器。但是电磁式互感器体积较大,导致很难在电缆室安装部署。为了解决现有设备的不足,实现线损的精确计量,本文提出一种新的智能联络终端改造方案,该方案的实施可以有效降低改造难度和施工时间,具有较好的实用价值。

新型计量联络装置的设计方案

本文提出的新型计量联络装置外形和结构如图4所示。整个装置由电压传感器、电流传感器以及计量监测单元构成,其中电压传感器采用电缆插头型式的电子式传感器,该传感器由于采用电缆插头式的结构,在实际使用中,可以直接与电缆相连接,避免了传统的接线步骤,可以有效提高安装更换速度。电流传感器采用电子式电流互感器,该互感器克服了传统电磁式互感器的缺点,它是传统电磁式电流互感器的一种发展,其按照高阻抗电阻设计,在非常高的一次电流下,饱和特性得到改善,扩大了测量范围,降低了功率消耗,可以无饱和的高准确度测量高达短路电流的过电流、全偏移短路电流,测量和保护可共用一个铁心线圈式低功率电流互感器,其输出为电压信号,该信号不但能被测量,还能为计量联络装置的计量监测单元提供电源。计量监测单元具备远程通信能力,支持GPRS/CDMA/4G通信,支持无线接入计量自动化系统或配电自动化系统。该装置在实际安装实用时按照图5,图6所示的方式和位置进行安装。

本文针对联络线路线损计量中存在的问题,设计了一种全新的智能联络计量装置,该装置可以在不改变现有户外箱开设备的前提下进行,具有施工简单,停电时间短的优势,此外,该装置的接口采用标准化设计,安装采用插件化设计,具有部署灵活,运维简单的特点。此外,该新型计量联络装置还可通过扩展电流传感器和多回路计量监测单元,方便地扩展为多回路分布式监测装置。

作者:冉璐瑶

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