胡鳳鳴 秦瀟

(焦作煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司供電工程分公司,河南焦作 454000)

探析自動化開關(guān)在供電線路保護(hù)中的重要性

胡鳳鳴 秦瀟

(焦作煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司供電工程分公司,河南焦作 454000)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和大型工程、企業(yè)的增加,人們對電能供應(yīng)的需求日益增加,供電線路的安全正常運(yùn)行成了現(xiàn)代人生活的必然要求,在發(fā)達(dá)的大城市中尤其如此,供電線路保護(hù)因此愈加重要。自動化開關(guān)對供電線路保護(hù)起到了重要作用,是供電線路正常運(yùn)行的有力保障。自動化開關(guān)提高了監(jiān)控供電線路的效率,減少了人力參與,提高了供電線路保護(hù)的自動化、智能化水平。

自動化開關(guān) 供電線路保護(hù) 重要性

現(xiàn)代社會對于電力供應(yīng)的需求越來越大，供電線路的安全對人們的生產(chǎn)生活至關(guān)重要。然而越是電能需求大的地方，電網(wǎng)供電線路的運(yùn)行壓力越大，出現(xiàn)故障的可能性也越高。當(dāng)前國內(nèi)大部分電網(wǎng)的配線裝備因技術(shù)水平不高而受到限制，針對小電流的接地系統(tǒng)出故障的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單相接地故障的概率，且出現(xiàn)故障后難以有效解決問題。技術(shù)水平有限，導(dǎo)致供電線路缺乏有效的保護(hù)措施，難以對電網(wǎng)供電進(jìn)行有力的管控，給我國電網(wǎng)系統(tǒng)帶來不力影響，阻礙了其發(fā)展。自動化技術(shù)的發(fā)展和在電力工程中的應(yīng)用推動了電力自動化進(jìn)程。自動化開關(guān)在供電線路中的應(yīng)用，不但能通過智能開關(guān)有效處理供電線路故障，還能準(zhǔn)確定位供電線路中出現(xiàn)故障的區(qū)域，并采取區(qū)域隔離措施，避免非故障區(qū)域的供電受到故障影響，電網(wǎng)管理和控制已由傳統(tǒng)的線路監(jiān)測、線路巡查向開關(guān)自動化控制和遠(yuǎn)程管理演變。

1 自動化開關(guān)的主要功能

自動化開關(guān)最重要的功能就是保護(hù)供電線路，此外，還能對線路相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量、監(jiān)控，對線路中發(fā)生的包括故障在內(nèi)的各種情況進(jìn)行記錄，為供電線路的安全服務(wù)。

1.1 保護(hù)功能

保護(hù)供電線路的穩(wěn)定運(yùn)行是自動化開關(guān)最重要的功能。它能及時隔離故障區(qū)域線路，保證供電主線路不受故障影響，提高供電的穩(wěn)定性、可靠性。 重要線路需要自動開關(guān)進(jìn)行重合閘控制。主要的保護(hù)模塊包括三段式電流保護(hù)、方向性電流保護(hù)以及過電壓、欠電壓保護(hù)，它們分別應(yīng)對不同的系統(tǒng)要求。這幾種模式都能在其保護(hù)定值以內(nèi)進(jìn)行再一次分段，設(shè)置普通定值和高定值，發(fā)生嚴(yán)重故障時能加快運(yùn)行速度，保證防誤動能力在低定值時生效。這個快速運(yùn)行的時間可以低至10～30ms，如果帶有時限，則保護(hù)能準(zhǔn)確地按照用戶設(shè)置的時間運(yùn)行。

1.2 測量、監(jiān)控功能

自動化開關(guān)內(nèi)測控系統(tǒng)能測量電流、電壓、功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率等數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行監(jiān)控，一旦數(shù)據(jù)超過限度則自動采取相應(yīng)措施，保證電網(wǎng)線路的安全和正常運(yùn)行。開關(guān)能進(jìn)行就地控制操作，具有多次重合閘的能力，能保護(hù)定值、延時時限的獨立整定，并在以上監(jiān)測數(shù)據(jù)超過定值或時限時采取閉鎖等行為，保護(hù)電路遠(yuǎn)離故障。

1.3 記錄功能

自動化開關(guān)在電網(wǎng)工作過程中，能應(yīng)對各種突發(fā)情況采取必要動作，并將情況記錄下來，便于檢查維修。當(dāng)發(fā)生不同故障時，自動化開關(guān)采取不同反應(yīng)，能記錄故障的類型、時間以及故障前后部分開關(guān)的狀態(tài)等情況，為故障處理和事后的故障原因分析提供參考依據(jù)。

