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摘要：智能开关是目前阶段较为新型的电气控制设备，其功能是控制中低配网，进而起到保护配网线路的目标。在10kV配电系统中，智能开关是常见的室外电路控制系统，对增强配电网的安全性与可靠性具有重要的作用，因此相关人员应明确智能开关概念和工作原理，意识到智能开关在10kV配网中的应用价值。
关键字：智能开关；10kV配网；应用
智能化开关设备功能多样化，集成度高，包括了保护、控制、监控等，为供电系统广域监测及断路系统的运行监管奠定了坚实的基础。智能开关作为供电设备自动控制与重要保护电器，可保证系统出现运行故障的情况仍能确保系统运行质量，提升配电网络自动化水平。本文对智能开关在10kV配网中的应用进行研究。
1.智能开关的功能分析
1.1三遥功能
第一，遥测功能。智能开关能够对线路电流、电压、功率、功率因数等运行数据实现实时监测；第二，遥信功能：该项功能主要是能够实时上传开关状态，例如开关储能状态、分合闸状态、重合闸硬压板投退状态、远方/就地等。第三，遥控功能：该项功能主要是对主站遥控分、合闸操作进行接收和执行，可以手动分闸自动闭锁远方遥控，避免远方误合闸的联动控制功能，进一步防止误送电伤害。
1.2线损采集功能
智能开关设备具备四象限无功电量、正反向有功电量和功率因数等电能量计算功能以及采集数据冻结功能。
1.3故障隔离及保护功能
该项功能主要包括短路故障和接地故障研判并动作，并且能够有效处理不同中性点接地方式接地故障和相间短路故障，及时排除瞬时故障并且对永久性故障实施隔离，这样能够自动判别、隔离线路故障。因此智能开关所具备的保护功能包括速断保护、过流保护、接地保护和励磁涌流保护。
1.4重合闸功能
智能开关的重合闸功能主要是表现在保护功能。设备终端具备重合闸软、硬压板；开关自带重合闸硬压板开关；内置重合器功能，可以在较大程度上降低由于瞬时性故障而导致的停电故障，全面提升供电可靠性。
1.5定值管理功能
智能开关的定值管理功能主要包括远方保护投退、远方重合闸投退、远方定值设置并形成定值档案
1.6安全防护功能
在开关馈线终端内嵌安全芯片可以防护信息安全，该项功能实现包括双向身份认证，遥控、参数配置等在内的数据加密保护和签名验证。
1.7数据通讯功能
智能开关中的馈线终端能够支持多种通讯方式，例如无线公网、微功率无线LORA以及光纤等，并且具备丰富的通讯规约。
1.8电源管理功能
该项功能能够确保智能开关实时监测工作电源，无缝切换后备电源；监测后备电源状态并且实现异常告警功能。
2.配电网线路中智能开关安装位置遵循的原则
智能开关要接在10kV的线路上，这是与其他配网设施区分开的一点。在配网运行发生中断时，它是为了保障没有损坏的线路能够正常工作，并以此切断与故障点的连接，与故障点之后损坏的电路产生隔断。因此，一个恰当的安装地点是十分重要的。第一点则是不能在线路的末尾处安装智能开关。因电路故障出现在前端或中段时，处于尾端的智能开关就起不到隔离故障点的作用，整条线路依旧处于瘫痪状态；第二点则是尽量避免将智能开关安装在线路的前端，因后端发生故障时，智能开关也鞭长莫及，阻止不了大范围的停电事故。因此，为了智能开关的最优选，一定要按照以下原则：
2.1“三边一长”原则
一般情况下，设备容易因一些自然状况而发生故障，比如处于容易发生滑坡的山边，水位受自然天气影响较大的河边以及容易受到毁坏的树丛边，简称“三边”。若把断路器安装到“三边”地带，便可以很好地将故障点隔离开来，既保证了其他线路的安全又能迅速地检测出故障点。除去对自然状况的考虑，就要考虑供电的范围，供电范围的长半径即是“一长”。
