智能断路器在10kV线路中的应用研究

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　　摘要：本文将从智能断路器的概述出发，对 10kV 线路中智能断路器的安装、选择、故障判断进行分析研究，希望为相关人员提供一些帮助和建议，更好地应用智能断路器。
　　关键词：智能断路器;10kV线路;互感器
　　随着配网自动化建设步伐的加快和对供电可靠性的要求越来越高，柱上智能断路器在10 kV线路中得到广泛应用。但是，由于目前智能断路器生产厂家众多，设备型号、性能、参数、内外部结构等存在很多差异，所以在设备安装、日常运行维护、故障分析判断上也存在很多差异，在实际使用过程中存在接线不正确、定值计算录入错误、故障信息难以查看等问题。
　　1.智能断路器的概述
　　智能断路器的机构处在断路器正面，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.智能断路器的安装
　　应根据日常的故障情况统计分析判断，将智能断路器安装在故障率高的地段或区域。安装高度要根据厂家说明书要求，结合实际地理位置和操作需要等确定。在智能断路器安装过程中，必须配置线路电压互感器（有些厂家出厂时已经配好），电压互感器的作用是提供220 V保护装置电源和测量用100 V电压，所以在安装过程中一定要接电源侧，一般取两相电压（线电压），同时把二次线接入保护装置。安装多台时要做好相互配合，分级管理，如有条件可在线路的每条分支线首端各安装一台，把故障控制在各分支线，进一步缩小停电范围。
　　3. 保护测控装置
　　每一台智能断路器都配有一台保护装置，实现保护、测量、控制功能。保护装置箱一般和断路器安装在同一电杆上，通过出厂时配好的连接线连接。保护装置箱为全封闭式，保护装置可实现过流三段、重合闸、过负荷等保护，测量可采集电流、电压、有功功率、无功功率等，同时还包括一些故障报警信息等，操作面板可以通过液晶显示器进行查看和录入数据，操作面板有运行指示灯、告警灯，配有各种操作按钮，实现对断路器的控制。
　　4. 电流互感器的选择
　　智能断路器出厂时一般自带三相电流互感器，电流比设计有单变流比、双变流比、三变流比。一般三变流比比较灵活，常用有 100（200，300）/5，200（400，600）/5等，能够满足大多数线路使用。可以根据运行负荷选择变流比。改变变流比的方法很简单，按照说明书改接二次线即可实现，抽头一般设计在断路器的侧面。变流比变更后，有条件的可以进行传流试验，确定无误后即可投入使用，并对保护装置内的电流互感器变流比系数进行修改，以便正确测得一次电流。
　　5. 定值录入
　　智能断路器的定值非常关键，定值的合理与否直接关系到断路器能否准确切除故障点并保证无故障设所以智能断路器一般不投入重合闸，如果出现速断动作，两台断路器同时动作的情况，变电站总保护的重合成功率是很高的。为了更有利的配合，也可以将变电站的总保护改为瞬时速断、限时速断、定时限过电流，这样更有利于下级保护的配合。
　　6. 定值计算
　　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。
　　7. 故障后的分析判断
　　故障动作后，首先查看智能断路器是什么保护动作。通过事件记录、事件查询菜单查看是相间故障还是过流故障，以及动作报文里面动作时间、动作电流、动作类型等。根据这些信息判断是近距离短路，还是远距离短路，帮助确定故障点，快速准确找到故障点，并在短时间内消除故障，恢复供电。
　　8.日常检查维护
　　平时要定期检查智能断路器工作状态，检查电源小型空气断路器是合还是分，电源指示灯是否亮着，液晶屏是否老化，数据显示是否正常，动作指示灯、运行指示灯显示是否正常，断路器弹簧储能机构是否有未储能或储能不到位情况，断路器的分合指示位置正确与否等。这些日常的检查维护，可确保智能断路器在故障时能够可靠、快速、准确切除故障，确保无故障设备安全运行，发挥智能断路器應有的作用。
　　9. 结束语
　　总而言之，研究 10kV 线路中应用智能断路器的主要策略具有十分重要意义。相关人员应对当前智能断路器概况有一个全面的认识，通过电流互感器与保护装置、维护检查与判断分析、智能断路器安装、定制录入与定值计算，让智能断路器得到 10kV 线路更好的应用，从而推动电力行业的长期稳定发展。
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