陳偉念

摘要：文章簡(jiǎn)單介紹了10kV配電網(wǎng)線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)的主要結(jié)構(gòu)和功能，詳細(xì)分析有可能導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)異常跳閘的原因，并提出了針對(duì)性的整改措施。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)線(xiàn)路;分界開(kāi)關(guān);保護(hù)配合

中圖分類(lèi)號(hào)：TM755

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487（2019）03-0800-02

0引言

10kV配電網(wǎng)直接與用戶(hù)連接，饋線(xiàn)分支多樣而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很容易發(fā)生短路故障且故障查找困難。尤其是當(dāng)配電線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障時(shí)，很難精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致故障范圍擴(kuò)大造成更大的損失。10kV配電線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)在配電線(xiàn)路上的使用，則有助于在線(xiàn)路故障時(shí)快速的定位故障點(diǎn)，并隔離非故障線(xiàn)路，有效的減小停電范圍。因此，分界開(kāi)關(guān)在10kV配電網(wǎng)中被廣泛使用，但其發(fā)生異常跳閘的概率也不低。

110kV配電網(wǎng)線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)的功能

圖1所示，10kV配電線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)主要由外絕緣體、手動(dòng)或自動(dòng)脫扣分閘、彈簧操作系統(tǒng)、拉桿式手動(dòng)門(mén)或自動(dòng)閘門(mén)及內(nèi)置隔離刀閘組成。相比普通的10kV斷路器，分界開(kāi)關(guān)具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是可快速精準(zhǔn)定位故障線(xiàn)路;二是當(dāng)不同分支線(xiàn)路發(fā)生接地故障時(shí)，在定位故障線(xiàn)路的同時(shí)并隔離故障線(xiàn)路;三是具有優(yōu)先處理分支短路故障功能;四是自動(dòng)切除單相接地故障;五是可監(jiān)視用電用戶(hù)超負(fù)荷情況。配電線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)主要是安裝在10kV配電網(wǎng)架空線(xiàn)路或者分支號(hào)為0的桿塔分界點(diǎn)上。

2分界開(kāi)關(guān)異常跳閘原因分析

2.110kV配電線(xiàn)路故障

10kV配電線(xiàn)路大多數(shù)都是架空線(xiàn)路，主要包括了絕緣子、導(dǎo)線(xiàn)、桿塔、橫擔(dān)及金具等電氣設(shè)備。10kV架空線(xiàn)路的運(yùn)行在露天環(huán)境，在正常負(fù)荷情況下還要額外承擔(dān)外部自然環(huán)境災(zāi)害的影響，發(fā)生故障的概率很高。由于10kV配電架空線(xiàn)路故障引發(fā)分界開(kāi)關(guān)異常跳閘表現(xiàn)為：①部分10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)落后，引流線(xiàn)段脫落與貫通線(xiàn)接觸而導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)跳閘;②架空線(xiàn)路采用的裸導(dǎo)線(xiàn)在臺(tái)風(fēng)或暴風(fēng)雨等惡劣天氣，極易由于檔距大、弧垂超標(biāo)引發(fā)相間短路而導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)跳閘;③在重工業(yè)區(qū)等污穢嚴(yán)重環(huán)境下運(yùn)行的架空線(xiàn)路，在小雨或霧天等濕度很大的天氣下由于絕緣子發(fā)生閃絡(luò)而導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)異常跳閘;④架空線(xiàn)路沿線(xiàn)樹(shù)障、漂浮物等引發(fā)線(xiàn)路短路故障而導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)異常跳閘;⑤架空線(xiàn)路遭受雷擊亦是分界開(kāi)關(guān)異常跳閘的原因之一;⑥電力負(fù)荷增長(zhǎng)比較快，原來(lái)的變壓器容量無(wú)法滿(mǎn)足而發(fā)生線(xiàn)路過(guò)負(fù)荷，導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)跳閘。

