智能斷路器在10kV線路中的應用研究

張暉

摘要：本文將從智能斷路器的概述出發，對 10kV 線路中智能斷路器的安裝、選擇、故障判斷進行分析研究，希望為相關人員提供一些幫助和建議，更好地應用智能斷路器。

關鍵詞：智能斷路器;10kV線路;互感器

隨著配網自動化建設步伐的加快和對供電可靠性的要求越來越高，柱上智能斷路器在10 kV線路中得到廣泛應用。但是，由于目前智能斷路器生產廠家眾多，設備型號、性能、參數、內外部結構等存在很多差異，所以在設備安裝、日常運行維護、故障分析判斷上也存在很多差異，在實際使用過程中存在接線不正確、定值計算錄入錯誤、故障信息難以查看等問題。

1.智能斷路器的概述

智能斷路器的機構處在斷路器正面，且機構為自由脫扣器的五連桿機構，對貯能形式進行了設計。在使用智能斷路器的時候，機構通常在預貯能部位，當斷路器收到合閘命令后，斷路器閉合可以瞬時完成。從工作原理上看，智能斷路器主要為新型傳感器、計算機技術、微電子技術共同構建的斷路器全新系統。數字化控制和全新傳感器相結合，對運行的數據進行獨立采集，能夠將設備中存在的故障與缺陷充分檢測出來，當缺陷將要變成故障以前把報警信號發出，從而讓工作人員及時制定并實施措施防止再次發生事故。智能斷路器將機械儲能變成了電容儲能，將機械傳動變成了直接驅動，具有非常高的系統可靠性，真正實現了電子操作，有效解決了傳統斷路器中存在的多種問題。

2.智能斷路器的安裝

應根據日常的故障情況統計分析判斷，將智能斷路器安裝在故障率高的地段或區域。安裝高度要根據廠家說明書要求，結合實際地理位置和操作需要等確定。在智能斷路器安裝過程中，必須配置線路電壓互感器（有些廠家出廠時已經配好），電壓互感器的作用是提供220 V保護裝置電源和測量用100 V電壓，所以在安裝過程中一定要接電源側，一般取兩相電壓（線電壓），同時把二次線接入保護裝置。安裝多臺時要做好相互配合，分級管理，如有條件可在線路的每條分支線首端各安裝一臺，把故障控制在各分支線，進一步縮小停電范圍。

3. 保護測控裝置

每一臺智能斷路器都配有一臺保護裝置，實現保護、測量、控制功能。保護裝置箱一般和斷路器安裝在同一電桿上，通過出廠時配好的連接線連接。保護裝置箱為全封閉式，保護裝置可實現過流三段、重合閘、過負荷等保護，測量可采集電流、電壓、有功功率、無功功率等，同時還包括一些故障報警信息等，操作面板可以通過液晶顯示器進行查看和錄入數據，操作面板有運行指示燈、告警燈，配有各種操作按鈕，實現對斷路器的控制。

4. 電流互感器的選擇

智能斷路器出廠時一般自帶三相電流互感器，電流比設計有單變流比、雙變流比、三變流比。一般三變流比比較靈活，常用有 100（200，300）/5，200（400，600）/5等，能夠滿足大多數線路使用。可以根據運行負荷選擇變流比。改變變流比的方法很簡單，按照說明書改接二次線即可實現，抽頭一般設計在斷路器的側面。變流比變更后，有條件的可以進行傳流試驗，確定無誤后即可投入使用，并對保護裝置內的電流互感器變流比系數進行修改，以便正確測得一次電流。

5. 定值錄入

智能斷路器的定值非常關鍵，定值的合理與否直接關系到斷路器能否準確切除故障點并保證無故障設所以智能斷路器一般不投入重合閘，如果出現速斷動作，兩臺斷路器同時動作的情況，變電站總保護的重合成功率是很高的。為了更有利的配合，也可以將變電站的總保護改為瞬時速斷、限時速斷、定時限過電流，這樣更有利于下級保護的配合。

6. 定值計算

合理、科學的定值決定了智能斷路器是否可以將故障點有效切除，讓無故障設備的平穩運行得到保證。同時，計算定制時應加強和出口斷路器間有效配合，不可以有越級跳閘的情況發生。當前大多數 10kV 出線都屬于終端線路，而對于末端線路，定時限過電流、瞬時速斷是其保護定值。其中，瞬時速斷在計算時應將短路電流作為依據，跳閘時限為 0 秒，定時限過電流在計算時應將最大負荷電流當作依據，跳閘時限為 0.3s。應加強和出口保護的配合與協調，時限、數值應比總保護要低。需要注意，若瞬時速斷存在較大電流，在動作電流超過智能斷路器與變電站的規定，便會引起兩個斷路器一起跳閘，因此重合閘通常不會投入到智能斷路器之中，若有速斷動作出現且兩個斷路器一起進行動作，那么總保護會具有較高重合幾率。要想使配合更加高效，應把總保護修改成定時限過電流、限時速斷與瞬時速斷，從而使下級保護能夠更加方便的配合。

7. 故障后的分析判斷

故障動作后，首先查看智能斷路器是什么保護動作。通過事件記錄、事件查詢菜單查看是相間故障還是過流故障，以及動作報文里面動作時間、動作電流、動作類型等。根據這些信息判斷是近距離短路，還是遠距離短路，幫助確定故障點，快速準確找到故障點，并在短時間內消除故障，恢復供電。

8.日常檢查維護

平時要定期檢查智能斷路器工作狀態，檢查電源小型空氣斷路器是合還是分，電源指示燈是否亮著，液晶屏是否老化，數據顯示是否正常，動作指示燈、運行指示燈顯示是否正常，斷路器彈簧儲能機構是否有未儲能或儲能不到位情況，斷路器的分合指示位置正確與否等。這些日常的檢查維護，可確保智能斷路器在故障時能夠可靠、快速、準確切除故障，確保無故障設備安全運行，發揮智能斷路器應有的作用。

9. 結束語

總而言之，研究 10kV 線路中應用智能斷路器的主要策略具有十分重要意義。相關人員應對當前智能斷路器概況有一個全面的認識，通過電流互感器與保護裝置、維護檢查與判斷分析、智能斷路器安裝、定制錄入與定值計算，讓智能斷路器得到 10kV 線路更好的應用，從而推動電力行業的長期穩定發展。

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