智能配网中智能断路器的应用探讨张兆言

张兆言

山西省运城市垣曲县国网垣曲县供电公司山西运城043700

摘要：本文以某城区的电网配置为研究对象，该城区的配电线路主要为辐射型的架空线路，但由于断路器智能化水平低下，加之网线结构复杂，为工作人员的排查故障和维修带来了困难。为了有效的缩短排查时间和尽可能的缩小故障影响范围，在充分分析已有线路配置的基础上，设置了只能断路器的安装位置，改进了该城区的线路状况，结果显示，智能断路器的使用具有较好的应用效果，降低了故障发生率，缩短了故障影响范围，可以准确的发出警报信息等。

关键词：智能断路器；10Kv；应用研究

1智能断路器的概述

1.1智能断路器的工作原理

智能断路器与普通断路器的区别在于其设备中包含了智能模块，拥有一定的智能化能力，也正是该种能力的存在使智能断路器拥有了定值优化的空间。除了智能化模块外，智能断路器还包括控制装置、监测装置和警报装置，在正常工作时，由监测装置对监测对象实施实时监控，如果对象工作情况良好，则断路器不作业，如果出现异常，比如电流过大、输电中断等情况，监测装置会将情况反馈给控制装置，控制装置操作警报装置发出警报，这种警报往往在故障恶化前发出，给予人员处理的时间。

1.2智能断路器特点

它和普通的开关相比不仅功能多，在使用的过程中很安全而且还有美观点缀的作用。智能断路器在配电网中的优越性主要体现在：首先当线路出现故障时，智能断路器可以正确的通断，有效的将故障线路进行了隔离。其次是智能断路器在配电网中应用可以有效的减少停电的范围，提高线路供电的可靠性。再次，智能断路器可以将线路中出现的故障及时准确的反馈给电力工作人员，这时他们可以对线路进行及时有目的的维修，减少停电的时间，进而将对人们造成的损失减少到最小。最后通过智能断路器的作用可以实现对于配电网络的监测和控制，并达到“四遥”的功能。

210kV智能断路器在线路中的应用研究

2.1某地区的配电网现状分析

某城区的配电网线以架空线为主，以辐射型线路为主，10Kv线路已经基本成环网状的方式供电。由于该地区配电网线较为陈旧，导致线路老化使得线路的绝缘度等不够，加之线路沿途地理条件复杂，现存的断路器智能化水平较低，导致出现线路网络结构复杂、连接混乱、分段不理想等现状。一旦遇到电力维修等，工作人员的操作非常繁琐、复杂，致使处理故障所需时间增长，不仅耗费了大量的人力资源、物力资源等，而且给周边居民的正常用电带来了麻烦。因此，该区域的配电设施亟待改进，以便于满足社会发展需求。

2.2智能断路器的应用设计

2.2.1配电网线中智能断路器的应用

在综合分析该区域配电网线的基础上，选定配电网线中智能断路器的安装位置，一般需遵循以下几个原则：①对于控制环网或者辐射网的分段开关，选择位置应该综合考虑线路上的负荷密度等确定，一般对于重要载荷区域应该独立分段，并允许使用多电源供电，在设备、负荷密集区安装智能断路器，在故障频发区安装智能断路器等；②环网的联络开关也相应的起到了线路分段的作用，其安装位置与上述原则基本一致；③在重要载荷或者负荷较大的分支线路中安装智能断路器等。

2.2.2配电网线中智能断路器保护定值管理

配电网线中智能断路器保护定值管理主要指的是开关保护定值的管理，当线路发生单相接地、相间短路等状况时，根据电流的突变现象智能化的实现保护开发的跳闸等，使得自动隔离故障线路，而其他的如变电站的出线、干线等分段开关不因局部的故障而自动跳闸。也就是不同等级的线路出线故障，不会引起上一级线路和变电站出线控制开关的跳闸，即将线路故障控制在较小的范围内。开关保护定值的设置原则有：①主干分段开关一般采用阶梯式电流保护设置，通常在主干路线上设置3～5个智能断路器为宜，并且确保开关的调整时间一致；②分支线路的设定值要考虑前一级的分段开关设定值，过流时间上等于或者小于分段开关的数值，速断要小于分段开关值等；③分析线路或者次级线路中的设定值要小于变电器出现开关的设定值或者小于、等于上一级线路开关的设定值。

2.3智能断路器实现的功能研究

智能断路器实现的功能主要包括了遥测功能、遥控功能、保护功能、事件顺序记录、设备自诊断及自恢复功能、后备电源功能和通信功能等。其中，遥测功能终端具备采集永磁机构中的储能电容电压功能，遥控功能可通过PDA等工具实现数据交换，保护功能具有独立的时间定值、电流定值和控制定值等，事件顺序记录可以按照装置后的时间顺序记录；设备自诊断及自恢复功能有助于线路故障的自动诊断和资助修复，后备电源功能可支持故障后8小时正常用电；通信功能可以有效的实现数据的采集和转发目的。

2.4控制装置的操作方法

控制装置一般配有就地操作旋钮、GSM功能实现、GPRS通讯功能的操作和以太网通讯功能操作等几个方面。其中，就地操作旋钮利用合、分开关将“远方”开关旋钮旋转到“就地”位置并按下“合闸”按钮就可以进行相应的操作；GSM功能实现可分为两个高级用户和八个普通用户，可通过查询操作、接收上报信息等实现；GPRS通讯功能的操作首先需要打开手持通讯设备进入相应的功能设置区域，进而根据需求设置相关的参数，获取相应的数据信息；以太网通讯功能操作一般是通过外接光电模块实现光纤通讯方式，可以实现信息交换、故障定位、隔离控制等目的，当各类故障排除之后，可以由配电主端或通过手持终端完成故障线路恢复供电的目的，具有较高的实用性和智能性，大大较少了人力资源和物力资源的浪费。

310kV智能断路器在线路中的应用效果

通过线路的重新改进以及合理配备智能断路器，有效的提高了某城区的供电可靠性，有效的减少了停电时间、缩短了线路故障影响范围，也减少了线路故障发生频率等。当线路中出现故障时，可以获取准确的警报信息，减少了工作人员的排查难度，提高了工作人员的检修速度。应用效果主要表现在以下几个方面：①自改进了该城区变电线路及安装智能断路器后，分支线路中尚未发生自动挑寨等现象，分支线路中出现故障时可以准确、快速的隔离故障区域线路，使得故障影响范围降到最低；②改善了该城区配电网线因树木较多导致接地现象严重且难以排查的问题，可有效的缩小排查范围；③改善了该城区总体配电线路状况，提高了城区供电的可靠性能等。综上所述，智能断路器可以有效的改善旧城区线路难以排查等问题，具有较为广阔的应用前景。

4结束语

本文通过介绍某城区的配电网线的基本现状和智能断路器的基本构成单元，以某城区的配电线路改进为研究依据，有效的减少了故障发生的频率，有效的缩小了故障影响范围等，可以准确的、快速的的所定故障区域，有助于工作人员的排查维修。通过实践表明，10kV配电网线中使用智能断路器不仅可以有效的控制事故的发生频率和发生范围，而且可以降低电力企业的总体投入，为城区居民的基本生活提供保障。因此，可以根据该城区的改造效果，在国内其他配电线路管理较为落后的区域进行大面积的推广使用，进而提高我国电力的供给水平，更好的服务社会。

参考文献：

[1]朱大勇.10kV线路柱上智能断路器定值优化探究[J].低碳世界,2017(21):52-53.