10kV配电线路自动化开关应用

袁雅斯

【摘 要】10KV配电线路是配电自动化系统中至关重要的一部分，能够直接影响供电系统的可靠性和稳定性。配线线路自动化是指在原有线路开关的基础上，利用自动化技术进行优化和改造，或者在新建的线路上安装自动化开关从而实现控制目标。通过配电线路自动化开关的应用，能够减少故障对用户带来的影响，在10KV配电线路自动化开关选择和设计过程中，需要结合实际情况进行分析，从而确定开关数量，以达到减少故障的目标，同时降低由于自动化开关数量较多增加线路成本的问题。因此，本文针对10kV配电线路自动化开关的应用进行分析，希望能够为相关人士提供参考和借鉴，从而提高配电自动化系统的稳定性和可靠性。

【关键词】10KV配电线路;自动化资管;应用分析

引言：

10KV配电线路自动化开关的建设和改造，主要是针对当前网络环境复杂、网络线路繁琐的采取的一种优化方式，通过自动化开关，能够准确分析网络线路中主线和支线的实际情况[1]，从而对整个网络线路进行合理控制，由此可见，10KV配电线路自动化开关的应用具有智能化和高效化的优势，能够有效降低故障发生的时间，从而提高网络监督和管理效率。然而，在10kV配电线路自动化开关应用过程总，需要从多个方面进行分析，合理选择开关数量，科学布局，才能够在保证供电质量的基础上获取最大化的经济效益。因此，本文通过对10kV配电线路自动化开关应用进行分析，希望能够为提高配电自动化系统的稳定性和可靠性奠定良好的基础。

一、国内外10kV配电线路自动化开关应用背景差异性

我国当前在用电过程中存在重视发电、忽略用电的线形，导致配电系统以及相关设备相对落后，供电效率和供电质量相对较差，据相关数据统计，电力系统在发生故障时，有90%左右的停电原因是由配电系统故障引发。近年来，我国经济发展迅速，人们在生产和生活中对电能的需求越来越高，全面落实自动化系统已经成为当务之急，通过自动化系统能够在一定程度上提高供电质量。结合实际改造和建设情况可以总结出，电压-时间型分布方式比较适合我国小电流接地的配电系统，这也在一定程度上证明我国已经突破了配电自动化的第一步，为全面实行自动化奠定了良好的基础，而对线路设置自动化开关，能够在保证供电质量的基础上减少经济效益，在保证社会安定的同时促进了社会发展。

然而，我国相对于日本而言，仍然较为落后，日本东芝公司早在1970年便通过设置自动化开关提高配电网系统稳定性[2]，并大力推广和使用，然而，日本却没有对电压-时间型分布方式作出更加深入的探究。

二、10kV配电线路自动化开关布置的具体要求

（一）科学选择10KV配电线路自动化开关数量

线路自动化主要是指在原有线路开关的基础上进行改造，或者是在新建线路上安装自动化开关，从而对网络线路进行合理控制。实践证明，自动化开关的数量与故障影响呈反比关系，也就是自动化开关数量越多，用户受故障影响越小。与此同时，工程成本也会相应增加。然而，10KV配电线路自动化开关数量与用户故障时间二者之间并非线性关系，结合实际情况可以看出，配网自动化系统中主线和支线发生故障具有差异性，因此，对于10KV配电线路自动化开关数量选择的问题，需要结合线路故障的故障率分析，这样既能够减少用户受故障影响的时间，还能够节省建设成本。

