众所周知,配电网架空线运行着各种一次设备,包括柱上断路器,由于控制器与负荷开关构成分段器,控制器与断路器构成重合器,所以应对柱上一次设备加以分析。就我国大部分地区而言,架空线柱上开关多以断路器为主,且负荷开关大多被断路器所取代,所以对于不一样断路器的结构和特征应该多加研究。通常为了更好的提高分段能力,柱上断路器应该采用线气体解决相同绝缘,缩小体积。另外,因为真空负荷开关与断路器开关的价格基本一致,二者结构也类似,所以能使用真空断路器取代线.电力系统中配电网络自动化的意义
电力系统的组成环节一般有发电、输电、变电和配电等,其中前三个环节的监视、控制及管理属能量管理系统EMS,最后一个环节属配电管理系统DMS。EMS通常有监视控制与数据采集SCADA、管理信息系统MIS、自动发电控制AGC及其它应用的EMS高级应用软件;DMS通常有SCADA、负荷管理LM、负荷控制、设备管理FM、故障管理、GIS、AM等。EMS与DMS的共同点为二者均以SCADA系统为起点,但不同点在于因为电力系统没有“仓库”,一般一次性完成发电、供电、用电等,但二者的分工却不同,然而对于较小孤立系统来讲,可以将二者视为一体。另外,就供电网络结构而言,DMS与配电网络自动化DA的关系较为密切,一般有变电站自动化和馈电线自动化,而后者又可大致分为住上馈电线自动化和电缆馈电线进口开关设备
1)电流互感器二次电流根据1A设计,通常为600/1和1000/1两种;
国产开关设备的优点是其设计制造是根据国内电力系统的使用特点进行的,一般会用弹簧操作机构,能够直接进行手动和电动分合闸操作。电流互感器二次电流根据5A设计;可设为多组、多变化,利于满足继电保护、遥测、计量的不一样的要求。但其缺点在于开关内部多采用空气绝缘,其安全性易受周围环境的影响,且没有专用的操作控制箱,依靠A、C两相的电流脱扣器实现继电保护,所以不能够实现继电保护的上、下级合理配合,易造成开关的误动和拒动。
在配电自动化技术的研究和应用日益发展的当今社会,智能开关设备的应用逐渐增多,线路故障的监控技术水平及其产品功能质量水平也慢慢变得高,虽然取得了一定成果,但是因为我国的实际国情和配电网结构的多样化与复杂化,与欧美等发达国家相比,我国供电系统的可靠性仍存在不少问题。所以,为了加快提高电网供电的安全性、高效性、自动化水平,我国各个相关研究机构、制造企业和供电运行单位纷纷开展探讨实用性和因地制宜技术的研究。就目前的现状而言,我国多数中小城市的配电线路装备技术水平尚处于起步阶段,尤其是对小电流接地系统中占线路故障比例较高的单相接地故障的应对方案,依然没有较为满意的措施,对于用户侧线路及设备的管理也没有一套完整系统的技术措施。目前相关专家普遍较为接受的是杨绍军在《基于智能开关设备的配电网线路自动化技术》中提到的一种基于智能开关设备的配电网线路故障处理方案,这种方案通过简单实用的办法能够实现对于线路相间短路故障尤其是单相接地故障的区域定位、隔离和非故障区域的恢复供电。其主干线路分段开关的组成原理见图2所示。
断路器具有强大的灭弧能力,可以关合、切断故障电流,配合含微机保护的控制器可以在一定程度上完成对分支线路的保护。重合器的开关本体与断路器几乎一致,仅有的不同之处在于控制器的功能,后者只有控制和线路电流保护功能,其它功能均靠FTU实现,而前者在断路器所有功能的基础上还具备三次以上的重合闸功能、多种特性曲线、程序恢复功能、自主判断功能等。负荷开关可以关合故障电流,开断额定负荷电流,一般作为线路的分段开关,且造价较低。
当今的负荷开关有真空负荷开关和产气式负荷开关这两种,从结构上可大致分为敞开式与箱式两种,其中前者负荷开关的总体布局类似于隔离刀闸,在分闸过程中串入灭弧装置,一般来说包括真空灭弧室和产气式灭弧室两类,通常以真空灭弧室为主流;后者一般会用SF6气体绝缘,由于隔离刀闸、真空灭弧室和操作机构均被密封在充满SF6气体的箱内,所以耐腐性较好,操作机构也不会由于外界气候的影响而产生锈蚀。除此之外,因为敞开式负荷开关的多数元件被在户外,如果金属件防腐蚀处理地不好,在运行中很容易出现锈蚀或机构卡涩等问题,所以外界环境较差的地区不利于用这种类型。
作为一种无灭弧装置的开关设备,隔离开关一般被用来断开没有负荷电流的电路,为了能够更好的保证其他电气设备的安全检修,在分闸状态时会有明显的断开点,在合闸状态时能够最终靠正常负荷电流及短路故障电流。由此可见,只有在电路被断路器断开的前提下,隔离开关才可以实施操作,禁止带负荷操作,避免引起严重的设备和人身事故。必须要格外注意的是隔离开关的直接操作有着严格的要求,即只有电压互感器、避雷器、励磁电流少于2A的空载变压器,电流少于5A的空载线路才可以,而且一般与断路器和负荷开关配合使用。
【摘要】首先介绍了智能开关的特点与配电网络自动化中智能开关的选择,针对智能开关在配电网络自动化中的应用为研究对象,旨在为配电网络自动化的相关理论和实践提供参考。
随着社会的进步,计算机技术、信息传感技术、通信与数据存储技术、微电子技术等应用不断在发展,在这种大环境下,高性能和高品质的开关设备也在市场的需求下逐渐趋于智能化。过去传统的配电系统因为其功能较为单一而不足以满足当今用户各种各样的需求,所以各个制造厂家在智能配电技术的引导下陆续研发出了智能化的开关柜和相应的配电系统,这种系统不但可以集整个变电站的保护、控制及监控为一体,而且还可以为变电站的广域监测和断路系统做好的准备。随只能电网的发展,其设备的技术水平必将飞速增长,逐渐实现一次设备加上内嵌的包含状态检测单元的智能组件,再加上外置的一个或者多个智能组件的方案。