配網中智能開關與故障指示器的優化組合探討

陳開 付振宇 袁朝恩 吳超成

摘要：為了實現配電網正常運行狀態，需要注重智能開關以及故障指示器的合理設備。本文主要針對智能開關與故障指示器單獨在配網中應用的不足進行分析，在此基礎上對兩種設備在配網中優化組合應用的優勢進行探討。

關鍵詞：配電網；智能開關；故障指示器；優化組合

隨著快速發展的社會經濟水平，也相應提升了對電力運行安全穩定性的各項要求，逐漸突出了配電網故障指示器和智能開關相關設置的重要性。本文主要是分析研究配電網中故障指示器和智能開關優化組合。線路故障指示器廣泛應用在線路運輸各個階段，例如開關柜進出線，電力電纜以及輸配電線路上，能夠有效對電流流通故障情況進行指示。線路在運行期間一旦出現故障，巡線人員能夠通過故障指示器的顯示情況，第一時間確定故障點并進行排除。該種方法可以全面改變傳統的盲目巡線方式。

1、配電網自動化系統

配電網自動化技術是一種以饋線自動化為主的實時應用系統。現階段，我國具備的配電網自動化系統，配電網自動化系統以及變電站自動化系統都是屬于工業自動化系統，具有相同的基礎原理，主要是優化和改進電力二次設備，包括整合系統功能等，通過計算技術，信號處理技術可以智能化測量，控制，監視以及保護電網運行情況。通常情況下，電量采集，環境檢測等都屬于以上技術范圍。

電網自動化技術的功能主要是包含遠程控制，遠程監測，遠程通信以及遠程調節等，所以要充分發揮配電網自動化技術需要有效參考主網，然而配電網具有自身獨特之處：（1）設備所處環境的惡劣程度越高，就會相應提升其防護能力；（2）配電網自動化技術能夠有效控制電網當中的重要節點；（3）具有較多數量的終端設備，同步優化技術因素和經濟因素；（4）其具有復雜的通道環境，通信措施多樣化，現階段，少數縣調系統在上收調度權限之后處于空閑階段，這樣可以有充足時間對配電網自動化系統進行改造和優化。

2、單獨采用故障指示器或智能開關告警的缺點

2.1故障指示器的單用缺點

（1）容易損壞：按照某電力企業在電網線路當中安裝的故障指示器的實際應用情況可以看出，在故障指示器應用6個月期間損壞率高達85%，特別是在電網線路出現故障之后，故障指示器無法在第一時間內進行翻牌，還有某些故障指示器在翻牌之后沒有及時復位。在對該種現象進行分析時，結果顯示，由于故障指示器電流的使用范圍比較小，按照其實際運行原理可以看出，故障指示器在判斷故障時主要是按照配電線路當中電流突變情況進行判斷，并且電流突變值已經達到指示器的啟動值。如果電網線路變化幅度大于短路之前線路的一半也會啟動指示器。如果線路短路之后，電流為零，也會啟動故障指示器，但是，如果電網線路在實際運行當中產生的瞬間電流超過故障指示器的電流啟動值，將會對故障指示器內部芯片產生嚴重破壞，補給影響指示器的正常運行，還會導致其出現誤動和拒動情況，完全喪失芯片的各項功能。

（2）故障指示器芯片工作電源存在缺陷：故障指示器在指示電網線路當中的故障時主要是記住與內部芯片進行計算和檢測，之后發出轉動指令。但是芯片自身工作穩定性與電源穩定性之間存在較大的關聯性。由于大多數故障指示器的電池都是應用紐扣電池，容量較小，使故障指示器較難實現長時間的穩定運行。隨著不斷消耗的電池容量，會嚴重影響內部芯片的工作效率。如果電網線路出現較多的故障，就會縮短故障指示器的運行時間，逐漸降低故障判斷準確性和穩定性。

