配電網(wǎng)綜合自動化系統(tǒng)在高速公路隧道中的應(yīng)用

摘要：雪峰山隧道工程采用了專用光纖、以太網(wǎng)作為通信系統(tǒng)，專用的后臺配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)具有較為完善的構(gòu)架。配電網(wǎng)絡(luò)采用了雙環(huán)網(wǎng)供電，在雙環(huán)之閩采用兩路聯(lián)絡(luò)開關(guān)，其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。針對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)故障診斷、隔離與網(wǎng)架重構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的論述，其中對外部電源故障實(shí)現(xiàn)配電自動化方案做了重點(diǎn)論述，此配網(wǎng)自動化實(shí)現(xiàn)方案可靠有效的實(shí)現(xiàn)了工程的配電網(wǎng)自動化，保證了整個供電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；自動化系統(tǒng)；故障診斷；高速公路；隧道；網(wǎng)架重構(gòu)

1 概述
雪峰山隧道位于國道主干線上海至瑞麗高速公路湖南省邵陽至懷化段，雪峰山隧道為上下行分離的雙洞隧道，其中左線隧道長6 946 m，右線長6 956 m。
雪峰山隧道供電設(shè)計(jì)為4路獨(dú)立10 kV雙環(huán)網(wǎng)供電，當(dāng)1路或2路失電時要確保隧道正常供電。當(dāng)3路失電時要自動甩掉部分負(fù)荷，保證一級負(fù)荷正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其邏輯控制關(guān)系復(fù)雜，因此必須有一套分析、判斷、控制系統(tǒng)。配電網(wǎng)自動化就是在此背景下提出來，它可以與電力監(jiān)控系統(tǒng)相互配合，以確保雪峰山隧道供電的正常運(yùn)行。
1．1 供電電源的引入
雪峰山隧道供電采用10 kV系統(tǒng)，由地方電力公司的塘灣、鐵山兩座變電站雙回線通過架空線路供電至雪峰山隧道口的#1和#4變電站。
(1)為雪峰山隧道供電的塘灣、鐵山兩座35 kV變電站電源來源于安江110 kV變電站的兩段母線，35 kV供電線路通過安江變、雪峰變、塘灣變和鐵山變形成雙電源環(huán)網(wǎng)供電，其供電方式已按照一類負(fù)荷設(shè)計(jì)。
(2)塘灣、鐵山兩座35 kV變電站分別設(shè)有兩臺35／10 kv-6 300 kVA的變壓器，10 kV側(cè)采用單母線分段的供電方式。
(3)為保障供電可靠性，在安江變110kV側(cè)，以及各35 kV變電站35 kV側(cè)、各變電站的10kV隧道用電的出線側(cè)均設(shè)有備用電源自投裝置。
1．2 雪峰山隧道變電所的設(shè)置
在隧道洞室內(nèi)設(shè)置4座10／O．4 kV變電站，系統(tǒng)正常運(yùn)行時，4路外電電源同時工作，并互為備用，在故障狀態(tài)下，要求至少有2路外電電源保證供電不中斷。隧道內(nèi)各變電站之間通過YJV22-10 kV，3X120高壓電纜構(gòu)成2個相對獨(dú)立的單環(huán)網(wǎng)，連接開關(guān)采用負(fù)荷開關(guān)。開環(huán)點(diǎn)分別設(shè)在#2變電所的AH3柜和#3變電所的AH9柜。通過電力監(jiān)控系統(tǒng)中的配電網(wǎng)自動化功能實(shí)現(xiàn)兩個單環(huán)之間的聯(lián)絡(luò)。

2 雪峰山配電網(wǎng)綜合自動化系統(tǒng)
綜合考慮雪峰山隧道供電網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，以及供電的可靠性和安全性，經(jīng)多方論證，采用如圖1所示10 kV配電網(wǎng)絡(luò)。各變電站的正常用電回路并不會影響到配電自動化的實(shí)施。以下敘述中均依照圖1所示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。