【摘 要】隨著我國城市化進(jìn)程的持續(xù)加速，城市配網(wǎng)也隨之加快了發(fā)展步伐。分界負(fù)荷開關(guān)通過在10kV配網(wǎng)上的應(yīng)用，有效縮小了停電故障的范圍，減少了連帶性事故停電的發(fā)生頻率，提高了供電的可靠性。本文通過總結(jié)應(yīng)用過程中的運行情況，驗證應(yīng)用分界負(fù)荷開關(guān)能夠解決各類常見故障的有效性，也提出了運行管理中需要注意的各類事項。

【關(guān)鍵詞】10kV配網(wǎng)；分界負(fù)荷開關(guān)；應(yīng)用

隨著我國電網(wǎng)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，我國居民對供電的安全性和可靠性提出了更高的要求。作為電力生產(chǎn)部門，面對這樣的發(fā)展背景，采取技術(shù)手段對電網(wǎng)運行中存在的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行治理的意義重大，這就需要在主干線上加裝分界負(fù)荷開關(guān)，來隔離支線的故障區(qū)域，這樣能夠有效縮小停電范圍。同時分界負(fù)荷開關(guān)在10kV上的應(yīng)用能夠最大程度上減少連帶性事故停電，并減短用戶的停電時間，進(jìn)而提高供電的安全性和可靠性。

1.分界負(fù)荷開關(guān)概述

1.1結(jié)構(gòu)

分界負(fù)荷開關(guān)的工作與操作電源一般采用免維修小容量鉛酸蓄電池和內(nèi)外置電壓互感器，內(nèi)部有通訊模塊和CPU處理器，以便在故障跳閘時，能夠采取故障記憶和電壓判斷及閉鎖措施。

1.2功能

1.2.1能自動對出現(xiàn)相間短路故障的線路采取隔離措施

線路在出現(xiàn)相間短路故障時，由于其附帶的電流較大，負(fù)荷開關(guān)如果不能立即切斷相間短路故障電流，則該分界負(fù)荷開關(guān)就必須在變電站發(fā)生跳閘故障后立即分閘，這樣一來，故障的線路就會被自動隔離，那么使用饋線的其他用戶就能夠縮短停電時間。

1.2.2能快速定位并報送故障點

當(dāng)10kV線路出現(xiàn)故障，分界負(fù)荷開關(guān)能夠通過對相位差、零序電流及零序電壓的判斷，在分界負(fù)荷開關(guān)啟動保護(hù)回路后，能夠直接對開關(guān)部位施行分閘措施，并且主動傳輸故障信息到調(diào)度中心，這樣可有效縮短定位故障地點的時間，維護(hù)人員能夠根據(jù)故障信息，迅速并且準(zhǔn)確到達(dá)故障現(xiàn)場采取維修措施，使用戶能夠迅速再恢復(fù)供電，提高了用電的可靠性，并且大大降低了停電帶來的損失。

1.2.3采集遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)

分界負(fù)荷開關(guān)能夠通過控制模擬量，及添加GPRS模塊、GSM模塊或無線通信功能等，采集到故障信息、開關(guān)狀態(tài)信息、零序電流量、電源負(fù)荷測電壓、三相電流等數(shù)據(jù)，并且能夠及時傳輸至后臺主機(jī)，并且通過無線網(wǎng)絡(luò)直接傳送到定制的手機(jī)中。

1.3適用范圍

分界負(fù)荷的適用范圍主要包括經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)或者經(jīng)消弧線圈接地的10kV混合線路或架空配電線路、以及10kV的中性點不接地線路。

1.4安裝位置

分界負(fù)荷開關(guān)的安裝位置如下圖所示：

2.應(yīng)用情況分析

2.1運行特點分析

目前應(yīng)用廣泛的分界負(fù)荷開關(guān)主要有兩種，一種是不帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)，一種是帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)。從兩種分界負(fù)荷開關(guān)目前的運行情況看來，其特點主要有以下幾點：

2.1.1不帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)

在無需通信的情況下，無論是界外還是界內(nèi)，如果發(fā)生永久性故障，均能有效縮小檢查的范圍，如果不采取動作，則會開始巡視檢查界外的線路。如果采取動作，則會開始巡視檢查界內(nèi)的線路；能夠躲開界外的故障，和瞬間或是永久地隔離界內(nèi)出現(xiàn)的相間故障、單相接地故障；界內(nèi)發(fā)生永久性短路故障時，沒有發(fā)生故障的界外線路則可迅速恢復(fù)供電，在沒有安裝分界負(fù)荷開關(guān)之前，要想恢復(fù)供電就需要全線巡視，而安裝分界負(fù)荷開關(guān)后，界內(nèi)出現(xiàn)故障的線路被有效隔離，其他沒有發(fā)生故障的界外線路可以通過重合閘達(dá)到迅速恢復(fù)供電的目的。

2.1.2帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)

從目前的運行情況來看，帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)顯然繼承了不帶重合閘上述的幾個特點，并在此基礎(chǔ)上，具有如下幾個新特點：

①在對電動操作模式進(jìn)行選擇時，無需手動儲能，節(jié)省人力物力，提高了工作效率。

②可以通過設(shè)置重合時間參數(shù)，來躲過某些瞬間性的小故障。

2.2存在的不足

2.2.1不帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)

