武汉水果湖区域配电自动化一次系统的建设

Ｖｏｌ＿３５　Ｎｏ１　Ｆｅｂ．２０１１　湖　北　电　力　箜　鲞箜　塑　２０１１年２月　武汉水果湖区域配电自动化一次系统的建设　孙（１．湖北武汉供电公司，湖北武汉涛　，熊瑞萍　，何非　４３００１５；２．武汉大学电气工程学院，湖北武汉４３００７２）　［摘　要］　文章介绍了武汉供电公司配电自动化水果湖试点区域的概况，分析了该区域配电一次　网架和设备的现状及存在的问题，提出配电一次网架和设备建设目标，指出建设配电自动化一次系统涉　及的改造项目。　［关键词］　配电自动化；配网；一次网架；一次设备　［中图分类号］ＴＭ７２７．２　［文献标识码］Ａ　［文章编号］１００６－３９８６（２０１１）Ｏｌ－０００９－０２　Ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｒｉｍａｒｙ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ａｕｔｏｍａｔｉ０ｎ　０ｆ　Ｓｈｕｉｇｕｏｈｕ　Ａｒｅａ　ｉｎ　Ｗｕｈａｎ　ＳＵＮ　Ｔａｏ　，ＸＩＯＮＧ　Ｒｕｉ—ｐｉｎｇ　，ＨＥ　Ｆｅｉ　（１．Ｈｕｂｅｉ　Ｗｕｈａｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｕｈａｎ　Ｈｕｂｅｉ　４３００１５，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ　Ｈｕｂｅｉ　４３００７２，Ｃｈｉｎａ）　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｗｕｈａｎ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｃｏｍｐａｎｙ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｄｉｓｔｒｉ—　ｂｕｔｉｏｎ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ａｔ　ｄｉｓｔｒｉｃｔ　ｏｆ　Ｓｈｕｉｇｕｏｈｕ　ｉｎ　Ｗｕｈａｎ，ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｉｔｓ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｎｅｔ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ａｎｄ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｉｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｄｉｓ—　ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｆｒａｍｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｉｎｖｏｌｖｅｄ　ｉｔｅｍｓ　ｔｏ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ｐｒｉｍａ－　ｙ　ｓｙｓｔｅｍ．ｒ　［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ；ｐｏｗｅｒ　ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ　ｎｅｔ；ｐｒｉｍａｒｙ　ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ　ｆｒａｍｅ；ｐｒｉｍａｒｙ　ｅｑｕｉｐ—　ｍＰｎｔ　配电自动化是实现智能化配电网的重要手段，　集，对供电可靠性要求较高。　试点区域为东湖路以南一天鹅路、珞狮北路以　西一八一路以北一中北路以东所包围区域，区域面　积约３．１１　ｋｍ　，供电人口约６万人。该区域２００９年　供电量为１．１７亿ｋＷｈ，年售电量１．１２５亿ｋＷｈ，　２００９年最大负荷９０．