配電網綜合自動化系統在高速公路隧道中的應用

摘要：雪峰山隧道工程采用了專用光纖、以太網作為通信系統，專用的后臺配電網自動化系統具有較為完善的構架。配電網絡采用了雙環網供電，在雙環之閩采用兩路聯絡開關，其結構相對復雜。針對配網自動化系統故障診斷、隔離與網架重構進行了詳細的論述，其中對外部電源故障實現配電自動化方案做了重點論述，此配網自動化實現方案可靠有效的實現了工程的配電網自動化，保證了整個供電系統的可靠運行。
關鍵詞：配電網；自動化系統；故障診斷；高速公路；隧道；網架重構

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。
雪峰山隧道供電設計為4路獨立10 kV雙環網供電，當1路或2路失電時要確保隧道正常供電。當3路失電時要自動甩掉部分負荷，保證一級負荷正常運轉，其邏輯控制關系復雜，因此必須有一套分析、判斷、控制系統。配電網自動化就是在此背景下提出來，它可以與電力監控系統相互配合，以確保雪峰山隧道供電的正常運行。
1．1 供電電源的引入
雪峰山隧道供電采用10 kV系統，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網供電，其供電方式已按照一類負荷設計。
(2)塘灣、鐵山兩座35 kV變電站分別設有兩臺35／10 kv-6 300 kVA的變壓器，10 kV側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，以及各35 kV變電站35 kV側、各變電站的10kV隧道用電的出線側均設有備用電源自投裝置。
1．2 雪峰山隧道變電所的設置
在隧道洞室內設置4座10／O．4 kV變電站，系統正常運行時，4路外電電源同時工作，并互為備用，在故障狀態下，要求至少有2路外電電源保證供電不中斷。隧道內各變電站之間通過YJV22-10 kV，3X120高壓電纜構成2個相對獨立的單環網，連接開關采用負荷開關。開環點分別設在#2變電所的AH3柜和#3變電所的AH9柜。通過電力監控系統中的配電網自動化功能實現兩個單環之間的聯絡。

2 雪峰山配電網綜合自動化系統
綜合考慮雪峰山隧道供電網絡的復雜性，以及供電的可靠性和安全性，經多方論證，采用如圖1所示10 kV配電網絡。各變電站的正常用電回路并不會影響到配電自動化的實施。以下敘述中均依照圖1所示網絡拓撲圖。