浅谈智能电网的多元发展可行性

智能电网的配电自动化建设在加速进行，首先要对大批量的在线开关柜改造，早期的开关柜设计也是以人工操作为主。如果全部更换成新式开关柜资金投入将是巨大的，有些还在使用寿命期限的设备不可能提前报废。改造任务就是在操作机构上加装驱动电机，由依靠人工用搬杆操作，升级为电动按钮操作。

开关柜按照不同的用途和安装地点，区分为断路器柜、重合器柜、进线柜、出线柜、负荷开关柜，有带隔离刀操作机构的，也有只是带地线刀闸的，还有靠熔丝筒保护作用的。

开关柜的作用不同操作机构的控制机理也不一样。

1、开关柜的操作机构分为四种。

（1）、断路器机构

是以单元模块的形式可组合成扩展型开关柜,按照原设计采用过流脱扣器，设置标准为额定电流630A和1250A两种。触头分合靠真空灭弧。断路器控制回路一般是由微机保护装置驱动。

（2）、重合器机构

断路/重合器是一种特殊的开关控制器，分合闸操作的动力由储能弹簧提供，一次储能动作可以实现两次快速分合闸动作。

配网自动化的重要工作就是实现配电线路自动化控制, 配网自动化建设通常有带重合器和不带重合器两种模式。

在带重合器的模式下，当配电线路出现故障时，不完全继续依赖变电站的出口跳闸保护，可以再出口保护动作之前进行快速跳闸，变电站出口保护可以不动作。

配网自动化可以经过测量的数据操作分合闸排除故障段，减少停电范围。

在不带重合器的技术模式下，用变电站的出口保护实现线路主保护，线路发生故障后，变电站出口保护动作跳开。再有线路开关柜自动化终端设备检出故障点实现隔离

重合器的结构由灭弧室、操动机构、控制系统组成，是在断路器跳闸后重合器一次储能后可以进行分断/闭合二次操作。驱动触头的动力有永磁和弹簧两种方式。依靠电子控制系统实现速断和重合。重合器是一种特殊的开关结构，用双弹簧预先储能，经过一次储能可以满足开关的二次分合闸操作。它本身具备热敏继电器控制及保护功能，保护CT流过大电流传导到保护继电器引起跳闸实现供电设备的保护。所以断路/重合器是配电网自动化的一种关键的智能化开关设备。

重合器是能够按照预定的开断和重合顺序在交流线路中自动进行开断和重合操纵，并在自动化终端控制下实现自动复位和闭锁。重合器只能对线路瞬时故障引起的跳闸进行重合。不允许对永久性故障线路进行重合。还有因为对线路作停电操作，是按照停电工作票人工分闸时，也不允许重合器合闸操作。重合器有电流-时间型和电压-时间型两种。供电线路发生故障电流跳闸后能重合的称为电流-时间型。这种重合器在检测故障后做断路保护跳闸，随后在判断是瞬时/永久线路故障，排除是永久故障后又能实现1～3次重合闸。如何判断线路的故障是永久性还是瞬时性？这就要对线路运行方式进行分析。永久故障和瞬时故障在发生后的表象是有一定的区别的，一要靠线路操作人员的积累的工作经验来判断，更重要的是依靠线路测量到数据分析，找出两种故障的特征加以区分。架空线路75%的故障是由瞬时过压引起的，直接重合闸就能快速恢复供电。自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定，如一次重合故障跳闸就只应实现重合一次，不允许第二次重合。自动重合闸在动作以后，一般应能自动复归，准备好下一次故障跳闸的再重合。重合器的重合操作必须带有自动闭锁装置，否则一定要取消重合闸功能。

停用重合闸方式时，直接闭锁重合闸。

手动跳闸时，直接闭锁重合闸。不经重合闸的保护跳闸时，闭锁重合闸。

重合闸前加速保护，是当线路发生故障时，断路器保护首先无选择性动作跳闸，这种方式称为重合闸前加速。

重合器后加速保护，当重合器重合闸到永久性故障的线路时，保护装置即无选择性的动作断开断路器，这种方式称为重合闸后加速。

（3）、储能脱扣分断结构

采用扭簧联动储能，在出线开关上带有熔丝筒时，对每一项熔丝的熔断进行三相断路的开关。弹簧操动机构是利用已储能的弹簧为动力，来实现断路器的分合闸操作.分闸操作有分闸电磁铁、过电流脱扣电磁铁和手动按钮操作三种。

（4）、负荷开关带接地刀结构

电动操作和手动操作在同一驱动轴上，当手动搬杆插入操作孔后，压起分动离合器进行手动操作。分合闸定位准确扭矩大于80Nm.。最常用的负荷开关电动结构：每一次分合闸操作时电机停电旋转带动机构完成动作。

2、开关柜控制器是安装在开关箱体内的开关操作装置，控制器集线路保护、控制、电压电流信号测量、监视于一体的综合自动化户外测控装置。具有处理供电网络线路所有电压电流信号于一体及开关远程操作的全部功能。