賀永佳

（廣東電網(wǎng)公司珠海供電局，廣東 珠海 519100）

1 前言

隨著電網(wǎng)供電可靠性要求越來(lái)越高，采用技術(shù)手段準(zhǔn)確定位隔離故障區(qū)域?qū)μ岣吖╇娍煽啃砸饬x重大。通常在主干線加裝自動(dòng)化分段開(kāi)關(guān)判斷隔離故障分段，在重要支線加裝自動(dòng)化負(fù)荷開(kāi)關(guān)隔離支線故障相配合的方式，縮小故障影響范圍，實(shí)現(xiàn)非故障分段的快速?gòu)?fù)電。

珠海供電局在2006年開(kāi)始試運(yùn)行可隔離用戶支線故障的10kV配網(wǎng)戶外用戶分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)（簡(jiǎn)稱分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)），本文對(duì)近幾年分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)的運(yùn)行情況進(jìn)行了分析。

2 分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)介

2.1 結(jié)構(gòu)、功能和安裝位置

分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)一般由開(kāi)關(guān)本體及測(cè)控單元兩大部分構(gòu)成，如圖1。帶有一套內(nèi)置或外置電壓互感器、一套內(nèi)置電流互感器；內(nèi)部有CPU處理器和通訊模塊；故障跳閘時(shí)帶有電壓判斷和故障記憶；具備跳閘閉鎖功能。

運(yùn)行中可自動(dòng)切除單相接地故障、自動(dòng)隔離相間短路故障、快速定位故障點(diǎn)、監(jiān)控用戶負(fù)荷、用于操作拉合負(fù)荷電流等。分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)適用于10kV中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)的10kV架空配電線路或混合線路，安裝在支線上，如圖2。

圖1 分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)

圖2 分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)安裝位置

2.2 分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)的分類

根據(jù)是否帶重合閘功能，可將分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)分為兩類，第一類“無(wú)重合閘”功能，具有隔離界內(nèi)單相接地、相間短路的特點(diǎn)，需要手動(dòng)儲(chǔ)能。

第二類“帶重合閘”功能，可以隔離界內(nèi)單相接地、相間短路，具備自動(dòng)重合閘，能躲開(kāi)界內(nèi)瞬間故障，在電動(dòng)操作時(shí)可以自動(dòng)儲(chǔ)能（手動(dòng)操作時(shí)仍需手動(dòng)儲(chǔ)能）。

2.3 分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)的動(dòng)作邏輯

兩類分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)的故障處理邏輯見(jiàn)表1。

表1 分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)的故障處理邏輯

3 “無(wú)重合閘”分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)運(yùn)行分析

珠海供電局在2006年安裝了第一類用戶分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)，型號(hào)為FZW28-12F（FFK），無(wú)重合閘功能，試運(yùn)行零序延時(shí)整定為2S。運(yùn)行情況分析如下：

3.1 主要運(yùn)行特點(diǎn)

在不依賴通信的情況下，可隔離界內(nèi)瞬時(shí)或永久的單相接地、相間短路故障，可以躲開(kāi)界外故障；無(wú)論是界內(nèi)還是界外，發(fā)生永久故障后，均可以縮小巡線范圍，如分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)動(dòng)作，則巡視界內(nèi)線路，如不動(dòng)作，則巡視界外線路，從而達(dá)到縮小巡視范圍的目的；在發(fā)生界內(nèi)永久性相間短路故障時(shí)，非故障線路可迅速?gòu)?fù)電，未安裝分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)前，需全線巡視后方可復(fù)電，而安裝后界內(nèi)故障線路被隔離，其他界外非故障線路經(jīng)重合閘迅速恢復(fù)供電。

3.2 存在的不足的分析

在發(fā)生相間短路時(shí)，因其不具備開(kāi)斷短路電流能力，故不能在變電站出線保護(hù)動(dòng)作前對(duì)支線的短路故障進(jìn)行隔離。

該類開(kāi)關(guān)不能認(rèn)定界內(nèi)故障性質(zhì)，只能全部當(dāng)作永久性故障進(jìn)行處理后方可送電，這將延長(zhǎng)界內(nèi)用戶復(fù)電時(shí)間。

在界內(nèi)瞬時(shí)單相接地時(shí)，自動(dòng)跳閘會(huì)造成用戶不必要的失電。其中，對(duì)于瞬時(shí)單相接地故障試運(yùn)行設(shè)置的零序保護(hù)動(dòng)作時(shí)間是2s，躲不過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的接地故障。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，改成60s運(yùn)行效果有待觀察。

對(duì)于界內(nèi)瞬時(shí)相間短路，延長(zhǎng)界內(nèi)用戶復(fù)電時(shí)間。未裝分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)時(shí)，瞬時(shí)故障經(jīng)變電站重合后即可全線復(fù)電；在裝有分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)時(shí)，界外線路經(jīng)重合可快速?gòu)?fù)電，但因不能斷定界內(nèi)線路故障類型，故需巡線后方可對(duì)界內(nèi)送電，從而延長(zhǎng)復(fù)電時(shí)間。對(duì)于瞬時(shí)性相間短路，考慮通過(guò)重合閘功能進(jìn)行改進(jìn)。

在不帶通訊的時(shí)候，分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)跳閘不能及時(shí)察覺(jué)，有些被動(dòng)?？煽紤]加通信模塊解決此矛盾，但需要有后臺(tái)支持，也將增加設(shè)備和通信成本。