（二）10kV配电线路自动化开关布置的方式

自动化开关布置的方式通常有两种，在实际施工过程中，需要结合实际情况进行分析，选择科学、合理的布置方式，具体可以从以下两点进行分析：

第一，电压-时间的布置方式，这种方式需要充分考虑线路长度、用户数量等多方面因素，对于线路中主干线自动化负荷开关进行设计时，可以通过三段一联络的方式进行规划，例如：将线路主干线分成两部分，分别设置一台自动化开关。与此同时，如果线路主干线的长度较长[3]，可以结合实际情况进行分析，适当增加自动开关的数量，通常情况下最多能够设置4台。另外，如果分支线路出现以下几种情况导致供电质量下降，需要在分支线路中单独设置自动化负荷开关，例如：分支线长度较长、故障率较高、设备和线路相对复杂等，相反，如果分支线路供电质量较高，可以在线路设置自动化断路器。

第二，电压-电流型分布方式，这种方式与上文提到的布置方式具有相同点，也需要充分考虑线路长度、用户数量、负荷情况等多方面因素，从而进行分段设置。一般情况下，可以将主线分为2-3个段落，并结合实际情况在每个段落设置线路自动负荷开关。然而，如果通过这种分布方式的设置的自动化开关在变电站开关第一次合闸后，没有检测到故障，此时分闸则会闭锁。即，在变电站第二次合闸时，这时的自動化开关是闭合状态的[4]。然而，如果线路较长，并且出现线路故障出现在末端时，此时受到励磁涌流的影响，会使变电站段出现故障问题，从而导致整个供电系统缺乏稳定性和可靠性。因此，在主线、支线较长的前提下，并且需要分为5段以上时，需要在主线分段设置一台断路器，通常情况下断路器需要设置在主线前三分之一位置。通过这一操作，能够有效减少故障情况，也能够降低变电站开关跳闸 次数。除此之外，供电系统设备陈旧、支线较长也是引发故障的主要原因，可以结合实际情况设置自动化开关。

（三）科学布置自动化开关的具体方式

通常情况下，在线路中设置真空断路器自动化开关，能够有效减少停电故障，同时减少遍地按照挑战的次数，在一定程度上能够提高供电质量，但是，在继电保护方面，真空断路器自动化开关存在一定缺陷，由于不能够提供网络分级和供电线路功能选择，因此，结合相关规范要求，需要通过合理的供电系统作为支撑，从而提高供电系统整体的稳定性和可靠性。需要注意的是针对同一电压等级，其配电级数需要低于三级。因此，在10KV配电线路中，电力系统在允许范围内对继电保护的技术范围应为2级。如果超过三级需要相对应的取消中间级对上级或夏季的选择。由此可见，在10KV配电线路中设置真空断路器开关[5]，需要按照相关规范严格进行，并且充分满足二级配电需求，结合实际情况分析，通常在每个回路主线和直线上设置一台真空断路器自动开关是最佳布置方式。

三、10kV配电线路自动化开关应用效果

通过设置自动化开关能对变电站出现的频率进行控制：线路开关跳闸是引起供故障中常见的原因，这也是引发停电最严重的一种因素。所以，为了减少故障频率，降低停电次数，需要通过设置分段断路器进行控制，从而实时监测故障波以及故障范围。如果在供电过程中出现开关跳闸的迹象，自动开端会在跳闸前将故障进行隔离，从而降低由于跳闸停电为用户带来的不良影响。

通过设置自动化开关能够提高出现的重合闸效果：分段负荷开关具有分闸闭锁的功能，对供电系统来说，可以有效提高供电时逐级合闸的效率，从而减少故障引发的停电时间。

通过设置自动化开关能够减少电源侧开关频繁操作：在电源侧设置自动化开关，能够减少电源侧开关动作跳闸的频率，从而减少故障引发的停电范围和定点时间。

通过设置于自动化开关能够使系统的通信方式具有灵活性：10KV配电线路自动化开关能够结合实际情况和需求实现合理分配的目标，通过无线、光纤等媒介能够上传开关相关信息，相对于传统运行而言，减少了技术人员的工作量，同时能够提高系统的可靠性和稳定性。