2.2低壓設(shè)備及故障

10kV配電線(xiàn)路在變電站10kV出線(xiàn)側(cè)多數(shù)采用電纜，截面小而負(fù)荷大。在正常運(yùn)行下，會(huì)發(fā)生由于負(fù)荷電流過(guò)大而導(dǎo)致10kV電纜過(guò)載而被擊穿，從而產(chǎn)生很大的故障電流。同時(shí)，10kV配電網(wǎng)靠近變電站側(cè)的低壓設(shè)備一旦發(fā)生，短路故障，尤其是三相短路故障時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生極大的故障電流。若發(fā)生上述兩種情況時(shí)，而熔斷器卻沒(méi)有足夠的熔斷時(shí)間時(shí)，將會(huì)引發(fā)高壓分界開(kāi)關(guān)異常跳閘。

2.3高壓電纜故障

10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在城市電力規(guī)劃中考慮到市政工程的影響，會(huì)大量采用高壓電纜。相比10kV架空線(xiàn)路，電纜線(xiàn)路的施工相對(duì)復(fù)雜和運(yùn)行管理難度增加。電纜在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)由于機(jī)械損傷、受潮或過(guò)電流絕緣老化、施工工藝差等原因使得電纜發(fā)生絕緣擊穿短路，進(jìn)而導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)異常跳閘。

2.4線(xiàn)路各級(jí)保護(hù)配合不當(dāng)

10kV配電線(xiàn)路保護(hù)配置比較簡(jiǎn)單，一般只配置了過(guò)流速斷保護(hù)和重合閘保護(hù)，零序保護(hù)一般是配置在小電阻接地系統(tǒng)中。所以，為了保證線(xiàn)路全長(zhǎng)保護(hù)范圍，一般都采用階梯性上下級(jí)保護(hù)配合以保證足夠的選擇性和靈敏性。而10kV配電線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)對(duì)故障線(xiàn)判斷及動(dòng)作的準(zhǔn)確性取決于線(xiàn)路保護(hù)配置的正確性。但目前某些10kV配電線(xiàn)路保護(hù)存在的問(wèn)題是，隨著用電負(fù)荷的變化，線(xiàn)路保護(hù)定值未能做到及時(shí)更改，從而導(dǎo)致線(xiàn)路在用電高峰時(shí)由于過(guò)負(fù)荷而導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)跳閘。同時(shí)，10kV配電饋線(xiàn)線(xiàn)路與變電站進(jìn)線(xiàn)保護(hù)的定值配合上存在一定難度，也是導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)異常越級(jí)跳閘的主要原因之一[2]。

2.5電源端問(wèn)題

10kV配電線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)因電源進(jìn)線(xiàn)故障而導(dǎo)致異常跳閘的原因主要有兩個(gè)：（1）對(duì)于采用變電站10kV出線(xiàn)作為電源進(jìn)線(xiàn)的，有可能會(huì)由于變電站的設(shè)備故障跳閘或者過(guò)負(fù)荷而導(dǎo)致電源電壓不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)跳閘;（2）采用農(nóng)村配網(wǎng)用電作為電源進(jìn)線(xiàn)，可靠性不高如頻頻停電而導(dǎo)致線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)跳閘。

3整改措施

3.1加強(qiáng)配電設(shè)備運(yùn)行管理

（1）加快改造不合理的配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，同時(shí)采用分段控制的原則，在配電線(xiàn)路主干和分支線(xiàn)路分別增加分段開(kāi)關(guān)和分支開(kāi)關(guān)，并注意對(duì)于高壓用戶(hù)，應(yīng)采用“熔絲加刀閘”式分支開(kāi)工。同時(shí)盡快將與線(xiàn)路運(yùn)行不匹配的老舊配電設(shè)備更換為新型設(shè)備，以逐步完善電力設(shè)施，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的更全面的自動(dòng)化。

（2）加強(qiáng)對(duì)10kV配電線(xiàn)路的設(shè)備隱患的排查和缺陷管理。一是重點(diǎn)關(guān)注架空線(xiàn)絕緣子、電纜線(xiàn)路戶(hù)外電纜頭及其引線(xiàn)、戶(hù)外刀閘、變壓器、避雷器等電氣設(shè)備運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患，避免由于線(xiàn)路故障而導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)異常跳閘;二是嚴(yán)格按照規(guī)定定期開(kāi)展電氣設(shè)備的維護(hù)檢修：工作，重點(diǎn)關(guān)注檢修周期比較長(zhǎng)的電力設(shè)備，最大限度降低設(shè)備的安全隱患。

