居民小区配电自动化的设计研究

摘要：居民小区配电自动化系统关系着居民的生活水平与生命财产安全，值得重点关注。本文就是针对居民小区配电自动化系统，探讨该系统的设计，以期提高小区电网监控与信息化管理的水平。

关键词：配电自动化；环网供电；开闭站；箱式变电站

1 引言

随着技术的不断发展，居民小区供配电场所相关的继电保护装置逐渐由微机综合保护装置取代，各种电气设备也正向自动化方向发展。而居民小区配电自动化是基于计算机技术、控制技术以及通信技术而实现的，不仅包含前端设备，而且还包含了控制中心，其中前端设备能够起到保护、测量、控制与通信的作用。可见，居民小区配电自动化系统关系着居民的生活水平与生命财产安全，必须满足集中监视的基本要求，且应提供小区变电站内来自电气一次与二次设备的信息。本文就是针对居民小区配电自动化系统，探讨该系统的设计，以期提高小区电网监控与信息化管理的水平。

2居民小区配电自动化的设计原则

具体的设计原则如下描述：

首先，居民小区配电自动化系统中的供配电系统应借助于自动化装置加以实现，而继电保护则可应采用微机保护装置，确保能够在发生故障时可以自动动作，并将相关保护信息实时传递到系统控制中心。

其次，系统前端设备采集到的数据信息也应能通过通信系统传递到控制中心。微机保护装置应采用串行或者现场总线式接口；变电站微机保护的软硬件应成监控系统相对独立。

另外，系统与计算机系统相结合，通过远程与本地开关实现两种控制方式，对于一次回路应遵循简化原则，在确保性能的前提下达到节省电缆的目的。

3居民小区配电自动化的总体设计

3.1环网供电的设计

本文的设计方案是在居民小区中心处安装一个开关站，采用环网拓扑式供电，分片区总共设置了6台箱式的变电站，其中：有4台的630kVA，2台的800kVA。10kV电缆线路与变压器开成单环网，具体的本文研究设计的该居民小区规模不是太大，与城市级别配电系统的级别差不多，在具体的配电自动化设计过程中，不仅要参照电力系统配电设计的规范要求，而且要结合小区自身配电需求进行个性化设计。该小区的配电所综合自动化系统采用的是分层分式分散结构，单元层的装置面向一次设备或者电气间隔离设备，且安装在高压开关附近或者是户内开关柜上为宜，可以是结合保护功能与测控功能的装置，也可以是测控功能与继电保护功能独立开来的装置。通常情况下，35kV以下的设备可优先考虑采用保护与测控相结合的装置，而更高电压的关键设置可应采用测控与保护相独立的装置更为安全。

3.2开闭站的设计

小区开闭站属于该居民小区配电自动化系统与上级电网的连接点，其性能直接影响着小区居民用电的安全可靠性，主要功能是测量母线电压、有功功率以及无功功率等参数，完成系统继电保护，实现控制断路器的开合状态。小区开闭站应设计有集控中心，主要是实现对小区配电系统的监测与控制处理，涉及到微机、管理系统软件、显示器以及打印机等。为了保证开闭站的稳定，设计时应引入两路电源，接线方式采用单母分断的形式，可在开闭站内设置若干部开关柜，主要包括：进线柜、PT柜、母联柜、刀闸柜以及变压器馈线柜等。本文研究采用PDM-850系统的微机综合测控装置，确保速断保护与零序电流保护的功能，组成如图3-2所示：

图3-2 开闭站的组成示意图

3.3箱式变电站的设计

居民小区箱式变电站应布局合理，可设在用电负荷的临近处，涉及到的设施主要有：变压器、电缆、无功补偿装置、母线装置以及低压开关单元等。对于高压受电单元应采用环网柜，内部采用高压负荷开关与熔断器串联实现的保护装置，这样基本能够保证在10ms内切除故障，对电力设备起到很好的保护作用。

另外，根据《供配电系统设计规范》中指出的：“小区内单台变压器容量不宜大于1000kVA”，本居民小区配电自动化系统中的高压侧额定电流控制在46.2A至1A范围内，变压器低压侧采用智能断路器，额定电流选用1200A。

3.4系统通讯的设计

本居民小区箱变内的前端测控装置是借助于通信线路和控制中心进行系统通信的，通过将采集到的数据以及控制信息的有效传输，实现整个小区的配电自动化。其中，开闭站内部采用微机综合保护装置，确保继电保护功能，且通过控制主机实现通信。同时，根据配电室与配电变压器的位置，可以将其分成若干个相对集中的变压器组，再借助于双绞线实现与通信端口之间的连接，而每个箱变组均安装有光MODEM，可以借助于光纤与系统集控中心通信。

4总结

建筑配电自动化作为居民小区的一个重要组成部分，已经迎来了发展的良好时机。配电自动化是一门科学技术，是通过电能、电气等手段创造、维持居民限定空间与环境的科学。本文研究了某居民小区配电自动化方面的方案设计，以期能够合理地设计出一个符合居民需要的，运行良好的配电自动化小区。

参考文献

[1]陈智勇，李峰. 居民小区配电设备智能化研究及关键技术[J].硅谷. 2012（06）.

[2]陶阳. 生活小区配电系统漏电事故分析及处理[J].中国电力教育. 2011（15）.

[3]刘清义. 多、高层住宅小区配电系统接地型式探讨[J] 中国高新技术企业. 2010（22）.