10kV配電網(wǎng)用戶分界智能開關(guān)的研究與實(shí)踐

傅瑤

摘要：隨著電網(wǎng)迅速發(fā)展，對安全供電的可靠性要求越來越高，針對電網(wǎng)運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)，電力生產(chǎn)部門采取有效的治理措施，千方百計減少事故停電，縮小停電范圍。文章針對10kV配網(wǎng)智能分界開關(guān)為研究對象，以配電網(wǎng)用戶分解智能開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng) 用戶分界 智能開關(guān) 結(jié)構(gòu)應(yīng)用

0引言

10kV配電網(wǎng)用戶分界智能開關(guān)的應(yīng)用從本質(zhì)上來說是配電網(wǎng)在電網(wǎng)用戶自動化領(lǐng)域內(nèi)的一次創(chuàng)新與探索，它更是智能配電網(wǎng)的發(fā)展趨勢與最終目標(biāo)?？梢哉f，用戶分界智能開關(guān)的智能化程度將直接關(guān)系到整個10kV配電網(wǎng)供電性能的實(shí)現(xiàn)與供電效率的進(jìn)一步提升。合理控制配電網(wǎng)當(dāng)中由支線停電事故而帶來的整個配電網(wǎng)的大范圍停電，有效降低相關(guān)工作人員對整個配電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的巡查力度，在確保配電網(wǎng)終端非故障用戶用電安全的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)整個配電網(wǎng)系統(tǒng)供電可靠性的完善。

1、10kV配電網(wǎng)用戶分界智能開關(guān)概述

就10kV配電網(wǎng)電力系統(tǒng)而言，用戶分界智能開關(guān)一般來說安裝線路的責(zé)任分界點(diǎn)位置，其最關(guān)鍵的目的在于及時發(fā)現(xiàn)該線路中的單相接地故障并對其做自動切除動作，與此同時，對由該故障引發(fā)的相間短路故障進(jìn)行隔離，確保非故障用戶的安全與供電持續(xù)性。這種用戶分界智能開關(guān)還能夠在與終端GPRS無線通訊模塊結(jié)合的過程中，及時確定單相接地故障所發(fā)地的精確位置，并在GPRS作用之下將故障信息傳遞至用戶自動化配電監(jiān)控管理系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)而以告警形式呈現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行值班人員所操作的人機(jī)交互界面當(dāng)中。那么，用戶分界智能開關(guān)要想實(shí)現(xiàn)這些功能，需要在其開關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計中特別關(guān)注到一些問題。

1.1用戶分界智能開關(guān)結(jié)構(gòu)分析

10kV配電網(wǎng)用戶分界智能開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖由下圖所示（見圖1）。它由FZW28-12F型分解負(fù)荷開關(guān)主體以及FDR-100型分界負(fù)荷開關(guān)控制器共同構(gòu)成，這種用戶分界智能開關(guān)從本質(zhì)上來說傾向于一種集成化綜合設(shè)備。由圖我們不難看出，F(xiàn)ZW28-12F型分解負(fù)荷開關(guān)主體以及FDR-100型分界負(fù)荷開關(guān)控制器是同桿安裝并配合使用的，這使得整個用戶分界智能開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)包括保護(hù)控制功能、配電網(wǎng)電力線路故障檢測功能以及故障位置信號傳輸功能（在與GPRS無線通訊模塊相結(jié)合之后實(shí)現(xiàn)）。不僅如此，F(xiàn)DR-100型分界負(fù)荷開關(guān)控制器與FZW28-12F型分解負(fù)荷開關(guān)主體以控制電纜以及航空插件為載體實(shí)現(xiàn)兩者之間的電氣連接，確保了整個智能開關(guān)自動監(jiān)控與保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)。

