智能斷路器在10kV線路中的應(yīng)用研究

張暉

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

關(guān)鍵詞：智能斷路器;10kV線路;互感器

隨著配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)步伐的加快和對(duì)供電可靠性的要求越來(lái)越高，柱上智能斷路器在10 kV線路中得到廣泛應(yīng)用。但是，由于目前智能斷路器生產(chǎn)廠家眾多，設(shè)備型號(hào)、性能、參數(shù)、內(nèi)外部結(jié)構(gòu)等存在很多差異，所以在設(shè)備安裝、日常運(yùn)行維護(hù)、故障分析判斷上也存在很多差異，在實(shí)際使用過(guò)程中存在接線不正確、定值計(jì)算錄入錯(cuò)誤、故障信息難以查看等問(wèn)題。

1.智能斷路器的概述

智能斷路器的機(jī)構(gòu)處在斷路器正面，且機(jī)構(gòu)為自由脫扣器的五連桿機(jī)構(gòu)，對(duì)貯能形式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在使用智能斷路器的時(shí)候，機(jī)構(gòu)通常在預(yù)貯能部位，當(dāng)斷路器收到合閘命令后，斷路器閉合可以瞬時(shí)完成。從工作原理上看，智能斷路器主要為新型傳感器、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)共同構(gòu)建的斷路器全新系統(tǒng)。數(shù)字化控制和全新傳感器相結(jié)合，對(duì)運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立采集，能夠?qū)⒃O(shè)備中存在的故障與缺陷充分檢測(cè)出來(lái)，當(dāng)缺陷將要變成故障以前把報(bào)警信號(hào)發(fā)出，從而讓工作人員及時(shí)制定并實(shí)施措施防止再次發(fā)生事故。智能斷路器將機(jī)械儲(chǔ)能變成了電容儲(chǔ)能，將機(jī)械傳動(dòng)變成了直接驅(qū)動(dòng)，具有非常高的系統(tǒng)可靠性，真正實(shí)現(xiàn)了電子操作，有效解決了傳統(tǒng)斷路器中存在的多種問(wèn)題。

2.智能斷路器的安裝

應(yīng)根據(jù)日常的故障情況統(tǒng)計(jì)分析判斷，將智能斷路器安裝在故障率高的地段或區(qū)域。安裝高度要根據(jù)廠家說(shuō)明書(shū)要求，結(jié)合實(shí)際地理位置和操作需要等確定。在智能斷路器安裝過(guò)程中，必須配置線路電壓互感器（有些廠家出廠時(shí)已經(jīng)配好），電壓互感器的作用是提供220 V保護(hù)裝置電源和測(cè)量用100 V電壓，所以在安裝過(guò)程中一定要接電源側(cè)，一般取兩相電壓（線電壓），同時(shí)把二次線接入保護(hù)裝置。安裝多臺(tái)時(shí)要做好相互配合，分級(jí)管理，如有條件可在線路的每條分支線首端各安裝一臺(tái)，把故障控制在各分支線，進(jìn)一步縮小停電范圍。

3. 保護(hù)測(cè)控裝置

每一臺(tái)智能斷路器都配有一臺(tái)保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)保護(hù)、測(cè)量、控制功能。保護(hù)裝置箱一般和斷路器安裝在同一電桿上，通過(guò)出廠時(shí)配好的連接線連接。保護(hù)裝置箱為全封閉式，保護(hù)裝置可實(shí)現(xiàn)過(guò)流三段、重合閘、過(guò)負(fù)荷等保護(hù)，測(cè)量可采集電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率等，同時(shí)還包括一些故障報(bào)警信息等，操作面板可以通過(guò)液晶顯示器進(jìn)行查看和錄入數(shù)據(jù)，操作面板有運(yùn)行指示燈、告警燈，配有各種操作按鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的控制。

4. 電流互感器的選擇

智能斷路器出廠時(shí)一般自帶三相電流互感器，電流比設(shè)計(jì)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(shù)線路使用。可以根據(jù)運(yùn)行負(fù)荷選擇變流比。改變變流比的方法很簡(jiǎn)單，按照說(shuō)明書(shū)改接二次線即可實(shí)現(xiàn)，抽頭一般設(shè)計(jì)在斷路器的側(cè)面。變流比變更后，有條件的可以進(jìn)行傳流試驗(yàn)，確定無(wú)誤后即可投入使用，并對(duì)保護(hù)裝置內(nèi)的電流互感器變流比系數(shù)進(jìn)行修改，以便正確測(cè)得一次電流。

