自动化开关在基层供电所应用中的问题分析

自动化开关在基层供电所应用中的问题分析

詹朝源

广东电网有限责任公司潮州饶平供电局    515738

摘要：配网自动化是配网未来发展的主要趋势，实现配网自动化，可实现对各种故障进行类型自动分析、故障点自动定位、过负荷监测以及隔离故障点恢复其他区域供电等功能，缩短停电时长，从而提高供电的可靠性。本文介绍了自动化开关的组成、保护类型与具体作用。并从技术角度和人为角度两个方面分析自动化开关在基层供电所应用中存在的问题。技术角度的问题主要集中在相关电力设备故障、电力设备在恶劣环境中适应性差、通信信号问题等。人为角度的问题常出现在对自动化开关的施工和验收上。

关键词：自动化开关；基层供电所；问题分析

前言

配网自动化是配网未来发展的主要趋势，实现配网自动化，可实现对各种故障进行类型自动分析、故障点自动定位、过负荷监测以及隔离故障点恢复其他区域供电等功能[1-2]，缩短停电时长，从而提高供电的可靠性。在自动化开关大规模投入应用的时候，一旦发生线路故障，供电企业基层供电所的配电运维人员将不再像无头苍蝇一样大范围地毯式进行故障点排查，而是能够依照自动化开关的定位功能，缩小排查范围，集中人力进行故障抢修，从而提高基层配电运维工作的效率，减轻配电运维人员的工作压力，甚至得以优化一定的人力资源配置。但目前基层供电所自动化开关的建设与投运并非一帆风顺，经常出现各种技术上和人为上的问题。本文结合实际工作经验，从技术角度和人为角度分析自动化开关在基层供电所应用中存在的问题。

1  自动化开关概述

目前投运至基层供电所的自动化开关是以断路器为核心，保证线路故障时能快速切断故障电流保护配电线路的安全，再辅以通信技术以及采用高阶算法远程对整个配电系统进行实时监控，从而实现对配电线路故障类型的识别，并自动判断故障区域，隔离故障源，恢复其他区域的供电。自动化开关按设备的安装位置可大致分为三部分：柱上自动化设备、自动化分接箱以及主站系统。柱上自动化设备主要由开关本体（即断路器）、电压互感器、电流互感器、隔离开关、避雷器、接地装置、控制箱等一次电力设备以及二次电缆组成[3]。自动化分接箱主要为二次设备，包括馈线自动化终端、各类开关以及各类压板，可对自动化开关的保护类型、整定值、投切模式进行选择设置。主站系统是自动化开关的远程控制系统，包括GIS系统以及配网运行管理技术支持平台，能够查看配网自动化开关的报警以及动作记录，通过相应分段断路器和联络断路器的投切判断故障源所在地以及隔离故障源。自动化开关保护功能多样化，可根据需要选择相应的保护类型，常见的保护类型有：电流速断保护、过流保护、零序电流保护以及重合闸等。

2  自动化开关在基层供电所应用中的技术问题

自动化开关在基层供电所应用中存在许多技术问题，主要集中在相关电力设备故障、电力设备在恶劣环境中适应性差、通信信号问题等。

电力设备故障是现阶段基层供电所自动化开关运行问题的一个要因。目前供电企业为节约投资成本，在基层供电所自动化开关投建中多数采用在原本电力设备的基础上进行改建，这种作业方式虽然节省了部分投资，但却将原本老旧设备的缺陷、隐患转嫁到自动化开关上，诸如开关操作把手老化、储能机构损伤、隔离开关或者避雷器本体损伤、控制箱内部部件损坏等[4-5]，这提高了自动化开关的异常几率。

