关键字：智能断路器；10kV线路；应用
1智能断路器的功能分析
1.1三遥功能
第一，遥测功能。该智能断路器能够对线路电流、电压、功率、功率因数等运行数据实现实时监测；第二，遥信功能：该项功能主要是能够实时上传断路器状态，例如断路器储能状态、分合闸状态、重合闸硬压板投退状态、远方/就地等。第三，遥控功能：该项功能主要是对主站遥控分、合闸操作进行接收和执行，可以手动分闸自动闭锁远方遥控，避免远方误合闸的联动控制功能，进一步防止误送电伤害。
1.2线损采集功能
智能断路器设备具备四象限无功电量、正反向有功电量和功率因数等电能量计算功能以及采集数据冻结功能。
1.3故障隔离及保护功能
该项功能主要包括短路故障和接地故障研判并动作，并且能够有效处理不同中性点接地方式接地故障和相间短路故障，及时排除瞬时故障并且对永久性故障实施隔离，这样能够自动判别、隔离线路故障。因此智能断路器所具备的保护功能包括速断保护、过流保护、接地保护和励磁涌流保护。
1.4重合闸功能
智能断路器的重合闸功能主要是表现在保护功能。设备终端具备重合闸软、硬压板；断路器自带重合闸硬压板断路器；内置重合器功能，可以在较大程度上降低由于瞬时性故障而导致的停电故障，全面提升供电可靠性。
1.5定值管理功能
智能断路器的定值管理功能主要包括远方保护投退、远方重合闸投退、远方定值设置并形成定值档案
1.6安全防护功能
在断路器馈线终端内嵌安全芯片可以防护信息安全，该项功能实现包括双向身份认证，遥控、参数配置等在内的数据加密保护和签名验证。
1.7数据通讯功能
智能断路器中的馈线终端能够支持多种通讯方式，例如无线公网、微功率无线LORA以及光纤等，并且具备丰富的通讯规约。
3.8电源管理功能
该项功能能够确保智能断路器实时监测工作电源，无缝切换后备电源；监测后备电源状态并且实现异常告警功能。
2.智能断路器在10kV线路中的应用特点
10kV线路的供电方式主要是辐射型，而近年来通过城市和农村电网的不断改造，10kV线路的防雷、抗台风等能力都有所提高，但值得注意的是，随着我国经济和社会的高速发展，城乡用电负荷急剧增加，这使得10kV线路的事故发生率不降反增，因此如何提高10kV线路的供电可靠性成为10kV线路建设和改造的重中之重。
将智能断路器应用于10kV线路后，当10kV线路发生故障时，可以确保快速地切除相关线路和设备，缩小停电范围以最大限度减少故障的影响。它和普通的断路器相比不仅功能多，在使用的过程中很安全而且还有美观点缀的作用。智能断路器在配电网中的优越性主要体现在：首先当线路出现故障时，智能断路器可以正确的通断，有效的将故障线路进行了隔离。其次是智能断路器在配电网中应用可以有效的减少停电的范围，提高线路供电的可靠性。再次，智能断路器可以将线路中出现的故障及时准确的反馈给电力工作人员，这时他们可以对线路进行及时有目的的维修，减少停电的时间，进而将对人们造成的损失减少到最小。最后通过智能断路器的作用可以实现对于配电网络的监测和控制，并达到“四遥”的功能。具体说来，智能断路器在10kV线路中的应用具有如下特点：
第一，将智能断路器应用于10kV线路后，能够改善10kV配电网线路树故障导致的接地故障点查找难度大等问题，实现故障范围的精准定位，从而快速地隔离接地故障设备或线路。
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第二，将智能断路器应用于10kV线路后，能够改善10kV分支线路故障越级跳闸现象的发生，10kV分支线路出现故障时能够快速、正确且可靠地隔离故障设备或线路。
第三，将智能断路器应用于10kV线路并采用在线监控装置后，能够对故障线路进行自动隔离，不仅减少所需维修人员的数量，还减少了维修资金，从而为供电公司带来巨大的经济效益。
2智能断路器在10kV线路中应用案例
2.1线路基本情况
10kV某线路由35千伏某变电站出线，线路全长45.157千米，其中：主干线长度9.99千米、导线型号为LGJ-120、JKJY-120；支线长度35.167千米、导线型号为LGJ-120/35，JKJY-120/70；该线路1995年6月投运，由某供电所负责运维。
2.2故障原因分析
2019年，10kV某线路故障10次，其中，全线停电6次，支线停电4次。故障类别主要为：配变故障2次，断线掉线1次，鸟害1次，树障1次，用户影响1次，跌落烧损、倒杆各1次，避雷器1次，未查明原因1次。6次全线停电中，故障位置均位于支线上，但变电站断路器动作切除故障。
经分析，10kV某线路支线断路器不是智能断路器，干线4台断路器中仅有一台为智能断路器，由于断路器定值设置不合理，造成支线故障越级跳闸，变电站出线断路器动作。
2.3现场治理过程
（1）智能化改造
2018年12月某供电公司运检部对某线路进行智能化改造。改造后，某线路干线共有4个断路器，其中智能断路器3台，保护定值整定2台，未整定1台（未整定原因为干线102号杆装置黑屏），SF6断路器1台。1#支线、2#支线、3#支线、4#支线4个支线断路器更换为智能断路器。
（2）保护定值整定方案
10kV线路结构：主网出线断路器---线路分段智能断路器---线路分支智能断路器，依据线路三级断路器节点的划分，相应设计出三级保护的配置关系，分支线路的故障由最近的分支断路器隔离，主干线路的后段故障由分段断路器隔离，主干线路的前段故障由主网断路器隔离，方案如下。
（1）10kV线路主网出线断路器：电流I段按躲分段智能断路器整定，电流数值需要考虑主网站内主变的承载力，时间0s；电流II段按对线末至少有1.3倍的灵敏度整定，且和主网站内主变10kV低后备限速反配合，时间0.15（0.2）s。
（2）分段智能断路器：仅配置一段式电流保护，按躲过干线实际最大负荷电流，可靠系数为1.5整定，时间0.1s，与分支智能断路器0s一段式电流保护配合，与主网出线断路器的电流II段反配合。
（3）分支智能断路器：仅配置一段式电流保护，按躲过支线实际最大负荷电流，可靠系数为1.5整定，时间0s。
根据方案，需要确定智能断路器所带负荷。
统计各断路器所带变压器的负荷，专变的负荷较为固定，公变负荷按照夏季最大负荷进行统计（PMS系统—线路运维管控—公变最大负载率分布），确定智能断路器所带负荷。
2.4保护定值整定成效
2019年1-12月10kV某线路变电站出线断路器跳闸6次；线路支线故障4次；
2020年截至目前10kV某线路变电站出线断路器跳闸0次，线路支线跳闸5次；智能断路器能正确动作，切除故障。
3结束语
总而言之，智能断路器在10kV线路的实际使用的过程中，不仅能够有效的保证10kV线路供电的安全性还能够保证10kV线路供电的效率和可靠性，给企业带来了良好的经济效益。智能断路器在10kV线路中的优越性将决定其对于其他10kV线路断路器的替代，同事也相信智能断路器会成为以后整个10kV线路供电系统和管理系统的重要的基础设施，应用前景非常的广阔。
参考文献：
[1]董婧.智能断路器的特点在线路自动化中的应用研究[J].科技创新导报，2017，14（20）：11-12.
论文作者:张军
论文发表刊物:《中国电业》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/26
标签：断路器论文; 线路论文; 智能论文; 故障论文; 功能论文; 支线论文; 电流论文; 《中国电业》2020年第1期论文;