当供电路线随使用范围变长时，线路发生故障的概率也会随之增大，那么查找故障点的难度也会增加。因此，中间线路便是智能开关安装的优选位置，这样既能缩小发生故障的范围，也极大地缩短了故障检查的时间。按照上述安装原则，以某市配电网为例，在山区配电网时，也安装了一大批智能开关。
2.2统计数据
观看这几年的配网这几年的数据，我们整理出区域配电网多年来出现故障的线路数据。分析出经常会发生故障的地方，并进行智能开关的安装。当然，一定要考虑到天气，环境等自然因素。为了防止意外发生，特别要注意那些多次发生故障的跳闸线路，分析为何出现故障的原因，并安装智能开关。
3.智能开关在10kV线路中应用案例
3.1线路基本情况
10kV某线路由35千伏某变电站出线，线路全长45.157千米，其中：主干线长度9.99千米、导线型号为LGJ-120、JKJY-120；支线长度35.167千米、导线型号为LGJ-120/35，JKJY-120/70；该线路2005年6月投运，由某供电所负责运维。
3.2故障原因分析
2019年，10kV某线路故障10次，其中，全线停电6次，支线停电4次。故障类别主要为：配变故障2次，断线掉线1次，鸟害1次，树障1次，用户影响1次，跌落烧损、倒杆各1次，避雷器1次，未查明原因1次。6次全线停电中，故障位置均位于支线上，但变电站开关动作切除故障。
经分析，10kV某线路支线开关不是智能开关，干线4台开关中仅有一台为智能开关，由于开关定值设置不合理，造成支线故障越级跳闸，变电站出线开关动作。
3.3现场治理过程
（1）智能化改造
2018年12月某供电公司运检部对某线路进行智能化改造。改造后，某线路干线共有4个开关，其中智能开关3台，保护定值整定2台，未整定1台（未整定原因为干线102号杆装置黑屏），SF6开关1台。1#支线、2#支线、3#支线、4#支线4个支线开关更换为智能开关。
（2）保护定值整定方案
10kV线路结构：主网出线开关---线路分段智能开关---线路分支智能开关，依据线路三级开关节点的划分，相应设计出三级保护的配置关系，分支线路的故障由最近的分支开关隔离，主干线路的后段故障由分段开关隔离，主干线路的前段故障由主网开关隔离，方案如下。
（1）10kV线路主网出线开关：电流I段按躲分段智能开关整定，电流数值需要考虑主网站内主变的承载力，时间0s；电流II段按对线末至少有1.3倍的灵敏度整定，且和主网站内主变10kV低后备限速反配合，时间0.15（0.2）s。
（2）分段智能开关：仅配置一段式电流保护，按躲过干线实际最大负荷电流，可靠系数为1.5整定，时间0.1s，与分支智能开关0s一段式电流保护配合，与主网出线开关的电流II段反配合。
（3）分支智能开关：仅配置一段式电流保护，按躲过支线实际最大负荷电流，可靠系数为1.5整定，时间0s。
根据方案，需要确定智能开关所带负荷。
统计各开关所带变压器的负荷，专变的负荷较为固定，公变负荷按照夏季最大负荷进行统计（PMS系统—线路运维管控—公变最大负载率分布），确定智能开关所带负荷。
3.4保护定值整定成效
2019年1-12月10kV某线路变电站出线开关跳闸6次；线路支线故障4次；
2020年截至目前10kV某线路变电站出线开关跳闸0次，线路支线跳闸5次；智能开关能正确动作，切除故障。
4.结束语
总而言之，智能开关在10kV线路的实际使用的过程中，不仅能够有效的保证10kV线路供电的安全性还能够保证10kV线路供电的效率和可靠性，给企业带来了良好的经济效益。智能开关在10kV线路中的优越性将决定其对于其他10kV线路开关的替代，同事也相信智能开关会成为以后整个10kV线路供电系统和管理系统的重要的基础设施，应用前景非常的广阔。
参考文献
[1]董婧.智能开关的特点在线路自动化中的应用研究[J].科技创新导报，2017，14（20）：11-12.