對農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關(guān)級差保護(hù)與智能優(yōu)化

唐文峰

（海林市農(nóng)電公司）

摘 要：農(nóng)網(wǎng)的主要特點(diǎn)就是能夠進(jìn)行間歇性停電，實(shí)現(xiàn)分段停電。這樣的性能使得農(nóng)網(wǎng)的利用率較高，農(nóng)網(wǎng)中10kV配電線路分段開關(guān)能過有效將配電可靠性進(jìn)行提升，以保障線路的用電安全。同時(shí)也能夠減少停電的范圍，減少居民的平均用電量，使得電力安全得到進(jìn)一步的保障。本文就主要針對農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關(guān)級差保護(hù)與智能優(yōu)化進(jìn)行詳盡的探究，希望通過本文的探究，能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)；10kV配電線路分段開關(guān)；級差保護(hù)；智能優(yōu)化

一般來說，農(nóng)網(wǎng)的10kV配電線路中，因?yàn)榫€路分段相對較多，所有會采用分段開關(guān)進(jìn)行線路用電控制，因此，對分段開關(guān)實(shí)施級差保護(hù)與智能優(yōu)化，可以確保分段開關(guān)的應(yīng)用安全以及拓寬分段開關(guān)的應(yīng)用范圍，同時(shí)也能夠使得設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率大大降低，保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

1 針對農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關(guān)實(shí)施級差保護(hù)

1.1 級差保護(hù)定義

所謂的級差保護(hù)就是只帶在一條線路上的不同路段進(jìn)行分段開關(guān)的安裝，使得各個(gè)開關(guān)能夠達(dá)到階梯式的配合，這樣就可以使得電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中不容易發(fā)生短路的問題。在低壓一側(cè)進(jìn)行過流保護(hù)，設(shè)置的過流保護(hù)的最低值要確保為0.5s，也就是說在這個(gè)時(shí)間段里面，有效實(shí)現(xiàn)多級的級差保護(hù)延時(shí)，同時(shí)能夠使得上級保護(hù)整定受到的影響降到最低。設(shè)置級差保護(hù)，最需要注意的就是斷路器所具有的響應(yīng)時(shí)間，只有考慮到這一點(diǎn)，才能夠有效實(shí)現(xiàn)對分段開關(guān)保護(hù)動作的延遲，這樣才可以確保電流通過時(shí)有足夠的時(shí)間進(jìn)行切斷，從而達(dá)到保護(hù)線路的目的。

我國目前的開關(guān)技術(shù)得到了極大的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，配電線路分段開關(guān)中設(shè)置的級差保護(hù)時(shí)間也實(shí)現(xiàn)了有效的延長。很多電網(wǎng)中都合理的利用永磁操作機(jī)構(gòu)和無觸點(diǎn)驅(qū)動技術(shù)，將三級級差保護(hù)裝置設(shè)置到電網(wǎng)中，三級級差保護(hù)裝置的設(shè)置，有效地起到了對配電網(wǎng)分段開關(guān)的保護(hù)作用，將故障和配電網(wǎng)分段開關(guān)進(jìn)行了隔離。就目前農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關(guān)中所設(shè)置的級差保護(hù)，其在設(shè)置的過程中，需要充分考慮到保護(hù)動作演示的設(shè)置問題，要將分段開關(guān)合理的控制在30s的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行故障電流的切斷工作，同時(shí)還要考慮到變電站與開關(guān)之間的級差能夠有可選性，同時(shí)可以達(dá)到保護(hù)配合的效果。

1.2 多級級差保護(hù)與集中式故障處理的協(xié)調(diào)配合

在農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關(guān)出現(xiàn)短路問題的時(shí)候，除了要合理的利用多級級差保護(hù)來進(jìn)行短路電流的切斷，還需要對短路電流進(jìn)行集中式的解決。找出造成短路問題出現(xiàn)的原因，利用合理的方法將這一問題解決。所謂的合理方法，第一，就是要在明確分段開關(guān)種類和組合方式的基礎(chǔ)上，對短路問題進(jìn)行處理，防止在進(jìn)行短路問題解決的時(shí)候，因?yàn)殚_關(guān)種類的重疊而產(chǎn)生的倒送電的問題和擴(kuò)大停電區(qū)域等問題。第二，要充分認(rèn)識到網(wǎng)絡(luò)的所有種類，根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)選用不同的應(yīng)對方法，對短路問題進(jìn)行集中式解決。第三，在架空線和全電纜路線在出現(xiàn)短路問題的時(shí)候，要合理的利用差異性的方式來進(jìn)行問題的解決，依據(jù)短路問題處理所獲得相關(guān)信息來進(jìn)行相關(guān)問題的解決和進(jìn)行級差保護(hù)。

2 農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關(guān)智能優(yōu)化研究

2.1 可靠成本進(jìn)行優(yōu)化處理

為具體說明，本次研究以饋線為主，將饋線上開關(guān)之間的區(qū)域進(jìn)行分段處理。在其中的一個(gè)分段區(qū)域中，因?yàn)榉侄伍_關(guān)的影響，使得下游區(qū)域出現(xiàn)的短路問題對該區(qū)域中的負(fù)荷點(diǎn)影響并不大，如果上游出現(xiàn)短路問題，那么該區(qū)域內(nèi)的停電時(shí)間則是根據(jù)備用電源的電力儲備情況來決定。假設(shè)饋線的末端的分段區(qū)域內(nèi)和另外的饋線之間設(shè)置了聯(lián)絡(luò)開關(guān)，那么這一分段區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷停電時(shí)間就與聯(lián)絡(luò)開關(guān)到閘的時(shí)間一樣，如果沒有聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接，那么這一分段區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷停電時(shí)間就根據(jù)上游短路問題解決的時(shí)間來決定。

