摘要：分界負荷開關在10 kV饋電架空線路上的應用可大大減少無故障線路的連帶性事故停電、縮小故障停電范圍、縮短用戶停電時間，從而提高用戶的供電可靠性。

關鍵詞：分界負荷開關；配電；線路；應用

中圖分類號：TM564.2 文獻標志碼：B 文章編號:1003-0867(2007)02-0011-02

首都電網迅速發展，對安全供電的可靠性要求越來越高，作為電力生產部門，應針對電網運行中的薄弱環節采取有效的治理措施，千方百計減少事故停電，縮小停電范圍。10 kV饋線架空線路，由于露天架設，其安全運行直接受周圍環境和氣候條件的影響，存在事故率高、事故查找困難、安全可靠性差的問題。一些架空線路較長的邊遠山區用戶，更是經常受到惡劣氣候的影響不能正常用電。分界負荷開關是將負荷開關和微機保護測控，以及通訊模塊融為一體的裝置，可隨桿架設、體積小、投資少，它的應用對提高架空線路的安全可靠性，保證電網的安全運行具有重要意義。

1 10 kV饋電架空線路的特點

對于遠近郊區供電公司來說，在所轄主網主系統中10 kV饋電出線的安全供電十分重要。但是，10 kV饋電線路特點是結構多樣，事故多發，特別是在城近郊區和遠郊區地區還存在大量的架空輸電線路，這些架空輸電線路往往都是多分支線路，安全可靠性差，遇到刮風下雨等惡劣天氣，接地和短路故障頻發，嚴重影響了電網的安全可靠供電。隨著城鄉電網建設及改造的大幅度增加，探討運用技術手段，解決此類問題是非常必要的。

1.1 線路結構復雜事故查找困難

用戶專線只帶一兩條支線，有的線路是T接多條支線或多臺變壓器呈放射狀；有的線路短到幾十米，有的線路長達幾十千米；有的架空線路穿山越嶺維護困難，有的配電變壓器老化嚴重；有的全線架空，有的是電纜架空混合線路；有些架空線路臨時帶有電纜用戶、帶有臨時箱變。架空線路一旦發生故障查找困難，特別是當線路發生單相接地時，由于故障點難以確定，往往延誤了事故處理，造成故障擴大，進一步發展為相間短路，或者損壞電氣設備。

1.2 線路保護配置相對簡單

變電站10 kV架空線路保護一般只配置過流、速斷、重合閘保護，在小電阻接地系統中再配置兩段零序保護。因此，為保證繼電保護的選擇性和靈敏性，就必須使整條線路都處在保護范圍之內，要求線路末端故障時，保護應有足夠的靈敏度。這樣，就會由于一處故障造成全線停電，并且線路上下級保護呈階梯性相互配合，在線路末端已經沒有保護級差時間，只能失去選擇性故障掉閘而致使全線掉閘。

1.3 不同的10 kV接地方式

北京朝陽局2003年之前，10 kV系統多采用消弧線圈接地系統，隨著城鄉配網線路越來越密集，安全性要求越來越高，2004年城區10 kV系統多采用小電阻接地系統。對于消弧線圈接地系統，10 kV配電線路發生線路單相接地故障時不掉閘，只發接地信號。對于小電阻接地系統，10 kV配電線路配置零序保護，單相接地故障時掉閘。

1.4 10 kV饋線架空線路故障率高、可靠性差

10 kV饋線的故障率高，可靠性差，表1為2003年和2006年10 kV饋線故障統計結果。

2. 分界負荷開關的性能和主要作用

2.1 性能及結構

一般分界負荷開關由開關本體及測控單元兩大部分構成見，結構示意圖1。

表1　2003年和2006年10kV饋線故障統計結果

圖1　分界負荷開關控制器示意圖

我單位目前使用的分界負荷開關其主要功能：運行中自動隔離用戶側相間短路故障、自動切除用戶側接地故障，并可用于操作拉合負荷電流。

分界負荷開關帶有一套內置電壓互感器、一套內置電流互感器；有CPU內部處理器和通訊模塊；故障跳閘時帶有電壓判斷和故障記憶；具備跳閘閉鎖功能。

分界負荷開關適用于10 kV中性點不接地、經消弧線圈接地或經低電阻接地系統的10 kV架空配電線路與用戶（含臨時用戶）的分界。

2.2 主要作用

2.2.1 自動切除單相接地故障

當用戶支線發生單相接地故障時，分界開關自動分閘，甩掉故障支線，保證變電站及饋線上的其它分支用戶安全運行。

2.2.2 自動隔離相間短路故障

當用戶支線發生相間短路故障時，分界負荷開關在變電站出線保護跳閘后，立即分閘甩掉故障線路。變電站出線開關重合后，故障線路被隔離，使饋線上的其它分支用戶迅速恢復供電。

2.2.3 快速定位故障點

用戶支線故障造成分界開關動作后，僅責任用戶停電，并可主動上報故障信息，使電力公司能迅速明確事故點，及時進行現場處理，使故障線路盡早恢復供電。

2.2.4 監控用戶負荷

分界負荷開關可將檢測數據傳送電力管理中心，實現對遠方負荷的實時監控。

2.3 分界負荷開關的故障處理方式

分界負荷開關的故障處理方式見表2。

表2　分界負荷開關的故障處理方式

3 分界負荷開關的定值與變電站出線保護定值配合問題

3.1 對于中性點不接地或經消弧線圈接地系統

相間短路動作電流定值：應考慮可靠躲過支線的最大負荷電流。動作時限應與變電站出線保護重合閘動作時間相配合，在重合閘動作之前，分界負荷開關動作跳閘。由于北京地區10 kV饋線保護重合閘一般整定為1 s，可選擇0.3～0.5 s。

單相接地動作電流定值：零序電流動作定值，根據架空線路截面和長度確定，應考慮躲過線路對地電容電流。由于在中性點不接地或經消弧線圈接地系統中，發生單相接地故障，變電站出線保護不跳閘，只發出接地信號，允許短時間接地運行。為了便于判斷故障，此時分界負荷開關的動作時限，應考慮躲過瞬間接地時限，并在變電站發出接地信號之后再動作跳閘，可選擇6～8 s。

3.2 對于中性點經小電阻接地系統

相間短路動作電流定值：同上。

單相接地動作電流定值：中性點經小電阻接地系中，由于變電站10 kV架空出線一般配置兩段零序保護，一段120A、時限為0.2 s；二段20A、時限為1 s。因此，此時分界負荷開關的零序電流動作定值和動作時限，應與變電站零序保護相配合，選擇0 s。