摘要：为了与社会经济发展需求高度满足，我国已经全面开展了自动化改造配网项目建设，主要是最大程度提升项目的稳定性。经过多年的发展，取得了很好的成果。但是由于物质基础、地理环境以及用户各种不同特点等因素的影响，自动化改造项目进展十分缓慢。目前智能化开关是配网自动化改造使用最多的设备，随着智能化电网工作的发展，电力部门更加需要灵活可靠的智能化开关，从而获得配网改造的良好效果。
关键词：配网自动化改造；智能化开关设备；应用
引言：
智能化开关设备主要是对各种感知数据进行测量、监测和控制，整体评估设备操作与控制状态，以及运行的可靠性，能够及早找出设备运行存在的安全隐患，最大程度避免出现操作故障，提升配网系统运行的稳定性；对开关设备健康运作情况及时明确，科学安排维护计划。所以，在自动化改造配网中应用智能化开关，可以节省操作成本，提升系统的可行性。
一、智能化开关工作原理
智能化开关具体包括设备本体、传感设备、智能零部件，见图1。这一设备体现出检测数字化、控制信息化、操作可视化、性能一体化等特点。
图1 智能开关结构图
其中检测、控制、计算、监测开关设备本体等所有性能或部分性能的电子设备集合即智能组件，在智能化高压设备中其也是关键零部件。这一组件借助网络对系统层有效连接，与站内各个设备和生产调度管理系统之间完成高效的信息交流。
智能化开关设备根据各种不同的感知信息，整体科学评价设备的运行状态、控制状态和可靠性状态，能够对设备功能存在的安全隐患及时发现，并且对即将发生的故障有效预防，提升了电力系统安全运行水平；可以对开关使用的健康状态有效确定，科学安排维护计划，提升电力系统的可行性操作水平。智能控制设备，为电网提供有效的信息友好支撑，提升电力系统自动化操作能力。其中智能化开关工作原理如下：
第一，重合器（ACR）。这一设备是一种对电流故障有效检测并且在既定时间内截断故障电流实行重合定次数控制。目前一般重合包括3次或4次。若发生永久性故障，则不需要实施重合，即开启闭锁操作。这样可以有效分离故障线路和供电系统；对于瞬时产生的故障，可以通过多次重合方案提升重合闸操作水平，最大程度避免发生非故障停电问题[1]。
第二，自动线路分段器。在电力系统中这是对线路区段有效隔离产生的自动保护设备。其主要是配合应用ACR，可以对故障范围内的路段有效分离，并且减少停电区域。分段器无法对故障电流有效切断，当线路出现问题时，主要通过电源保护装置对故障线路有效切断，分段器的计数设备主要开展统计工作，当达到预先设备的次数以后，断开故障线路的同时，分段器自行跳开，有效分离了故障线路和系统；若没有达到预先设定的次数，不会分断分段器，再次重合ACR，如此可以对线路供电有效恢复。
第三，自动配电开关（PVS）。这是实现自动化操作配电网的关键元件，其与上述零件的不同之处就是对网络电压积极检测，并利用是否存在电压对电路切断与关合积极判断。PVS的开关主要是真空断路器，根据负荷断开与接通电流进行设计[2]。
二、科学选择智能化开关
（一）隔离开关
这一开关没有灭弧装置，所以其无法对负荷电流与短路电流及时切换，其主要是对没有负荷的电流电路有效断开，使其很好地隔离电源，并且为了保证不会影响到其他设备的安全检修，在分闸操作中会形成显著的断开点。在合闸操作中正常负荷电流与短路电流可以顺利通过。所以，必须在断开状态下操作断路器，禁止带负荷进行操作，避免发生危险事故。只有低于2A的电压互感器、避雷器等，才能够正常操作空载线路。
（二）负荷开关
主要可以划分为产气与真空两种。根据实际结构还可以划分为围散开式与箱式开关。其中安装布置敞开式开关类似于隔离开关的闸刀，在分合闸刀操作中串联灭弧装置，目前具体使用真空灭弧室。但是由于敞开式开元主要是在室外环境中裸露零部件，在金属防腐工作中缺乏严谨性，操作过程中非常容易出现锈蚀问题，所以对安装使用环境提出了十分严格的要求。
（三）熔断器
配电网架空线运行了很多设备，包括了柱上断路器，其中由断路器与控制其共同构成了重合器，而通过缝合开关与控制器共同组成了分段器。我国大多数地区都采用以断路器为核心的柱上开关，并且其也取代了大多数符合开关，因此应当认真分析断路器不同结构特性，并给予高度关注。
三、自动化改造配电网中应用智能化开关设备
在配网自动化改造中应用智能化开关，迅速接触瞬时性故障和永久性准确隔离故障；解决了对控制与保护元件时断路器出现的较高故障率，最大程度提升了供电的稳定性；并利用科学设计，提升供电企业的经营利润，同时强化了自动化操作程度，具体应用如下：
首先，紧密围绕县城中心，供电半径相对较小，高度集中负荷以及资金十分充足的区域。建立网络结构。通过科学配合各个层面的设备，主要达到下列性能：
图2 电网智能化网络结构
第一，利用DTU将命令传递给控制器，实现3遥：对控制器中的信息及时读取；获取保护数值，并对这部分数值及时修改，同时开展开关操作；
第二，控制器自主报告SOE事件；
第三，对监测点数据快速进行更新；
第四，在界面上对越界数据进行滚动提示以及语音警告；
第五，在底图上及时渲染越界数据颜色；
第六，查找历史数据。利用这一方案以后，相对集中处理各类信息，一定程度便利了电力与地理操作管理；一旦发生电力故障，可以精准定位系统，减少停电所需的时间，为用户降低损失[3]。
其次，偏远郊区分布电力负荷，较大的供电半径，相对分散的用电用户。这一方案可以使用配网开关GSM控制管理软件，此方案在小型变电所或小配电网系统中非常适用。特别是一些地广人稀的地区。一台独立的微机就可以对20台柱上断路器科学管理，具体信息包括：SOE变位自主承包和存储，转发这一事件；目前读取开关操作状态以及电压信息；远方修整保护数值。
综合分析，配网自动化改造要想获得理想的成绩必须对各个地区的经济情况整体考虑，并且制定科学改造方案，配套使用相应的设备。同时，在推进改造过程中，禁止盲目模仿某一地区的改造模式，且注意保持系统的稳定性[4]。
三、结束语
在我国国民经济中电力企业是重要组成部分，其主要发展方向和内容已经获得社会各界的广泛重视。在计算机技术、抗干扰技术、电力系统等全新技术的快速发展情况下，基本上都是围绕这些技术开展设备制造，在自动化改造配网过程中应用智能化开关，可以有效改进智能化配电系统，一定程度发挥了技术性能，提升了发展水平。
参考文献：
[1]王大勇，施国庆．光电式电弧光保护系统的应用与分析[J].水电施工技术，2016（1）：81-83．
[2]叶伯颖，丁浩杰.智能配电网中智能中压开关柜关键技术设计研究[J].电气应用，2016（13）:60-65.
[3]王成山，宋关羽，李鹏.基于智能软开关的智能配电网柔性互联技术及展望[J].电力系统自动化，2016（6）:168175.
[4]张文卿，容旭巍，马楠.基于智能开关的配电网计算机监控系统的研究[J].电源技术，2015（2）:425-427
论文作者:卜兰凤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/29
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