小区供配电现状自动化系统探讨

　　摘要：作者通过对深圳居民住宅小区配电自动化系统设计理念，针对深圳东方花园居民小区提出了一套可实施的新型居民住宅小区配电自动化系统设计方案。
　　关键词：小区供配电问题；配电自动化
　　
　　小区供电现状及存在的问题
　　(1)线路问题:各种类型的住宅同在一个小区内,“解困型”,“安居型”住宅多为方盒式住宅,行列对齐,因此进线多为架空进线,线径较小,室外线路无法满足日益增长的用电量的需求,线缆一次又一次的更改,到处是架空线路,空中象蜘蛛网,增加了
　　不安全因素,还影响了小区的美观和整洁。
　　(2)变压器的容量不足:住宅楼的不断增加,增加了小区的用电量,使原有的变压器的容量明显不足,而变压器的增容还受到城市电网的限制,因此制约了每户的用电量。
　　(3)城市电网的改造不能一次解决,由于城市电网多是在70、80年代兴建,从发电厂发出的电能,在输送时由于线路的限制,不能全部送出,目前国家拨款正在修建高压输配电线路,未来二到三年的时间将完成旧电网的改造,满足居民的用电要求。
　　
　　1 深圳东方花园配电自动化系统
　　1.1深圳东方花园配电自动化系统设计要求和特点
　　为解决深圳东方花园及周边地区的用电，解决A、C区的用电，共安装12台箱变，其中630kVA变压器6台，500kVA的2台，400kVA的4台。箱变10kV电源组成单环网供电。本期自动化工程中，在采用南瑞RCS-9000系列、双电公司SD-9520装置的同时，采用了新开发的SD-9630塑壳开关运行状态采集装置，检测塑壳开关的运行状态，并将运行状态传回到集控中心（中间站）。采用了新开发的SD-9860电缆故障指示器，完成电缆故障的识别。
　　1.2配电自动化系统主要功能设计
　　深圳东方花园住宅区配电自动化系统功能主要集中于五个方面，即数据采集、监视与控制、故障隔离与供电恢复、地理信息系统、数据统计与报表。深圳东方花园住宅区配电自动化系统基本功能有：满足无人值班、集中值班的要求，数据采集与远传，开关位置信号远传，自动无功补偿功能，遥控开关，电缆故障信号远方传输，故障隔离与恢复供电，住宅电能表的远方传输（RTU予留数据采集接口）。
　　2 自动化系统通讯网
　　深圳东方花园配电自动化系统由1座开闭站和12座箱式变电站组成。在开闭站和各箱式变电站运行的SD-9520或SD-9520Q在现场实时采集数据和记录历史数据，其中部分数据可在SD-9520或SD-9520Q显示屏上显示，同时全部的数据和记录可通过SD-9520或SD-9520Q提供的RS232/RS485接口按照DNP-3.0通信规约进行远传。SD-2000配电自动化系统（集控中心中间站）负责基本数据通迅的主机中有两块智能通迅控制卡，该通迅卡具有CPU和FLASHRAM，从而具备独立管理通迅和在线编程的强大功能。每个通迅卡有两个RS232/RS485通讯口（可通过跳线来选择），两个通讯口各自进行通迅互不干扰，提高了通讯的效率。通迅口为D型9针母接头。
　　3 配电网自动化测控系统设计
　　需要安装的自动化测控设备如表1.表2所示
　　                 
　　3.1开闭站测控子站的自动化功能
　　在开闭站内10kV侧测控装置是RCS-9000综合微机测控保护装置，需要在每面高压柜上安装1台RCS-9000综合微机测控保护装置的主要测量与控制功能如下。测量模拟量：开闭站实时参数（母线电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度）。测量开关量：各断路器和刀闸状态，高压柜保护信号。控制开关量：断路器合/分控制。通讯方式：装在直流屏上的RCS-9693通讯机是本站RCS-9000保护装置的集中通讯控制机。用双绞线将它的通讯口直接与智能通讯卡相连，将数据传送到上位机或接收上位机的控制指令。在开闭站内380V侧。测控装置：每面电容器柜上装有一台SD-9520电力综合测控仪和一台SD-9520JDQ继电器扩展单元；每面低压出线柜上装有一台SD-9630塑壳开关运行状态采集装置。主要测量与控制功能。测量模拟量：开闭站内两台变压器低压侧实时参数，包括三相电压、零序电压、三相电流、零序电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、有功电量、无功电量；直流系统的电压量。测量开关量：SD-9520测量的量——低压两路主进开关和低压母联开关状态、手车位置、电容器投入或切除的状态、直流屏保护信号。SD-9630测量的量——低压出线开关带电状态。每面低压出线柜有4路出线，将每路出线的三相电压接入SD-9630，从而测得各路出线的三相电缆带电状态。
　　控制开关量：低压两路主进开关和低压母联开关合/分控制；电力电容器组的自动投切。
　　通讯方式：不同低压柜的SD-9630通过从RS485接口连到相邻柜内的SD-9630，由末端的SD-9630的主RS485接口连到电容柜的SD-9520的RS485接口。SD-9520RS485接口直接与主机上的智能通讯卡相连。名称型号数量安装位置工作电源综合微机测控装置RCS-900014高压开关柜220VD电力综合测控仪SD-95202电容器柜220VD继电器扩展单元SD-9520JDQ2电容器柜220VD塑壳开关运行状态采集装置SD-96306低压出线柜220VD名称型号数量安装位置工作电源加强型电力综合测控仪SD-9520Q1低压侧24VDC电缆短路接地故障检测器SD-98603高压侧5VDC塑壳开关运行状态采集装置SD-96301低压侧24VDC单台箱变自动化测控设备3.2箱式变电站实现的自动化功能每台箱式变电站内安装“SD-9520Q电力综合测控仪”、“SD-9630塑壳开关运行状态采集装置”和“SD-9860电缆短路接地故障检测器”各1套，各自的功能如下：SD-9520Q电力综合测控仪实现高压开关的控制、状态检测和变压器电参量的检测及低压无功补偿自动控制；SD-9630实现塑壳开关运行状态采集；取每路出线的一相电压（如取A相）接入SD-9630，从而测得各路出线的某相电缆带电状态，用单相电缆带电状态表示某路低压出线的运行状态。SD-9860实现高压电缆短路与接地故障检测：三个高压开关的短路与接地故障检测。箱变内配电自动化的功能包括以下四部分。
　　测量模拟量：低压侧和高压侧。低压侧：变压器低压侧所有实时参量，包括三相电压、零序电压、三相电流、零序电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、有功电度、无功电度。高压侧：高压进线和高压出线电流，电池电压。
　　测量开关量：3个高压开关状态；3路高压电缆接地与短路故障；5路低压出线开关带电状态；5～8组电力电容器的状态。控制开关量：遥控3个高压开关合/分；5～8组电力电容器自动循环投切；故障指示器遥控/当地复位。通讯方式：低压柜内的SD-9630低压开关带电检测器的串口1通过双绞线连到电容器柜的SD-9520Q电力综合测控仪的RS485接口。箱变内的SD-9520Q电力综合测控仪与中间站的智能通讯卡通讯是光纤—电缆混合网络结构。