對農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關級差保護與智能優(yōu)化

唐文峰

（海林市農(nóng)電公司）

摘 要：農(nóng)網(wǎng)的主要特點就是能夠進行間歇性停電，實現(xiàn)分段停電。這樣的性能使得農(nóng)網(wǎng)的利用率較高，農(nóng)網(wǎng)中10kV配電線路分段開關能過有效將配電可靠性進行提升，以保障線路的用電安全。同時也能夠減少停電的范圍，減少居民的平均用電量，使得電力安全得到進一步的保障。本文就主要針對農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關級差保護與智能優(yōu)化進行詳盡的探究，希望通過本文的探究，能夠為相關人員提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：農(nóng)網(wǎng)；10kV配電線路分段開關；級差保護；智能優(yōu)化

一般來說，農(nóng)網(wǎng)的10kV配電線路中，因為線路分段相對較多，所有會采用分段開關進行線路用電控制，因此，對分段開關實施級差保護與智能優(yōu)化，可以確保分段開關的應用安全以及拓寬分段開關的應用范圍，同時也能夠使得設備出現(xiàn)故障的幾率大大降低，保障電網(wǎng)運行的安全性和可靠性。

1 針對農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關實施級差保護

1.1 級差保護定義

所謂的級差保護就是只帶在一條線路上的不同路段進行分段開關的安裝，使得各個開關能夠達到階梯式的配合，這樣就可以使得電網(wǎng)在運行的過程中不容易發(fā)生短路的問題。在低壓一側(cè)進行過流保護，設置的過流保護的最低值要確保為0.5s，也就是說在這個時間段里面，有效實現(xiàn)多級的級差保護延時，同時能夠使得上級保護整定受到的影響降到最低。設置級差保護，最需要注意的就是斷路器所具有的響應時間，只有考慮到這一點，才能夠有效實現(xiàn)對分段開關保護動作的延遲，這樣才可以確保電流通過時有足夠的時間進行切斷，從而達到保護線路的目的。

我國目前的開關技術得到了極大的發(fā)展，在此基礎上，配電線路分段開關中設置的級差保護時間也實現(xiàn)了有效的延長。很多電網(wǎng)中都合理的利用永磁操作機構(gòu)和無觸點驅(qū)動技術，將三級級差保護裝置設置到電網(wǎng)中，三級級差保護裝置的設置，有效地起到了對配電網(wǎng)分段開關的保護作用，將故障和配電網(wǎng)分段開關進行了隔離。就目前農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關中所設置的級差保護，其在設置的過程中，需要充分考慮到保護動作演示的設置問題，要將分段開關合理的控制在30s的時間內(nèi)進行故障電流的切斷工作，同時還要考慮到變電站與開關之間的級差能夠有可選性，同時可以達到保護配合的效果。

1.2 多級級差保護與集中式故障處理的協(xié)調(diào)配合

在農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關出現(xiàn)短路問題的時候，除了要合理的利用多級級差保護來進行短路電流的切斷，還需要對短路電流進行集中式的解決。找出造成短路問題出現(xiàn)的原因，利用合理的方法將這一問題解決。所謂的合理方法，第一，就是要在明確分段開關種類和組合方式的基礎上，對短路問題進行處理，防止在進行短路問題解決的時候，因為開關種類的重疊而產(chǎn)生的倒送電的問題和擴大停電區(qū)域等問題。第二，要充分認識到網(wǎng)絡的所有種類，根據(jù)不同的網(wǎng)絡選用不同的應對方法，對短路問題進行集中式解決。第三，在架空線和全電纜路線在出現(xiàn)短路問題的時候，要合理的利用差異性的方式來進行問題的解決，依據(jù)短路問題處理所獲得相關信息來進行相關問題的解決和進行級差保護。

2 農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關智能優(yōu)化研究

2.1 可靠成本進行優(yōu)化處理

為具體說明，本次研究以饋線為主，將饋線上開關之間的區(qū)域進行分段處理。在其中的一個分段區(qū)域中，因為分段開關的影響，使得下游區(qū)域出現(xiàn)的短路問題對該區(qū)域中的負荷點影響并不大，如果上游出現(xiàn)短路問題，那么該區(qū)域內(nèi)的停電時間則是根據(jù)備用電源的電力儲備情況來決定。假設饋線的末端的分段區(qū)域內(nèi)和另外的饋線之間設置了聯(lián)絡開關，那么這一分段區(qū)域內(nèi)的負荷停電時間就與聯(lián)絡開關到閘的時間一樣，如果沒有聯(lián)絡開關連接，那么這一分段區(qū)域內(nèi)的負荷停電時間就根據(jù)上游短路問題解決的時間來決定。

