城市配網計量設計論文

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隨著電網建設水平不斷提高，城市電網的自動化建設取得了長足的進步，配電網的結構、接線方式都發生了巨大變化，配電網管理也逐步精細化：能耗水平、線損指標成為重要的考核依據，隨之，中低壓配電網的線損監測與治理逐漸被提上日程。2017年，貴州電網有限責任公司組織了降損“利劍行動”，以精細化管理為載體進行精準降損，實現分線、分臺區線損的實時監控，進而實現10千伏及以下有損線損率降低1~2個百分點的目標。為了實現10kV線路的分線線損統計，需要統計每條10kV饋電線路上的線損情況，即統計從變電站出線至配變計量點之間的損耗。然而，由于受線路故障、人工作業、土建施工、饋線過負荷等因素的影響，在實際運行過程中經常出現饋電線路全段或者部分轉供電，這給配網分線路線損統計帶來了不變。目前對10kV中壓線路的線損管理方法研究有很多，但很多僅停留在理論層面，能夠真正實施的方法不多。為了準確的計算線損，在線路聯絡點處增加智能聯絡終端，以實現雙向計量和線損監測是日常常用的方法。然而，在戶外部署小型化、全屏蔽的聯絡箱具有一定的難度，主要體現在：現有的聯絡箱開測控裝置無計量功能，且其所用互感器精度達不到線損監測的要求；傳統方案改造時，將面臨電磁式互感器體積較大而無法在狹小的電纜室的空間內部署；如采用增加戶外計量箱的方案，則面臨占地、基建等復雜問題，成本高昂，改造周期長等問題。為了解決聯絡處的計量問題，本文設計了一種可以克服上述使用問題的方案。

傳統聯絡箱開結構分析

傳統10kV配電網中線路聯絡點的箱式開關設備如圖1所示，該設備也稱為聯絡開關箱。它是由一個開關室和兩個電纜室組成，具有結構簡單、可靠性高、體積小、部署靈活的特點，因此在配電網聯絡點應用廣泛。由于采用了全密封的高壓開關和全屏蔽的電纜接頭，聯絡箱開的絕緣性能進一步提高，外形結構也進一步小型化，圖2、圖3為常用的聯絡箱開其中一些箱開為了實現自動化水平，在箱開配備了測控裝置，可實現“二遙”或“三遙”功能。但這些互感器精度達不到線損監測的要求，因此需要更換為電磁式互感器。但是電磁式互感器體積較大，導致很難在電纜室安裝部署。為了解決現有設備的不足，實現線損的精確計量，本文提出一種新的智能聯絡終端改造方案，該方案的實施可以有效降低改造難度和施工時間，具有較好的實用價值。

新型計量聯絡裝置的設計方案

本文提出的新型計量聯絡裝置外形和結構如圖4所示。整個裝置由電壓傳感器、電流傳感器以及計量監測單元構成，其中電壓傳感器采用電纜插頭型式的電子式傳感器，該傳感器由于采用電纜插頭式的結構，在實際使用中，可以直接與電纜相連接，避免了傳統的接線步驟，可以有效提高安裝更換速度。電流傳感器采用電子式電流互感器，該互感器克服了傳統電磁式互感器的缺點，它是傳統電磁式電流互感器的一種發展，其按照高阻抗電阻設計，在非常高的一次電流下，飽和特性得到改善，擴大了測量范圍，降低了功率消耗，可以無飽和的高準確度測量高達短路電流的過電流、全偏移短路電流，測量和保護可共用一個鐵心線圈式低功率電流互感器，其輸出為電壓信號，該信號不但能被測量，還能為計量聯絡裝置的計量監測單元提供電源。計量監測單元具備遠程通信能力，支持GPRS/CDMA/4G通信，支持無線接入計量自動化系統或配電自動化系統。該裝置在實際安裝實用時按照圖5，圖6所示的方式和位置進行安裝。

本文針對聯絡線路線損計量中存在的問題，設計了一種全新的智能聯絡計量裝置，該裝置可以在不改變現有戶外箱開設備的前提下進行，具有施工簡單，停電時間短的優勢，此外，該裝置的接口采用標準化設計，安裝采用插件化設計，具有部署靈活，運維簡單的特點。此外，該新型計量聯絡裝置還可通過擴展電流傳感器和多回路計量監測單元，方便地擴展為多回路分布式監測裝置。

作者:冉璐瑤