高 健胡夏萍姬 哲
(1.國網焦作供電公司,河南 焦作 454000;2.國網河南省電力公司,河南 鄭州 450000)
智能斷路器在鄉村配電自動化中的優勢
高 健1胡夏萍1姬 哲2
(1.國網焦作供電公司,河南 焦作 454000;2.國網河南省電力公司,河南 鄭州 450000)
為了更加有效地對配電線路上的故障進行自動分離,實現鄉村配網線路自動化,進一步對智能斷路器進行研究,使其能夠更加準確地檢測出故障,快速切斷故障,有效提高配電系統的穩定性。
智能斷路器;配電自動化;供電可靠性
隨著我國電網建設水平的不斷提高,鄉村配電網逐漸向著數字化、智能化方向發展。由于傳統鄉村配電網發生故障時,基本都是派班組搶修人員趕到現場,然后沿線逐一排查,找出故障原因。但配電網線路的結構復雜,尤其是當遇到地形復雜時,要找到故障點需消耗大量的人力、物力,同時也消耗了大量的時間[1]。因此,要想快速恢復供電,就必須提高鄉村配電網的智能化。
配網自動化技術能夠實時監測、保護和控制配電網中出現的故障,提高配電網的安全性、可靠性和連續性,同時提高配電網的供電質量,從而滿足社會的用電需求。在配網自動化中,斷路器發揮著極其重要的作用。斷路器智能化可對電網進行實時監測,智能控制與信息傳遞的作用,加上傳感器與人工智能化的綜合應用,智能斷路器在配電網線路上得到了更廣闊的應用[2]。因此,研究配網自動化技術在10 kV線路故障處理中的應用,提高鄉村配電網供電的安全性、可靠性和連續性具有非常重要的現實意義。
在工業應用上,可將斷路器按照電壓等級分為低壓斷路器和高壓斷路器,通常以3 kV為分界點,3 kV以下為低壓斷路器。
智能斷路器是將計量、控制及通信等功能融合于一體,加上微控制器技術的不斷發展,又豐富了智能斷路器功能。智能斷路器的核心技術是智能控制單元,其性能的高低直接決定著智能斷路器的優劣。智能控制器最早出現于20世紀70年代,隨著智能芯片、計算機技術、通信技術的快速發展和綜合應用,使得斷路器智能監視和控制技術在工程上得到廣泛的利用。
相比傳統斷路器,智能斷路器采用微電子技術、網絡技術和傳感器技術相組合,代替了傳統的機械結構的輔助開關和繼電器組合。其可以獨立采集運行數據,發現故障,以及及時發出故障信號,規避事故的發生[3]。在傳統斷路器的基礎上,智能斷路器加入了智能控制單元,其由數據采集模塊、智能識別模塊和調節裝置三部分組成。工作原理如圖1所示。

圖1 智能斷路器工作原理圖
相關數據表明,在配電網中的故障類型有:低壓單戶故障占45%,低壓干線和支線故障占30%,中壓線路設備故障占25%。在故障修復過程中,中壓故障所用時間最長?;謴?0 kV線路主要涉及信息系統、人員配置、物流配送等多個方面,而其中最主要的問題是沒有監控定位,也沒有統計故障隔離時間,急需物資無法及時送達,班組工作人員不能協調配合,這些都將影響恢復送電[4]。所以,在10 kV配網線路中,自動化技術手段的缺失,信息系統的不完善將會影響系統的可靠運行。
當前,許多變電站采用110 kV/10 kV雙繞組變壓器向用戶端直接供電,為保證供電質量的可靠性,通常需要安裝方向性分界開關,如圖2所示。

圖2 方向性分界開關示意圖
當分支線路出現單相接地故障時,分界開關動作,切斷分支線路,智能斷路器不動作,避免了配電線路大規模停電,確保為電力用戶持續供電。
當分支線路出現短路故障時,分界開關立刻動作,啟動過流閉鎖裝置,智能斷路器跳閘。此時,分界開關能馬上檢測到線路無電壓,立刻分閘,則智能斷路器重新合閘,配電線路無故障部分經過短暫停電后正常使用。
鄉村配電網直接與用戶相連,網絡結構與運行環境相對復雜,其運行水平直接影響到居民的生活質量以及對電力部門的認可度。隨著科學技術的不斷發展,越來越多的智能設備將被引進電力行業,滿足廣大用戶的需要。
[1]馬海君,馬德萍.智能斷路器的保護作用與實現方法探析[J].電力與能源,2013(9):401.
[2]蒲寅,李趙陽.數字化變電站關鍵技術研究[J].科技創新與應用,2012(16):125.
[3]潘勇良.智能斷路器工作原理及技術特點[J].電器工業,2011(1):65-67.
[4]白申義,李剛.真空斷路器智能控制裝置[J].低壓電器,2010(6):19-22.
TM76
A
1674-7909(2016)29-27-2
高?。?977-),男,助理工程師,研究方向:電氣工程;胡夏萍(1977-),女,助理工程師,研究方向:電氣工程。