（3）加強(qiáng)對(duì)線(xiàn)路的巡視工作。定期對(duì)線(xiàn)路展開(kāi)巡視工作并清理線(xiàn)路廊道的障礙物。在惡劣天氣過(guò)后尤其是大風(fēng)天氣后，沿線(xiàn)樹(shù)障和漂浮物是導(dǎo)致分界開(kāi)關(guān)跳閘的主要原因之一，更應(yīng)及時(shí)開(kāi)展巡視和清理工作。

3.2優(yōu)化分界開(kāi)關(guān)使用原則

10kV配電線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)分為斷路器型（可直接開(kāi)斷短路電流）和負(fù)荷開(kāi)關(guān)型（不能直接開(kāi)斷短路電流）兩種，在10kV配電線(xiàn)路中合理使用可有效減少故障發(fā)生，文中提出了一種合理的分界開(kāi)關(guān)配合原則，大大提高了安全性，且節(jié)約運(yùn)行成本，具體表現(xiàn)如下。

（1）在同一線(xiàn)路T接點(diǎn)下變壓器容量為630kVA及以上采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)型分界開(kāi)關(guān)。因?yàn)榇笕萘坑脩?hù)配置的保護(hù)與變電站10kV饋線(xiàn)保護(hù)為同級(jí)保護(hù)，當(dāng)用戶(hù)內(nèi)部或分支線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，兩保護(hù)相互配合切除故障主干線(xiàn)路，此時(shí)負(fù)荷開(kāi)關(guān)型分界開(kāi)關(guān)保證在發(fā)生接地故障時(shí)準(zhǔn)確可靠動(dòng)作，并作為用戶(hù)進(jìn)線(xiàn)側(cè)的后備保護(hù)，而其他非故障的分支線(xiàn)路可通過(guò)重合閘保護(hù)來(lái)恢復(fù)供電。

（2）在同一線(xiàn)路T接點(diǎn)下變壓器容量為315～500kVA的則使用斷路器型分界開(kāi)關(guān)，條件允許的情況下容量在315kVA以下的亦可使用斷路器型分界開(kāi)關(guān)。此容量級(jí)的用戶(hù)未配置保護(hù)，當(dāng)用戶(hù)內(nèi)部或分支路發(fā)生故障時(shí)，故障電流達(dá)到電流速斷保護(hù)定值時(shí)，變電站10kV饋線(xiàn)保護(hù)動(dòng)作跳閘及線(xiàn)路的斷路器型分界開(kāi)關(guān)跳閘，以切除故障主干線(xiàn)路。其他非故障的分支線(xiàn)路可通過(guò)重合閘保護(hù)來(lái)恢復(fù)供電。若故障電流未達(dá)到變電站10kV饋線(xiàn)保護(hù)定值時(shí)，變電站側(cè)保護(hù)不動(dòng)作，斷路器型分界開(kāi)關(guān)無(wú)延時(shí)動(dòng)作跳開(kāi)故障分支線(xiàn)路，其他非故障線(xiàn)路正常運(yùn)行。

3.3提升各級(jí)保護(hù)配合度

對(duì)10kV配電網(wǎng)線(xiàn)路保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)升級(jí)，選用可靠性強(qiáng)、精度高的保護(hù)裝置，同時(shí)應(yīng)及時(shí)根據(jù)線(xiàn)路實(shí)際負(fù)荷整定和調(diào)整出線(xiàn)開(kāi)關(guān)定值，保證線(xiàn)路各級(jí)保護(hù)配合可靠，避免由于保護(hù)定值整定而導(dǎo)致配合不當(dāng)引發(fā)分界開(kāi)關(guān)異常跳閘。

4結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)引發(fā)10kV配電線(xiàn)路分界開(kāi)關(guān)跳閘的因素提出了相關(guān)的整改措施，以有效的降低由于分界開(kāi)關(guān)異常跳閘而導(dǎo)致線(xiàn)路停電的概率，大大提高了配電線(xiàn)路供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

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