林怀
云南电网有限责任公司大理城区供电局 671000
摘要：位于电力系统的末端的配电网是直接面向使用电力的用户，操作可靠性对用户的电力使用体验有很大的影响。另外，随着配电网的规模不断扩大和分布式电源的引入，配电网的结构变得越来越复杂，基层供电公司的生产经营压力也在不断增加。在这种情况下，改善配电网自动化可以提高电网的自适应和恢复功能，实现高效的管理，并确保电网安全和供电可靠性，因此加快配电网自动化的部署是必然的选择。配电网自动化对断路器设备有很高的要求，智能断路器是实现配电网智能化和自动化的重要基础。
关键词：智能断路器；10kV线路；应用
引言
随着配电网自动化建设的加速和对电源可靠性的日益提高，智能断路器已在10kV线路中得到了广泛的应用。然而，由于智能断路器的制造商众多，设备型号、性能、参数、内部和外部结构等方面存在许多差异，因此在设备安装、日常操作和维护以及故障方面也存在许多差异。例如在实际使用中存在接线分析和判断错误，固定值计算输入错误，难以查看故障信息等问题。
一、智能断路器概述
智能断路器位于断路器的前部，该机构是自由放电的五连杆机构，并设计了能量存储的形式。当使用智能断路器时，该机构通常处于预储能位置，并且当断路器合闸时，断路器可以瞬间完成合闸。从结构上分析，智能断路器主要由新型传感器、计算机技术、微电子技术等共同构成的全新系统。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。在此过程中，可发出报警信号，促使工作人员及时制定解决方案并具体实施，防止事故再次发生。智能断路器将机械储能转换为电容储能，将机械传动转换为直接驱动，从而使系统可靠性更高，真正实现了电子化操作，有效优化了传统断路器的性能。
二、智能断路器在10kV配电线路中的应用特性
10kV配电线路的供电方式主要是放射状，近年来，随着城乡电网的不断变化，提高了10kV配电线路的防雷和抗风能力。随着我国经济社会的快速发展，城市和农村地区的电力负荷迅速增加，10kV配电线路的事故率呈上升的趋势。因此，如何提高10kV配电线路的供电可靠性已成为10kV配电线路建设和改造的重要课题。如果将智能断路器应用于10kV配电线路后，当10kV配电线路发生故障时，则可以快速移除相关的线路和设备，并减少停电范围，以最大程度地降低故障影响。将智能断路器应用于10kV配电线路时，具有以下特点。首先，10kV线路中采用的是中性点不接地系统时，单相接地断路器不会跳闸但会发送接地信号，按规程规定，能继续运行2个小时；采用的是中性点直接接地系统，或是经小电阻接地系统时才会立即跳闸。其次，将智能断路器应用于10kV配电线路后，能够改善10kV分支线路故障越级跳闸现象的发生，10kV分支线路出现故障时能够快速、正确且可靠地隔离故障设备或线路。最后，在10kV配电线路上安装智能断路器，并采用在线监测装置，可以自动切断故障线路，不仅降低了维修人员的工作强度，而且节省了维修资金，为供电商带来了巨大的经济效益。
三、智能断路器在10kV配电线路中的应用
1.某地区的配电网现状分析
某城区的配电网线以架空线为主，以辐射型线路为主，10Kv线路已经基本成环网状的方式供电。由于该地区配电网线较为陈旧，导致线路老化使得线路的绝缘度等不够，加之线路沿途地理条件复杂，现存的断路器智能化水平较低，导致出现线路网络结构复杂、连接混乱、分段不理想等现状。一旦遇到电力维修等，工作人员的操作非常繁琐、复杂，致使处理故障所需时间增长，不仅耗费了大量的人力资源、物力资源等，而且给周边居民的正常用电带来了麻烦。因此，该区域的配电设施亟待改进，以便于满足社会发展需求。
2.智能断路器的应用设计
（1）配电网线中智能断路器的应用
在综合分析该区域配电网线的基础上，选定配电网线中智能断路器的安装位置，一般需遵循以下几个原则：①对于控制环网或者辐射网的分段开关，选择位置应该综合考虑线路上的负荷密度等确定，一般对于重要载荷区域应该独立分段，并允许使用多电源供电，在设备、负荷密集区安装智能断路器，在故障频发区安装智能断路器等；②环网的联络开关也相应的起到了线路分段的作用，其安装位置与上述原则基本一致；③在重要载荷或者负荷较大的分支线路中安装智能断路器等。