5. 定值錄入

智能斷路器的定值非常關(guān)鍵，定值的合理與否直接關(guān)系到斷路器能否準(zhǔn)確切除故障點(diǎn)并保證無(wú)故障設(shè)所以智能斷路器一般不投入重合閘，如果出現(xiàn)速斷動(dòng)作，兩臺(tái)斷路器同時(shí)動(dòng)作的情況，變電站總保護(hù)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(hù)改為瞬時(shí)速斷、限時(shí)速斷、定時(shí)限過(guò)電流，這樣更有利于下級(jí)保護(hù)的配合。

6. 定值計(jì)算

合理、科學(xué)的定值決定了智能斷路器是否可以將故障點(diǎn)有效切除，讓無(wú)故障設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行得到保證。同時(shí)，計(jì)算定制時(shí)應(yīng)加強(qiáng)和出口斷路器間有效配合，不可以有越級(jí)跳閘的情況發(fā)生。當(dāng)前大多數(shù) 10kV 出線都屬于終端線路，而對(duì)于末端線路，定時(shí)限過(guò)電流、瞬時(shí)速斷是其保護(hù)定值。其中，瞬時(shí)速斷在計(jì)算時(shí)應(yīng)將短路電流作為依據(jù)，跳閘時(shí)限為 0 秒，定時(shí)限過(guò)電流在計(jì)算時(shí)應(yīng)將最大負(fù)荷電流當(dāng)作依據(jù)，跳閘時(shí)限為 0.3s。應(yīng)加強(qiáng)和出口保護(hù)的配合與協(xié)調(diào)，時(shí)限、數(shù)值應(yīng)比總保護(hù)要低。需要注意，若瞬時(shí)速斷存在較大電流，在動(dòng)作電流超過(guò)智能斷路器與變電站的規(guī)定，便會(huì)引起兩個(gè)斷路器一起跳閘，因此重合閘通常不會(huì)投入到智能斷路器之中，若有速斷動(dòng)作出現(xiàn)且兩個(gè)斷路器一起進(jìn)行動(dòng)作，那么總保護(hù)會(huì)具有較高重合幾率。要想使配合更加高效，應(yīng)把總保護(hù)修改成定時(shí)限過(guò)電流、限時(shí)速斷與瞬時(shí)速斷，從而使下級(jí)保護(hù)能夠更加方便的配合。

7. 故障后的分析判斷

故障動(dòng)作后，首先查看智能斷路器是什么保護(hù)動(dòng)作。通過(guò)事件記錄、事件查詢菜單查看是相間故障還是過(guò)流故障，以及動(dòng)作報(bào)文里面動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作電流、動(dòng)作類(lèi)型等。根據(jù)這些信息判斷是近距離短路，還是遠(yuǎn)距離短路，幫助確定故障點(diǎn)，快速準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，并在短時(shí)間內(nèi)消除故障，恢復(fù)供電。

8.日常檢查維護(hù)

平時(shí)要定期檢查智能斷路器工作狀態(tài)，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(shù)據(jù)顯示是否正常，動(dòng)作指示燈、運(yùn)行指示燈顯示是否正常，斷路器彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)是否有未儲(chǔ)能或儲(chǔ)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(hù)，可確保智能斷路器在故障時(shí)能夠可靠、快速、準(zhǔn)確切除故障，確保無(wú)故障設(shè)備安全運(yùn)行，發(fā)揮智能斷路器應(yīng)有的作用。

9. 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，研究 10kV 線路中應(yīng)用智能斷路器的主要策略具有十分重要意義。相關(guān)人員應(yīng)對(duì)當(dāng)前智能斷路器概況有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，通過(guò)電流互感器與保護(hù)裝置、維護(hù)檢查與判斷分析、智能斷路器安裝、定制錄入與定值計(jì)算，讓智能斷路器得到 10kV 線路更好的應(yīng)用，從而推動(dòng)電力行業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

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