０８　Ｍｗ，供电可靠率　是提高城网供电可靠性的需要，是电力系统现代化　发展的必然趋势。武汉供电公司通过对武昌水果湖　试点区域进行配电自动化建设，强化一次网架，提高　供电质量，提升供电可靠性，为用户提供更高质量的　服务；通过优化运行方式，降低线路损耗，提高配电　网运行水平，减轻运行人员的劳动强度，节省人员开　９９．９６７　５％，１０　ｋＶ及以下线损率３．８３％，用户电压　合格率为９９．７％。　支，提高劳动生产率，最终达到提高经济效益和社会　效益的目的；通过积极探讨配电自动化建设与改造　的有效模式，提高配网投资效益，为今后其它地区稳　步开展配电自动化工作提供参考。　２配电一次网架和设备现状　２．１配电一次网架现状　１试点区域概况　武汉供电公司配电自动化试点区域水果湖片　区，位于武昌供电公司管理辖区内。该区域为城市　在试点区域内公用１０　ｋＶ线路２１条，其中架空　线路４条，总长１６．４６３　ｋｍ，电缆线路１７条，总长　６３．６２３　ｋｍ，电缆化率为７９．４４％。架空线路为双侧　核心区域，该区域配电网架结构比较完善，负荷较密　［收稿日期］２０１０—１０－２０　［作者简介］　孙师。　电源多分段多联络接线方式，电缆线路主要为单环　网接线方式。　２．２配电一次设备现状　试点区域内共有１０　ｋＶ公用线路２１条；开闭所　涛（１９８３一），男，湖南长沙人，助理工程　ｌ６座，中压开关柜２３３台；配变总数１４８台，配变总　・９・　箜　鲞箜　塑　湖　北　电　力　ＶｏＦ１．３５№１　２０１１年２月　容量８４．２　ＭＶＡ；专用２６５户，总容量１７４．０９　ＭＶＡ：　户外环网箱２７台（含５台路灯环网箱）；电缆分接　箱３台；柱上开关９台。开闭所平均运行年限为　８．６２５　ａ，户外环网箱平均运行年限为５．６５　ａ，配变　平均运行年限为７．４３　ａ。　表１　架空线路分段和联络情况统计表　簇　．　目前，区域内１６座开闭所中有４座采用负荷开　关柜，其余１２座采用真空断路器柜，其中有１座开　闭所为ＧＧ１Ａ型，有２座开闭所为中置式真空断路　器柜型，其余开闭所均为固定式真空断路器柜型；有　２座开闭所完成了综自改造，可直接接人配电自动　化系统；户外环网箱和户外箱变采用ＡＢＢ或阿海珐　充气型负荷柜，设备运行情况良好。因户外负荷开　关柜不能切断故障电流，为缩小故障停电范围，考虑　在分支上或用户接人处加装分界开关。　３存在的问题　武汉水果湖试点区域内的配电一次网架还存在　着一些薄弱环节，需要进行改造和建设，具体表现在　以下方面：　１）在２０１０年迎峰度夏期间，２条公用线路（桃　铁线、张湾Ⅱ回）超重载。　２）６条公用线路（津开线、桃铁线、省委Ｉ、Ⅱ　回、张湾Ｉ、Ⅱ回）无法通过线路Ｎ．１校验。　３）５座开闭所负荷偏大，电源支撑不足，在重载　情况下无法通过变电站Ｎ一１校验。　４）该区域有８家一级重要用户，目前虽为双电　源供电，但无法通过变电站Ｎ一１校验。　４配电一次网架和设备建设目标　４．１建设目标　目标网架满足可靠性、安全性、经济性要求，具　有较强灵活性及实用性，清晰可靠。正常运行方式　能满足线路Ｎ一１要求，Ｎ一１率由７１．４３％提升至　９５．２４％。对试点区域内重要开闭所还应考虑变电站　Ｎ．１全停校核。　全电缆线路的接线方式以单环网为主、双环网　・】０・　ｅｂ．２０ｌ１　为辅，架空线路的接线方式以多分段多联络接线方　式为主。原有复杂的多联络接线方式均按上述接线　方式进行改造。　４．２试点区域改造项目　为完成建设目标，对水果湖试点区域的配网结　构进行改造。主要改造项目包括：　（１）１１０　ｋＶ武大变新出１０　ｋＶ武双Ｉ回、武双　Ⅱ回。双湖桥开闭所担负重要用户的供电保障工　作，其双电源分别来自桃子山变电站的两台主变，不　能满足变电站全停效验，拟由武大变新出２回（武　双Ｉ回、武双Ⅱ回）至双湖桥开闭所。　（２）１１０　ｋＶ武大变新出１０　ｋＶ武湾Ｉ回、武湾　Ⅱ回。张湾中心开闭所担负着水果湖地区诸多重要　用户供电工作，其双电源（张湾Ｉ回、张湾Ⅱ回）来　自同一个变电站的２台不同主变。拟由武大变新出　２回（武湾Ｉ回、武湾Ⅱ回）至张湾开闭所，并将张湾　１０柜至老干开闭所电缆退出。　（３）１１０　ｋＶ武大变新出１０　ｋＶ老干Ｉ回。