1.2用戶分界智能開關(guān)的基本功能分析

正如上文所述，在10kV配電網(wǎng)電力系統(tǒng)當(dāng)中，用戶分界智能開關(guān)最關(guān)鍵的目的在于及時發(fā)現(xiàn)該線路中的單相接地故障并對其做自動切除動作，與此同時，對由該故障引發(fā)的相間短路故障進(jìn)行隔離，確保非故障用戶的安全與供電持續(xù)性。那么上圖（見圖1）結(jié)構(gòu)作用之下，用戶分界智能開關(guān)是如何對接地故障進(jìn)行反應(yīng)與處理的呢？具體而言，可以分為以下幾個方面。

1.2.1單相接地故障

首先，對于發(fā)生在10kV配電網(wǎng)用戶界內(nèi)的中性點(diǎn)不接地故障來說，用戶分界智能開關(guān)會將其判斷為永久性接地，并對其做跳閘處理；其次，對于同樣發(fā)生在10kV配電網(wǎng)用戶界內(nèi)的中心點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地故障來說，用戶智能開關(guān)同樣將其視作永久性接地，進(jìn)而做跳閘處理；再次，對于發(fā)生在10kV配電網(wǎng)用戶外的上述兩種故障來說，用戶分界智能開關(guān)并未對其做動作處理；最后，特別值得一提的是對于中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地故障來說，當(dāng)這種接地故障發(fā)生在10kV配電網(wǎng)用戶界外時，用戶分界智能開關(guān)不動作。反之，如果這種接地故障發(fā)生在10kV配電網(wǎng)用戶界內(nèi)的話，用戶分解智能開關(guān)會在配電網(wǎng)變電站終端作出保護(hù)動作之前作出跳閘動作，以此確保故障用戶能夠及時的與整個配電網(wǎng)非故障用戶相隔離，在變電站作出動作指令之前最大限度的縮小由單相接地故障所造成的10kV配電網(wǎng)故障范圍。

1.2.2相間短路故障

就10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)而言，相間短路故障并非單相接地故障一樣頻繁，其按照故障發(fā)生點(diǎn)的不同可以分為兩大類型，一種是發(fā)生在10kV配電網(wǎng)用戶界內(nèi)的相間短路故障，而另一種是發(fā)生在10kV配電網(wǎng)用戶界外的相間短路故障。對于用戶界內(nèi)的相間短路故障而言，用戶分界智能開關(guān)會在電源側(cè)斷路器反應(yīng)跳閘動作之后對整個配電線路做開關(guān)分閘處理；而對于發(fā)生在用戶界外的相間短路故障而言，用戶分界智能開關(guān)則更加傾向于無動作處理。

2配電監(jiān)控管理系統(tǒng)

在10kV配電網(wǎng)電力系統(tǒng)當(dāng)中，通過終端GPRS無線通訊模塊傳遞故障信息至用戶自動化配電監(jiān)控管理系統(tǒng)，能夠?qū)τ脩舴纸缰悄荛_關(guān)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，其基本機(jī)構(gòu)形式如下圖所示（見圖2）。當(dāng)用戶分界智能開關(guān)處于正常運(yùn)行狀態(tài)之時，該配電監(jiān)控管理系統(tǒng)會發(fā)出相應(yīng)的短信提示信息，當(dāng)用戶分界智能開關(guān)處于非正常運(yùn)行狀態(tài)或是根據(jù)單相接地故障以及相間短路故障處于跳閘狀態(tài)時，該配電監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠發(fā)出相應(yīng)的告警信息。與此同時，配電管理系統(tǒng)還能夠根據(jù)10kV變電站所提供的開關(guān)變化時間順序記錄，在運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)部自動計算電壓型線路的故障區(qū)間，進(jìn)而給電力系統(tǒng)調(diào)度以及運(yùn)行維護(hù)人員提供電力系統(tǒng)設(shè)備移動信息，進(jìn)而及時對系統(tǒng)線路中存在的各種故障問題加以及時處理。

3結(jié)束語

綜上所述，對10kV配電系統(tǒng)中比較熱點(diǎn)的用戶分界智能開關(guān)做出了簡要分析與說明，可大大減少無故障線路的連帶性事故停電、縮小故障停電范圍、縮短用戶停電時間，從而提高用戶的供電可靠性。