淺析智能開關(guān)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

馬國營

摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，在確保電力基礎(chǔ)建設(shè)和科學水平的前提下，應(yīng)加強配電自動化建設(shè)。相關(guān)工作人員需要加強對智能開關(guān)的了解程度，結(jié)合實際情況充分的發(fā)揮智能開關(guān)的優(yōu)勢以及主要的作用，并且根據(jù)智能開關(guān)的應(yīng)用情況，結(jié)合配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用需求和要求，制定完善的運行模式以及管理機制，從而靈活應(yīng)對在實際工作中所存在的問題。

關(guān)鍵詞：智能開關(guān);配網(wǎng);應(yīng)用

智能開關(guān)是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的重要部件，其有利于減少配網(wǎng)故障的發(fā)生，提高配網(wǎng)運行效率。因此，主要闡述了智能開關(guān)的定義和類型，分析了智能開關(guān)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

一、智能開關(guān)概述

智能開關(guān)是指一種一次、二次集成化的設(shè)備，其中一次設(shè)備的主要構(gòu)件有互感器、隔離開關(guān)等，二次設(shè)備有電力電子技術(shù)、數(shù)字化控制裝置等。智能開關(guān)的主要作用包括保護、控制等，各個功能單元能夠獨立運行，能夠搜集和分析系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)運行管理。初級智能開關(guān)是一種戶外型的微機保護裝置，具有通訊功能[1]。從目前的發(fā)展實際來看，插接式開關(guān)系統(tǒng)一起獨特的優(yōu)點在電力系統(tǒng)中有獨特的應(yīng)用，其綜合了智能化傳感器技術(shù)和微處理技術(shù)，能夠?qū)﹄娏υO(shè)備實現(xiàn)實時檢測，而且能夠?qū)Ψ治鲞\行故障，隔離故障單元，同時還能夠聯(lián)合其他計算機對系統(tǒng)進行檢測。

二、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中智能開關(guān)的應(yīng)用

2.1 隔離開關(guān)

隔離開關(guān)主要用于切斷無負荷電路，將設(shè)備和電源隔離，在分閘時有明顯的斷開點，進而確保設(shè)備的安全維護。在合閘時能夠確保電流的穩(wěn)定通過。由于隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此其不能切斷斷路電流，隔離開關(guān)的這些特點使其只能在斷路器斷開電路時才能夠進行其他操作，要嚴禁帶負荷操作，避免安全事故的發(fā)生。直接用隔離開關(guān)的有電流小于 2A的空載變壓器和電流小于5A的空載線路，一般與負荷開關(guān)聯(lián)合使用[2]。

2.2 負荷開關(guān)

常見的負荷開關(guān)有產(chǎn)氣式開關(guān)和真空負荷開關(guān)，主要結(jié)構(gòu)有箱式和敞開式。箱式負荷開關(guān)中主要使用SF6氣體絕緣，其中有滅弧室、隔離刀閘等，其耐腐蝕性強，操作結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生銹蝕。敞開式負荷開關(guān)與隔離刀閘類似，有產(chǎn)氣式滅弧室和真空滅弧室2類，以后者為主。敞開式負荷開關(guān)的多數(shù)元件露天，如果金屬防腐處理不當很容易導致銹蝕，使其應(yīng)用范圍受到了一定的限制。

2.3 斷路器

在配網(wǎng)架空線上有很多一次性的設(shè)備，其中有柱上斷路器、重合器，重合器也是由斷路器和控制器組合構(gòu)成的。配網(wǎng)架空線的開關(guān)或負荷開關(guān)多為斷路器，因此應(yīng)加強對不同類型斷路器的分析，以更好地發(fā)揮斷路器的作用。柱上斷路器多采用真空開關(guān)管滅弧，其中的 SF6氣體絕緣效果好，體積小，密封問題對斷路器的作用影響較小。

三、智能開關(guān)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用實例

3.1智能開關(guān)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中線路故障處理的應(yīng)用

