低壓配電網(wǎng)總開關(guān)保護(hù)裝置接入智能化改造方案研究

彭家振 蔡子強(qiáng) 潘立豐 黃木蘭 謝桂強(qiáng)

摘 要：低壓配電網(wǎng)總開關(guān)保護(hù)裝置能夠提升配電線路的穩(wěn)定性與安全性，同時(shí)能夠?qū)⒏黝惞收蠐p失控制到合理范圍內(nèi)，本文在此基礎(chǔ)上針對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行智能化改造研究，首先介紹了低壓配電網(wǎng)總開關(guān)保護(hù)裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀，并且總結(jié)出相關(guān)問題，其次針對(duì)問題制定科學(xué)合理的智能化改造方案，最后對(duì)方案的可行性進(jìn)行分析，希望對(duì)相關(guān)研究人員提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：低壓配電網(wǎng);開關(guān)保護(hù)裝置;智能化;改造方案

隨著我國電力行業(yè)綜合能力的不斷提升，中壓配電網(wǎng)智能化技術(shù)發(fā)展迅速，對(duì)低壓配電網(wǎng)技術(shù)也起到了一定的促進(jìn)作用，為提升供電線路的穩(wěn)定性與可靠性，需要針對(duì)中低壓配電網(wǎng)轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行研究，這里便體現(xiàn)出開關(guān)保護(hù)裝置的重要性，也是我國電力行業(yè)需要重點(diǎn)研究的發(fā)展課題。因此，本文針對(duì)低壓配單網(wǎng)總開關(guān)保護(hù)裝置的智能化改造方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從理論層面來說，能夠有效提升配電線路的整體穩(wěn)定性;從實(shí)踐層面來說，能夠合理提升開關(guān)保護(hù)裝置的智能改造效率。

1 低壓配電網(wǎng)總開關(guān)保護(hù)裝置應(yīng)用現(xiàn)狀

目前低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)主要采用的方案為電壓時(shí)間型、電壓電流型、電流時(shí)間型、智能分布式，在應(yīng)用過程中的特點(diǎn)為長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)、接地以及失壓脫扣，當(dāng)?shù)蛪号潆娋€路自動(dòng)化運(yùn)行時(shí)，如果中壓配電線路中出現(xiàn)故障情況，則會(huì)對(duì)低壓總開關(guān)造成一定的影響，從而無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制效果，這樣便會(huì)導(dǎo)致在低壓總開關(guān)失壓或欠壓跳閘后無法進(jìn)行自動(dòng)合閘[1]。此外，由于供電企業(yè)所選用的各類設(shè)備與材料來自招投標(biāo)環(huán)節(jié)，這樣便會(huì)導(dǎo)致不同類型的材料與設(shè)備與有效契合，這樣也會(huì)影響到低壓配電線路中開關(guān)保護(hù)裝置的作業(yè)效果。目前低壓總開關(guān)遇到失壓欠壓跳閘時(shí)因?yàn)檫壿嫷钠ヅ鋯栴}無法與中壓的自動(dòng)化保持匹配，導(dǎo)致恢復(fù)送電時(shí)間長(zhǎng)，供電可靠性低，用戶停電時(shí)間長(zhǎng)，從而引發(fā)客戶群體的不滿情緒，而且保護(hù)裝置功能單一，無法根據(jù)實(shí)際的用戶端的差異性需求在配變?nèi)毕噙\(yùn)行時(shí)自動(dòng)切除負(fù)荷，造成變壓器長(zhǎng)時(shí)間缺相運(yùn)行，危害配變健康和用戶三相用電設(shè)備特別是電機(jī)，多數(shù)地區(qū)甚至選擇將低壓總開關(guān)保護(hù)功能關(guān)閉，這又給電網(wǎng)運(yùn)行帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