2.2 聯(lián)絡(luò)開關(guān)的優(yōu)化

在10kV配電網(wǎng)構(gòu)建中，聯(lián)絡(luò)開關(guān)的維護(hù)優(yōu)化將直接影響到電力傳輸質(zhì)量與效率。由于110（35）kV仍處于發(fā)展之初的階段，因此在發(fā)展環(huán)節(jié)的控制以及維護(hù)不足問題時(shí)有發(fā)生，其平均N-1轉(zhuǎn)供能力時(shí)期中要做好優(yōu)化的問題。10kV聯(lián)絡(luò)開關(guān)聯(lián)絡(luò)智能優(yōu)化要完善聯(lián)絡(luò)開關(guān)的評價(jià)體系，涉及提高聯(lián)絡(luò)開關(guān)對電力設(shè)備供電能力、工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性以及開關(guān)的結(jié)構(gòu)等多方面指標(biāo)，要力爭在最短的時(shí)間內(nèi)檢測出10kV配電網(wǎng)中的各項(xiàng)主體存在的隱患以及問題。對于配電網(wǎng)評價(jià)體系的構(gòu)建要包括供電能力、設(shè)備穩(wěn)定性、聯(lián)絡(luò)開關(guān)結(jié)構(gòu)、電能質(zhì)量等多方面的內(nèi)容。對于配電線路聯(lián)絡(luò)各分段開關(guān)的須利用遺傳算法實(shí)現(xiàn)。多目標(biāo)一串算法是建立在遺傳學(xué)計(jì)算理論和自然選擇理論基礎(chǔ)的計(jì)算方法之上的，通過利用隨機(jī)信息交換機(jī)制對目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、計(jì)算能夠最為合理地對各聯(lián)絡(luò)分段開關(guān)進(jìn)行優(yōu)化。

對分段開關(guān)改造以及優(yōu)化進(jìn)行可行性以及經(jīng)濟(jì)性分析，只有經(jīng)過多方實(shí)證考察以及反復(fù)推究，對配電線路的優(yōu)化與改造才更具可靠性。

2.3 優(yōu)化線路配置，提高農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分段開關(guān)級差保護(hù)能力

變壓器容量的大小與電力用戶實(shí)際需求之間是有直接聯(lián)系的，因此在選擇變壓器時(shí)要符合配電線路的負(fù)荷需求，并且對預(yù)期用電需求增加進(jìn)行預(yù)測以及對于變壓器的選擇要滿足用戶的用電實(shí)際需求，通過對變壓器的科學(xué)合理選擇，優(yōu)化線路配置，以提高分段開關(guān)級差保護(hù)能力。此外，線路材料、相關(guān)配套保護(hù)設(shè)施、各類線路儀器設(shè)備的選擇都要充分結(jié)合用電實(shí)際狀況，保證其性能符合荷載量和級差保護(hù)要求，并在此基礎(chǔ)上通過科學(xué)合理配置以更大程度上發(fā)揮出分段開關(guān)級差保護(hù)能力。

2.4 做好10kV配電線路的防雷工作，保障配電線路分段開關(guān)的正常運(yùn)行，優(yōu)化其保護(hù)能力

防雷工作是10kV配電線路分段開關(guān)維護(hù)以及改造最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，做好10kV配電線路的防雷工作須要對線路中的絕緣子進(jìn)行全面檢測，確保絕緣子的質(zhì)量可靠性，進(jìn)而確保線路分段桿塔在遭受雷擊時(shí)保護(hù)線路內(nèi)部絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，并及時(shí)安裝避雷裝置。通過采用防雷手段，避免雷擊損傷分段開關(guān)或是保障雷擊時(shí)分段開關(guān)的正常運(yùn)行，優(yōu)化其配電線路保護(hù)能力。

結(jié)束語

我國目前的電力系統(tǒng)中，尤其是農(nóng)網(wǎng)電力系統(tǒng)中，10kV配電線路分段開關(guān)所具有的作用越來越明顯，為了確保10kV配電線路分段開關(guān)作用能夠有效發(fā)揮，保障其應(yīng)用的可靠性和安全性，針對10kV配電線路分段開關(guān)實(shí)施分級保護(hù)和智能優(yōu)化已經(jīng)成為相關(guān)人員關(guān)注的焦點(diǎn)，有效的進(jìn)行分級保護(hù)，設(shè)置分級保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)智能優(yōu)化，可有效確保10kV配電線路分段開關(guān)作用的發(fā)揮，從而確保電網(wǎng)整體線路運(yùn)行的安全。

參考文獻(xiàn)

[1]曹偉.10kV配電網(wǎng)規(guī)劃的供電可靠性評估和應(yīng)用[D].湖南大學(xué)，

2013，24（11）：123-124.

[2]謝萬濤.10kV線路分段開關(guān)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及改進(jìn)措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013，26（10）：98-100.

[3]張嵐，王振海.10kV配電線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)安裝運(yùn)維主要事項(xiàng)[J].電子制作，2014，03（11）：285-286.

[4]曹建偉，紀(jì)德勝.10kV線路分段開關(guān)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及改進(jìn)措施[J].黑龍江科技信息，2014，14（05）：31-32.