通信问题是基层供电所自动化开关运行问题中的另一个要因。基层供电所部分管理着山区，山区地区的通信信号较弱，有些地方甚至是信号死区，完全无法进行通信。建于山区的自动化开关，经常因为信号问题出现与主站的配合存在时差的问题，这可能造成主站对故障范围的预估失准，增大后续运维抢修的难度。更有甚者，由于信号死区的存在，当在死区中或者通信信号极弱的自动化设备与主站失去联系后，会造成本身自动化开关的拒动和相应自动化开关的误动[6]，从而扩大停电范围，增加受损面积，造成更严重的经济损失。

电力设备在恶劣环境中适应性差是造成基层供电所自动化开关问题的原因之一。基层供电所中一部分位于偏远山区，这些山区除了通信信号差之外，所处的自然环境也是非常恶劣，特别是山区地区多雷雨天气。雷电是影响电力设备安全的重大隐患，无论是直击雷还是感应雷，都将在电力线路上产生一个巨大的感应过电压，这个过电压进而引起巨大的雷电流，雷电流对电力设备的冲击伤害及其巨大，其中相比于一次设备的耐受能力，二次设备受雷电流的摧残更加严重。二次设备多为精密电子仪器，所能承受的电流强度极低，虽然雷电流经过互感器降压降流，但其强度依旧足以摧毁二次设备，在避雷器无法及时排除雷电流的情况下，二次设备将优先受创。

3  自动化开关在基层供电所应用中的人为问题

人为因素是造成自动化开关运行问题的另一个主要问题，常见的人为因素常出现在对自动化开关的施工和验收上。在施工过程中，部分施工人员极不负责任，将控制箱下的航空插头随意插入控制箱，这种做法一是不正确的插入造成航空插头损坏，后续只能直接更换无法修复，二是航空插头的随意插入，造成零序电流的检测线路中流过相电流，这将造成相应自动化开关误判为线路存在永久性接地故障，将造成自动化开关跳闸造成不必要的停电事故。再者是验收自动化开关的过程中电流整定值设置错误设置偏小，特别是电流速断保护整定值设置偏小，这种情况当线路负荷正常大量投入使用时，容易造成自动化开关误动，从而造成不必要的停电事故。除此之外，自动化开关验收中二次侧空气开关未合闸将造成备用电源损坏的隐患。自动化开关二次侧内部自备备用电源，原本备用电源仅用于停电时备用，但在二次侧空气开关未合上时，备用电源充当主要供电电源，长久之下，备用电源将受到损坏，造成自动化开关的一大隐患。

4  总结

本文简单介绍了自动化开关的组成、保护类型与具体作用。并从技术角度和人为角度两个方面分析自动化开关在基层供电所应用中存在的问题。技术角度的问题主要集中在相关电力设备故障、电力设备在恶劣环境中适应性差、通信信号问题等。人为角度的问题常出现在对自动化开关的施工和验收上。目前供电企业对于基层供电所的自动化建设与应用还处于起步阶段，技术上和人为操作上仍然存在种种问题，为做好自动化开关应用的推广工作，必须提高自动化技术创新和加强运维人员相关技能水平，才能更好的将自动化技术应用于实际工作，缩短停电时间，提高供电的可靠性。

参考文献：

[1] 王琛,锺议苇,李民强,等. 配电网新型自动化开关故障定位的研究[J]. 电工技术,2023(8):158-160.

[2] 邹璇,张乐迪,刘睿琦. 论智能配电网自动化开关在配网调度的应用[J]. 电力设备管理,2022(16):99-101.

[3] 李燕馨,李紫龙,舒艳杰,等. 馈线自动化开关自动布控系统研究[J]. 电工技术,2020(18):73-74,77.

[4] 刘绚琛. 配电网自动化开关故障的处理及预防措施[J]. 光源与照明,2022(7):183-185.

[5] 陈志锋. 自动化开关在配网故障中的应用分析[J]. 百科论坛电子杂志,2020(8):1756.

[6] 姚冠伦. 浅析配网自动化开关拒动原因[J]. 科学与财富,2016(9):685-685,684.