老干　开闭所原由张湾Ⅱ回、教委Ⅱ回提供双电源，但教委　Ⅱ回负荷较大，拟由武大变新出１回（老干Ｉ回）至　老干开闭所。　（４）１１０　ｋＶ桃子山变１０　ｋＶ省委Ｉ回、省委Ⅱ　回馈线（双湖桥Ｉ回、双湖桥Ⅱ回）改造。双湖桥开　闭所原有电缆进线（双湖桥Ｉ回、双湖桥Ⅱ回）容量　不能满足发展要求，现对电缆进行更换。拟将省委　０９柜（双湖桥Ｉ回）和省委ｌ０柜（双湖桥Ⅱ回）出　线电缆换成ｑｂ３００电缆，以作省委中心开闭所和双　湖桥开闭所之问的联络电缆。　（５）完善津津花园开闭所双电源。津津花园和　舒心苑开闭所为单电源供电，拟由答铁线中北路９６　—１号杆新放电缆至津津花园开闭所，完善一级开　闭所双电源。拟由人大开闭所新出Ｉ回至舒心苑开　闭所，完善舒心苑开闭所双电源。　表３试点区域线路改造前装接容量、负载率、长度统计表　（下转第３５页）　Ｖ０ｌ＿３５　Ｎｏｌ　湖　北　电　力　箜　鲞箜　２０１１年２月　Ｆｅｂ．２０１１　续运行电压）并不一致，因此，给设备选型带来一定　可以选择额定电压为１５　ｋＶ、持续运行电压为　的安全隐患。进口避雷器和国产避雷器参数比较结　１２．７　ｋＶ，也可以选择额定电压为ｌ８　ｋＶ，持续运行　果列入表１中。　电压为１５．３　ｋＶ的产品。前者满足避雷器对于持续　表１　进口避雷器和国产避雷器参数比较　运行电压的最低要求，但是额定电压略低，残压也较　进口避雷器　国产避雷器　低，保护裕度相对较高；后者额定电压略高，有利于　减轻避雷器的劣化和提高电网安全运行的可靠性，　但是额定电压高，残压包相应升高，保护裕度就较　小。二者比较，前者更加符合实际需要。运行经验　表明，参数额定电压为１５　ｋＶ、持续运行电压为１２．７　ｋＶ的进口避雷器，可以满足安全运行的要求。　４美式箱变的选型建议　我国１０　ｋＶ系统大多采用中性点非直接接地方　综上所述，结合配电系统中美式箱变运行现状　式，当发生单相接地故障时，线路仍然允许运行２　ｈ。　和运行维护经验教训，提出美式箱变的选型及运行　根据ＧＢ３１　１．１—１９９７（（高压输变电设备的绝缘配合》　维护的建议：１）在美式箱变的选型上尽可能选用终　的规定，系统标称电压　为１０　ｋＶ时，系统最高工　端型箱变，需要环网接线的可用环网柜（或电缆分　作电压　为１１．５　ｋＶ。由于中性点非直接接地，在　接箱）连接；２）美式箱变配用的避雷器应优先采用　健全相上的电压可达线电压的１．１倍。因此，避雷　符合国家标准的国产品，确实需要选用进口产品的，　器的持续运行电压　≥１．１　Ｕ　，即　≥１２．６５　ｋＶ。　可以在额定电压和持续运行电压满足上述要求的避　根据ＧＢ１１０３２—２ｏｏｏ＜＜交流无间隙金属氧化物　雷器中，选择能满足各项指标且残压较小的产品规　避雷器》和ＤＬ／Ｔ６１３—１９９７《进口交流无间隙金属　格，兼顾安全和性能两方面。　氧化物避雷器技术规范》的推荐，１０　ｋＶ避雷器的额　［参考文献］　定电压应选择Ｕ　＝１７　ｋＶ为宜。　从上面的分析来看，对于国产避雷器，显然应该　［１］　肖承仟，韩爱芝，李青泉．一起美式箱变烧毁事故的原　选择额定电压为１７　ｋＶ，持续运行电压为１３．６　ｋＶ的　因分析［Ｊ］．水利电力劳动保护，２００３，（２）：３７—３８．　产品；对于进口避雷器来说，由于其额定电压和持续　［２］　曹飞飞，肖承仟．由两起电缆头引发的事故谈美式箱　运行电压的计算值分别介于两种规格之间，所以既　变的应用［Ｊ］．河南电力，２００６，（１）：５４—５５．　（上接第１０页）　闭所原由教委Ｉ回供电，考虑到教委Ｉ回负荷较大，　表４试点区域线路改造后装接容量、负载率、长度统计表　拟将教委１３柜至银海华庭开闭所电缆退出，改由老　干开闭所新出Ⅱ回至银海华庭开闭所，完善银海华　庭开闭所双电源。　试点区域１０　ｋＶ线路改造前、后装接容量，负载　率，长度统计如表３、表４所示。　５　结语　通过对水果湖试点区域配电自动化一次系统的　建设，将在该区域内建设成坚强的智能配电网络，有　效提高供电可靠性和对用户的供电服务质量，为配　网“调控一体化”建设打下坚实基础，通过开展智能　配电网新设备研究，结合配电网实际，为武汉供电公　司今后分阶段、分区域推进配电自动化系统建设打　（６）完善银海华庭开闭所双电源。银海华庭开　下良好基础。　・３５・