智能斷路器在鄉村配電自動化中的優勢

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。

1 智能斷路器的結構與特點

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

2 智能斷路器在配電網中的應用

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。

3 結語

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。