董婧

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種智能工具開發(fā)出來，極大的方便了人們的生活。智能開關(guān)是基于遠(yuǎn)程控制的一種開關(guān)設(shè)備，在智能終端上得到廣泛運(yùn)用。本文主要介紹了智能開關(guān)的特點(diǎn)與配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化中智能開關(guān)的選擇，通過對(duì)智能開關(guān)在配網(wǎng)自動(dòng)化中的實(shí)際應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：智能開關(guān) 配網(wǎng)自動(dòng)化 應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（b）-0011-02

21世紀(jì)被稱為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，各種各樣的智能體系被研發(fā)出來，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，各種科技技術(shù)也被廣泛運(yùn)用到實(shí)際中。電力作為我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，已成為國民賴以生存的主要資源，隨著時(shí)代的發(fā)展，用戶對(duì)供電質(zhì)量與供電安全的要求也愈加提高。改革開放以來，我國的市場(chǎng)逐漸由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)經(jīng)濟(jì)，各行各業(yè)都開始研發(fā)新的技術(shù)，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在那10年后，我國引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，使配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。開關(guān)的開發(fā)也逐漸引用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等多方面高科技智能技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了開關(guān)的智能化。智能化開關(guān)成為電力企業(yè)變電站的首選，使得變電站的保護(hù)、控制、監(jiān)控等功能集中起來。智能開關(guān)的保護(hù)作用也是目前電力企業(yè)依舊還在研究的目標(biāo)，要確保其本身的可靠性與安全性，同時(shí)也要保證被保護(hù)對(duì)象的安全性和可靠性，智能開關(guān)的發(fā)展影響著配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展。

1 智能開關(guān)的特點(diǎn)

智能開關(guān)是指利用控制板和電子元器件的組合及編程，以實(shí)現(xiàn)電路智能開關(guān)控制的單元。我國的智能開關(guān)是根據(jù)國內(nèi)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的，一般都是采用彈簧操作機(jī)構(gòu)，分為手動(dòng)和電動(dòng)兩種操作方式。根據(jù)5A設(shè)計(jì)的電流互感器二次電流?？蓾M足機(jī)電保護(hù)、計(jì)量、遙測(cè)等不同要求。缺點(diǎn)則是多采用空氣絕緣，受環(huán)境影響嚴(yán)重，并且沒有專用的裱花箱，只依靠A、C兩相的電流脫扣器實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)，無法使繼電保護(hù)的上下級(jí)有效配合，使開關(guān)出現(xiàn)不穩(wěn)定。進(jìn)口智能開關(guān)與國內(nèi)的有較大區(qū)別，比如是根據(jù)1A設(shè)計(jì)的電流互感器二次電流，而且開關(guān)都是沒有刀閘的，有專用的保護(hù)箱，能使繼電保護(hù)的上下級(jí)有效配合，但缺點(diǎn)是一旦發(fā)生問題，無法及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。

智能開關(guān)具有統(tǒng)一的特點(diǎn)：相互控制，照明顯示，多種操作，本位控制（直接打開本文開關(guān)所連接的燈），本位鎖定，全關(guān)功能，繼電保護(hù)，狀態(tài)指示，自動(dòng)夜光，紅外遙控，記憶存儲(chǔ)，快捷設(shè)定，安裝方便，安全性好。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化中智能開關(guān)的選擇

2.1 隔離開關(guān)

隔離開關(guān)是不具備滅弧裝置的，所以它不能切換符合電流及短路電流，它主要負(fù)責(zé)斷開沒有負(fù)荷電流的電路，使之與電源隔離，并且為了保證其他設(shè)備的安全檢修工作能不受影響，在分閘狀態(tài)是會(huì)有明顯的斷開點(diǎn)。在合閘時(shí)則能通過具有正常負(fù)荷電流和短路電流。所以，必須保證斷路器已經(jīng)是斷開的狀態(tài)下才能進(jìn)行操作，絕對(duì)不能帶負(fù)荷操作，以防造成危險(xiǎn)事故，危害人的生命安全。只有電壓互感器、避雷器、勵(lì)磁電流不超過2A的空載變壓器，并且電流不超過5A的 空載線路才可以操作。一般是與斷路器、負(fù)荷開關(guān)配合使用。圖1為隔離開關(guān)的一種結(jié)構(gòu)圖。

2.2 負(fù)荷開關(guān)

負(fù)荷開關(guān)分為產(chǎn)氣式負(fù)荷開關(guān)和真空負(fù)荷開關(guān)。在結(jié)構(gòu)上又氛圍敞開式和箱式。其中敞開式負(fù)荷開關(guān)的總體布置與隔離開關(guān)的閘刀相似，在閘刀的分合過程中會(huì)串如滅弧裝置，分為產(chǎn)氣式和真空兩種滅弧室，當(dāng)前使用的主要以真空滅弧室為主。但是由于敞開式負(fù)荷開關(guān)的大部分元件是裸露在戶外，其中的金屬件防腐蝕工作不嚴(yán)謹(jǐn)，運(yùn)行時(shí)容易出現(xiàn)銹蝕和機(jī)構(gòu)卡澀等現(xiàn)象，所以一般不選用在環(huán)境差的地區(qū)進(jìn)行安裝使用。箱式主要采用SF6氣體進(jìn)行絕緣，而由于箱式的真空滅弧室、隔離刀閘、操作機(jī)構(gòu)等全部由充滿SF6氣體的向內(nèi)密封，所以它的耐腐蝕性好，操作機(jī)構(gòu)也不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境差而被銹蝕。

