10kV配電線路智能斷路器改造方案和實踐

譚年晃

（廣東電網有限責任公司江門開平供電局,廣東 開平 529300）

0 前言

隨著社會經濟的不斷發展，人們對電力依賴的加強，供電企業的供電可靠性更具有了較高標準。國內的配電網進步較為滯后，大多都是單輻射型的配電線路，這樣即便單點故障也極易出現大范圍的停電，供電可靠性極低。為了適應電網發展精益化的管理需求，盡量提升供電可靠性，智能斷路器則被廣泛的運用于配電線路上。

1 國內配網智能斷路器的介紹

國內的電力行業起步很晚，在20世紀90年代對應電網的整體構架非常薄弱。2002年~2012年電網增長趨勢不斷上升，配電網更是出現了種類繁多的設備以及面臨著各類技術水平差異很大的困境。

智能斷路器是利用相關的微電子技術及數字化控制設備、新型傳感器這三者共同組成并編程的，構建新型的斷路器二次體系，并呈現智能化開斷電路。現階段國內所研制應用的趨向是智能分界真空斷路器、電壓時限型真空斷路器以及電流時限型真空斷路器等高效率智能斷路器。不同種類斷路器在進行具體的施工改造時，需要提前對相關現場實行詳細勘察，并針對性的委托設計以及制作開關支架以及PT支架。組裝相關支架斷路器的安裝中，若是出現斷路器的規格不同，應根據特制的尺寸來進行支架的制作，工程施工人員應依據對應斷路器的規格，重新勘察設計，這樣就導致了人力及物力的浪費，并且在一定程度上延遲的工期。

2 設計方案

2.1 制作形式

該方案設計要基于簡單實用、安全可靠、實用性強的原則，采用了固定型與組裝型這兩類方案。固定型制作，相關支架應利用整體性焊接方法，并適宜于把特定型號斷路器裝置在特定的型號桿塔之上，這樣安裝便捷、快速，還可以有效的降低現場工作難度，不過其結構較為復雜，針對不同的線路適應性以及互換性較差，型號繁多與前期的準備時間很長。普通的組裝型支架要利用現場組裝方法，并適應于把特定型號的斷路器裝置在其特定的型號桿塔之上，結構相對較為簡單，運輸也很便捷，不過在現場的組裝工作難度很大，型號也較多并互換性很差。合理的結合固定型及通用型組裝優勢，制定出通用組裝型的有效制作方案，相關支架使用現場組裝方式，并適宜于各類型號的斷路器裝置在不同型號的桿塔之上，其相應結構較為簡單，并且互換性較強，雖說現場的組裝難度很大，不過綜合裝置時間有了很大的縮減，其有著較強的現實運用價值。

2.2 斷路器支架材料選擇

應選擇不銹鋼的材料，堅固性強且耐腐蝕，但其相應的成本較高，需要使用專用設備進行制作，相關的制作水平標準及要求也很高，制作難度較大。鍍鋅角鋼成本較低，機械強度也高，經濟使用性強，并且制作的時間短，可以進行大規模的生產。

2.3 斷路器支架鏈接方式選擇

焊接法應依據相應的設計系數來對材料進行合理截取，并選擇焊接制作，其制作簡單，結實耐用，不過其需要一次性成型不能滿足多類型號斷路器裝置標準及要求，通用性較差；螺栓連接組裝方式，其應該選用特制的角鐵，并依據相關尺寸標準留有一定的洞孔，并使用螺栓進行固定，這樣便于依據相關工作的實際要求隨時進行組裝多類形式的支架，不過其現場的裝置較為復雜；焊接及螺栓連接組裝方式，其要依據對應的設計尺寸進行材料截取，再展開焊接制作，利用螺栓固定。其制作簡單并結實耐用，這樣利于依據工作實際標準及要求隨時進行多類形式支架組裝，其適宜大范圍推廣使用。相應的開關支架底座應使用長圓形式的螺栓孔洞，依據裝置的相關尺寸來體現雙向調節的功能，并滿足于多類型號的斷路器裝置標準及要求。

2.4 效果檢測

通用斷路器支架在使用之后，相同的施工人員狀況之下裝置一臺斷路器平均需要的時間為3h，比以往的6h直接縮減了一半的時間，這就促使工作效率提升了一倍。這樣合理有效的確保了其安全穩定的運行；經相關調查統計，對進行智能化改造的線路，展開計劃停電，并利用新型工藝之后停電計劃縮減至一半，每一次的計劃停電為10h，并依照線路的平均負荷電流(150A)來對其進行計算，最終的結果是可以多供電一倍以上，可以為供電企業增加更多的經濟效益。

3 智能斷路器在配電線路上的應用

3.1 智能斷路器在重要用戶端及分線路混合配電線路上應用

重要的用戶及分支線路的混合型配合電線路，為了確保其重要用戶的可靠供電，裝設采用方向性分界開關。如圖1所示：

圖1 智能斷路器在重要用戶端及分線路混合配電線路簡圖

若是分支線路出現了單相的接地事故，分界開關會直接性的跳閘，對應的變電站斷路器不會有所動作，配電線路也不會出現停電，這也就很好的確保了重要客戶供電可靠性、連續性；若是相關分支線路出現短路事故時，分界開關檢測到線路電壓為零后分閘，其變電站的斷路器重合成功，配電線路中沒有事故的部分則就可以恢復正常的送電。該狀況下只會導致重要用戶短時間的停電，其時間小于20s。

3.2 智能斷路器在主干線帶多分支配電線路應用

電網電壓等級在不斷的簡化，目前的各類變電站設計大多利用110kV或者是10kV的雙繞組變壓器直接的給用戶供電，這樣極易出現主干線路帶有多分支線路供電相應配電線路。該類線路的裝置利用方向性分界開關，這樣可以很好的降低停電的范圍，并有效的提升供電可靠性。如圖2所示：

圖2 智能斷路器在主干線帶多分支配電線路簡圖

若是分支線路出現了單相接地事故，分界開關則會直接性的跳閘，以便于將接地的分支切除，變電站的相關斷路器不會進行動作，并未接地的分支與主干線的線路不會出現停電現象，這樣就很好的避免了接地選線，也合理有效的確保了非事故部分連續性正常供電；若是分支2出現了事故，相應的分界開關2檢測出一定的電流，并啟動過流閉鎖，這是變電站的斷路器則會跳閘，在分界開關2檢測到線路電壓為零后分閘，在分界開關1、3、4位置由于并未出現事故電流記憶所以不會進行相關動作。變電站相關斷路器重合成功，配電線路的無事故部分的供電恢復。該狀態下，只有故障分支開關進行故障切除動作，并對故障點進行隔離，這樣就很好的避免了線路全停，并且相應的停電范圍極度縮減。

4 結語

總而言之，10kV配電網與用戶有著極大的關聯，其直接鏈接著各個用戶且點多線長面廣，相應的運行環境非常復雜，其安全穩定運行的水平直接決定著供電可靠性。要積極的推廣新型技術以及新設備的使用，有效的提升供電可靠性，滿足社會經濟全面進展的各類標準及要求，更好的滿足于用戶用電需求與可靠性。通過對智能斷路器優化與創新，很好的解決斷路器安裝時所存在的各類通用性問題，并合理有效的簡化了其現場安裝程序，有效的降低了停電時間并提升了其工作效率。

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