因不帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)不具備切斷短路電流的能力，發(fā)生相間短路故障時，無法在變電站進(jìn)行出線保護(hù)動作之前對出現(xiàn)短路故障的線路采取隔離措施，并且不帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)存在著無法分清界內(nèi)故障性質(zhì)的不足，發(fā)生的所有故障只會當(dāng)成永久性故障來采取處理措施，之后才可以恢復(fù)供電。這樣一來，必將加長恢復(fù)界內(nèi)用戶的供電時間，并且在界內(nèi)發(fā)生瞬時性單相接地故障時，其采取的自動跳閘措施會導(dǎo)致用戶承擔(dān)不必要的停電損失。

2.2.2帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)

①附屬無線通訊的遙控功能還存有一定風(fēng)險性。

②由于生產(chǎn)廠家不能生產(chǎn)通訊模塊，且生產(chǎn)通訊模塊廠家的先后批次不一致、規(guī)格也不一致，這樣也就使得通訊軟件的操作變得復(fù)雜。

③模塊極易出現(xiàn)掉線的情況，增加了維護(hù)工作量

2.3改進(jìn)措施

2.3.1不帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)

①對于界內(nèi)瞬間性單相接地的問題，可以通過改進(jìn)重合閘的功能來改善。

②因開關(guān)需手動合閘和手動儲能，浪費人力物力，對此可改進(jìn)為電動控制的方式。

③對于人工管理上的改進(jìn)，需加強(qiáng)對操作員工進(jìn)行培訓(xùn)，避免因操作不當(dāng)出現(xiàn)線路參數(shù)誤動。

④對于停送電操作票規(guī)范內(nèi)容的改進(jìn)，需要在票面增加檢查蜂鳴及儲能位置的提示項。

⑤在主機(jī)后臺增設(shè)開關(guān)儲能報警設(shè)備。

2.3.2帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)

①對于數(shù)據(jù)安全和病毒難以控制的問題，需要建立專網(wǎng)，并禁止上公網(wǎng)；②在停電操作時，具備通訊設(shè)備的分界負(fù)荷開關(guān)應(yīng)在分開關(guān)后分刀閘的位置上增設(shè)控制手柄，并將其由“自動”位置項切換至“手動分”的位置項，從而避免主站在出現(xiàn)故障后發(fā)送分閘的信號，致使帶電分刀閘操作失誤。

③在進(jìn)行送電操作時，需要注意的是在合刀閘前，需檢查控制手柄是否在“手動分”的位置項上，以避免出現(xiàn)刀閘操作失誤或者帶負(fù)荷現(xiàn)象。

④在配合電壓型開關(guān)進(jìn)行操作時，應(yīng)注意的是分界負(fù)荷開關(guān)的內(nèi)部電容，其可持續(xù)時間的長短是否符合要求。

⑤在工作人員達(dá)到故障地點并進(jìn)場維修時，需要具有試送電試驗的各類項目，以免恢復(fù)送電后，分界負(fù)荷開關(guān)誤發(fā)分閘的操作信號。

3.應(yīng)用效果分析

自某地某公司安裝分界負(fù)荷開關(guān)一年后，應(yīng)動作共計15次，并且全部為有效的動作，其中有9次是因速斷故障所引起，有6次是因接地故障所引起。

就目前的運行情況來看，分界負(fù)荷開關(guān)的運行狀態(tài)良好，沒有發(fā)生誤動的情況，也沒有拒動的情況發(fā)生。并且，能夠迅速有效地判斷出短路電流、單相接地等狀態(tài)，在負(fù)荷側(cè)發(fā)生故障時，也能迅速對故障原因進(jìn)行判斷，配合電站內(nèi)開關(guān)重合閘的動作，隔離故障的支線線路。

據(jù)統(tǒng)計，在應(yīng)用分界負(fù)荷開關(guān)后，發(fā)生故障的次數(shù)共計150條次，重合成功的次數(shù)共計82條次，重合不成功的次數(shù)共計48條次，接地故障的次數(shù)共計20條次。根據(jù)數(shù)據(jù)，不難看出，在10kV配網(wǎng)上應(yīng)用分界負(fù)荷開關(guān)能夠有效縮小停電影響范圍，減少因用戶操作不當(dāng)或支線故障等原因引起的主干線停電故障，極大地提高了供電的安全性和可靠性。

4.結(jié)語

綜上所述，安裝上述兩種分界負(fù)荷開關(guān)的支線線路，在出現(xiàn)界內(nèi)瞬時性的線路故障時，不帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)會比未安裝的效果差，而帶重合閘的分界負(fù)荷開關(guān)尚未觀察到成功的案例，無法做出有效評價。出現(xiàn)永久性的線路故障時，恢復(fù)停電的時間要比未安裝短很多，并且恢復(fù)停電的效果也較好；因此，我們可以得出這樣的結(jié)論：分界負(fù)荷開關(guān)能夠自動隔離相間短路故障和切除單相接地故障，縮小停電的影響范圍，縮短用戶的停電時間，減少了連帶性事故停電的發(fā)生頻率，能夠提高供電的安全性和可靠性。同時為了避免出現(xiàn)拒動或者誤動的情形，在運行管理上，需要注意分界負(fù)荷開關(guān)所在位置的變化。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]肖清明，張建民，馮躍龍，龍生平.一種智能型用戶分界負(fù)荷開關(guān)的作用原理和其在銀川配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009（16）.

[2]廖慧昕，伍小強(qiáng)，吳明澤，檀景麗.基于MSP430的用戶分界負(fù)荷開關(guān)控制器的設(shè)計[J].電力科學(xué)與工程，2011（28）.

[3]王激華.10kV配電網(wǎng)用戶分界智能開關(guān)的研究與實踐[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2012（25）.