低壓配電網總開關保護裝置接入智能化改造方案研究

彭家振 蔡子強 潘立豐 黃木蘭 謝桂強

摘 要：低壓配電網總開關保護裝置能夠提升配電線路的穩定性與安全性，同時能夠將各類故障損失控制到合理范圍內，本文在此基礎上針對保護裝置進行智能化改造研究，首先介紹了低壓配電網總開關保護裝置的應用現狀，并且總結出相關問題，其次針對問題制定科學合理的智能化改造方案，最后對方案的可行性進行分析，希望對相關研究人員提供一定的參考與借鑒。

關鍵詞：低壓配電網;開關保護裝置;智能化;改造方案

隨著我國電力行業綜合能力的不斷提升，中壓配電網智能化技術發展迅速，對低壓配電網技術也起到了一定的促進作用，為提升供電線路的穩定性與可靠性，需要針對中低壓配電網轉換裝置進行研究，這里便體現出開關保護裝置的重要性，也是我國電力行業需要重點研究的發展課題。因此，本文針對低壓配單網總開關保護裝置的智能化改造方案進行優化設計，從理論層面來說，能夠有效提升配電線路的整體穩定性;從實踐層面來說，能夠合理提升開關保護裝置的智能改造效率。

1 低壓配電網總開關保護裝置應用現狀

目前低壓配電網自動化技術主要采用的方案為電壓時間型、電壓電流型、電流時間型、智能分布式，在應用過程中的特點為長延時、短延時、瞬時、接地以及失壓脫扣，當低壓配電線路自動化運行時，如果中壓配電線路中出現故障情況，則會對低壓總開關造成一定的影響，從而無法實現自動化控制效果，這樣便會導致在低壓總開關失壓或欠壓跳閘后無法進行自動合閘[1]。此外，由于供電企業所選用的各類設備與材料來自招投標環節，這樣便會導致不同類型的材料與設備與有效契合，這樣也會影響到低壓配電線路中開關保護裝置的作業效果。目前低壓總開關遇到失壓欠壓跳閘時因為邏輯的匹配問題無法與中壓的自動化保持匹配，導致恢復送電時間長，供電可靠性低，用戶停電時間長，從而引發客戶群體的不滿情緒，而且保護裝置功能單一，無法根據實際的用戶端的差異性需求在配變缺相運行時自動切除負荷，造成變壓器長時間缺相運行，危害配變健康和用戶三相用電設備特別是電機，多數地區甚至選擇將低壓總開關保護功能關閉，這又給電網運行帶來一定的風險[2]。

2 低壓配電網總開關保護裝置智能改造方案

因此，在針對低壓配電線路總開關保護裝置進行智能化改造時，需要針對其整體響應體系與判斷系統進行優化革新，使其能夠根據實際情況選擇合適的解決措施，這樣才能夠提升保護裝置智能化改造方案的應用效率。在針對該控制系統進行改造設計時主要會應用到五個模塊部分，具體為低壓自動控制模塊，10kV變壓器、CT采集模塊、低壓負荷開關以及電壓采集模塊。其具體改造效果如左圖所示，當低壓配電線路中的控制木塊產生接地、觸電等故障時，保護裝置可以及時針對故障情況進行分析，并且根據故障等級制定處理策略，如果接地故障類型需觸發分勵脫扣反應，則需要保護裝置提前做出相關處理反應。此外，智能化改造方案還需要在保護控制模塊的過程中針對整體輸出低壓負荷情況進行實時監控，當配電線路中低壓故障問題處于臨界點時需要對系統參數進行重新定義。

3 開關保護裝置智能改造方案可行性分析

本次設計的總開關保護裝置智能化改造方案通過對低壓自動化控制模塊進行合理控制，能夠有效解決低壓臺區由于不同低壓自動化控制系統的集成帶來的技術難點。改造后的保護裝置通過低壓自動化控制模塊對臺區低壓負荷總開關進行統一的自動化技術改造后，進而實現對低壓臺區的遙調、遙控、遙測、遙信的自動化的技術需求。此外，低壓自動化控制模塊通過保留中壓自動化的電流時間型、電壓時間型、電壓電流型的模式之外，還增加了對無壓分閘、過壓分閘、低壓分閘、有壓合閘、失壓合閘的專業化定義內涵，這樣能夠實現中壓故障恢復供電后低壓總開關可以自動重合閘作業，可以減少停電時間，減少人力物力損失，還可以保護配變健康和用戶三相電氣設備安全。根據用戶類型的需要選擇是否投入漏電、接地保護，可以有效切除低壓配變網故障給電網帶來的危害，使得低壓臺區的供電體系更加自動化與智能化。

4 結論

綜上所述，低壓配電網線路的穩定運行能夠對各類故障情況進行防治，這樣能夠有效提升配電線路的可靠性與穩定性。本文針對低壓配電線路保護裝置進行智能化改造研究，首先介紹了低壓配電網總開關保護裝置的應用現狀，并且總結出相關問題，其次針對問題制定科學合理的智能化改造方案，最后對方案的可行性進行分析，根據分析結果能夠看出，開關保護裝置的智能化改造措施可以有效實現預期目的。

參考文獻：

[1]張廣嘉，王冰清，王乾剛.變電站智能化改造的過程層設備平滑接入方案研究[J].電力系統保護與控制，2016，44（15）：159-163.

[2]廖擁軍，方兵華，鄧澤航，等.低壓配電網智能轉供電裝置的研究[J].電氣技術，2016，17（9）：12-16.

項目：清城供電局職工技術創新項目“低壓開關控制器的研制項目（編號：031800KK52190053）”