配電網(wǎng)中智能開關(guān)的管理與應(yīng)用

【摘要】本文介紹了配網(wǎng)用智能開關(guān)的定義、發(fā)展歷程、運行管理現(xiàn)狀，并結(jié)合配電網(wǎng)管理，研究智能開關(guān)在實際應(yīng)用中要注意的問題和解決辦法。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)；智能開關(guān)；管理

一、引言

國內(nèi)智能化配電網(wǎng)試點工程建設(shè)已在不斷擴大，取得很好示范效應(yīng)，但在實際運用中出現(xiàn)重科技創(chuàng)新輕應(yīng)用管理的問題，不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。配電網(wǎng)管理的基礎(chǔ)設(shè)備是智能開關(guān)，事關(guān)配電網(wǎng)科技創(chuàng)新的實際效果。

二、配網(wǎng)中的智能開關(guān)

（1）智能開關(guān)的定義與發(fā)展。智能開關(guān)是指一次設(shè)備是由非常規(guī)互感器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器組成，二次設(shè)備是由電力電子技術(shù)、數(shù)字化控制裝置和通訊接口組成執(zhí)行單元，一二次集成的開關(guān)設(shè)備。實現(xiàn)保護、控制、通訊功能，能獨立執(zhí)行當(dāng)?shù)毓δ?，自動檢測設(shè)備缺陷和故障，具有遠程管理模式。初級智能開關(guān)是戶外型可視化微機保護裝置的一體化帶通訊功能的集成柱上開關(guān)或開關(guān)箱。發(fā)展趨勢是插接式開關(guān)系統(tǒng)（PASS）：PASS采用智能化傳感器技術(shù)和微處理技術(shù)，通過數(shù)字通信實現(xiàn)對設(shè)備的在線監(jiān)測、診斷、過程監(jiān)視和站內(nèi)計算機監(jiān)控；通過智能軟件分析可確定出設(shè)備的運行狀況；PASS中安裝了電子式互感器；通過高速現(xiàn)場總線傳送數(shù)字化的電流電壓信號。（2）配網(wǎng)中智能開關(guān)的選擇、規(guī)劃設(shè)計與安裝調(diào)試。配網(wǎng)開關(guān)的選擇需滿足常規(guī)斷路器所要求的分閘時間、絕緣耐壓、動熱穩(wěn)定性需要?？刂蒲b置要實現(xiàn)不間斷供電電源。要通過全密封防水型航空接插件和戶外密封電纜進行電氣連接。開關(guān)的智能化與傳感技術(shù)是分不開的，要提高智能化開關(guān)的可靠性、檢測精度，需采用光電傳感器、在線位移傳感器、角度傳感器、新型光纖溫度傳感器、SF6壓力傳感器及檢測真空度的傳感技術(shù)。配網(wǎng)開關(guān)規(guī)劃設(shè)計方面將技術(shù)先進和經(jīng)濟效益相結(jié)合，線路開關(guān)數(shù)量適當(dāng)：線路長、故障多的增加開關(guān)數(shù)量要適當(dāng)。輻射型多分支線路中主分支線均要加裝開關(guān)，次分支可不加。環(huán)網(wǎng)的在主分支兩側(cè)都加裝開關(guān)，減少停電范圍以及發(fā)揮環(huán)網(wǎng)作用。智能開關(guān)在中壓配電網(wǎng)的安裝采取柱上斷路器和桿下控制箱或者采用電纜開關(guān)箱，都要采用防撞、防誤碰（控制箱）、防通訊連接線損傷甚至防盜的措施。編制《10kV柱上智能分段負荷開關(guān)成套設(shè)備（含控制單元、PT）測試規(guī)范》。主要項目有兩類。設(shè)備檢測過程中，如出現(xiàn)檢測項目A類任一小項不通過，則認定該設(shè)備不能通過檢測。檢測項目B類按實際檢測結(jié)果評分。A類是相間短路故障隔離、單相接地故障隔離、聯(lián)絡(luò)開關(guān)轉(zhuǎn)供電、后備電源及工程配置能力；B類是通信協(xié)議一致性測試、電磁兼容及耐壓、就地操作、結(jié)構(gòu)及配置檢查、成套設(shè)備運維安全防護。（3）配網(wǎng)中智能開關(guān)保護定值管理。第一，開關(guān)保護定值預(yù)期效果。故障區(qū)域自動隔離。當(dāng)支線發(fā)生單相接地、相間短路故障時，根據(jù)電流保護階梯式保護時限和過流三段反時限特性，以及零序電流的變化，智能開關(guān)先于變電站出線保護開關(guān)跳閘，自動隔離故障線路，變電站出線、干線分段開關(guān)及其它分支線路開關(guān)不因故障發(fā)生而跳閘引起停電。干線故障時，也不會引起變電站跳閘和上一級干線分段開關(guān)跳閘。環(huán)網(wǎng)線路根據(jù)環(huán)網(wǎng)方法不同，進行調(diào)整。快速恢復(fù)非故障區(qū)域供電。在輻射型配電網(wǎng)絡(luò)中，若分支線路保護越級引起干線跳閘，或干線越級導(dǎo)致前一級干線跳閘，則可通過檢壓重合閘方式，延時和次數(shù)的不同進行自愈。達到主干線先重合，合閘閉鎖，成功后分支開關(guān)檢有壓而合閘，若故障則分閘閉鎖的效果。第二，開關(guān)保護定值的設(shè)定原則。一是主干分段開關(guān)采用階梯式電流保護。從時間上、電流值上配合。主干斷路器3～5個較宜，開關(guān)時間值調(diào)整一致（多分段開關(guān)時局部幾個開關(guān)合一設(shè)定）或級差調(diào)整為大于等于150ms。二是分支線路配合前一級分段開關(guān)的定值，電流值的設(shè)定可根據(jù)負荷情況按照躲過負荷啟動電流和兩相末端短路值來設(shè)定，過流時間上等于或小于分段開關(guān)值，速斷要小于分段開關(guān)值。三是計算出來的定值要保證低于變電站出線開關(guān)的定值。四是要根據(jù)配網(wǎng)管理系統(tǒng)的潮流以及負荷分布進行實時調(diào)整。（4）配網(wǎng)中智能開關(guān)通訊管理。目前逐步推廣應(yīng)用的通訊通道的最佳方式是主站（子站）采用標(biāo)準的以太網(wǎng)通信設(shè)備，主站（子站）與站端（FTU/DTU）的通信使用較多的是光纖自愈環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)方式。由于架空線路覆蓋范圍廣闊，目前多采用GPRS/CDMA通訊。FTU/DTU通過GPRS通信模塊和配網(wǎng)管理系統(tǒng)主站系統(tǒng)構(gòu)成虛擬專用網(wǎng)。

三、結(jié)語

衡量智能開關(guān)管理與應(yīng)用水平，主要看經(jīng)濟效益、安全生產(chǎn)、客戶服務(wù)、管理水平等方面。智能開關(guān)將全面代替其它配網(wǎng)開關(guān)，成為配電網(wǎng)管理的重要基礎(chǔ)。

參 考 文 獻

[1]高東（音）．《智能化斷路器簡介》．華東電網(wǎng)有限公司．2001（1）

[2]毛為民，文鋒．基于柱上智能開關(guān)的廣州地區(qū)架空饋線自動化模式的研究[J]．配電網(wǎng)自動化技術(shù)．全國電力系統(tǒng)配電技術(shù)協(xié)作網(wǎng)第二屆年會論文集．2009（10）