居民小区配电自动化系统工程设计

1 北京某居民小区配电系统基本情况

　　

　　北京某居民小区是新规划和建设的现代化居民小区，建设分两期完成，第一期为44万m2，分为A、B、C三个区。A、C区已全面开工，与其配套的配电系统第一期工程为两座开闭站和九个配电室。其供电网如图1所示。

　　

　　在住宅区内设集控站一座，即位于开闭站1内。开闭站1、A-1、A-2、A-3、A-4、A-5、C-4、C-3、开闭站2组成电缆环网接线，开环运行，如图2所示。

　　

　　考虑到未来发展和节省电网建设资金，住宅区内配电自动化系统设计原则为：先进性、实用性、全面性、易扩性、示范性。因此，整个系统是一个典型的分布式网络化测控系统，系统由集控中心(放在开闭站1)、开闭站测控系统、配电室自动化系统和通讯网构成。总体结构如图3所示：

　　

　　2 开闭站内自动化功能

　　

　　(1)开闭站10kV侧自动化系统原理：

　　

　　10kV高压开关柜上安装了系列保护控制装置，在中央信号屏上安装了通讯控制机。开关柜上的保护装置数据通过接口集中到通讯控制机，接口按照通讯规约远传到集控中心。

　　

　　开闭站内10kV开关柜内装设的系列保护测控装置是专为开关柜就地分散安装而设计的集保护、遥测、遥信、遥控四项功能于一体的保护测控装置。由于各种保护装置的信息传递是通过通讯网互联而实现，取消了常规的二次信号控制电缆，因而站内二次电缆大大简化，不仅节省了大量投资，而且减轻了TA、TV负荷，减少了施工难度及维护工作量。

　　

　　(2)开闭站0.4kV侧自动化系统原理：

　　

　　开闭站内0.4kV侧，在电容器柜上安装了电力综合测控仪(RTU)，带有液晶显示屏，可显示遥测量、遥信量、记录和统计数据。

　　

　　RTU可用于实现以下功能：

　　

　　①远方控制拉、合低压侧主断路器和母联断路器。

　　

　　②远方遥信低压主断路器的断路器位置信号，高压电缆故障指示器的故障信号及远方复位指令。

　　

　　③远方遥测低压主断路器的电压、电流、功率、功率因数、电量。

　　

　　④电容器柜内的电容器自动投切。

　　

　　⑤预留住宅电能表数据采集的远方传输接口。

　　

　　⑥直流屏的输入、输出电压，正极、负极接地信号的远方传输等。

　　

　　3 配电室自动化系统原理

　　

　　配电室自动化系统仍采用电力综合测控仪(RTU)为系统主机，共2台，它实现的功能与开闭站0.4kV侧的RTU基本相同。不同点是，远方控制拉、合的设备，不仅有低压主进、母联断路器，还包括高压环网柜内的负荷开关；远方遥信的设备也不仅有低压侧主断路器的位置信号，还有高压负荷开关的位置信号；由于配电室内没有直流屏，所以没有各种信号的远方传输。

　　

　　如图3所示，小区内9个配电室中的RTU通过MODEM及光缆与1＃、2＃开闭站0.4kV侧的RTU连成环网，最终达到集控站前置机的RS-232C口上。