（文山马关供电局 663700）
摘要：目前10kV普通断路器的功能较为单一，运维难度大，不能有效地改善配电网的结构，无法满足智能配电网的需求。因此本文将通过分析自动化开关的在配电网结构中的优越性，从自动化开关的结构、工作原理和改善配电网结构方面进行讨论，希望为今后配电网建设工作提供有效的参考。
关键词：自动化开关、智能配电网、自动化终端
普通开关不能实现对设备的远程监视和控制，供电可靠性差，无法满足当前配电网运行发展的需求，自动化开关能实现对设备的远程监视和控制，还可以对故障线路进行有效地识别、故障隔离及非故障区域快速恢复送电，有效保证了配电网的安全稳定运行，改善了配电网结构，同时提高了供电可靠性。
1.自动开关的工作原理
通常将10kV柱上断路器自动化成套设备简称“自动化开关”，自动化开关分为两种类型，电压时间型和电压电流型自动化开关。其工作原理为：1）电压时间型：以电压时间为判据，当线路发生短路故障时，变电站出线开关保护跳闸，线路自动化开关失电后分闸。变电站出线开关第一次重合闸后，线路自动化开关得电后逐级延时合闸，当合闸到故障点后，变电站出线开关再次跳闸，所有线路自动化开关失电分闸，同时闭锁故障区自动化开关合闸；故障隔离后，变电站出线开关再次重合，非故障区段的线路自动化开关再次延时合闸，恢复故障点前段线路供电，如果是双电源供电的线路，联络开关延时合闸，自动恢复故障点后段线路供电。2）电压电流型：自动化开关在单侧来电时延时合闸，在两侧失压状态下分闸。当自动化开关合闸后在设定时间内检测到线路失压以及故障电流，则自动分闸并闭锁合闸，完成故障隔离；当自动化开关合闸后在设定时间内未检测到线路失压，或虽检测到线路失压但未检测到故障电流，则闭锁分闸，变电站出线开关重合后完成非故障区域快速复电。
2自动化开关与普通开关的对比
2.1电网运行方面
自动化开关在电网运行中更稳定、更可靠，自动化开关自带过流保护、零序过流保护和具备重合闸功能，当线路发生短路或接地时，过流保护或零序保护保护动作，将故障切除在小范围内，不影响主干线和其他分支线的供电，扩大了供电范围，使得电网供电更稳定。线路发生瞬时性故障时，重合闸动作，这样供电可靠性比较高，同时零序保护与站端小电流接地选线装置相配合，使电网更能安全稳定地运行。普通开关只带过流脱扣保护，线路发生故障后，要人为地去排除故障，由于过流脱扣的动作时间长，会引起站端跳闸的可能，线路接地时，只能在站端逐条线路排查并切除故障，对电网的稳定性造成一定的影响，同时停电面积较大，供电不可靠。
2.2技术参数方面
自动化开关与普通开关技术参数对比如下：
由上述技术参数可以看出：
2.2.1自动化开关各相导电回路电阻比普通开关小70uΩ，自动化开关的动静触头接触更好，接触电阻小，正常运行工作电流下发热量小，尤其是通过短路电流时，触头不容易被烧坏。
2.2.2自动化开关合闸时间比普通开关短，断路器合闸时间越短触头越不容易被烧坏。
2.2.3自动化开关分闸时间比普通开关短，自动化开关的灭弧性能、真空度越好，在电网运行中可靠性和稳定性就越好。
2.3远程管理方面
自动化开关配备了远方终端，通过电力光纤通信网、无线网或公网宽带与主站配电网自动化系统建立通信连接，实现了远方遥控和远程监视功能。配电网自动化主站和调控中心能实时掌握每一台自动开关的运行情况，发生故障时调控中心能通过定位及时查找和处理故障，巨大地方便了调控人员对配电网的调控和调控管理。普通开关不能实现远程控制，电力调度员不能实现远程监视和管理，运维难度很大。
3.自动化开关的组成及各组成部分的作用
自动化开关主要由断路器、三相五柱式电压互感器、单项电压互感器、配电自动化终端（FTU）、三相一体式隔离开关、跌落式避雷器及自带航空插头的电缆组成。
2.1断路器
