智能断路器在乡村配电自动化中的优势

高 健胡夏萍姬 哲

（1.国网焦作供电公司，河南 焦作 454000；2.国网河南省电力公司，河南 郑州 450000）

智能断路器在乡村配电自动化中的优势

高 健1胡夏萍1姬 哲2

（1.国网焦作供电公司，河南 焦作 454000；2.国网河南省电力公司，河南 郑州 450000）

为了更加有效地对配电线路上的故障进行自动分离，实现乡村配网线路自动化，进一步对智能断路器进行研究，使其能够更加准确地检测出故障，快速切断故障，有效提高配电系统的稳定性。

智能断路器；配电自动化；供电可靠性

随着我国电网建设水平的不断提高，乡村配电网逐渐向着数字化、智能化方向发展。由于传统乡村配电网发生故障时，基本都是派班组抢修人员赶到现场，然后沿线逐一排查，找出故障原因。但配电网线路的结构复杂，尤其是当遇到地形复杂时，要找到故障点需消耗大量的人力、物力，同时也消耗了大量的时间［1］。因此，要想快速恢复供电，就必须提高乡村配电网的智能化。

配网自动化技术能够实时监测、保护和控制配电网中出现的故障，提高配电网的安全性、可靠性和连续性，同时提高配电网的供电质量，从而满足社会的用电需求。在配网自动化中，断路器发挥着极其重要的作用。断路器智能化可对电网进行实时监测，智能控制与信息传递的作用，加上传感器与人工智能化的综合应用，智能断路器在配电网线路上得到了更广阔的应用［2］。因此，研究配网自动化技术在10 kV线路故障处理中的应用，提高乡村配电网供电的安全性、可靠性和连续性具有非常重要的现实意义。

1 智能断路器的结构与特点

在工业应用上，可将断路器按照电压等级分为低压断路器和高压断路器，通常以3 kV为分界点，3 kV以下为低压断路器。

智能断路器是将计量、控制及通信等功能融合于一体，加上微控制器技术的不断发展，又丰富了智能断路器功能。智能断路器的核心技术是智能控制单元，其性能的高低直接决定着智能断路器的优劣。智能控制器最早出现于20世纪70年代，随着智能芯片、计算机技术、通信技术的快速发展和综合应用，使得断路器智能监视和控制技术在工程上得到广泛的利用。

相比传统断路器，智能断路器采用微电子技术、网络技术和传感器技术相组合，代替了传统的机械结构的辅助开关和继电器组合。其可以独立采集运行数据，发现故障，以及及时发出故障信号，规避事故的发生［3］。在传统断路器的基础上，智能断路器加入了智能控制单元，其由数据采集模块、智能识别模块和调节装置三部分组成。工作原理如图1所示。

图1 智能断路器工作原理图

2 智能断路器在配电网中的应用

相关数据表明，在配电网中的故障类型有：低压单户故障占45%，低压干线和支线故障占30%，中压线路设备故障占25%。在故障修复过程中，中压故障所用时间最长。恢复10 kV线路主要涉及信息系统、人员配置、物流配送等多个方面，而其中最主要的问题是没有监控定位，也没有统计故障隔离时间，急需物资无法及时送达，班组工作人员不能协调配合，这些都将影响恢复送电［4］。所以，在10 kV配网线路中，自动化技术手段的缺失，信息系统的不完善将会影响系统的可靠运行。

当前，许多变电站采用110 kV/10 kV双绕组变压器向用户端直接供电，为保证供电质量的可靠性，通常需要安装方向性分界开关，如图2所示。

图2 方向性分界开关示意图

当分支线路出现单相接地故障时，分界开关动作，切断分支线路，智能断路器不动作，避免了配电线路大规模停电，确保为电力用户持续供电。

当分支线路出现短路故障时，分界开关立刻动作，启动过流闭锁装置，智能断路器跳闸。此时，分界开关能马上检测到线路无电压，立刻分闸，则智能断路器重新合闸，配电线路无故障部分经过短暂停电后正常使用。

3 结语

乡村配电网直接与用户相连，网络结构与运行环境相对复杂，其运行水平直接影响到居民的生活质量以及对电力部门的认可度。随着科学技术的不断发展，越来越多的智能设备将被引进电力行业，满足广大用户的需要。

［1］马海君，马德萍.智能断路器的保护作用与实现方法探析［J］.电力与能源，2013（9）：401.

［2］蒲寅，李赵阳.数字化变电站关键技术研究［J］.科技创新与应用，2012（16）：125.

［3］潘勇良.智能断路器工作原理及技术特点［J］.电器工业，2011（1）：65-67.

［4］白申义，李刚.真空断路器智能控制装置［J］.低压电器，2010（6）：19-22.

TM76

A

1674-7909（2016）29-27-2

高健（1977-），男，助理工程师，研究方向：电气工程；胡夏萍（1977-），女，助理工程师，研究方向：电气工程。