关于配电网网架改造优化策略研究

邱允徐   王聪

摘要:在新时期环境下，我国电力行业发展十分迅速，电网也朝着现代化方向不断进行升级和改造，其中配电网的电缆化是其发展的主要方向。在现阶段配电网的使用中，尽管注重电缆化的改造，但主要还将通过电缆线路以及架空线路的混合方式实施供电，此种混合馈线方式对配电网系统网架结构以及混合馈线保护和管理等都有着很高的要求，为了更好实现对其配电网系统的运行管理，就需要做好配电网电缆化改造中的网架结构与自动化方案，这也是配电网建设改造中需要重点研究的内容。

关键词：配电网；网架改造；优化策略

1 配电网的电缆化发展

我国电力行业发展十分迅速，一些地区在配电网建设中逐渐将电缆当作主体的架空型电缆混合电力网络，还有一些地区全方位实现配电网的电缆化，而配电网的电缆化则是现阶段人们对电网发展的新要求。配电网的电缆化发展具有很大的优势，首先电缆线路的应用范围比较广，且敷设的方式也比较多，且能够在不同城市和地区范围内使用，可以因地制宜合理选择电缆敷设的方式，从而实现对配电网运行性能的优化；同时电缆线路的电能供应还具有很好可靠性，其线路运行往往不会受到外界的环境影响，电路出现故障也比较少，其能够促进配电网良好的运行安全性和质量性，从而实现对配电网供电服务水平的提升。

2 电缆馈线的互联方式

2.1 关于架空馈线几种接线的方式

在架空馈线接线中，主要有放射式的接线和环网的接线方式等。对于放射式的接线方式，又包括普通型单回路的放射式、树枝式和树枝改进式等接线。而环网的接线方式也有很多种，其中有普通型环网的接线，也就是在同一个变电站出线间实施连接；还有手拉手的环网接线方式，是在不同的变电站出线间实施连接；另外，还要一种分段联络的接线方式，对馈线通过分段开关实施分段，后通过联络开关把不同的电源点具有线路实施连接，从而形成一种多电源、多分段和多连接的运行网络，实现开环运行的效果。

2.2 关于电缆化的馈线接线方式

对于电缆化的馈线接线方式来说，有对电缆实施放射式的接线、环网式的接线、多电源的网格接线、混合接线等。在放射式的接线中，又可以分为普通型单回放射的树枝接线方式；单 回专线的用户接线方式；同一个变电站或者开闭所通过单母线的不分段相应专线用户的双回放射接线方式，此运行的方式是并列运行状态；同一个变电站或者开闭所通过单母线的分段相应专线用户的双回放射接线方式，此运行方式是主备运行的状态。

在环网式的接线中，主要可以分为单电源的环式接线和双电源类型手拉手的环式接线等方式。对于单电源的环式接线来说，主要通过一变电站的单电源实施供电，借助环网柜来构成环网，实现并列运行的状态。对于双电源类型手拉手的环式接线来说，主要通过两电源实施供电，而这个两电源可以是同一个变电站的不同电源，也可以是两个不同变电站的电源，借助环网柜来构成环网，实现分列运行的状态，这样能够实现对故障区自动的判断、对故障区 的隔离以及非故障区供电的恢复等。

在多电源的网格接线中，借助超过两个的变电站和不同的电源实施供电，使用环网柜来构成 电缆的馈线分支、分段和联络，实现分列运行的状态，这样能够实现对故障区自动的判断、对故障区的隔离以及非故障区供电的恢复等。

3 配电网网架改造的优化策略

因为馈线上联络和分段开关的设备是不同的，对故障的判断以及隔离方式也存在不同，和其相应配电的自动化控制系统就需要对各种方式进行适应，则不能呈现出一种开关的模式和一种的自动化控制方案对应的情况，也就是配电的自动化控制系统能够对诸多馈线的方式以及配电的设备进行故障的判断与隔离。

