摘要：配电自动化设备以现代电子，计算机，通讯及网络技术为基础，可以实现对供配电系统的监督、保护与控制，是供配电系统自动化、智能化发展的重要基础，在提升供配电系统运行效率，减小运行损耗，提高用户用电质量等方面具有重要作用。文章简要论述配电自动化设备的功能及其在供配电系统中的运用价值。重点介绍自动重合器、分段器，馈线FTU，自动切换设备四种配电自动化设备，阐述四种配电自动化设备的特点及其在运用中的注意事项。

关键词：配电自动化设备；供配电系统；系统自动化

伴随着市场观念的转变、用电需求量的激增，供配电系统的自动化成为一项重要且紧迫的任务。配电自动化设备的合理运用是实现供配电系统自动化的重要基础。根据供配电系统的结构以及用电量需求选择相应性能、规格、功能的配电自动化设备，实时化监测供配电系统的运行工况，评估供配电系统的运行能耗，在坚持技术性与经济性相统一的基本原则的前提下优化供配电系统的运行方式，不仅可以保证供配电系统运行的安全性、可靠性与稳定性，而且能够确用户用电的时效性，以此扩大供配电系统运行的经济效益与社会效益。

一、配电自动化设备的功能

配电自动化设备以现代电子，计算机，通讯及网络技术为基础，用于采集供配电系统实时运行数据，并将所采集的数据经处理后发送至供配电自动化系统，为主站系统监测、控制与优化供配电系统运行工况提供决策支持的配电设备。作为智能化、自动化终端，配电自动化设备的功能体现在以下几个方面：

一是供配电系统运行与管理功能。配电自动化设备可以采集开关位置、保护动作等供配电系统的运行状态量，电压、电流等模拟量，具有监测供配电系统运行状况的功能。同时，配电自动化设备借助安装在供配电系统中的继电保护、重合闸等装置对供配电系统的运行进行就地控制或远程控制。此外，配电自动化设备具有故障定位、故障隔离的功能，可以维持供配电系统的正常运行，快速恢复供电，也为供配电系统的运行维护提供数据支持。

二是供配电系统的优化功能。配电自动化设备在获取供配电系统运行相关数据的同时，可以估计电网复核，计算有功与无功潮流，监测并评估供配电系统的运行损耗，分析供配电系统运行故障与供电质量，根据用户端负荷以及与用户的用电需求促进供配电系统的优化。

三是用户负荷监控与故障报修功能。配电自动化设备可以支持用户负荷曲线特征分析，负荷预测模型的建立，评估供应电能的质量，并将用户反馈的故障报修信息传输给供配电自动化系统[1]。

二、配电自动化设备在供配电系统中运用的意义

（一）故障隔离，快速恢复供配电系统的运行

良好的网络架构，安全稳定的运行工况是提升供配电系统可靠性的先决条件。配电自动化设备在供配电系统中的运用有助于故障隔离，快速恢复供配电系统的正常运行，实现方式为配电自动化设备向配电自动化主站传输可以反应设备、系统运行状态的数据，经配电自动化主站进行数据处理、数据分析后及时发现异常情况与运行故障，快速确定故障位置、故障类型，配电自动化设备则通过就地控制或远程控制的方式对故障区段进行集中控制，将故障区段与非故障区段隔离，并将故障区段的负载转移到另一侧电源，以此恢复系统运行。

（二）接地保护，保证供配电系统运行安全性

接地故障是供配电系统中经常出现的故障类型，发生接地故障时可能因电压过大而引发严重的安全事故，也可能对供配电系统中的设备造成不可逆的损伤，如母线烧毁，电缆烧毁等，严重时可能导致供配电系统瘫痪。依靠传统方法确定接地故障的位置存在效率低的问题，难以迅速判断故障线路，不能在短时间内恢复供电。而在供配电系统中运用配电自动化设备可以显著提升接地故障检测的灵敏性，在检测到故障区段后进一步利用配电自动化设备确定故障线路，相关技术人员根据配电自动化设备反馈的数据快速到达现场并解决故障问题，可以保证供配电系统运行的安全性[2]。

（三）减少损耗，实现供配电系统的高效运行

随着社会的发展，社会各行各业对电能的需求量明显提升，供配电系统覆盖面积加大，供配电线路延长，受到线径、配电变压器分布形式、谐波含量等因素的影响，供配电系统运行中的损耗率较高，不利于电力系统的绿色、可持续发展。而在供配电系统中科学、合理地运用配电自动化设备，充分发挥配电自动化设备的优势，实现对供配电系统运行损耗的监测，真实反映供配电系统的运行效率，综合采用无功补偿、有功补偿等方法，优化供配电系统的运行方式，选择更加节能的供配电系统设备，可以减小电网损耗，实现供配电系统的高效率运行。

