（广东电网有限责任公司阳江阳东供电局）
摘要：随着经济社会发展，人们的用电需求明显增加，供电系统规模扩大的同时，如何保证供电线路的安全，成为电力企业的关注重点。本文首先指出自动化开关的主要功能，然后分析了供电线路中自动化开关的类型和应用特点，最后阐述了设计要点，以供参考。
关键词：供电线路；自动化开关；保护功能；特点；设计要点
自动化开关是供电系统的重要组成部分，可以根据线路结构、设备位置等因素按需设计，一方面提高线路运行的安全性，另一方面能减少人力管理成本，实现供电线路保护的智能化、自动化。以下结合实践，探讨了自动化开关在供电线路保护中的应用。
1、自动化开关的主要功能
1.1保护功能
供电线路一旦发生故障，自动化开关就会对故障区域进行隔离，避免影响供电主线路，减轻故障造成的危害。在重要线路上，均会使用自动化开关，保护模块分为以下几种：①方向性电流保护；②三段式电流保护；③过/欠电压保护。具体应用中，设置高定值、普通定值，可在保护定值内再次分段，面对电力故障，能提高运行效率，避免出现误动作。结合实践，快速运行时间在10-30ms之间。
1.2记录功能
供电系统正常运行时，一旦出现突发情况，此时自动化开关会动作，并相应记录发生的情况，作为检查维修的依据[1]。面对不同的故障类型，自动化开关的反应动作也不同，可以记录下故障的时间、类型、开关状态。
1.3测量功能
自动化开关的应用，还能对电路、电压、功率、电网频率等参数进行测量，并且实时监控。如果运行数据超过限值，自动化开关就会采取应对措施，保证供电线路安全运行。自动化开关具有就地控制、多次重合闸的能力，当保护定值、延时时限超出限值，就会采取闭锁行为，避免受到故障影响。
2、供电线路中自动化开关的类型和应用特点
2.1主线路中的自动化开关
在供电线路中，传统开关是控制闭合的设备；自动化开关则包括了控制单元、闭合结构，因此也可以称之为主线路分段开关。分析其功能如下：
第一，开关延时功能。自动化开关的控制单元，在线路通电情况下，需要经过控制单元的延时作用，开关才会进行启、闭。如此运行，在线路发生故障时，能避免通电误操作带来的安全问题。
第二，自动分压功能。供电线路失压时，自动化开关可以及时分闸，保证线路电压的稳定性，避免在电压骤增、骤减过程中，造成线路损毁。
第三，时间闭锁功能。自动化开关中的控制单元，在延时时间段内出现线路失压故障，此时开关会反向闭锁；如果受电方向位于负荷侧，开关不会闭上。相反，开关闭上后，出现线路失压故障，此时开关会正向闭锁；从原来的受电侧送电，无法实现开关的开闭或开启[2]。
第四，分闸闭锁功能。自动化开关在受电关合后，处于延时时段内，如果零序电压超过门限值，控制单元就会发出命令，采取跳闸闭锁操作。在闭锁解除之前，开关不能进行关合。
2.2分线路中的自动化开关
在分线路中，自动化开关的保护作用依然很重要，分析其功能如下：
第一，过流失压机制。分线路中的相电流超过设定值，此时自动化开关中的控制单元，会记录过流状态。当线路处于失压状态，就能实现自动分闸，保证线路供电的可靠性。
第二，零序过流自动闭锁。分线路中的零序电流超出限定值，此时自动化开关中的控制单元，会在延时时段内自动分闸闭锁，确保线路电流一致，避免电流突然变化而烧毁线路和设备[3]。
第三，自动合闸机制。自动化开关在过流分压分闸时，重合闸延时操作会重新启动，在延时结束后，开关就会闭合。在这个过程中，如果出现过流失压现象，自动化开关就会自动闭锁。
2.3应用特点