2 自動化開關(guān)類型及其具體功能

當(dāng)前的供電線路保護(hù)中采用的自動化開關(guān)主要分為兩種類型：供電線路主線路自動化開關(guān)和分支線路自動化開關(guān)。這兩者是自動化開關(guān)設(shè)備是最具代表性的自動化開關(guān)。兩者都具有獨立的測控單元，有各自處理故障的方式，相似點在于，當(dāng)發(fā)生故障時，都能對故障線路進(jìn)行及時的切除或隔離，及時保護(hù)供電線路的運(yùn)行。

2.1 主線路保護(hù)自動化開關(guān)

主線路保護(hù)自動化開關(guān)又稱主線路分段開關(guān)，其功能具體包括以下幾點。首先，開關(guān)具有延時性，開關(guān)的任一側(cè)通電后，開關(guān)執(zhí)行閉合指令之前都要先通過測控單元的延時作用，這既能避免一部分供電線路的故障，又能避免通電和閉合誤操作引起的安全問題。另外，主線路保護(hù)自動化開關(guān)具有線路自動分壓的功能。一旦供電線路中某部分發(fā)生失壓情況，自動化開關(guān)能進(jìn)行自動分閘，保證線路中電壓的穩(wěn)定，使電壓不會發(fā)生劇烈變動而損毀線路。在相應(yīng)延時的時間內(nèi)，自動化開關(guān)的測控單元一旦因線路失壓出現(xiàn)故障，開關(guān)就會自動反向閉鎖。負(fù)荷側(cè)受電時開關(guān)不會關(guān)合，正荷側(cè)受電時開關(guān)關(guān)合，繼而開關(guān)會因為線路失壓而自動進(jìn)行正向閉鎖，從開關(guān)原受電側(cè)送電時開關(guān)就不會關(guān)合。此外，主線路保護(hù)自動化開關(guān)還能實現(xiàn)超限電壓下的分閘閉鎖。在開關(guān)受電關(guān)合后的延時時間段內(nèi)出現(xiàn)超出門限值的零序電壓，測控單元會命令開關(guān)跳閘閉鎖，在開關(guān)閉鎖解除之前開關(guān)無法關(guān)合。

2.2 分支電路保護(hù)自動化開關(guān)

分支電路自動化開關(guān)對供電線路的保護(hù)也發(fā)揮著重要作用。首先，分支電路自動化開關(guān)具有過流失壓機(jī)制。即線路中電流量超過設(shè)定限量值時，開關(guān)測控單元會自動記錄過流狀態(tài)，且在線路處于失壓無流狀態(tài)時進(jìn)行自動分閘，保證線路輸電的穩(wěn)定可靠。電流突變?nèi)菀谉龤Ь€路，分支電路自動化開關(guān)的零序過流自動閉鎖操作能避免這一隱患。零序電流出現(xiàn)超出設(shè)定值時，分支線路中自動化開關(guān)的測控單元能在延時時間段內(nèi)執(zhí)自動分閘閉鎖，保證各線路中電流量趨于一致，防止線路燒毀。在開關(guān)進(jìn)行過流分壓分閘操作的同時也會進(jìn)行重合閘延時操作，延時結(jié)束后開關(guān)自動閉合，在此過程中若線路中電流再次超過設(shè)定值，開關(guān)會啟動自動合閘機(jī)制，進(jìn)行自動閉鎖操作。

3 結(jié)語

自動化開關(guān)提高了監(jiān)控供電線路的效率，減少了人力參與，提高了供電線路保護(hù)的自動化、智能化水平。自動化開關(guān)的主要功能是保護(hù)功能，即保護(hù)供電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，還能對線路相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量、監(jiān)控，對線路中發(fā)生的包括故障在內(nèi)的各種情況進(jìn)行記錄，為供電線路的安全服務(wù)。自動化開關(guān)有兩種主要類型：供電線路主線路自動化開關(guān)和分支線路自動化開關(guān)。供電線路主線路自動化開關(guān)具有延時功能、自動分壓功能、分閘閉鎖功能；分支線路自動化開關(guān)擁有過流失壓、零序過流自動閉鎖、自動合閘等機(jī)制。兩者共同承擔(dān)著維護(hù)供電線路平穩(wěn)運(yùn)行，避免線路因各種原因損毀，影響電力供應(yīng)的重任，為人們的生產(chǎn)生活提供必要的能源。

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