2.2 聯(lián)絡開關的優(yōu)化

在10kV配電網(wǎng)構(gòu)建中，聯(lián)絡開關的維護優(yōu)化將直接影響到電力傳輸質(zhì)量與效率。由于110（35）kV仍處于發(fā)展之初的階段，因此在發(fā)展環(huán)節(jié)的控制以及維護不足問題時有發(fā)生，其平均N-1轉(zhuǎn)供能力時期中要做好優(yōu)化的問題。10kV聯(lián)絡開關聯(lián)絡智能優(yōu)化要完善聯(lián)絡開關的評價體系，涉及提高聯(lián)絡開關對電力設備供電能力、工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性以及開關的結(jié)構(gòu)等多方面指標，要力爭在最短的時間內(nèi)檢測出10kV配電網(wǎng)中的各項主體存在的隱患以及問題。對于配電網(wǎng)評價體系的構(gòu)建要包括供電能力、設備穩(wěn)定性、聯(lián)絡開關結(jié)構(gòu)、電能質(zhì)量等多方面的內(nèi)容。對于配電線路聯(lián)絡各分段開關的須利用遺傳算法實現(xiàn)。多目標一串算法是建立在遺傳學計算理論和自然選擇理論基礎的計算方法之上的，通過利用隨機信息交換機制對目標數(shù)據(jù)進行處理、計算能夠最為合理地對各聯(lián)絡分段開關進行優(yōu)化。

對分段開關改造以及優(yōu)化進行可行性以及經(jīng)濟性分析，只有經(jīng)過多方實證考察以及反復推究，對配電線路的優(yōu)化與改造才更具可靠性。

2.3 優(yōu)化線路配置，提高農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關級差保護能力

變壓器容量的大小與電力用戶實際需求之間是有直接聯(lián)系的，因此在選擇變壓器時要符合配電線路的負荷需求，并且對預期用電需求增加進行預測以及對于變壓器的選擇要滿足用戶的用電實際需求，通過對變壓器的科學合理選擇，優(yōu)化線路配置，以提高分段開關級差保護能力。此外，線路材料、相關配套保護設施、各類線路儀器設備的選擇都要充分結(jié)合用電實際狀況，保證其性能符合荷載量和級差保護要求，并在此基礎上通過科學合理配置以更大程度上發(fā)揮出分段開關級差保護能力。

2.4 做好10kV配電線路的防雷工作，保障配電線路分段開關的正常運行，優(yōu)化其保護能力

防雷工作是10kV配電線路分段開關維護以及改造最為關鍵的環(huán)節(jié)，做好10kV配電線路的防雷工作須要對線路中的絕緣子進行全面檢測，確保絕緣子的質(zhì)量可靠性，進而確保線路分段桿塔在遭受雷擊時保護線路內(nèi)部絕緣子不發(fā)生閃絡現(xiàn)象，并及時安裝避雷裝置。通過采用防雷手段，避免雷擊損傷分段開關或是保障雷擊時分段開關的正常運行，優(yōu)化其配電線路保護能力。

結(jié)束語

我國目前的電力系統(tǒng)中，尤其是農(nóng)網(wǎng)電力系統(tǒng)中，10kV配電線路分段開關所具有的作用越來越明顯，為了確保10kV配電線路分段開關作用能夠有效發(fā)揮，保障其應用的可靠性和安全性，針對10kV配電線路分段開關實施分級保護和智能優(yōu)化已經(jīng)成為相關人員關注的焦點，有效的進行分級保護，設置分級保護裝置，實現(xiàn)智能優(yōu)化，可有效確保10kV配電線路分段開關作用的發(fā)揮，從而確保電網(wǎng)整體線路運行的安全。

參考文獻

[1]曹偉.10kV配電網(wǎng)規(guī)劃的供電可靠性評估和應用[D].湖南大學，

2013，24（11）：123-124.

[2]謝萬濤.10kV線路分段開關在運行中出現(xiàn)的問題及改進措施[J].中國高新技術企業(yè)，2013，26（10）：98-100.

[3]張嵐，王振海.10kV配電線路聯(lián)絡開關安裝運維主要事項[J].電子制作，2014，03（11）：285-286.

[4]曹建偉，紀德勝.10kV線路分段開關在運行中出現(xiàn)的問題及改進措施[J].黑龍江科技信息，2014，14（05）：31-32.