智能断路器在10kV线路中的应用

2019-11-30孔德亮

电子技术与软件工程 2019年2期

文/孔德亮

科学技术水平的不断提高使得智能断路器得以大量应用与发展，作为全新的一种电气设备，智能断路器能够对低压配电网络进行全面控制与保护，其中，柱上智能断路器指的是在室外电气相关设备安装的断路器，如室外的电线塔等设备，其应用与普及极大地增强了配电网络稳定性和安全性，由于10kV线路非常普遍，因此将智能断路器应用到10kV线路中具有一定现实意义。

1 当前智能断路器的概况

通常来讲，智能断路器的结构处在断路器正面，且机构为自由脱扣器的五连杆机构，对贮能形式进行了设计。在使用智能断路器的时候，机构通常在预贮能部位，当断路器收到合闸命令后，断路器闭合可以瞬时完成。从工作原理上看，智能断路器主要为新型传感器、计算机技术、微电子技术共同构建的断路器全新系统。数字化控制和全新传感器相结合，对运行的数据进行独立采集，能够将设备中存在的故障与缺陷充分检测出来，当缺陷将要变成故障以前把报警信号发出，从而让工作人员及时制定并实施措施防止再次发生事故。智能断路器将机械储能变成了电容储能，将机械传动变成了直接驱动，具有非常高的系统可靠性，真正实现了电子操作，有效解决了传统断路器中存在的多种问题。

2 10kV线路之中应用智能断路器的主要策略

2.1 智能断路器的电流互感器与保护装置

（1）在出厂智能断路器时，通常会带有电流互感器，主要的电流比设计包括三变流比、双变流比与单变流比。相比之下，最灵活的是三变流比，100/5和200/5使用最多，能够充分应用到10kV线路中。工作人员可按照运行的实际负荷对变流比进行选取。要想让变流比发生改变非常容易，只需根据说明书中的流程进行二次线的改接工作即可，通常断路器侧面会进行抽头的设置。当改变了变流比以后，若条件允许，应开展相应传流实验，当确保没有错误后就能够正常使用，可以修改互感器中变流比具体系数，让一测电流的测量更加具有精确性和准确性。

（2）智能断路器会设置相应保护装置，发挥控制、测量、保护等多种作用。一般来讲，断路器、保护装置通常在相同电杆上进行安装，连接时主要使用出厂自带连接线。整个保护装置箱处于全封闭形式，并发挥过负荷、重合闸与过流三段等多种保护作用，对可以采集的无功功率、有功功率、电压、电流等多种内容进行测量，故障报警的有关信息也包含在其中。同时，借助操作面板，能够开展数据录入、数据查看等多种工作，操作面板上面有告警灯、指示灯，并包含多种操作按钮，可以有效控制智能断路器。

2.2 智能断路器的维护检查与判断分析

首先，在10kV线路进行智能断路器的应用时，工作人员需要对其日常工作状况进行定期维护与检查，观察断路器处于分离状态还是闭合状态、电源指示灯处于亮的状态还是灭的状态、液晶屏有无老化现象出现、显示的是否为正常数据、各种指示灯是否正常显示、弹簧储能是够正常、分合指示是否处在正确的位置等。通过对智能断路器这些方面的维护与检查，能否使故障发生时工作人员可以将故障准确、快速、可靠地排除，让设备安全、无故障地运行，将其功能与作用充分发挥出来。

2.3 智能断路器的安装

在安装过程中，需要判断、分析、统计平常的故障信息，在故障频繁的地区安装智能断路器。具体高度需要按照说明书要求、操作需要、具体位置等信息综合确定。进行安装工作的时候，应对电压互感器进行设置，若厂家事先配好便无需重复配置。电压互感器能够为100v测量电压与220v装置电源进行提供，因此需要对电源侧进行接入，通常采用的是两相电压，然后保护装置中还要有二次线接入。如果要对多个智能断路器进行安装，需要进行分级管理工作，确保不同智能断路器间配合协调，应将智能断路器安装于各个分支线的首端处，从每个分支线入手控制故障，使停电范围大大缩小。

2.4 智能断路器的定制录入与定值计算

2.4.1 在定制录入方面，当前尚未存在统一规范，不同生产厂家有不同的产品

这要求工作人员要将说明书阅读透彻，深入、全面地掌握保护装置中菜单的各项内容、功能，明确什么部分需要录入、修改，尤其是应明确定值为二次值还是一次值。应加强对软压板退出、投入的重视，在投入软压板、定值时应及时保存和检查，若没有发现错误才能够投入正式运行中。若条件允许，应针对部分功能开展安装前的模拟试验，在明确动作准确无误后再开展安装工作，从而使设备的运行更加可靠。

2.4.2 对于智能断路器来讲，其定值极为关键

合理、科学的定值决定了智能断路器是否可以将故障点有效切除，让无故障设备的平稳运行得到保证。同时，计算定制时应加强和出口断路器间有效配合，不可以有越级跳闸的情况发生。当前大多数10kV出线都属于终端线路，而对于末端线路，定时限过电流、瞬时速断是其保护定值。其中，瞬时速断在计算时应将短路电流作为依据，跳闸时限为0秒，定时限过电流在计算时应将最大负荷电流当作依据，跳闸时限为0.3s。应加强和出口保护的配合与协调，时限、数值应比总保护要低。需要注意，若瞬时速断存在较大电流，在动作电流超过智能断路器与变电站的规定，便会引起两个断路器一起跳闸，因此重合闸通常不会投入到智能断路器之中，若有速断动作出现且两个断路器一起进行动作，那么总保护会具有较高重合几率。要想使配合更加高效，应把总保护修改成定时限过电流、限时速断与瞬时速断，从而使下级保护能够更加方便的配合。