10kV配電線路智能斷路器改造方案和實踐

譚年晃

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門開平供電局,廣東 開平 529300）

0 前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對電力依賴的加強(qiáng)，供電企業(yè)的供電可靠性更具有了較高標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)的配電網(wǎng)進(jìn)步較為滯后，大多都是單輻射型的配電線路，這樣即便單點故障也極易出現(xiàn)大范圍的停電，供電可靠性極低。為了適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展精益化的管理需求，盡量提升供電可靠性，智能斷路器則被廣泛的運用于配電線路上。

1 國內(nèi)配網(wǎng)智能斷路器的介紹

國內(nèi)的電力行業(yè)起步很晚，在20世紀(jì)90年代對應(yīng)電網(wǎng)的整體構(gòu)架非常薄弱。2002年~2012年電網(wǎng)增長趨勢不斷上升，配電網(wǎng)更是出現(xiàn)了種類繁多的設(shè)備以及面臨著各類技術(shù)水平差異很大的困境。

智能斷路器是利用相關(guān)的微電子技術(shù)及數(shù)字化控制設(shè)備、新型傳感器這三者共同組成并編程的，構(gòu)建新型的斷路器二次體系，并呈現(xiàn)智能化開斷電路?，F(xiàn)階段國內(nèi)所研制應(yīng)用的趨向是智能分界真空斷路器、電壓時限型真空斷路器以及電流時限型真空斷路器等高效率智能斷路器。不同種類斷路器在進(jìn)行具體的施工改造時，需要提前對相關(guān)現(xiàn)場實行詳細(xì)勘察，并針對性的委托設(shè)計以及制作開關(guān)支架以及PT支架。組裝相關(guān)支架斷路器的安裝中，若是出現(xiàn)斷路器的規(guī)格不同，應(yīng)根據(jù)特制的尺寸來進(jìn)行支架的制作，工程施工人員應(yīng)依據(jù)對應(yīng)斷路器的規(guī)格，重新勘察設(shè)計，這樣就導(dǎo)致了人力及物力的浪費，并且在一定程度上延遲的工期。

2 設(shè)計方案

2.1 制作形式

該方案設(shè)計要基于簡單實用、安全可靠、實用性強(qiáng)的原則，采用了固定型與組裝型這兩類方案。固定型制作，相關(guān)支架應(yīng)利用整體性焊接方法，并適宜于把特定型號斷路器裝置在特定的型號桿塔之上，這樣安裝便捷、快速，還可以有效的降低現(xiàn)場工作難度，不過其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，針對不同的線路適應(yīng)性以及互換性較差，型號繁多與前期的準(zhǔn)備時間很長。普通的組裝型支架要利用現(xiàn)場組裝方法，并適應(yīng)于把特定型號的斷路器裝置在其特定的型號桿塔之上，結(jié)構(gòu)相對較為簡單，運輸也很便捷，不過在現(xiàn)場的組裝工作難度很大，型號也較多并互換性很差。合理的結(jié)合固定型及通用型組裝優(yōu)勢，制定出通用組裝型的有效制作方案，相關(guān)支架使用現(xiàn)場組裝方式，并適宜于各類型號的斷路器裝置在不同型號的桿塔之上，其相應(yīng)結(jié)構(gòu)較為簡單，并且互換性較強(qiáng)，雖說現(xiàn)場的組裝難度很大，不過綜合裝置時間有了很大的縮減，其有著較強(qiáng)的現(xiàn)實運用價值。

2.2 斷路器支架材料選擇

應(yīng)選擇不銹鋼的材料，堅固性強(qiáng)且耐腐蝕，但其相應(yīng)的成本較高，需要使用專用設(shè)備進(jìn)行制作，相關(guān)的制作水平標(biāo)準(zhǔn)及要求也很高，制作難度較大。鍍鋅角鋼成本較低，機(jī)械強(qiáng)度也高，經(jīng)濟(jì)使用性強(qiáng)，并且制作的時間短，可以進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)。

2.3 斷路器支架鏈接方式選擇

焊接法應(yīng)依據(jù)相應(yīng)的設(shè)計系數(shù)來對材料進(jìn)行合理截取，并選擇焊接制作，其制作簡單，結(jié)實耐用，不過其需要一次性成型不能滿足多類型號斷路器裝置標(biāo)準(zhǔn)及要求，通用性較差；螺栓連接組裝方式，其應(yīng)該選用特制的角鐵，并依據(jù)相關(guān)尺寸標(biāo)準(zhǔn)留有一定的洞孔，并使用螺栓進(jìn)行固定，這樣便于依據(jù)相關(guān)工作的實際要求隨時進(jìn)行組裝多類形式的支架，不過其現(xiàn)場的裝置較為復(fù)雜；焊接及螺栓連接組裝方式，其要依據(jù)對應(yīng)的設(shè)計尺寸進(jìn)行材料截取，再展開焊接制作，利用螺栓固定。其制作簡單并結(jié)實耐用，這樣利于依據(jù)工作實際標(biāo)準(zhǔn)及要求隨時進(jìn)行多類形式支架組裝，其適宜大范圍推廣使用。相應(yīng)的開關(guān)支架底座應(yīng)使用長圓形式的螺栓孔洞，依據(jù)裝置的相關(guān)尺寸來體現(xiàn)雙向調(diào)節(jié)的功能，并滿足于多類型號的斷路器裝置標(biāo)準(zhǔn)及要求。