3.1 对电缆馈线与架空馈线都通过断路器实施分段与互联

在每个柱上的开关和环网柜中，都进行一FTU／DTU的配置，来对开关达到三遥、故障的监测以及过流保护的速断等，且不进行重合闸的功能设置。因为城网的线路一般距离比较短，出现馈线的短路时，往往线路上的各个断路器以及变电站的出线位置断路器并不能配合跳闸，因此一般设置成快速的跳闸。对于任何随机性越级的跳闸情况，则配电网拓扑模型的算法就能够对故障进行正确的判断和隔离，并对全区域内的供电进行恢复。在对事故的处理中，当出现事故的跳闸情况，主站在接收到事故上报的信号后，就能够自动对故障处理的程序启动，实行故障隔离以及区域供电恢复健全处理的序列，来供相关调度员进行选择和处理。对于故障隔离以及恢复，可在调度员进行确认无误后自动实施， 也可使用人机对话的交互方式来完成。

3.2 对电缆馈线与架空馈线都选择负荷开关

一般来说，负荷开关仅仅能够对正常的工作电流进行关合，不能对短路电流断开。在线路发生短路时，则负荷开关是闭锁而不动作的状态，要不然会对开关烧毁。在分段与联络中，选择负荷开关使用，在每个柱上的开关都进行一FTU的配置，在每环网柜都进行一DTU的配置，来对开关实现三遥以及故障的监测功能。当出现故障时，输出需要闭锁，避免负荷开关发生跳闸的动作。当出现馈线的短路情况时，则线路上的各个分段开关是闭锁不动的，而变电站10kV的出线位置断路器发生跳闸，进而 FTU和DTU就会把故障的信息向主站上报，此时主站通过系统对故障实施判断，查找故障的区段且实现对故障的隔离，最后对区域内供电进行恢复。

在线路的分段与联络中，对在主回路位置负荷开关的选择，最好不要带熔断器。则在线路出现短路情况，其馈线变电站的出线位置开关发生跳闸，在故障信息向主站上报后，进而主站就能够对故障区段实施判断，对故障区段内两侧的负荷开关遥控实施分开，这样就能够实现对故障的有效隔离。若对变电站的出线开关合上，必要时再对联络开关合上，就能够实现供电的恢复。对环网柜支线的负荷开关选择中，则最好带有熔断器，而此时若支线发生故障，熔断器就能够动作，对支线故障实 现隔离，并不会对主回路产生影响。

3.3 对断路器与负荷开关采用混合的方式

因为存在多种原因，在配电网一些馈线中，断路器是其分段的开关，还有负荷开关是其分段的开关，一些馈线存在混合使用的方式，不管何种方式，开关设备只要安装有自动化的终端，能够对故障信息实施监测，则配电网的自动化控制系统就能够对故障实现正确的判断与隔离。

3.4 开关和自动化的终端设备接口设置

在每个的柱上开关和环网柜中，都进行一FTU或者DTU的安装，来实现对进出线和分支出线故障的检测与测量，还能够实现控保护和信息的上报等功能。对柱上的开关和环网柜还要进行相应电源装置以及测量PT和CT等的设置，对电源的装置以及测量PT和CT等，最好同开关进行集成性的设计，便于安装和维护。

遥控开关和柱上开关或者环网柜都要具有电动化的操作机构，且自动化的终端装置中，还要设置同各种类型AC100V、AC220V和DC24V弹簧操作的机构以及永磁操作的机构等接口。为了实现对故障的隔离和恢复，在停电时要求信息上传，且自动化的终端设备要进行UPS的电源装置和电池加装，当作开关操作的电源以及终端设备的电源。在对自动化的终端设备实施安装中，要确保良好的接地性，且接地的电阻要在10Ω下。

结语

综上所述，配电网网架的电缆化改造是现阶段和未来配电网发展的重点内容，为了更好实现对其电缆化的控制，还需要做好对其网架结构以及自动化的优化策略，从而确保配电网的电缆化效果的发挥。

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