每次合閘之后均需手動(dòng)儲(chǔ)能，否則在故障時(shí)不能自動(dòng)跳閘。這意味著即便帶通信功能，遙控合閘后還要派人到現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)儲(chǔ)能，需改進(jìn)為自動(dòng)儲(chǔ)能。在管理上，第一，需該加強(qiáng)該類開(kāi)關(guān)特點(diǎn)的培訓(xùn)；第二，通過(guò)在制定停送電操作票規(guī)范，在票面增加檢查儲(chǔ)能位置及檢查蜂鳴提示項(xiàng)；第三，在后臺(tái)增加開(kāi)關(guān)未儲(chǔ)能報(bào)警。

在動(dòng)作記錄方面，該批分界開(kāi)關(guān)只能保存50條SOE記錄，因此，如果下載或上傳不及時(shí)，將被后面的動(dòng)作記錄覆蓋，影響對(duì)故障的分析。

在定值管理方面，涉及開(kāi)關(guān)界內(nèi)支線的改造，須經(jīng)自動(dòng)化管理人員審核，避免因線路參數(shù)變動(dòng)而導(dǎo)致拒動(dòng)和誤動(dòng)。

4 “帶重合閘”分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)運(yùn)行分析

珠海供電局在2008年和2009年分批安裝了第二類用戶分界開(kāi)關(guān)，型號(hào)為GDFZ1-12F（FFK），具有重合閘功能，內(nèi)置了通訊模塊，零序延時(shí)整定為60s。運(yùn)行情況分析如下：

4.1 主要運(yùn)行特點(diǎn)

從運(yùn)行的情況看來(lái)，第二批“帶重合閘”的分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)繼承了第一代“無(wú)重合閘”分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)的3個(gè)特點(diǎn)，同時(shí)具有以下新特點(diǎn)：通過(guò)設(shè)置重合時(shí)間參數(shù)，可以躲過(guò)一些瞬時(shí)性的故障；在選擇電動(dòng)操作模式時(shí)，可以不用進(jìn)行手動(dòng)儲(chǔ)能。

4.2 存在的不足的分析

在第二批嘗試安裝了通訊模塊，從運(yùn)行的情況來(lái)看需要注意4個(gè)問(wèn)題：

1）模塊容易掉線，增加維護(hù)工作量。首先、現(xiàn)場(chǎng)分界開(kāi)關(guān)控制器或者通訊模塊的質(zhì)量問(wèn)題或者設(shè)置問(wèn)題；其次、主站召測(cè)時(shí)間可能過(guò)短。（為解決這個(gè)問(wèn)題，我們將系統(tǒng)確認(rèn)信號(hào)返回的次數(shù)從1次改成了連續(xù)召測(cè)3次不成功才認(rèn)為失敗，效果不太明顯）；再次、現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)，對(duì)于通訊不好的終端，我們請(qǐng)運(yùn)營(yíng)商到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境測(cè)試，并沒(méi)有信號(hào)弱的問(wèn)題，這個(gè)原因排除。

2）因廠家不生產(chǎn)通訊模塊，先后批次的通訊模塊廠家不一、規(guī)約不一，使得前置機(jī)的通訊軟件變得復(fù)雜。

3）無(wú)線通訊方式下的遙控功能存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

4）必須建立專網(wǎng)，不允許上公網(wǎng)，否則會(huì)引發(fā)數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，病毒問(wèn)題也難以控制。

對(duì)此，我們也安裝了無(wú)線通訊后，從技術(shù)上可以解決這個(gè)問(wèn)題的愿望實(shí)際上沒(méi)有達(dá)到我們的理想。

對(duì)于界內(nèi)發(fā)生瞬時(shí)單相接地或瞬時(shí)相間短路故障時(shí)，分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)均會(huì)動(dòng)作跳閘，不能通過(guò)自動(dòng)裝置迅速恢復(fù)用戶供電，必須要運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)巡視未發(fā)現(xiàn)線路異常后，方可操作合閘恢復(fù)正常供電，給用戶造成不必要的停電損失。

帶有通訊功能的分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)在停電操作時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意在分開(kāi)關(guān)后分刀閘前增加控制手柄從“自動(dòng)”位置切換到“手動(dòng)分”位置項(xiàng)，避免此時(shí)主站發(fā)送合閘信號(hào)，導(dǎo)致帶電分刀閘誤操作。

在送電操作時(shí)，應(yīng)在合刀閘前，應(yīng)增加檢查控制手柄在“手動(dòng)分”位置項(xiàng)，避免出現(xiàn)帶負(fù)荷和刀閘誤操作。

在與電壓型開(kāi)關(guān)配合時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意分界開(kāi)關(guān)內(nèi)部電容的可持續(xù)時(shí)間，否則，重合閘功能將因無(wú)電不能記時(shí)而失效。

在進(jìn)場(chǎng)檢修后，要有試送電試驗(yàn)項(xiàng)目，避免恢復(fù)安裝送電后開(kāi)關(guān)誤發(fā)分閘信號(hào)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，安裝第一、二類分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)的線路，在發(fā)生永久性故障時(shí)，復(fù)電效果比未安裝好；在發(fā)生界外瞬時(shí)故障時(shí)，效果不明顯；而在發(fā)生界內(nèi)瞬時(shí)故障時(shí)，第一類效果則比未安裝差，第二類未觀察到重合成功案例無(wú)法評(píng)價(jià)。

因此，該類設(shè)備可以在一定程度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切除單相接地故障和隔離相間短路故障，減少了無(wú)故障線路的連帶性事故停電、縮小故障停電范圍、縮短用戶停電時(shí)間，對(duì)提高供電可靠性有一定幫助，在運(yùn)行管理上注意分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)所在支線的變化，否則將引起誤動(dòng)和拒動(dòng)。

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