2.4 效果檢測

通用斷路器支架在使用之后，相同的施工人員狀況之下裝置一臺斷路器平均需要的時間為3h，比以往的6h直接縮減了一半的時間，這就促使工作效率提升了一倍。這樣合理有效的確保了其安全穩(wěn)定的運行；經(jīng)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計，對進(jìn)行智能化改造的線路，展開計劃停電，并利用新型工藝之后停電計劃縮減至一半，每一次的計劃停電為10h，并依照線路的平均負(fù)荷電流(150A)來對其進(jìn)行計算，最終的結(jié)果是可以多供電一倍以上，可以為供電企業(yè)增加更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3 智能斷路器在配電線路上的應(yīng)用

3.1 智能斷路器在重要用戶端及分線路混合配電線路上應(yīng)用

重要的用戶及分支線路的混合型配合電線路，為了確保其重要用戶的可靠供電，裝設(shè)采用方向性分界開關(guān)。如圖1所示：

圖1 智能斷路器在重要用戶端及分線路混合配電線路簡圖

若是分支線路出現(xiàn)了單相的接地事故，分界開關(guān)會直接性的跳閘，對應(yīng)的變電站斷路器不會有所動作，配電線路也不會出現(xiàn)停電，這也就很好的確保了重要客戶供電可靠性、連續(xù)性；若是相關(guān)分支線路出現(xiàn)短路事故時，分界開關(guān)檢測到線路電壓為零后分閘，其變電站的斷路器重合成功，配電線路中沒有事故的部分則就可以恢復(fù)正常的送電。該狀況下只會導(dǎo)致重要用戶短時間的停電，其時間小于20s。

3.2 智能斷路器在主干線帶多分支配電線路應(yīng)用

電網(wǎng)電壓等級在不斷的簡化，目前的各類變電站設(shè)計大多利用110kV或者是10kV的雙繞組變壓器直接的給用戶供電，這樣極易出現(xiàn)主干線路帶有多分支線路供電相應(yīng)配電線路。該類線路的裝置利用方向性分界開關(guān)，這樣可以很好的降低停電的范圍，并有效的提升供電可靠性。如圖2所示：

圖2 智能斷路器在主干線帶多分支配電線路簡圖

若是分支線路出現(xiàn)了單相接地事故，分界開關(guān)則會直接性的跳閘，以便于將接地的分支切除，變電站的相關(guān)斷路器不會進(jìn)行動作，并未接地的分支與主干線的線路不會出現(xiàn)停電現(xiàn)象，這樣就很好的避免了接地選線，也合理有效的確保了非事故部分連續(xù)性正常供電；若是分支2出現(xiàn)了事故，相應(yīng)的分界開關(guān)2檢測出一定的電流，并啟動過流閉鎖，這是變電站的斷路器則會跳閘，在分界開關(guān)2檢測到線路電壓為零后分閘，在分界開關(guān)1、3、4位置由于并未出現(xiàn)事故電流記憶所以不會進(jìn)行相關(guān)動作。變電站相關(guān)斷路器重合成功，配電線路的無事故部分的供電恢復(fù)。該狀態(tài)下，只有故障分支開關(guān)進(jìn)行故障切除動作，并對故障點進(jìn)行隔離，這樣就很好的避免了線路全停，并且相應(yīng)的停電范圍極度縮減。

4 結(jié)語

總而言之，10kV配電網(wǎng)與用戶有著極大的關(guān)聯(lián)，其直接鏈接著各個用戶且點多線長面廣，相應(yīng)的運行環(huán)境非常復(fù)雜，其安全穩(wěn)定運行的水平直接決定著供電可靠性。要積極的推廣新型技術(shù)以及新設(shè)備的使用，有效的提升供電可靠性，滿足社會經(jīng)濟(jì)全面進(jìn)展的各類標(biāo)準(zhǔn)及要求，更好的滿足于用戶用電需求與可靠性。通過對智能斷路器優(yōu)化與創(chuàng)新，很好的解決斷路器安裝時所存在的各類通用性問題，并合理有效的簡化了其現(xiàn)場安裝程序，有效的降低了停電時間并提升了其工作效率。

[1]陳德桂.低壓電器智能化與智能電網(wǎng)[J].電氣制造，2013(01).

[2]楊楨，李鑫.新型高壓真空斷路器智能控制裝置的設(shè)計[J].低壓電器，2012(09).

[3]何國盛.配電線路過負(fù)荷監(jiān)控裝置的設(shè)計與應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012(15).