配電保護自動化中分段器的應用淺析

劉喆

摘 要：現社會城鄉電網在不斷的發展進步，適時進行改造和新建；電子技術產品逐步向機電一體化的方向的發展，自動化分斷器就是其中的一種。配電中的自動化是能夠實現自動化管理中的一個非常重要的組成部分。自動化能將系統中的故障區進行隔離，對運行中的系統存在的問題和故障及時的發現，并且還能對系統中非故障的部分繼續正常的運作。自動化中的分段器和重合器相互配合對電力系統有保護的作用，所以電力工作人員應該對自動化起到格外的重視。

關鍵詞：配電保護；自動化；分段器；應用淺析

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）15-0091-02

電力系統隨著科學技術的的不斷發展，新型的機電一體化設備也在不斷的提高和進步。因為配電的自動化需要大量的機電一體化的產品與電子技術相結合，形成高程度的系統自動化和高強度的開關設備。主要的自動化產品有：自動分段器、自動配電開關和自動化重合器，對配電網有保護、自我判斷、檢測和記憶的特點以及執行為一體的特點。

1 配電系統保護的功能

1.1 配電自動化系統

在配電自動化系統控制和管理中，配電系統保護自動化是其中的最重要的一個組成部分。配電系統自動化的可以對電網運行的配電系統的運行和負載的轉供電進行實時的調整和變更，還可以對電力系統中的過負載進行檢測，以及對有故障的區域進行隔離，并且還可以對停電的事故和故障發生進行減少。

1.2 配電自動化系統的分類

自動化可以通過電網系統自動檢測配電網絡的負載以及開關的運行狀況可實現實時操作系統，并且還可以自動分離有故障的區域，讓沒有故障的區域繼續供電，并且還可以自動識別記憶故障。根據配電的方式和功能來區分，配電還可分為日本獨立方式和英國、美國方式。機電一體化的功能的重合器和分段器則是英國、美國的方式，如圖1所示。

自動配電的智能開關則是日本的獨立方式，如圖2所示。

2 分段器的功能及設計

2.1 分段器的功能

分段器是集線保護、遙控、遙調、遙測和遙信集于一體的綜合性的自動控制器，分段器不僅可以隔離永久性的故障，還可以消除瞬間性故障的影響，并且還能夠同事在各種規模的配電自動化系統中應用。分段器是一種智能的高壓開關，一般會安裝在戶外的線路上，這樣就會降低工作率，方便于使用，并且不需要額外的輔助電源，可自動分斷，并且還可以對短路的故障自動記錄次數。

2.2 分段器的硬件設計

用單片機為核心，實時控制和采集數據為一體的控制器，分段器可根據時間關系的不同，兩側的電壓的不同，可對故障進行隔離和自動的區分開時間段，能解決目前分段器的存在問題。

分段控制器的呦抗電磁干擾的能力，防腐蝕、防灰塵、防雷電的沖擊、防水，并且還能對低溫的環境適應，判斷能力在整個系統中有相當高的準確力。其中分段器的硬件設計中還有強大的外圍處理能力和8位CPU為核心的微處理，CPU對信號各種處理后，有測量的功能和各種保護的功能，遙控分兩個部分，一部分是近距離無線遙控接受和伐善完成傳輸和控制信號的當地遙控； 另外一個部分則是通過RSD458等串行通信接口來對上級站發來的控制信號來接受的遠程遙控。在整個系統中，各路的輸出和輸入都有非常好的隔離，并且還具有很強的抗干擾的能力。

在分段器的內部都裝有對線路運行狀況檢測的檢測主回路電流值的電流傳感器，講輸出值送到控制器上，在線路有故障的時候，控制器就可以將保護開斷故障電流的動作次數進行后備記憶保存，如果記憶的次數達到設定的次數后，故障電流開斷0.1 s左右，自動分閘隔離故障區段，從而確保后備保護開關能成功的重合上無故障區段，將故障停電的區域限制到最小，對主線路的正常運行能給予保障，如果線路的故障是在瞬間發生的，那么分斷器可在記憶消失以后自動清零。

