程毅康

【摘 要】自動化開關在智能配電網中的應用，有助于提高智能配電網故障診斷能力，減少智能配電網故障發(fā)生率。在智能配電網絡運作過程中常見的故障類型主要有故障的自動診斷、非故障區(qū)域的自動送電以及故障區(qū)域的自動隔離等，在進行自動化開關的設置中也應當以此為目的，選擇相應的控制方式。

【關鍵詞】智能配電網；自動化；開關

配電設施的發(fā)展是在電網快速發(fā)展的背景下出現(xiàn)的，配電網絡自動化的發(fā)展是順應電力工業(yè)發(fā)展趨勢而出現(xiàn)的，在信息傳感技術、信息存儲技術以及微電子技術快速發(fā)展的背景下。自動化開關的發(fā)展與應用也相應產生了，實現(xiàn)了開關的智能化發(fā)展。在上世紀九十年代，我國的電力工業(yè)取得了快速發(fā)展，配電網絡的自動化程度得到了有效的提升，充分利用了國際上的先進技術加強了對于配電網的投資力度。在這種發(fā)展背景下，一批高性能與高品質的開關設備被大量地開發(fā)與運用出來，充分實現(xiàn)了信息傳感技術的發(fā)展，微電子技術的運用以及通訊數(shù)據(jù)存儲技術的積極有效發(fā)展。由此傳統(tǒng)的功能單一的開關組的配電系統(tǒng)對于目前越來越多樣化的需求難以做到充分滿足。基于這一背景之下先進的智能配電技術在各大設備制造商中有了很大的開發(fā)力度，目前已經退出了智能化的開關柜與相對應的配電系統(tǒng)。對于配電綜合化的提升與自動化系統(tǒng)的提高具有顯著的提升作用。

一、配電網智能化發(fā)展現(xiàn)狀

負荷電力系統(tǒng)的組成部分包括配電、輸電、發(fā)電以及變電等。能源管理系統(tǒng)即EMS負責發(fā)電、輸電以及變電等幾個環(huán)節(jié)，進行SCADA數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控，在EMS高級應用軟件、信息管理系統(tǒng)MIS以及AGC系統(tǒng)的控制上也由自動發(fā)電系統(tǒng)控制。在配電、用電的監(jiān)視上等涵蓋了設備管理FM、SCADA、故障管理、負荷控制、SCADA、負荷管理LM、自動繪圖AM、地理信息系統(tǒng)GIS與配電網高級應用軟件等功能組成。隨著目前信息化的發(fā)展，電力系統(tǒng)也實行了智能化的運作，實現(xiàn)了發(fā)電、供電與用電的統(tǒng)一一體化。配電網絡自動化DA與配電管理系統(tǒng)DMS系統(tǒng)之間有著緊密的聯(lián)系，同時在供電網絡結構中也包括了變電站的自動化DA運作與配電管理系統(tǒng)DMS。在供電網絡結構中包括了變電站的自動化，同時在配電自動化的運作中也涵蓋了負荷管理LM[1]。

二、智能配電網的自動化開關應用策略

（一）關于隔離開關

隔離開關的設置目的在于隔離電源，對于無負荷電流的電路進行斷開，沒有設置滅弧裝置，在分閘狀態(tài)下具有明顯的斷開點，從而能夠有效保證其他電氣設置的安全檢修。同時在合閘狀態(tài)下能夠對于短路故障電流以及正常負荷電流有效通過，但是對于短路電源以及負荷電流不能有效切斷，因此在運作過程中只能在斷路器斷開的情況下運用。進行隔離開關直接操作的前提條件是電流低于5A，勵磁電流、電壓互感器以及避雷器等低于2A[2]。

（二）關于負荷開關

目前我國電力系統(tǒng)中運用到的開關類型主要有真空負荷開關以及產氣式負荷開關兩種類型，結構組成上包括敞開式與箱式。其中箱式開關使用的是SF6氣體絕緣，在SF6氣體箱內主要包括了操作機構、真空滅弧劑以及隔離刀閘等，運用過程中比較耐腐蝕，受到外界氣候的影響比較低。敞開式負荷開關的布置與隔離刀閘比較相似，在分合閘中加入了滅弧裝置，操作上具有真空式滅弧室與產氣式滅弧室兩種，目前采用的主要方式是真空式滅弧室。敞開式負荷開關的很大部分元件是直接裸露在戶外的，一旦金屬元件使用中受到了腐蝕，在開關的運作過程中就容易出現(xiàn)機構卡澀以及銹蝕等問題，在外部環(huán)境比較惡劣的條件不適宜使用。

（三）關于斷路器

配電網架空線上運行著柱上斷路器這一設備，在重合器上也包含了斷路器與控制器，其中分段器的組成上包括了控制器與負荷開關，因此應當有效分析應對柱上的設備。目前架空線柱上一般具有比較多的斷路器，很多負荷開關也是以斷路器的形式展現(xiàn)，不同類型的斷路器往往具有不同的結構與特性。為了有效提升分斷能力在柱上斷路器的設置上運用真空開關的形式，SF6氣體的使用能夠對于相間絕緣現(xiàn)象進行有效解決，促進體積的縮小。在零表壓的情況下應當有效解決密封問題，在價格上斷路器開關與真空負荷開關比較類似，其他結構上相差也比較少[3]。由此目前已經基本上使用真空斷路器來替代真空負荷開關。

（四）開關設備線路故障處理

在配電自動化技術快速發(fā)展的前提下，配電網絡具有很復雜的結構，但是在小電流接地系統(tǒng)中在運行過程中依然面臨著很多問題。

目前電力設備中的10kV配網設備在運用中一般是由人員進行登桿近距離操作，在人員的人身安全上不夠安全，同時也容易受到環(huán)境以及氣候的影響。由于個別線路損壞現(xiàn)象比較嚴重，也發(fā)生了比較多的竊電現(xiàn)象，在竊電的查找上也比較困難。為此可以采用的故障處理方法有單相接地故障區(qū)域定位、故障區(qū)域隔離以及非故障區(qū)域恢復供電等。

目前線路自動化方案中具有兩種智能開關設備，分別是主干線路以及分支線路。針對不同的智能開關應當采取不同的故障處理方式，從而把相間短路故障以及單相接地進行有效切除。

三、結束語

在目前電力電子技術、微電子技術以及抗干擾技術快速發(fā)展的背景下，電網系統(tǒng)中能夠有效實現(xiàn)智能化發(fā)展，研究出了各種新型的新技術以及自動化開關，促進了智能開關技術的充分發(fā)展。

參考文獻：

[1]黃立建，黃海林.基于ARM的柱上自動化開關的設計[J].黑龍江科技信息，2017，（2）：140.

[2]李靜，梁英，劉啟航.配電網中用戶分界開關的應用研究綜述[J].科技展望，2016，（3）：112.

[3]花蕊，秦紅星.10kV配電網用戶分界智能開關的研究與應用[J].唐山學院學報，2011，（6）：29-30.