断路器结构为共箱式断路器，材料采用304不锈钢，内置3只相电流互感器（600/5）和一只零序电流互感器（20/5），用于断路器的过流保护、零序过流保护、重合闸和闭锁重合闸功能。安装时应注意自动化开关的电源侧（进线侧）方向与实际线路送电（负荷侧）方向一致。
2.2电压互感器
电压互感器配置两只，一只为三相五柱式电压互感器，安装在电源侧（进线侧），采集Uab、Ubc电压（电压比为10/0.22）、零序电压（电压比10/0.1），用于采集电压供远程监视和分合闸功能，一次接线方式为：A级柱接线路A相、B级柱接线路B相、C级柱接线路C相。另外一只为单相电压互感器，安装在负荷侧（出线侧），采集Ubc电压（电压比为10/0.22），用于分合闸功能，一次接线方式为：A级柱接线路C相、B级柱接线路B相，电压互感器与配电自动化终端（FTU）之间采用航空插头连接，不用铺设电缆接线。电压互感器在自动化开关分合闸模式中主要用于检测电压，检测电压与自动化开关分合闸功能的逻辑关系为：1） 失电后延时分闸功能，即开关在合位、双侧失压、无流，失电延时时间到，控制开关分闸；2）得电后延时合闸功能，即开关在分位、一侧得压、一侧无压，得电延时时间到，控制开关合闸；3）单侧失压后延时合闸功能，即开关在分位且双侧电压正常持续规定时间以上，单侧电压消失，延时时间到后，控制开关合闸；4）双侧均有电压时，开关合闸逻辑闭锁功能，即开关处于分闸状态时，两侧电压均正常时，此时终端闭锁合闸功能；5）闭锁合闸功能，若合闸之后在设定时限之内失压，并检测到故障电流，则自动分闸并闭锁合闸，若合闸之后在设定时限之内没有检测到故障电流，则不闭锁合闸；6） 零序电压保护功能，即在设定延时内检测到零序电压信号应立刻分闸，切除接地故障。
2.3配电自动化终端（FTU）
配电自动化终端（FTU）具备“三遥”功能、电压时间型和集中型馈线自动化功能，完成对开关设备遥测、遥信数据的采集，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。终端底部有2个指示灯，绿色指示灯为运行指示灯，红色指示灯为故障指示灯。正常运行时。运行指示灯绿色闪烁，故障指示灯熄灭；装置本身故障时，运行指示灯熄灭，故障指示灯红色长亮；线路故障时，运行指示灯绿色闪烁，故障指示灯红色长亮；开关闭锁在分闸位置时，运行指示灯绿色闪烁，故障指示灯红色闪烁。
2.4三相一体式隔离开关
三相一体式隔离开关，若只有一组隔离开关时安装在线路的电源侧，若有两组隔离开关时，分别安装在线路的电源侧和负荷侧，用于断路器检修或更换时，有明显的隔离点，方便装设接地线。
2.5跌落式避雷器
避雷器采用带脱离器的跌落式避雷器（额定电压17kV），脱离器采用热熔式或热爆式，电源侧（进线侧）避雷器安装在隔离开关和断路器之间，负荷侧（出线侧）避雷器安装位置离断路器越近越好，主要用于保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压和工频过电压的冲击损坏。
2.6电缆
电缆自带航空插头,用于连接一次设备和配电自动化终端（FTU）。
结语
总之，与普通开关相比，自动化开关的推广和运用，使配电网的安全性能、稳定性能和供电可靠性能都得到了很大的提升，同时使配电网实现了智能化，有效地改善了配电网的结构，为国民经济的发展做出了积极的贡献。
参考文献
[1]孙聪,高亮.智能高压开关设备技术研究进展[J].科技风,2018(16):10.
[2]李红青,张志丹,朱吉然,唐海国,龚汉阳,陈幸,凌鸿森.配电网新型自动化开关成套设备测试方法研究[J].湖南电力,2018,38(02):47-52.
[3]张一茗,余亚东,李少华,于同伟,彭跃辉.智能变电站断路器与二次设备融合技术深化研究及装置研制[J].电子产品世界,2017,24(07):66-70.