2.3 軟件設計

系統軟件的設計是根據電路以及硬件而設計的，通過對鍵盤控制電路的命令、以及對電源信號的檢測和分段器的工作等都會進入監控的相應程序中。

3 分斷器的特點以及性能

分斷器是網配設置，在沒有電壓或者沒有電流的情況下，自動分閘，對有故障的線路并且進行格力，把故障所影響的范圍縮小。

根據分段器的性能分析，它的主要功能是講配電線路中所存在的問題和故障自主的判斷，并且對這些數值進行記錄。

在配網的運行中，如果有外界的信號對線路有嚴重的干擾下，就會對配網的運行效率有明顯的下降，并且還會影響到電能傳輸的質量和效率。

分段器并且的有非常高的記憶效率，能對常見的線路上的故障記錄和儲存，在出現同類的故障時候，分段器就為提供一些數據作為參考，單數如果有特殊的故障的時候，分段器就無法徹底的進行分合操作，可以通過別的相關裝置來保護，從而對配網的安全運行沒有影響。

4 配電保護自動化中分段器的應用

以下主要對饋線自動保護化進行分析。

4.1 在輻射網中分段器的應用

在輻射網絡中，分段器和重合器是相互配合來使用的，根據電負荷和配電網的結構相互結合，從而充分的發揮出分段器的功能。

4.2 在環網中分段器的應用

電力技術人員對配電網自動化的穩定性和安全性已高度重視，在配電網的發展中，環網式網絡結構已占主趨勢。重合器和分段器在環網中的應用，在電路出現的任何一個故障都能檢測到，當電壓力值為零的時候就會立即斷開電路的開關，開始隔離記數，提供出為故障處理的數據。

4.3 饋線自動化中分段器的應用

對線路運行中的故障進行辨別，并且對斷開的次數進行記錄，當斷開的次數一旦達到預定的設置的數值的時候，就會保護配網饋線，分閘操作。隨著經濟的迅猛發展，對電力的需求也是越來越大，分段器用優良的性能在配電網的改造中穩定的發展，最后在饋電網中實現廣泛的應用，并體現在三個方面。

4.3.1 異常監測

外界一點的干擾和影響都會影響線路的正常傳輸，嚴重的情況可造成配電網運行效率的下降。比如，在接受信號的時候，線路自身穩定性差的條件下，就會減弱信號，不能正確的辨別出信號。分段器在饋線自動化的應用中，能夠在電壓或者電流為零的時候，對分閘的操作自動分閘，并且還能將故障隔離起來。對不能修復的故障，分段器會對故障所在的線路進行隔離切除，來保障其它的線路能夠正常的運轉。

4.3.2 自動分閘

自動分閘有故障定位、檢測、轉移的功能。自動分閘能迅速的發現故障并且確定出故障的位置，然后對故障再進行切除和隔離，從而減少故障的危害和影響。配電網中設備之間的效率和協作的提高，以及饋線自動化的普及和應用。不論哪個設備出現問題，都會對相關設備的性能有很大的影響。自動分閘在分段器中的應用，可以快速的分析和定位，并立即對維修人員提醒，對發生的故障可以及時的修理。

4.3.3 故障記錄

分段器對常見的饋線自動化的故障有記憶的功能，可以準確的記錄出故障的原因，為以后處理類似的故障的時候可以提供出準確的依據進行參考，為處理故障節省時間。

比如，分段器對某個故障不能徹底的分合，這時候饋線故障就會被其它的保護裝置隔斷，從而，分段器自身就處于原本的狀態，并且可以記錄故障的全部流程。為后續處理故障提供出詳細的知道。分段器還可以對故障進行正在處理的數據和信號進行判斷。

5 結 語

分段器在配電保護自動中是較為理想的保護設備，能夠進行故障記錄、異常檢測和自動分閘，及時對故障發現并隔離，快速的排除故障、維護電網運行的可靠性和安全性。還可以減少停電的損失，分段器在配電保護自動化中有著相當重要的作用，有效提高了配電網的運行效率，所以分段器應該受到高度的關注。

參考文獻：

[1] 陳堂，趙祖康.配電系統及其自動化技術[M].北京：中國電力出版社，

2003.

[2] 詹開翅.配電保護自動化中分段器的應用探析[J].科技與企業.2015，

（23）.

[3] 史燕琨，鄒積巖，孫福杰.一種基于重合器和分段器的配電自動化模 式[J].電世界，2004，（5）.

[4] 趙海應.重合器與分段器配合實現中小城市配網自動化[J].中國新技 術新產品，2010，（19）.