（四）提升质量，切实满足用户的用电需求

当代社会对电能质量提出了较高标准，不仅需要保证电能充足，而且要确保电能的稳定性、时效性，并且要在最大程度上降低停电事故的发生概率，在发生停电事故后快速恢复供电。配电自动化设备具有监测、控制、用电侧负荷监控等功能，在监测供配电系统运行情况的基础上测量电流，电压，三相不平衡度，短时或瞬时断电，电压偏移率，谐波含量等以判断向用户供应的电能质量，根据配电网的负荷做好倒闸操作计划的编制，合理安排好各入网关口的电量。同时根据配电自动化设备所反馈的信息分析控制装置，供配电设备的误动作，做好电能质量分析与评估工作，结合设备情况制定维修计划，既可以减少维修成本，又能够提升电能质量，切实满足用户的用电需求。

三、配电自动化设备在供配电系统中的运用要点

（一）自动重合器在供配电系统中的运用

自动重合器是一种本身具有故障电流检测以及操作顺序控制与执行能力，在给定时间内自动化断开故障电流，并经过一段延时候进行给定次数重合的配电自动化设备，与普通的断路器相比，自动重合器具有多次重合闸的功能，自动化与智能化程度较高，无需附加继电保护或外接电源，在不与外界进行通信的情况下便可以执行开合，记忆动作次数。

供配电系统的运行故障可以分为瞬时性故障与永久性故障两大类型。其中瞬时性故障多由偶然因素引发，如遭遇雷击、鸟害等。瞬时性故障发生后供配电系统线路瞬间断开，经过一段时间后接通电源便可以排除瞬时性故障。但线路通断次数越多，瞬时性故障排除的成功率便越低。永久性故障多由不可恢复的原因引发，如绝缘损坏，电杆倒折等，需要技术人员到达现场并通过人工修复以排除故障。自动重合器在供配电系统中的应用可以最大限度地降低停电事故的发生几率。在供配电系统发生瞬时性故障时，自动重合器可以进行三到四次重合，重合成功后自动化中止后续动作，经过一段时间后自动恢复原本的设定状态。在发生永久性故障时，自动重合器经过给定的重合次数后不再重合并进入闭锁状态，隔离故障线段与配电网，大幅度缩小停电范围与停电时间。

在供配电系统中，自动重合器一般与分段器、熔断器配合使用。在与分段器配合使用时，可以将分段器串联在自动重合器负载侧，当发生瞬时性故障时，自动重合器检测到故障电流并断开，经一段延时后重合，分段器因未达到给定的开关次数，所以一直保持在合闸状态，保证供配电系统正常供电；当发生永久性故障时，自动重合器进入闭锁状态，分段器经过给定的开关次数后处于分闸状态，以此隔离故障区段。在与熔断器配合使用时，将熔断器用于变压器的电源侧，要求故障发生时自动重合器的开断快于熔丝的熔断，熔丝的最小熔断时间超过自动重合器的慢速开断时间，这样可以保护变压器，避免其内部出现故障[3]。

（二）分段器在供配电系统中的运用

分段器是一种在失压或无电流情况下自动分闸的配电自动化设备。当供配电系统发生永久性故障时，分段器经过给定次数的开合后进入分闸状态，起到故障隔离的作用。当发生瞬时性故障时，分段器没有达到给定的开合次数，故障即被自动重合器等设备所切除，此时分段器会处于闭合状态，当自动重合器重合后，线路恢复正常供电，分段器则恢复到整定状态。分段器主要包括电压—时间型分段器与过流脉冲型分段器两种类型。其中电压—时间型分段器根据失压、加压的时间控制动作，失压后分闸，加压后合闸或闭锁，此种类型的分段器适用范围较广；过流脉冲型分段器一般与自动重合器、熔断器配合使用。

在供配电系统中运用分段器主要体现在两大方面：一是在环形配电网系统中的运用。当配电网系统内遥控终端正常运行时开关断开，同时检测开关两侧的电压，当电路一侧因出现传输故障而导致电压为0时，分段器的遥控终端便会在配电网线路开关断开的一瞬间开始在时限维度上计数，馈线网络开关则在故障检测时间上计数，如果分段器合闸后在未超过故障检测的时间内再次失压，则分段器分闸并闭锁，下一次得到电能传输后不再重合，以此将故障电路与正常电路隔离；二是在辐射配电网系统中的运用。如果配电网系统线路发生瞬时性故障，在分段器合闸前线路便可以恢复供电，则系统自动恢复供电。如果发生永久性故障，则与自动重合器配合隔离故障线路[4]。