（2）配电网线中智能断路器保护定值管理
配电网线中智能断路器保护定值管理主要指的是开关保护定值的管理，当线路发生单相接地、相间短路等状况时，根据电流的突变现象智能化的实现保护开发的跳闸等，使得自动隔离故障线路，而其他的如变电站的出线、干线等分段开关不因局部的故障而自动跳闸。也就是不同等级的线路出线故障，不会引起上一级线路和变电站出线控制开关的跳闸，即将线路故障控制在较小的范围内。开关保护定值的设置原则有：①主干分段开关一般采用阶梯式电流保护设置，通常在主干路线上设置3～5个智能断路器为宜，并且确保开关的调整时间一致；②分支线路的设定值要考虑前一级的分段开关设定值，过流时间上等于或者小于分段开关的数值，速断要小于分段开关值等；③分析线路或者次级线路中的设定值要小于变电器出现开关的设定值或者小于、等于上一级线路开关的设定值。
3.智能断路器实现的功能研究
智能断路器实现的功能主要包括了遥测功能、遥控功能、保护功能、事件顺序记录、设备自诊断及自恢复功能、后备电源功能和通信功能等[2-3]。其中，遥测功能终端具备采集永磁机构中的储能电容电压功能，遥控功能可通过PDA等工具实现数据交换，保护功能具有独立的时间定值、电流定值和控制定值等，事件顺序记录可以按照装置后的时间顺序记录；设备自诊断及自恢复功能有助于线路故障的自动诊断和资助修复，后备电源功能可支持故障后8小时正常用电；通信功能可以有效的实现数据的采集和转发目的。
4控制装置的操作方法
控制装置一般配有就地操作旋钮、GSM功能实现、GPRS通讯功能的操作和以太网通讯功能操作等几个方面。其中，就地操作旋钮利用合、分开关将“远方”开关旋钮旋转到“就地”位置并按下“合闸”按钮就可以进行相应的操作；GSM功能实现可分为两个高级用户和八个普通用户，可通过查询操作、接收上报信息等实现；GPRS通讯功能的操作首先需要打开手持通讯设备进入相应的功能设置区域，进而根据需求设置相关的参数，获取相应的数据信息；以太网通讯功能操作一般是通过外接光电模块实现光纤通讯方式，可以实现信息交换、故障定位、隔离控制等目的，当各类故障排除之后，可以由配电主端或通过手持终端完成故障线路恢复供电的目的，具有较高的实用性和智能性，大大较少了人力资源和物力资源的浪费。
5.日常检查与维护
通常，应定期检查智能断路器的工作状态，检查小型空气断路器的电源是否打开，电源指示灯是否点亮，LCD屏幕是否老化，数据显示是否正常工作。指示器和操作指示器显示是否正常，通过日常检查和维护，例如开路断路器的弹簧储能机构是否已储能或储能是否到位，分闸和合闸指示器的位置是否正常。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，发挥智能断路器应有的作用。
结束语
总而言之，智能断路器在10kV线路的实际使用的过程中，不仅能够有效的保证10kV线路供电的安全性还能够保证10kV线路供电的效率和可靠性，给企业带来了良好的经济效益。有关人员应全面了解智能断路器的现状，使智能断路器可以更好的应用于10kV线路。智能断路器在10kV线路上的优越性将替代其他10kV线路断路器，在未来将成为整个10kV线路电源系统和管理系统的重要基础设施，其应用前景十分广阔。
参考文献
[1] 董晋阳. 智能断路器的基本概念与功能特点[J]. 农村电气化，2019，37（01）：26-28.
[2]朱大勇.10kV线路柱上智能断路器定值优化探究[J].低碳世界,2017(21):52-53.
[3]滕凤龙.10kV线路柱上智能断路器定值优化调整[J].农村电工,2017,25(4):34.
[4]刘黎,俞兴伟,乔敏.直流断路器及阻尼快速恢复系统在舟山多端柔性直流输电工程中的应用[J].浙江电力,2018,37(09):8-13.