第一，发生零序电压接地故障时，自动化开关的判断原理和短路故障类似，检测过程不仅动作简单，而且可靠性高。相比于传统的接地装置，一方面在分析故障电流时，能避免出现误差；另一方面应用在不接地线路中、消弧线圈接地线路中，均具有技术优势[4]。当然，应用缺点在于隔离故障时，需要逐级延时闭合；故障修复后，恢复供电的时间较长。
第二，在自动化开关中，继电保护开关也是一种类型，在线路保护上，不需要对原线路的运行方式进行改变，只需一次重合闸操作，就能对故障区域进行永久性隔离。应用缺点则是隔离故障时，需要逐级延时闭合；故障修复后，恢复供电的时间较长。
第三，自动化开关的应用，是利用通信技术采集数据、分析数据，对故障进行判断、隔离、检查[5]。然而实际应用中，自动化开关需要配合智能化模块，例如CDMA、GPRS等，才能对故障进行准确判断和隔离。
3、自动化开关的设计要点
以10KV自动化开关站为例，随着城市化进程加快，10KV自动化开关站在配网系统中的应用更加普遍。在大型的工业园区、商业住宅中，要求对电能进行科学分配，利用10KV自动化开关站，可对线路故障启动切断，具有数据通信、电力调度、运行维护、恢复供电等功能。自动化开关站的占地面积小，不仅操作方便，而且运行维护工作简单，能减少停电造成的影响，实现远距离、自动化控制的目标。
3.1设计原则
自动化开关系统的功能设计，应该综合分析开关站功能需求、配网自动化需求，其中基础功能包括两点：一是遥控功能，可对进出线断路器进行分闸、合闸操作；二是遥信功能，用来监测断路器、接地开关的运行状态，并实时接收、传输动作信号和故障信号。
3.2控制方式
自动化开关系统采用分层操作模式，主要包括调度中心、间隔层、站控层，相关操作权限逐级下放完成。监控系统在正常运行时，不论哪一个层级操作，均要经过自动监控系统的监测；其中一个层级操作时，其余层级则处于闭锁状态。如此一来，如果供电线路出现故障，系统会将故障信息及时传输至调度中心。
3.3网络结构
自动监控系统采用分层分布式结构，主要是站控层、间隔层两个，具有资源共享、功能分散应用等功能，可以实现无人值班。其中，站控层利用计算机系统，间隔层利用综合保护设备，两者协同运行，实现信息的采集、分析，并将信息传输至一级主站、调度中心。
3.4通讯模式
考虑到10KV自动化开关站的规模较小，在内部通讯上，可以采用屏蔽双绞线，配合电缆屏蔽层载波，实现通讯信号的上下传递。相比于光纤通讯，屏蔽双绞线的应用，一方面可以缩小通讯空间，另一方面能降低建设成本，适合在城市中应用，满足供电系统安全可靠运行的需求。
结语
综上所述，自动化开关在供电保护中具有重要作用，随着我国电力工程的快速发展，提高供电系统的安全性、稳定性，成为电力企业的关注重点。本文以自动化开关为核心，分析可知具有保护、记录、测量等功能，将其设置在主线路中、分线路中，其应用特点也不相同。城市化进程背景下，10KV自动化自动化开关站的应用普遍，文中介绍了设计原则、控制方式、网络结构、通讯模式，希望为类似工程提供经验借鉴，保证电力供应的效率和质量。
参考文献
[1]胡凤鸣,秦潇.探析自动化开关在供电线路保护中的重要性[J].中国科技纵横,2015,(10):160-160.
[2]刘永华.浅谈10kV自动化开关站的设计及应用[J].山东工业技术,2016,(24):38-39.
[3]谢均权.基于自动化开关的某10kV架空馈线故障判断方法[J].技术与市场,2015,(8):181-181,184.
[4]周勐,张波,刘日亮,等.基于数据驱动的线路保护定值自适应整定方法研究[J].电力系统保护与控制,2017,45(24):50-56.
[5]孟虹年.浅谈涉及馈线自动化开关的配电网故障处理[J].科学时代,2014,(16):143-145.