2.3 熔斷器

眾所周知，配電網(wǎng)架空線運(yùn)行著大量以此設(shè)備，包括柱上斷路器，由于其中重合器是由斷路器加控制器構(gòu)成，而分段器是由縫合開關(guān)加控制器構(gòu)成，所以，分析柱上一次設(shè)備成為一項(xiàng)關(guān)鍵的任務(wù)。我國目前大部分地區(qū)的柱上開關(guān)基本都以斷路器為主，并且斷路器也代替了大部分的符合開關(guān)，因此要對(duì)不同斷路器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行探究分析，加以重視。為了提高分?jǐn)嗄芰Γ蠑嗦菲鲬?yīng)當(dāng)采用真空開關(guān)滅弧，SF6氣體用以解決相間絕緣，縮小體積。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，真空負(fù)荷開關(guān)的價(jià)格和斷路器開關(guān)的價(jià)格差不多，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也無較大差異，所以，一般都是用真空斷路器來代替真空負(fù)荷開關(guān)。

3 智能開關(guān)在配網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1 智能開關(guān)設(shè)備的配網(wǎng)自動(dòng)化中的故障處理

近些年，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的研究與應(yīng)用范圍已經(jīng)愈發(fā)廣泛，關(guān)于智能開關(guān)設(shè)備的相關(guān)產(chǎn)品也在不斷增多，雖然我國線路故障監(jiān)控技術(shù)水平也在不斷提高，但是相比歐美一些發(fā)達(dá)國家，我國配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多樣性、供電可靠性依舊處于落后階段。所以，為了有效提升配電網(wǎng)供電的高性能與自動(dòng)化水平，我國的研究機(jī)構(gòu)、制造企業(yè)和供電單位都討論以地區(qū)為發(fā)展基礎(chǔ)的實(shí)用性技術(shù)。就我國目前的配電線路技術(shù)水平還是較低，尤其是對(duì)小電流接地系統(tǒng)中占線路故障比例較高的單相接地故障的處理方案依舊沒有得到改善。近些年較能接受的是楊紹軍提出額一種基于智能開關(guān)設(shè)備的配電網(wǎng)絡(luò)故障處理方案，其主要內(nèi)容便是以簡(jiǎn)單的處理手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路相間短路故障特別是單相接地故障區(qū)域定位、故障區(qū)域隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。這種線路自動(dòng)化方案采用兩種智能開關(guān)設(shè)備，一種用于主干線路；一種用于分支線路。通過采取不同的處理手段，實(shí)現(xiàn)切除及隔離單向接地及相間短路故障，如圖2所示。

3.2 10kV柱上開關(guān)無線控制系統(tǒng)

以往的10kV柱上開關(guān)有以下缺點(diǎn)：

（1）操作基本都以人工為主，比如燈桿近距離操作等，這種工作方式對(duì)人員的生命安全威脅較大，同時(shí)還受到自然條件的限制。

（2）部分線路線損嚴(yán)重，竊電現(xiàn)象頻發(fā)，同時(shí)還具有較強(qiáng)的隱蔽性，而且沒有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)參考，具有較大的盲目性。

（3）柱上開關(guān)FTU電源無法正常充電與放電，在停電狀況下無法有效操作電源。

對(duì)于上述這些問題，可以根據(jù)配網(wǎng)自動(dòng)化開發(fā)10kV柱上開關(guān)無線控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是不受到周圍環(huán)境因素的影響，能有效降低通信成本，并且可以通過內(nèi)置CT采集實(shí)時(shí)電流和對(duì)電流運(yùn)行的監(jiān)控。可以加裝數(shù)據(jù)采集和判別的模塊，采用射頻模塊或GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。并且這種系統(tǒng)已被實(shí)際運(yùn)用，結(jié)果表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、有較強(qiáng)的抗干擾能力、計(jì)算準(zhǔn)確，并且能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了遙控、遙信、遙測(cè)、實(shí)施監(jiān)測(cè)開關(guān)和變壓器電源的狀態(tài)。

4 結(jié)語

電力企業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其發(fā)展方向及內(nèi)容受到社會(huì)廣泛關(guān)注。在隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、抗干擾技術(shù)、電力電子系統(tǒng)等新技術(shù)的發(fā)展下，電力企業(yè)的設(shè)備制造基本都以這些技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用進(jìn)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)而加強(qiáng)智能配電系統(tǒng)的完善，使得智能開關(guān)設(shè)備技術(shù)能夠發(fā)揮更大的作用，提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉伯穎，丁浩杰.智能配電網(wǎng)中智能中壓開關(guān)柜關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)研究[J].電氣應(yīng)用，2014（13）：60-65.

[2] 王成山，宋關(guān)羽，李鵬，等.基于智能軟開關(guān)的智能配電網(wǎng)柔性互聯(lián)技術(shù)及展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2016，22：168-175.

[3] 張文卿，容旭巍，馬楠.基于智能開關(guān)的配電網(wǎng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J].電源技術(shù)，2015（2）：425-427.endprint