配電保護自動化中分段器的應(yīng)用淺析

劉喆

摘 要：現(xiàn)社會城鄉(xiāng)電網(wǎng)在不斷的發(fā)展進步，適時進行改造和新建；電子技術(shù)產(chǎn)品逐步向機電一體化的方向的發(fā)展，自動化分斷器就是其中的一種。配電中的自動化是能夠?qū)崿F(xiàn)自動化管理中的一個非常重要的組成部分。自動化能將系統(tǒng)中的故障區(qū)進行隔離，對運行中的系統(tǒng)存在的問題和故障及時的發(fā)現(xiàn)，并且還能對系統(tǒng)中非故障的部分繼續(xù)正常的運作。自動化中的分段器和重合器相互配合對電力系統(tǒng)有保護的作用，所以電力工作人員應(yīng)該對自動化起到格外的重視。

關(guān)鍵詞：配電保護；自動化；分段器；應(yīng)用淺析

中圖分類號：TM762 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）15-0091-02

電力系統(tǒng)隨著科學(xué)技術(shù)的的不斷發(fā)展，新型的機電一體化設(shè)備也在不斷的提高和進步。因為配電的自動化需要大量的機電一體化的產(chǎn)品與電子技術(shù)相結(jié)合，形成高程度的系統(tǒng)自動化和高強度的開關(guān)設(shè)備。主要的自動化產(chǎn)品有：自動分段器、自動配電開關(guān)和自動化重合器，對配電網(wǎng)有保護、自我判斷、檢測和記憶的特點以及執(zhí)行為一體的特點。

1 配電系統(tǒng)保護的功能

1.1 配電自動化系統(tǒng)

在配電自動化系統(tǒng)控制和管理中，配電系統(tǒng)保護自動化是其中的最重要的一個組成部分。配電系統(tǒng)自動化的可以對電網(wǎng)運行的配電系統(tǒng)的運行和負載的轉(zhuǎn)供電進行實時的調(diào)整和變更，還可以對電力系統(tǒng)中的過負載進行檢測，以及對有故障的區(qū)域進行隔離，并且還可以對停電的事故和故障發(fā)生進行減少。

1.2 配電自動化系統(tǒng)的分類

自動化可以通過電網(wǎng)系統(tǒng)自動檢測配電網(wǎng)絡(luò)的負載以及開關(guān)的運行狀況可實現(xiàn)實時操作系統(tǒng)，并且還可以自動分離有故障的區(qū)域，讓沒有故障的區(qū)域繼續(xù)供電，并且還可以自動識別記憶故障。根據(jù)配電的方式和功能來區(qū)分，配電還可分為日本獨立方式和英國、美國方式。機電一體化的功能的重合器和分段器則是英國、美國的方式，如圖1所示。

自動配電的智能開關(guān)則是日本的獨立方式，如圖2所示。

2 分段器的功能及設(shè)計

2.1 分段器的功能

分段器是集線保護、遙控、遙調(diào)、遙測和遙信集于一體的綜合性的自動控制器，分段器不僅可以隔離永久性的故障，還可以消除瞬間性故障的影響，并且還能夠同事在各種規(guī)模的配電自動化系統(tǒng)中應(yīng)用。分段器是一種智能的高壓開關(guān)，一般會安裝在戶外的線路上，這樣就會降低工作率，方便于使用，并且不需要額外的輔助電源，可自動分斷，并且還可以對短路的故障自動記錄次數(shù)。

2.2 分段器的硬件設(shè)計

用單片機為核心，實時控制和采集數(shù)據(jù)為一體的控制器，分段器可根據(jù)時間關(guān)系的不同，兩側(cè)的電壓的不同，可對故障進行隔離和自動的區(qū)分開時間段，能解決目前分段器的存在問題。

分段控制器的呦抗電磁干擾的能力，防腐蝕、防灰塵、防雷電的沖擊、防水，并且還能對低溫的環(huán)境適應(yīng)，判斷能力在整個系統(tǒng)中有相當(dāng)高的準(zhǔn)確力。其中分段器的硬件設(shè)計中還有強大的外圍處理能力和8位CPU為核心的微處理，CPU對信號各種處理后，有測量的功能和各種保護的功能，遙控分兩個部分，一部分是近距離無線遙控接受和伐善完成傳輸和控制信號的當(dāng)?shù)剡b控； 另外一個部分則是通過RSD458等串行通信接口來對上級站發(fā)來的控制信號來接受的遠程遙控。在整個系統(tǒng)中，各路的輸出和輸入都有非常好的隔離，并且還具有很強的抗干擾的能力。

在分段器的內(nèi)部都裝有對線路運行狀況檢測的檢測主回路電流值的電流傳感器，講輸出值送到控制器上，在線路有故障的時候，控制器就可以將保護開斷故障電流的動作次數(shù)進行后備記憶保存，如果記憶的次數(shù)達到設(shè)定的次數(shù)后，故障電流開斷0.1 s左右，自動分閘隔離故障區(qū)段，從而確保后備保護開關(guān)能成功的重合上無故障區(qū)段，將故障停電的區(qū)域限制到最小，對主線路的正常運行能給予保障，如果線路的故障是在瞬間發(fā)生的，那么分斷器可在記憶消失以后自動清零。

