配电网中智能开关的管理与应用

配电网中智能开关的管理与应用

李韬然

（柳州供电局广西柳州545000）

摘要：伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会建设发展日益完善，社会大众日益增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的电力行业提出了更为全面与系统的发展要求。人们对于智能开关和箱变都不在陌生，对于智能开关在日常生活的使用过程中的便捷也越来越深有感触。智能开关在配电网中的应用发展前景非常广阔。

关键词：配电网；智能开关；管理

导言：在全球经济一体化进程不断加剧与整个经济社会竞争日益激烈的背景作用下，电力企业作为社会大众日常生活与工作所必须的基础性行业，其在整个国民经济体系中的主体地位得以凸显，智能开关可以智能通断，当负荷未超过动作电流时，能够保持长时间的通电，而且还具有稳定性好、传输速度快、抗干扰能力强等优点。这就保证了配电网能够安全的使用。

一、智能开关的定义

智能开关是指一次设备是由非常规互感器、隔离开关、接地开关、断路器组成，二次设备是由电力电子技术、数字化控制装置和通讯接口组成执行单元，一二次集成的开关设备。实现保护、控制、通讯功能，能独立执行当地功能，自动检测设备缺陷和故障，具有远程管理模式。初级智能开关是户外型可视化微机保护装置的一体化带通讯功能的集成柱上开关或开关箱。

二、智能开关在配电网中的优越性

它和普通的开关相比不仅功能多，在使用的过程中很安全而且还有美观点缀的作用。智能开关在配电网中的优越性主要体现在：首先当线路出现故障时，智能开关可以正确的通断，有效的将故障线路进行了隔离。其次是智能开关在配电网中应用可以有效的减少停电的范围，提高线路供电的可靠性。再次，智能开关可以将线路中出现的故障及时准确的反馈给电力工作人员，这时他们可以对线路进行及时有目的的维修，减少停电的时间，进而将对人们造成的损失减少到最小。最后通过智能开关的作用可以实现对于配电网络的监测和控制，并达到“四遥”的功能。

三、配网中智能开关的选择、规划设计与安装调试

配网开关的选择需满足常规断路器所要求的分闸时间、绝缘耐压、动热稳定性需要。控制装置要实现不间断供电电源。要通过全密封防水型航空接插件和户外密封电缆进行电气连接。开关的智能化与传感技术是分不开的，要提高智能化开关的可靠性、检测精度，需采用光电传感器、在线位移传感器、角度传感器、新型光纤温度传感器、SF6压力传感器及检测真空度的传感技术。配网开关规划设计方面将技术先进和经济效益相结合，线路开关数量适当：线路长、故障多的增加开关数量要适当。辐射型多分支线路中主分支线均要加装开关，次分支可不加。环网的在主分支两侧都加装开关，减少停电范围以及发挥环网作用。智能开关在中压配电网的安装采取柱上断路器和杆下控制箱或者采用电缆开关箱，都要采用防撞、防误碰（控制箱）、防通讯连接线损伤甚至防盗的措施。编制《10kV柱上智能分段负荷开关成套设备（含控制单元、PT）测试规范》。主要项目有两类。设备检测过程中，如出现检测项目A类任一小项不通过，则认定该设备不能通过检测。检测项目B类按实际检测结果评分。A类是相间短路故障隔离、单相接地故障隔离、联络开关转供电、后备电源及工程配置能力；B类是通信协议一致性测试、电磁兼容及耐压、就地操作、结构及配置检查、成套设备运维安全防护。

四、智能开关在配电网中存在的问题

智能开关在配电网中的使用也有一定的时间了，虽然随着智能开关的不断完善智能开关的发展越来越好，但是在配电网的使用中还是存在着很多的问题。首先是电力系统的工作人员对于智能开关的使用不是很熟悉，当电路发生故障时，不能够根据智能开关准确的判断出是什么地方出现的问题。其次是智能开关有时候可能会发生误动作，这也是不可避免的问题。最后对于智能开关的检测和维修也是配电网中不可忽视的一个问题。

五、配网中智能开关保护定值管理

第一，开关保护定值预期效果。故障区域自动隔离。当支线发生单相接地、相间短路故障时，根据电流保护阶梯式保护时限和过流三段反时限特性，以及零序电流的变化，智能开关先于变电站出线保护开关跳闸，自动隔离故障线路，变电站出线、干线分段开关及其它分支线路开关不因故障发生而跳闸引起停电。干线故障时，也不会引起变电站跳闸和上一级干线分段开关跳闸。环网线路根据环网方法不同，进行调整。快速恢复非故障区域供电。在辐射型配电网络中，若分支线路保护越级引起干线跳闸，或干线越级导致前一级干线跳闸，则可通过检压重合闸方式，延时和次数的不同进行自愈。达到主干线先重合，合闸闭锁，成功后分支开关检有压而合闸，若故障则分闸闭锁的效果。第二，开关保护定值的设定原则。一是主干分段开关采用阶梯式电流保护。从时间上、电流值上配合。主干断路器3～5个较宜，开关时间值调整一致（多分段开关时局部几个开关合一设定）或级差调整为大于等于150ms。二是分支线路配合前一级分段开关的定值，电流值的设定可根据负荷情况按照躲过负荷启动电流和两相末端短路值来设定，过流时间上等于或小于分段开关值，速断要小于分段开关值。三是计算出来的定值要保证低于变电站出线开关的定值。四是要根据配网管理系统的潮流以及负荷分布进行实时调整。

六、配网中智能开关通讯管理

目前逐步推广应用的通讯通道的最佳方式是主站（子站）采用标准的以太网通信设备，主站（子站）与站端（FTU/DTU）的通信使用较多的是光纤自愈环网和光纤以太网方式。由于架空线路覆盖范围广阔，目前多采用GPRS/CDMA通讯。FTU/DTU通过GPRS通信模块和配网管理系统主站系统构成虚拟专用网。

七、智能开关在供电中的解决措施

1定时检测与及时维修

智能开关在供电过程中发生的故障进行及时的维修。并且做好记录工作，并进行定期的总结，这样对于经常发生故障的原因就会有一个很好的了解，便于为以后的维修工作节省时间，也可以将对人们造成的损失降到最小。

2建立健全的检修制度

对于智能开关进行定期的维修检测，保证智能开关是在正常的状态下进行工作的。并且把检测过程的结果进行定期的整理，这样当发生问题的时候可以对其发生故障的区域进行简单的判断，减少维修的时间。

3加强人员的综合素质

对于电力工作人员进行定期的培训，并提高他们的技术水平和业务能力。因为人才是整个工作的核心。对于工作人员进行定期的关于智能开关知识的技术培训不仅可以提高工作人员的自身素质还可以提高他们的工作效率。这样就可以有效的解决智能开关在配电网中存在的问题，提高供电的可靠性。

结语：随着我国经济和科学技术的发展，为了满足我国现代化建设和人们日常生产和生活的需要，现在各行各业对于供电的要求也越来越高，尤其是配电网和供电的设备以及智能化的要求。智能化配电网试点工程建设已在不断扩大，获得一定的成绩，但在实际运用中出现重科技创新轻应用管理的问题。智能开关在配电网中的优越性将决定其对于其他配电网开关的替代，同时也相信智能开关会成为以后整个配电网供电系统和管理系统的重要的基础设施，应用前景非常的广阔。

参考文献

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