2.2智能開關的單用缺點

相比于傳統開關，智能開關在工作原理方面存在較大的差異性。傳統開關只需要進行機械切斷聯通電路就能夠保護電路。然而智能開關為了實現智能控制，需要具備連接和待機等候兩種情況。在待機時，智能開關需要借助于電源供電才能正常運行。

如果在入墻開關當中存在零線和火線，就可以解決以上問題。如果只存在單火線控制情況，并且無法重新布線，就需要在單火線上獲取電力，也被稱為單火取電技術。然而由于單火取電技術沒有得到全面完善，在較大程度上為智能單火開關帶來故障隱患和技術限制。

智能開關進行單火線取電主要是利用電器流經電流為智能開關的控制電路提供電力，如果待機輸入電流比較小，就會影響待機電路，使其無法進行正常運行。如果電流輸入太大，就會導致電器無法處于關閉狀態，尤其表現在高阻抗LED燈和電子節能燈上，智能開關對待機電流特別敏感，會出現關閉后關不死，導致某些燈具存在微亮情況。

常規單火取電技術為了取得平衡，不能對電器功率進行嚴格控制，需要將控制功率控制在5-700W之間。但是，現階段低于5W的LED燈比較常見，這在一定程度上限制了智能開關的控制范圍。存在少數用戶在開關上添加電容或電阻，這樣就使得智能開關容易發熱，給開關留下極大的故障隱患。

3、配電網中智能開關與故障指示器的優化組合

由于智能開關與故障指示器在配電網中單獨使用存在較多的弊端與不足，因此在電網運行當中需要組合應用智能開關與故障指示器，這樣才能有效判斷線路運行當中出現的各項故障，全面確保電網線路的安全穩定運行。通過對智能開關與故障指示器組合方式實際應用效果進行分析，該種優化組合方式能夠有效查找出線路運行期間潛在的各項故障，并且能夠全面發揮兩種檢查方式的優勢特點。

3.1智能開關的應用優勢

由于智能開關主要是應用控制板和電子元器件的組合方式對電路智能開關控制的單元。并且可以按照系統化的知識和經驗為基礎，對電網線路進行控制。其次，智能開關還可以借助于智能斷路器對短路故障進行隔離處理，在處理完成之后能夠及時重合閘。

3.2故障指示器的應用優勢

（1）如果配電網線路處于正常運行狀態時，故障指示器的顯示窗口為白色。如果線路出現短路故障時，顯示窗口就會變為紅色。

（2）自動復位：在電網線路恢復正常供電之后，故障指示器會自動復位，其復位時間主要是由客戶選擇決定，可以按照巡線長度，線路環境以及部門要求等方面進行復位。

（3）帶電裝卸：故障指示器在帶電裝卸方面操作較為簡單，并且不會對電網線路的運行產生影響。

（4）故障指示器可以全面查找電網線路運行期間存在的隱蔽性故障點，并且具有先進的檢測技術。

（5）故障指示器在第一時間明確電網線路產生故障的位置以及具體故障點，并且不斷減少故障排除時間。

3.3兩種方式優化組合的應用優勢

在用戶進戶電源上安裝智能開關，在后段分支線上安裝故障指示器，將兩種設備有效結合起來，可以對具體支線上的接地故障進行判斷。由于在配電網線路當中安裝較多的故障指示器，因此在線路運行如果出現故障，線路檢修人員可以按照報警顯示的相關信息，對故障點，分支線故障以及故障區域進行判斷，這樣可以防止出現盲目巡線情況，提升檢修人員的工作效率，全面維持電力企業的經濟效益和社會效益。

4.結束語

綜上所述，在配電網實際運行期間，需要全面注重智能開關分段設置以及故障指示器的優化組合，并且對其進行合理配置，正確認識智能開關與故障指示器在配電網線路運行期間產生的重要作用，對兩種設備優化組合應用，有助于配電線路安全穩定運行，還可以獲得經濟效益和社會效益，全面促進電力企業配電網線路安全可靠性以及經濟性的運行標準。

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