四、10kV配电线路自动化开关应用

随着我国经济的不断发展，科学技术也在不断进步，用户对电能输出的质量和效率也提出了更高的要求[6]，当前，电能在人们生产和生活中成为必不可少的因素，即使是短暂的停电也会为城市带来不安定影响，甚至会造成巨大的经济损失，因此，加大力度优化和改造配电线路是当务之急。结合上文提到的内容，以下对10kV配电线路自动化开关的应用进行具体的分析。

（一）实际案例及分析

如图1所示，是我国某地区改造前的配电线路图，由图可见，支路1-4表示主馈线，支路a＼b表示分支线，断路器的设置是微机保护。

该电路图在改造前，配电线路中任何一点出现故障，都会导致整个电路系统受到停电影响，结合计算可以对受故障影响用户进行计算，可以得出该配电线路在改造前的供电可靠性极低，甚至没有达到供电可靠指标的最低要求，为了能够使该配电线路的可靠指标达到下限，并且有效减少故障时间，提高供电效率，需要通过电压-时间型布置方式加以改造，在改造过程中，还要充分考虑成本问题。结合多年配电网络规划经验以及实际情况进行分析，在增设分段自动化开端数量范围内，增设联络点电压-时间型开关2个，同时，需要在图中3、4的位置增加电压-时间型配电开关，并且需要将断路器设置为二次重合闸。第一次重合闸的时间为15秒。第二次为5秒。

（二）配电线路改造计算结果

方案一，如果结合4个自动化开端的数量进行设置，需要在图中a、b、1、2四处分别设置分段点的开关，同时需要在（3、4）线段处设置联络点开关。此时结合准确的计算能够使配电线系统的供电可靠性达到可靠指标的最低要求。

方案二，为了避免此处出现故障引起的停电，需要在支路1设置供电配电开关，这种方式，不仅能够达到可靠性要求，还能够减少开关的使用数量，从而降低成本支出，为供电企业创造更大的经济效益。

五、结语

随着我国经济的持续发展，科学技术也在不断进步，人们无论在生活还是生产中，对电能的需求都越来越高，电力已经成为社会发展、提高人民生活质量的基础条件。为了满足人们的需求，促进我国经济持续增长，10KV配电网近年来得到了空前的发展，然而，由于传统建设中结构形式、线路分支等方面具有一定复杂性，存在线路长、变压器连接多、结构简单、供电不稳定等情况，导致人们在用电过程中市场发生短短现象。近年来科学技术发展日新月异，配电自动化开关技术得到了广泛的应用，在一定程度上促进了配电网向自动化趋势发展，同时有效提高了供电系统的可靠性和稳定性，因此，本文结合10kV配电线路自动化开关应用进行分析，并阐述充分满足供电质量的同时减少经济效益的相关观点，希望能够为供电企业提供参考和借鉴。

参考文献：

[1]卢锦祥.自动化设备在10kV配电线路故障抢修中的应用研究[J].中国高新技术企业，2015（32）：48-49.

[2]王万晓，胡生彬，戚颖桦.6～10kV架空配电线路分支开关的应用[J].电气应用，2011（19）：32-33+39.

[3]周小龙.铁路10kV变配电所自动化系统的应用[J].科技广场，2015，No.169（12）：89-92.

[4]张宗海.10kV智能化开关在配电自动化中的运用[J].低碳世界，2013（10X）：108-109.

[5]刘岩峥.配电网自动化技术在10kV线路故障处理中的应用分析[J].电力系统装备，2017

[6]梁高原;.10kV配电线路中自动化设备及其对故障抢修的应用研究[J].居舍，2017（28）：148.

[7]金在龙.配电线路自动化系统的应用探析[J].企業技术开发，2014（33）：95-96.

[8]林熠轩.分析10kV架空线路柱上自动化开关的应用[J].华东科技（综合），2018

[9]周燕敏.浅谈配电自动化在配电线路中应用的意义[J].中国科技博览，2015：308.

（作者单位：广东电网有限责任公司湛江吴川供电局）