配网智能开关运维管控及深化运用

国网武义县供电公司 林 军 钟 超 陈迪忠

智能开关在应用初期安装的数量较少，主要是由专业管理人员推动安装和运维管理工作，现场安装验收和异常处理等基本都由专业管理人员到现场指导进行。今年来省公司大规模推进智能开关运用，管理上的问题逐步显现：一是智能开关安装规范、管理流程、整定流程等环节未适应现代管理体系；二是缺乏相应的安装标准和规范；三是目前用户对供电可靠性要求越来越高，原有保护方案已不适应目前电网的可靠性要求。

1 主要开展的工作

公司立足于县域10kV 配网结构和管理现状，从快速完成故障隔离、缩小停电范围、提高供电可靠性的角度出发，探索和应用在技术上较为有效的技术手段。经过对10kV 配网智能开关功能等分析和调研后，开始大规模推广应用步伐，并在推广中不断积累应用和运维经验，设备管理上得到了加强，安装应用方案上得到了拓展，有许多良好的做法值得总结，确保了设备可靠运行和发挥更大的作用[1]。

1.1 完善制度规定

经过对配网智能开关管理中存在的问题分析，有针对性的在使用范围、安装投产、运行管理和定值管理四方面制定了相关的管理要求，落实运检管理、调度管理和业扩管理之间的管理流程，并对这单一设备以正式行文的方式明确管理要求，下发了《配电网继电保护整定及运行管理规定》、《10kV 智能开关运行管理规定》等管理制度。安装前要求安装人员了解设备结构和掌握安装要求，投产前必须完成相应的一二次部分交接试验项目，以及完成相应的保护定值整定和调试工作才允许投产。运维管理上明确开关本体和控制器运行状态巡查要求，对分闸原因判断和处理等做出要求。保护定值管理纳入了调度继保管理的范畴，定值计算和整定单执行等工作与变电类设备继电保护整定单同等流程管理。同时加强了对配网运检人员的培训工作，分批次完成所有人员的现场实物培训。

1.2 优选应用方案

智能开关除常规应用于10kV 分支线路和高压用户的分界点处的方案外，针对农村10kV 线路运行状况、供电半径和结构布局等不同情况，考虑上下级保护配合和故障隔离范围，比较和筛选不同的应用方案，并最终形成了科学合理的应用思路和原则。

一般的农村10kV 线路对有一定供电配变台数的10kV 分支处和线路末端安装智能开关，对负荷小、供电半径较长的10kV 线路则采取不同的装设方案。如地处武义电网东南部山区的新宅镇由于无较近的变电所布点，原由从距其镇区约为8km 左右的35kV 徐村变两条10kV 线路出线供电，供电半径达到26km，线路总长达到了73km。对两线主线路采用三级分段、加装智能开关，在比较分散的小分支或往年故障率较高、线路通道不良的分支线路，为减少故障点查寻范围采取了小分支加装智能开关，分支开关与主线开关串联安装，前后级开关设置电流、零序保护动作时差，通过保护选择性的情况下，实现跳闸情况，基本判断和确定故障区段，改变以往10kV 配网装备上类似电杆加导线和令克的简陋状况，极大地提高了供电可靠性。

1.3 优化配网保护定值设置

智能开关大规模运用之初，为了便于故障判别，公司要求运行人员将智能开关的重合闸退出运行，但目前用户对供电可靠性要求越来越高，已不适应目前电网可靠性的要求；同时当分支故障后，造成串联的多个智能开关同时动作。

一是对变电所10kV 出线保护时限延长，过电流保护时间由0.5秒延长至1.1秒，限时速断保护时间由0.2秒延长至0.5秒。对主线上的智能开关的整定原则为：主干分段开关采用阶梯式电流保护，从时间上、电流值上配合，主干断路器3～5个较宜，开关时间值调整一致或级差调整为大于等于150ms；分支线路配合前一级分段开关的定值、电流值的设定可根据负荷情况按照躲过负荷启动电流和两相末端短路值来设定；计算出来的定值要保证低于变电站出线开关的定值；要根据配网管理系统的潮流以及负荷分布进行实时调整。

二是扩展保护功能。由于变电站出线开关不具备单相接地故障保护跳闸功能，后台接地选线功能正确率也较低。经过统计分析历年来10kV 配网故障，单相接地故障频次远高于相间短路故障，特别是山区10kV 线路通道中树木等高杆植物碰线造成的接地故障较多。为此充分扩展保护的零序功能，当分支线路内发生单相接地故障时，控制器检测到零序故障电流后启动延时计时，在计时超过零序保护动作延时时间设定值后执行保护动作，控制器令开关迅速分闸、切除界内故障。

三是投入重合闸功能，分支线路故障时能及时地将故障线路隔离，保障了主供线路的继续运行，为方便运行人员查找故障，对重合闸功能退出运行；但像山区长线路其故障基本上为瞬时性故障，而串联线路上多达4个智能开关，可将后侧2个开关重合闸投入，减少供电所查找故障的次数。

1.4 深入开展隐患排查与治理

一是加强运行维护管理。投产后的智能开关，运行单位应建立设备台账并保存保护定值整定单备查；应按线路巡视检查周期开展定期巡查工作，检查内容如下：开关本体和控制器外观是否良好；各部位连接是否紧固，接头有无过热现象；开关指示状态是否正确，是否已储能；控制器告警指示灯有无闪烁告警；接地装置和避雷器等附属设备是否完好。开关保护动作跳闸后，应从控制器抄录故障情况，对开关后侧线路设备进行巡查，隔离故障点后才能恢复供电。开关分合失灵或异常动作，应及时向主管部门报告，并进行定值核对或后台数据采样等分析。

二是规范配网设备故障分析和信息收集。故障发生后，运行单位应对故障进行科学、认真的分析，查找故障发生原因、落实下一步控制措施，在故障发生后3个工作日内运行单位按规定格式向主管部门和上级单位提交故障分析报告，并针对重复障碍的10千伏线路编制“一线一案”，全面开展综合治理工作。开展智能开关红外测温和负荷高峰时段的特巡检查，发现接点发热或开关本体温升异常的隐患时及时组织处理。建立开关故障跳闸记录，对连续发生两次及以上跳闸的开关立即组织分析排除故障，发现由于开关质量原因引起的应立即进行更换，并填报技术监督报告和质量事件，通知厂家处理，提高设备运行质量。

三是加强用户侧设备管理。根据用户设备无人管理、管理不良、易越级跳闸的特点，在用户分支线路安装智能开关，降低用户内部故障对配网影响，防止用户设备故障越级引起线路跳闸、接地。对发生故障的用户设备，应监督用户开展全面设备试验检修后方能恢复送电。发生用户设备故障越级引起线路故障2天内，由营销部门牵头进行故障分析，提出落实改进措施。

2 结语

通过采用完善制度规定、优选应用方案、优化配网保护定值设置、深入开展隐患排查与治理，通过配电自动化主站系统的建设，实现了实时在线查看电流电压数据和开关位置实时状态，方便了监控人员和运行人员随时了解线路运行状况，较少的投资和简洁的接线显著提升了配电网智能装备水平；智能开关故障准确隔离的功能无疑缩小了故障巡查范围，提升了配网运检效率；智能开关通过分段隔离，变电站侧开关跳闸次数明显减少，配网一类障碍率在较低的水平，在金华各县市公司位列首位；减少了故障点不明情况下的分段试送造成反复停电等情况发生，尽可能地减轻了较大范围停电和频繁停电对供电服务的影响，提升了供电服务的质量。