2 低壓配電網(wǎng)總開關(guān)保護(hù)裝置智能改造方案

因此，在針對(duì)低壓配電線路總開關(guān)保護(hù)裝置進(jìn)行智能化改造時(shí)，需要針對(duì)其整體響應(yīng)體系與判斷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化革新，使其能夠根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的解決措施，這樣才能夠提升保護(hù)裝置智能化改造方案的應(yīng)用效率。在針對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)時(shí)主要會(huì)應(yīng)用到五個(gè)模塊部分，具體為低壓自動(dòng)控制模塊，10kV變壓器、CT采集模塊、低壓負(fù)荷開關(guān)以及電壓采集模塊。其具體改造效果如左圖所示，當(dāng)?shù)蛪号潆娋€路中的控制木塊產(chǎn)生接地、觸電等故障時(shí)，保護(hù)裝置可以及時(shí)針對(duì)故障情況進(jìn)行分析，并且根據(jù)故障等級(jí)制定處理策略，如果接地故障類型需觸發(fā)分勵(lì)脫扣反應(yīng)，則需要保護(hù)裝置提前做出相關(guān)處理反應(yīng)。此外，智能化改造方案還需要在保護(hù)控制模塊的過程中針對(duì)整體輸出低壓負(fù)荷情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)配電線路中低壓故障問題處于臨界點(diǎn)時(shí)需要對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行重新定義。

3 開關(guān)保護(hù)裝置智能改造方案可行性分析

本次設(shè)計(jì)的總開關(guān)保護(hù)裝置智能化改造方案通過對(duì)低壓自動(dòng)化控制模塊進(jìn)行合理控制，能夠有效解決低壓臺(tái)區(qū)由于不同低壓自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集成帶來的技術(shù)難點(diǎn)。改造后的保護(hù)裝置通過低壓自動(dòng)化控制模塊對(duì)臺(tái)區(qū)低壓負(fù)荷總開關(guān)進(jìn)行統(tǒng)一的自動(dòng)化技術(shù)改造后，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓臺(tái)區(qū)的遙調(diào)、遙控、遙測(cè)、遙信的自動(dòng)化的技術(shù)需求。此外，低壓自動(dòng)化控制模塊通過保留中壓自動(dòng)化的電流時(shí)間型、電壓時(shí)間型、電壓電流型的模式之外，還增加了對(duì)無壓分閘、過壓分閘、低壓分閘、有壓合閘、失壓合閘的專業(yè)化定義內(nèi)涵，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)中壓故障恢復(fù)供電后低壓總開關(guān)可以自動(dòng)重合閘作業(yè)，可以減少停電時(shí)間，減少人力物力損失，還可以保護(hù)配變健康和用戶三相電氣設(shè)備安全。根據(jù)用戶類型的需要選擇是否投入漏電、接地保護(hù)，可以有效切除低壓配變網(wǎng)故障給電網(wǎng)帶來的危害，使得低壓臺(tái)區(qū)的供電體系更加自動(dòng)化與智能化。

4 結(jié)論

綜上所述，低壓配電網(wǎng)線路的穩(wěn)定運(yùn)行能夠?qū)Ω黝惞收锨闆r進(jìn)行防治，這樣能夠有效提升配電線路的可靠性與穩(wěn)定性。本文針對(duì)低壓配電線路保護(hù)裝置進(jìn)行智能化改造研究，首先介紹了低壓配電網(wǎng)總開關(guān)保護(hù)裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀，并且總結(jié)出相關(guān)問題，其次針對(duì)問題制定科學(xué)合理的智能化改造方案，最后對(duì)方案的可行性進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果能夠看出，開關(guān)保護(hù)裝置的智能化改造措施可以有效實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]張廣嘉，王冰清，王乾剛.變電站智能化改造的過程層設(shè)備平滑接入方案研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44（15）：159-163.

[2]廖擁軍，方兵華，鄧澤航，等.低壓配電網(wǎng)智能轉(zhuǎn)供電裝置的研究[J].電氣技術(shù)，2016，17（9）：12-16.

項(xiàng)目：清城供電局職工技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目“低壓開關(guān)控制器的研制項(xiàng)目（編號(hào)：031800KK52190053）”