（三）馈线FTU在供配电系统中的运用

馈线FTU是一种安装在配电室或馈线上，可以与配电子站进行通信的配电自动化设备，馈线FTU具有体量小、智能化程度高、数量多的优势，能够适应较为恶劣的运行环境，因数据采集量小，所以对通信速率有着较低的要求，与RTU相比具有更高的可靠性。FTU通过与配电子站的通信将配电设备的运行数据发送给配电子站，配电子站则通过数据分析诊断、评估供配电系统的运行工况、能耗、用户侧负荷、供配电质量等，同时将控制指令发送给FTU，FTU则根据接收到的指令对供配电系统内的设备进行控制，调整设备的运行参数。

在供配电系统中运用馈线FTU需要为其提供网架基础，优化配网结构，优先使用环状配电网。考虑到远程控制需求，需要选择安全可靠，使用寿命较长，性能好并且支持远程控制的开关。因供配电系统运行情况较为复杂，所以要选择能够在75℃高温条件下运用的工业级芯片，选择具有防雷、防雨等性能的FTU结构。并且要建立稳定性较强、传输速率较高的通信网络，在供配电主站系统的设计上考虑数据存储空间与处理速度。在把握好馈线FTU应用所需具备的条件后，在变电站出口断路器，户外馈线分段开关处分别安装柱上FTU，以通信网络将FTU与供配电的控制中心系统相连，应用各类处理软件构成基于FTU的馈线自动化系统，该系统具有遥测、遥控、故障处理、负荷管理等功能。在供配电系统正常运行的情况下，基于FTU的馈线自动化系统负责远程实时化监测分段开关与联络开关状态，电流、电压等模拟量，FTU将配电设备运行数据传输至配电网控制系统中，判断供配电系统运行损耗，用户的用电质量与实效性，通过远程控制开关的分闸或合闸以优化供配电系统的运行方式，致力于充分发挥设备容量，在最大程度上降低线损。在系统运行出现故障时，基于FTU的馈线自动化系统可以实现故障自检测，判断故障发货所能的区段，隔离故障区段并对恢复非故障区段的供电，以此保证供配电系统运行的可靠性[5]。

（四）自动切换设备在供配电系统中的运用

伴随着社会的发展与科技的进步，供配电系统规模有所扩大，用电负载体现出容量大、非线性、集中化的特点，对供配电系统的带载能力提出了更高的要求。与此同时，在供配电系统运行中，如果发生故障会导致部分区段停止供电，如遇系统的维护检修也需要切断电源，此时可以运用自动切换设备以保证供配电的稳定性与时效性。自动切换设备通常由本体与控制器两个部分构成，本体为由熔断器、保护熔断等装置、机构组成，控制器则具有自动化切换电源的作用。自动切换设备的自动化与智能化程度较高，具有故障检测的功能，通过对主电源与备用电源电压的相位、频率等进行实时化监测以及时发现电源故障，如过压故障、欠压故障、缺相故障等，当检测到电源故障后，设备实现自动化控制，将开关切换到备用电源，并且支持手动操作，当自动化模块出现运行问题后通过人工手动操作哟保证系统运行的安全性与稳定性。

结语

配电自动化设备是供配电系统自动化的重要基础，具有供配电系统运行与管理，供配电系统运行优化的功能，将其运用在供配电系统当中可以快速恢复供配电系统正常运行，保证供配电系统运行安全性，实现供配电系统高效率运行，切实满足用户用电需要。在实际应用中要把握好不同配电自动化设备的性能、功能与适用范围，充分发挥配电自动化设备的优势，为供配电系统的安全、可靠运行提供支撑。

参考文献

[1]陈康.自动化技术在配电系统中的应用与探析[J].电气技术与经济，2023，（09）：137-139.

[2]刘振宇，臧明军.试析配电自动化设备在供配电系统中的运用[J].中国设备工程，2023，（19）：244-246.

[3]史德生.配电自动化终端设备的故障与状态评估分析[J].集成电路应用，2023，40（10）：76-77.

[4]陈珊珊.自动化技术在配电系统中的应用[J].光源与照明，2023，（05）：195-197.

[5]柯朱华.配电自动化设备在供配电系统中的应用[J].现代工业经济和信息化，2022，12（06）：145-146+149.