低压配电网总开关保护装置接入智能化改造方案研究

彭家振 蔡子强 潘立丰 黄木兰 谢桂强

摘 要：低压配电网总开关保护装置能够提升配电线路的稳定性与安全性，同时能够将各类故障损失控制到合理范围内，本文在此基础上针对保护装置进行智能化改造研究，首先介绍了低压配电网总开关保护装置的应用现状，并且总结出相关问题，其次针对问题制定科学合理的智能化改造方案，最后对方案的可行性进行分析，希望对相关研究人员提供一定的参考与借鉴。

关键词：低压配电网;开关保护装置;智能化;改造方案

随着我国电力行业综合能力的不断提升，中压配电网智能化技术发展迅速，对低压配电网技术也起到了一定的促进作用，为提升供电线路的稳定性与可靠性，需要针对中低压配电网转换装置进行研究，这里便体现出开关保护装置的重要性，也是我国电力行业需要重点研究的发展课题。因此，本文针对低压配单网总开关保护装置的智能化改造方案进行优化设计，从理论层面来说，能够有效提升配电线路的整体稳定性;从实践层面来说，能够合理提升开关保护装置的智能改造效率。

1 低压配电网总开关保护装置应用现状

目前低压配电网自动化技术主要采用的方案为电压时间型、电压电流型、电流时间型、智能分布式，在应用过程中的特点为长延时、短延时、瞬时、接地以及失压脱扣，当低压配电线路自动化运行时，如果中压配电线路中出现故障情况，则会对低压总开关造成一定的影响，从而无法实现自动化控制效果，这样便会导致在低压总开关失压或欠压跳闸后无法进行自动合闸[1]。此外，由于供电企业所选用的各类设备与材料来自招投标环节，这样便会导致不同类型的材料与设备与有效契合，这样也会影响到低压配电线路中开关保护装置的作业效果。目前低压总开关遇到失压欠压跳闸时因为逻辑的匹配问题无法与中压的自动化保持匹配，导致恢复送电时间长，供电可靠性低，用户停电时间长，从而引发客户群体的不满情绪，而且保护装置功能单一，无法根据实际的用户端的差异性需求在配变缺相运行时自动切除负荷，造成变压器长时间缺相运行，危害配变健康和用户三相用电设备特别是电机，多数地区甚至选择将低压总开关保护功能关闭，这又给电网运行带来一定的风险[2]。

2 低压配电网总开关保护装置智能改造方案

因此，在针对低压配电线路总开关保护装置进行智能化改造时，需要针对其整体响应体系与判断系统进行优化革新，使其能够根据实际情况选择合适的解决措施，这样才能够提升保护装置智能化改造方案的应用效率。在针对该控制系统进行改造设计时主要会应用到五个模块部分，具体为低压自动控制模块，10kV变压器、CT采集模块、低压负荷开关以及电压采集模块。其具体改造效果如左图所示，当低压配电线路中的控制木块产生接地、触电等故障时，保护装置可以及时针对故障情况进行分析，并且根据故障等级制定处理策略，如果接地故障类型需触发分励脱扣反应，则需要保护装置提前做出相關处理反应。此外，智能化改造方案还需要在保护控制模块的过程中针对整体输出低压负荷情况进行实时监控，当配电线路中低压故障问题处于临界点时需要对系统参数进行重新定义。

3 开关保护装置智能改造方案可行性分析

本次设计的总开关保护装置智能化改造方案通过对低压自动化控制模块进行合理控制，能够有效解决低压台区由于不同低压自动化控制系统的集成带来的技术难点。改造后的保护装置通过低压自动化控制模块对台区低压负荷总开关进行统一的自动化技术改造后，进而实现对低压台区的遥调、遥控、遥测、遥信的自动化的技术需求。此外，低压自动化控制模块通过保留中压自动化的电流时间型、电压时间型、电压电流型的模式之外，还增加了对无压分闸、过压分闸、低压分闸、有压合闸、失压合闸的专业化定义内涵，这样能够实现中压故障恢复供电后低压总开关可以自动重合闸作业，可以减少停电时间，减少人力物力损失，还可以保护配变健康和用户三相电气设备安全。根据用户类型的需要选择是否投入漏电、接地保护，可以有效切除低压配变网故障给电网带来的危害，使得低压台区的供电体系更加自动化与智能化。

4 结论

综上所述，低压配电网线路的稳定运行能够对各类故障情况进行防治，这样能够有效提升配电线路的可靠性与稳定性。本文针对低压配电线路保护装置进行智能化改造研究，首先介绍了低压配电网总开关保护装置的应用现状，并且总结出相关问题，其次针对问题制定科学合理的智能化改造方案，最后对方案的可行性进行分析，根据分析结果能够看出，开关保护装置的智能化改造措施可以有效实现预期目的。

参考文献：

[1]张广嘉，王冰清，王乾刚.变电站智能化改造的过程层设备平滑接入方案研究[J].电力系统保护与控制，2016，44（15）：159-163.

[2]廖拥军，方兵华，邓泽航，等.低压配电网智能转供电装置的研究[J].电气技术，2016，17（9）：12-16.

项目：清城供电局职工技术创新项目“低压开关控制器的研制项目（编号：031800KK52190053）”