一二次融合环网箱在配电自动化的应用价值

 一二次融合环网箱在配电自动化的应用价值

长期以来，配电设备生产厂家划分为一次设备和二次设备两大阵营，电网公司采购过程中也经常向不同的厂商分别采购一次设备和二次设备，然后在安装环节中组合使用，但因此存在不少问题：如一二次设备接口不匹配，兼容性、扩展性、互换性差，成套设备安装繁琐；缺乏一二次设备联动测试机制，发生遥信抖动、设备凝露现象，无法满足线损计算需求等；一二次设备厂商责任纠纷，出现故障互相推诿等。此外，在配电自动化建设中，传统成套设备较多采用了电磁式互感器用于测量和取电，但是电磁式互感器因其本身特性，易出现电压/电流互感器二次侧存在短路/开路安全隐患、取电PT铁磁谐振和易被雷击损坏等问题，对成套设备运行寿命及稳定性产生不利影响。为了解决上述在配电网规模化建设改造中增量设备配电自动化覆盖以及一二次设备不匹配等问题，同时实现同期线损管理目标，国家电网于2016年提出《配电设备一二次融合环网箱方案》。一二次融合相关技术的研究、标准化工作的推进、交流传感器的应用，是配电设备标准化、设备小型化、装置集成化与运维智能化的必经之路。

 一二次融合环网箱发展现状

近年来，配电网一二次融合智能柱上开关的相关技术已相对成熟，包括交流传感器技术、固封极柱技术、控制终端技术等技术经过数年来的研究与发展，在多个省、市和地区较大规模试点应用已取得了显著效果在应用范围内，有效提升了配电自动化效果，在保证短路故障研判准确性的基础上，显著提升单相接地故障研判的准确率，并具备线损数据采集、故障录波等功能，在支撑线损精益化管理、就地故障快速处置和智能化运维等方面都取得了较明显的成效。

在运行数量方面，据EPTC配电网设备调研报告统计：2019年国网一二次融合断路器的采购数量为8万套以上，已超过了传统柱上断路器5万余套的数量，一二次融合断路器的采购数量正在稳步提升。随着一二次融合成套设备运行经验的积累，将对于设备品质、新技术应用、运维管理方面的提升，提供有效的数据支持。

标准化方面，由行业内资深专家和业内较有影响力的厂家组成的专委会对此也十分重视，组织一二次融合环网箱相关的标准的编制工作，并已取得一定成果。其中《配电网10kV及20kV交流传感器技术条件》、《12kV智能配电柱上开关通用技术条件》、《12kV配电智能柱上开关试验技术规范》等团体标准已发布并开始实施，这些标准结合一二次融合环网箱的现状，对于成套设备采用的交流传感器、整体的技术条件、试验技术规范等做了规范要求，对一二次融合环网箱的标准化工作具有指导意义。一二次融合智能真空断路器如图1所示。

一二次融合环网箱发展的研究方向

通过对一二次融合极柱的研究，将成套设备的各个功能模块的高度集成化，将高精度交流传感器、取电模块、真空灭弧室一体化固封在开关本体的极柱内，集成灭弧、电压电流信号采集、取电于一体，实现一二次深度融合。交流传感器的选用，使成套设备具备更高的采样精度和频度，由此实现对配电网运行状况更多参数、更为精确的监测，为设备的物联化打下坚实的基础。配电物联网架构如图2所示。