當前，我國很多城市的配電線路技術(shù)水平低，對小電流接地系統(tǒng)的故障還沒有理想的解決方案，對用戶側(cè)線路的管理也缺乏有效的技術(shù)手段。國內(nèi)研究者使用了2類帶測控單元的智能開關(guān)設(shè)備，一類用于主線路，一類用于分線路，它們采用了不同的故障處理方式，但都能夠切除或隔離單相接地和相見短路故障。在北京、中山等地區(qū)，這一技術(shù)逐漸成熟，滿足了我國配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復雜性，在實際中有廣泛的應(yīng)用。

3.2 10kV柱上開關(guān)無線控制系統(tǒng)

在當前的10kV配網(wǎng)中有以下幾方面的不足：一是10kV的開關(guān)操作多為人工登桿操作，操作人員的人身安全較低，而且還受氣候、環(huán)境等影響;二是線路線損高，竊電現(xiàn)象多發(fā)，隱蔽性較強，竊電查找困難，而且實時數(shù)據(jù)缺乏，需要檢查人員長時間蹲點;另外，柱上開關(guān)FTU的電池不能得到有效放電，在停電情況下不能確保操作電源;光纖通信的修復難度也較大;配電線路遷改頻繁，光纜和雙絞線的配合度低。有關(guān)學者根據(jù)這些弊端，通過當前配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢，創(chuàng)設(shè)了10kV柱上開關(guān)無線控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)受地理環(huán)境的限制較小，通信成本低，另外還能夠使用當前的10kV柱上開關(guān)的內(nèi)置CT對電流數(shù)據(jù)進行搜集、監(jiān)控。數(shù)據(jù)采集模塊在現(xiàn)有柱上開關(guān)操作的機構(gòu)中，使用GSM網(wǎng)絡(luò)或其他網(wǎng)絡(luò)進行通信。經(jīng)過實踐證明，柱上智能開關(guān)的系統(tǒng)較為穩(wěn)定，抗干擾能力強，電流計量準確，能有效采集和儲存電力系統(tǒng)的主要運行參數(shù)，并能夠根據(jù)報警閥實現(xiàn)系統(tǒng)的遙控、實時監(jiān)測等。

3.3智能開關(guān)和故障指示器一起使用

線路出現(xiàn)故障時，故障指示器會向控制中心發(fā)出報警信號，不過有些線路出現(xiàn)故障時，指示器不能發(fā)出報警信號，因為指示器出現(xiàn)損傷。這時，指示器的芯片也在故障中出現(xiàn)問題，原因是電源設(shè)備出現(xiàn)問題，影響到了芯片沒辦法工作。對于這種狀況，把故障指示器替換成智能開關(guān)是一種很好的解決辦法，同時它也會有一定的風險。畢竟智能開關(guān)以技術(shù)手段來保證實施，如果技術(shù)相對不成熟的地方，那么智能開關(guān)的運行就會出現(xiàn)一定的風險，所以把智能開關(guān)和故障指示器配合使用是更為科學合理穩(wěn)妥的辦法。在室內(nèi)進戶電源處裝智能開關(guān)，在后段分支裝故障指示器，把倆設(shè)備連在一起，一起對故障判斷分析。分支上安裝合理數(shù)量的故障指示器，出現(xiàn)故障的時候控制中心管理人員可以依據(jù)報警信號確定故障的區(qū)域范圍，避免盲目檢查所有線路，只需要檢修出現(xiàn)故障的小范圍區(qū)域，節(jié)省了大范圍監(jiān)測故障帶來的時間成本和由此故障所帶來的一系列的經(jīng)濟損失，無形之中就提高了效率。

四、結(jié)束語

在電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)等新技術(shù)的支持下，電力行業(yè)研發(fā)出了大量的新型智能設(shè)備，配網(wǎng)自動化水平不斷提升。在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，智能開關(guān)不僅減少了檢修人員的工作量，同時也設(shè)立了隔離開關(guān)，提高了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少了故障的發(fā)生，降低了經(jīng)濟損失，提高了經(jīng)濟和社會效益。

參考文獻：

[1]黃晶.智能開關(guān)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導報，2018.15（15）：72-73.

[2]岳地松，智能開關(guān)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用[J].中國電力企業(yè)管理，2018（03）：92-93.

[3]董婧.智能開關(guān)的特點在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新導報，2017，14（20）：11-12.

（作者單位：國網(wǎng)河北省電力有限公司鹽山縣供電分公司）