智能开关在配网自动化系统中的应用与分析李军--中国期刊网

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智能开关在配网自动化系统中的应用与分析李军

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：李军苏志伟

[导读] 摘要：电力企业作为市场经济的中坚力量，其发展和运行与人们的生产生活均密切相关。

        国网朔州供电公司山西朔州 036002
        摘要：电力企业作为市场经济的中坚力量，其发展和运行与人们的生产生活均密切相关。随着计算机与电子信息技术的进步，电力行业应当大力研发新型智能设备，提高配网的自动化水平。经实践，智能开关的应用效果显著，在减少系统检修人员工作量的同时，可自动隔离开关，一定程度上提升了配网运行的可靠性，减少了故障出现对电力企业和社会生产造成的经济损失。由此，需大力推广与应用。
        关键词：智能开关；配网自动化系统；应用
        １智能开关概述
        智能开关是指一种一次、二次集成化的设备，其中一次设备的主要构件有互感器、隔离开关等，二次设备有电力电子技术、数字化控制装置等。智能开关的主要作用包括保护、控制等，各个功能单元能够独立运行，能够搜集和分析系统的运行，实现运行管理。初级智能开关是一种户外型的微机保护装置，具有通讯功能。从目前的发展实际来看，插接式开关系统一起独特的优点在电力系统中有独特的应用，其综合了智能化传感器技术和微处理技术，能够对电力设备实现实时检测，而且能够对分析运行故障，隔离故障单元，同时还能够联合其他计算机对系统进行检测。
        2配网自动化概述
        2.1配网自动化含义分析
        配网自动化是随着互联网发展到现在才产生的一门新的专业技术，它是在运用了计算机科学，通讯手段、自动控制等最新技术，对配电网的工作状态和离线为工作状态进行可行性的智能化的监控，让配电网始终能够安全、高效率的运行。为城市和居民不间断的提供稳定的电能。所以说，我们努力科研去实现配电网自动化的目标就是提高供电企业供电时的安全性，降低供应阶段可能出现的安全事故，提高供电的质量和供电的效率，促进电力行业可持续高效率发展的进程。
        2.2配网自动化应用中的优势
        电力行业引进配电网自动化手段的目的和对引进的配网自动化的技术原理的了解相结合就可以得出配电网自动化的特点有哪些。首先，具有稳定特性，配网自动化既然强调自动化，那就说明电能的运行和供应是由自动化程序集成进行操作控制，让电网在配电供应的时候不受到外界环境、人力原因的不良影响，确保电能在既定的轨道上正常配电，实现电能输送的稳定。其次，自动识别，配网是依靠计算机科学、智能通讯手段等技术，通过关联电网来控制和监督电网的正常运作。当电网系统中出现问题，自动化系统就会同时向操作中心发出警报，并随之发送故障出现的地理位置，发生的原因，适当的处理意见。这样管理人员就可以快速对故障发生的位置进行检修，不影响电能正常运行。
        3配电网络自动化中智能开关的分类应用
        3.1隔离方式开关
        隔离方式开关的重要目的是切断故障部分的电路，让它和电源切断联系，方便工作人员检修，在总开关开启时正常负荷与短路依旧能正常运行。这样，断路器在断开时也能正常操控，不再带负荷。
        3.2负荷方式开关
        配网中常用的户外断路器是负荷方式开关，其中以真空型为主，使用少油型和永磁型为辅。户外电线杆上负荷方式开关多选用日本生产的真空型负荷方式开关，这种开关采取真空灭弧，用了真空管和联动隔离刀闸串在一起，一同设置在绝缘气体里，在户外非常好用。室内负荷方式开关有真空负荷方式、产气负荷方式以及压气式负荷方式的开关，这些装置都是用真空、绝缘、灭弧等技术，相似特征是装置体型小，稳定型高，产品后期维护成本较低。
        4应用实例
        4.1配电网线路故障的处理方法
        在今天社会的发展日新月异，人们的生活水平也是越来越高，对电的依赖越来越大，电网规模也在扩大，对供电的质量还有供电稳定更加注重。在配网自动化系统中智能开关的功效得到了广泛认可，对配网自动化的贡献不小。根据智能开关的性能特点，可以用智能开关设备去解决配电网线路经常发生故障的问题。

        图1分支线结构原理图
        目前，我国配电网还是比较复杂，与发达国家相比，供电稳定性还是有一些差距。尤其是故障监控方面的问题很多。像配电线路的水平相对比较低、小电流单方面接地不合理、用户的侧面线路的设备监控不到位等。为解决配电网线路经常发生故障的问题，杨绍军等人提出一种处理方式，也就是用智能开关解决配电网线路故障，在线路自动解决故障方法中，用两种不同的带有测控功能的智能开关，在主、支线路分别使用。这种方法既简单又很实用，能解决主、支线路之间的短路故障的问题。图1是它分支线路的开关（用户分开界面的开关）的结构原理。
        4.2LPC2103型控制器
        对于电力的用户，10kv的配电网与用户的联系最为密切，它的运行情况决定了用户的用电安全。如果这个配电网发生故障，就会损失十分惨重。现在一些智能开关控制器技术手段偏低，数据采集技术一般，张伏等人设计了一种“LPC2103的控制器”。这种控制器，采取分部控制设计，中心处理器以嵌入式微型处理器为主，可以检测到所有配电线路电压电流、开关状态等等，运用无线，向监控中心发出实时监测数据，对配所有电线路的工作状态、开关情况实施实时监测。这种系统测试的电流以及电压值，算出测量值相关系数和计算值相关系数，和控制器精度所允许的误差相比较，都在额定范围，应用这种控制器开关，是对配电线路分界开关的保障。
        5智能开关在供电网中的合理应用
        5.1定期检修作业
        在我国，配电网的线路运行分布非常广泛，并且线路运行方式非常的复杂，所以要定期开展维修防御工作来减少甚至消除电网线路的安全隐患。维修防护工作要想顺利开展需要计算机、数据信息、通讯手段还有自动化开关，研究获取的信息中存在的问题再进行分析，得出结论，最终选择最恰当的方法去解决线路中所发生的安全隐患。
        5.2定期维护管理
        定期维护管理可以让配网自动化开关持续有效运营。具体的维护制度需要依据配网自动化运行的情况而定，把科学理论知识结合实践工作经验，可以很好的建立保障制度，制度在落地的时候阻力会少很多。在配网自动化设备正常工作中，控制中心人员要根据互联网科学等技术不断优化系统运行维护的方式，提升自动化开关工作中系统设备线路的维护保养的水平。
        5.3智能开关和故障指示器一起使用
        线路出现故障时，故障指示器会向控制中心发出报警信号，不过有些线路出现故障时，指示器不能发出报警信号，因为指示器出现损伤。这时，指示器的芯片也在故障中出现问题，原因是电源设备出现问题，影响到了芯片没办法工作。对于这种状况，把故障指示器替换成智能开关是一种很好的解决办法，同时它也会有一定的风险。毕竟智能开关以技术手段来保证实施，如果技术相对不成熟的地方，那么智能开关的运行就会出现一定的风险，所以把智能开关和故障指示器配合使用是更为科学合理稳妥的办法。在室内进户电源处装智能开关，在后段分支装故障指示器，把俩设备连在一起，一起对故障判断分析。分支上安装合理数量的故障指示器，出现故障的时候控制中心管理人员可以依据报警信号确定故障的区域范围，避免盲目检查所有线路，只需要检修出现故障的小范围区域，节省了大范围监测故障带来的时间成本和由此故障所带来的一系列的经济损失，无形之中就提高了效率。
        结束语
        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。
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