2.3 軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件的設(shè)計是根據(jù)電路以及硬件而設(shè)計的，通過對鍵盤控制電路的命令、以及對電源信號的檢測和分段器的工作等都會進入監(jiān)控的相應(yīng)程序中。

3 分斷器的特點以及性能

分斷器是網(wǎng)配設(shè)置，在沒有電壓或者沒有電流的情況下，自動分閘，對有故障的線路并且進行格力，把故障所影響的范圍縮小。

根據(jù)分段器的性能分析，它的主要功能是講配電線路中所存在的問題和故障自主的判斷，并且對這些數(shù)值進行記錄。

在配網(wǎng)的運行中，如果有外界的信號對線路有嚴重的干擾下，就會對配網(wǎng)的運行效率有明顯的下降，并且還會影響到電能傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。

分段器并且的有非常高的記憶效率，能對常見的線路上的故障記錄和儲存，在出現(xiàn)同類的故障時候，分段器就為提供一些數(shù)據(jù)作為參考，單數(shù)如果有特殊的故障的時候，分段器就無法徹底的進行分合操作，可以通過別的相關(guān)裝置來保護，從而對配網(wǎng)的安全運行沒有影響。

4 配電保護自動化中分段器的應(yīng)用

以下主要對饋線自動保護化進行分析。

4.1 在輻射網(wǎng)中分段器的應(yīng)用

在輻射網(wǎng)絡(luò)中，分段器和重合器是相互配合來使用的，根據(jù)電負荷和配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，從而充分的發(fā)揮出分段器的功能。

4.2 在環(huán)網(wǎng)中分段器的應(yīng)用

電力技術(shù)人員對配電網(wǎng)自動化的穩(wěn)定性和安全性已高度重視，在配電網(wǎng)的發(fā)展中，環(huán)網(wǎng)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已占主趨勢。重合器和分段器在環(huán)網(wǎng)中的應(yīng)用，在電路出現(xiàn)的任何一個故障都能檢測到，當(dāng)電壓力值為零的時候就會立即斷開電路的開關(guān)，開始隔離記數(shù)，提供出為故障處理的數(shù)據(jù)。

4.3 饋線自動化中分段器的應(yīng)用

對線路運行中的故障進行辨別，并且對斷開的次數(shù)進行記錄，當(dāng)斷開的次數(shù)一旦達到預(yù)定的設(shè)置的數(shù)值的時候，就會保護配網(wǎng)饋線，分閘操作。隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，對電力的需求也是越來越大，分段器用優(yōu)良的性能在配電網(wǎng)的改造中穩(wěn)定的發(fā)展，最后在饋電網(wǎng)中實現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，并體現(xiàn)在三個方面。

4.3.1 異常監(jiān)測

外界一點的干擾和影響都會影響線路的正常傳輸，嚴重的情況可造成配電網(wǎng)運行效率的下降。比如，在接受信號的時候，線路自身穩(wěn)定性差的條件下，就會減弱信號，不能正確的辨別出信號。分段器在饋線自動化的應(yīng)用中，能夠在電壓或者電流為零的時候，對分閘的操作自動分閘，并且還能將故障隔離起來。對不能修復(fù)的故障，分段器會對故障所在的線路進行隔離切除，來保障其它的線路能夠正常的運轉(zhuǎn)。

4.3.2 自動分閘

自動分閘有故障定位、檢測、轉(zhuǎn)移的功能。自動分閘能迅速的發(fā)現(xiàn)故障并且確定出故障的位置，然后對故障再進行切除和隔離，從而減少故障的危害和影響。配電網(wǎng)中設(shè)備之間的效率和協(xié)作的提高，以及饋線自動化的普及和應(yīng)用。不論哪個設(shè)備出現(xiàn)問題，都會對相關(guān)設(shè)備的性能有很大的影響。自動分閘在分段器中的應(yīng)用，可以快速的分析和定位，并立即對維修人員提醒，對發(fā)生的故障可以及時的修理。

4.3.3 故障記錄

分段器對常見的饋線自動化的故障有記憶的功能，可以準(zhǔn)確的記錄出故障的原因，為以后處理類似的故障的時候可以提供出準(zhǔn)確的依據(jù)進行參考，為處理故障節(jié)省時間。

比如，分段器對某個故障不能徹底的分合，這時候饋線故障就會被其它的保護裝置隔斷，從而，分段器自身就處于原本的狀態(tài)，并且可以記錄故障的全部流程。為后續(xù)處理故障提供出詳細的知道。分段器還可以對故障進行正在處理的數(shù)據(jù)和信號進行判斷。

5 結(jié) 語

分段器在配電保護自動中是較為理想的保護設(shè)備，能夠進行故障記錄、異常檢測和自動分閘，及時對故障發(fā)現(xiàn)并隔離，快速的排除故障、維護電網(wǎng)運行的可靠性和安全性。還可以減少停電的損失，分段器在配電保護自動化中有著相當(dāng)重要的作用，有效提高了配電網(wǎng)的運行效率，所以分段器應(yīng)該受到高度的關(guān)注。

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