摘要：分界負荷開關在10kV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、縮小故障停電範圍、縮短用戶停電時間，從而提高用戶的供電可靠性。

要害詞：分界負荷開關；配電；線路；應用

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，縮小停電範圍。10kV饋線架空線路，由於露天架設，其安全運行直接受四周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，可隨杆架設、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。

110kV饋電架空線路的特點

對於遠近郊區供電公司來說，在所轄主網主係統中10kV饋電出線的安全供電十分重要。但是，10kV饋電線路特點是結構多樣，事故多發，非凡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，碰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線路結構複雜事故查找困難

用戶專線隻帶一兩條支線，有的線路是T接多條支線或多台變壓器呈放射狀；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，非凡是當線路發生單相接地時，由於故障點難以確定，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10kV架空線路保護一般隻配置過流、速斷、重合閘保護，在小電阻接地係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範圍之內，要求線路末端故障時，保護應有足夠的靈敏度。這樣，就會由於一處故障造成全線停電，並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，隻能失去選擇性故障掉閘而致使全線掉閘。

1.3不同的10kV接地方式

北京朝陽局2003年之前，10kV係統多采用消弧線圈接地係統，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10kV係統多采用小電阻接地係統。對於消弧線圈接地係統，10kV配電線路發生線路單相接地故障時不掉閘，隻發接地信號。對於小電阻接地係統，10kV配電線路配置零序保護，單相接地故障時掉閘。

1.410kV饋線架空線路故障率高、可靠性差

10kV饋線的故障率高，可靠性差，表1為2003年和2006年10kV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。

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，並可用於操作拉合負荷電流。

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定和故障記憶；具備跳閘閉鎖功能。

分界負荷開關適用於10kV中性點不接地、經消弧線圈接地或經低電阻接地係統的10kV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後，立即分閘甩掉故障線路。變電站出線開關重合後，故障線路被隔離，使饋線上的其它分支用戶迅速恢複供電。

2.2.3快速定位故障點

用戶支線故障造成分界開關動作後，僅責任用戶停電，並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，使故障線路盡早恢複供電。

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治理中心，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。

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對於中性點不接地或經消弧線圈接地係統

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。由於北京地區10kV饋線保護重合閘一般整定為1s，可選擇0.3～0.5s。

單相接地動作電流定值：零序電流動作定值，根據架空線路截麵和長度確定，應考慮躲過線路對地電容電流。由於在中性點不接地或經消弧線圈接地係統中，發生單相接地故障，變電站出線保護不跳閘，隻發出接地信號，答應短時間接地運行。為了便於判定故障，此時分界負荷開關的動作時限，應考慮躲過瞬間接地時限，並在變電站發出接地信號之後再動作跳閘，可選擇6～8s。

3.2對於中性點經小電阻接地係統

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係中，由於變電站10kV架空出線一般配置兩段零序保護，一段120A、時限為0.2s；二段20A、時限為1s。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0s。

4分界負荷開關在運行維護中應注重的問題

應定期檢查分界負荷開關本體及控製器外觀是否完好；分界負荷開關指示狀態是否正確，運行狀態下是否儲能；瓷瓶有無裂紋、損傷；分界負荷開關引線間距是否符合規程要求；各部位連接是否緊固、有無過熱現象；避雷器是否完好；接地裝置是否完好、有無鏽蝕；控製器指示燈有無閃爍告警。

檢查分界負荷開關是否輪換或接地電阻搖測是否超期，安裝有分界負荷開關的用戶內部設備相間有無故障，變電站饋線斷路器跳閘重合成功後，應及時組織查找線路故障點，發現分界負荷開關分閘時，應及時向用電治理部門通報（分界開關動作後，控製器的故障指示燈持續閃爍48h）。

應定期安排對分界負荷開關清掃檢查，檢查周期與線路登杆清掃檢查周期相同。原則上分界負荷開關運行超過10年應安排輪換檢修。

5安裝分界負荷開關應注重的問題

分界負荷開關裝置隻能裝於分支線路或末端線路上，不得串連使用。

分界負荷開關作為電力公司與用戶分界第一斷路器，其一般安裝在10kV架空配電線路支線第一棵杆上，負荷側接用戶。

當用戶進戶線為架空線路，則分界負荷開關的負荷側以懸式絕緣子懸掛架空絕緣線引入，用戶第一基電杆電源側絕緣線安裝掛接地線環，保留單極隔離開關。

當用戶進戶線為電纜線路，則從分界負荷開關的負荷側以懸式絕緣子懸掛架空絕緣線引至用戶第一基電杆，直接聯接電纜。用戶第一基電杆電源側絕緣線安裝掛接地線環，不再安裝跌落式熔斷器，保留單極隔離開關。

分界負荷開關本體安裝時，安裝前有關部門應組織進行絕緣電阻測定、工頻耐壓的檢測及試驗；絕緣電阻測定標準：使用2500V兆歐表搖測絕緣電阻，分界負荷開關，相對地及斷口間≥1000　MΩ。工頻耐壓試驗標準：分界負荷開關，相對地及斷口間：42kV1min（因分界負荷開關內部安裝TV，不做相間耐壓試驗）。分界負荷開關分合閘操作麵及指示麵應朝向外側。

分界負荷開關控製器的安裝：控製器的對地安裝高度應不小於2.5m，將開關控製電纜（隨控製器附件）的控製器端插頭插入控製器麵板插孔，另一端插入分界負荷開關底座專用插孔，插頭應旋緊。控製電纜纜身端頭處、轉彎處及直線段每隔1m應采用2.5mm2單股銅芯絕緣線固定，擰小辮5圈。纜身應橫平豎直，不應扭斜。

6結束語

分界負荷開關在10kV架空線路上的應用，大大減少了無故障線路的連帶性事故停電、縮小故障停電範圍、縮短用戶停電時間，從而提高所帶用戶的供電可靠性。

分界負荷開關較好地解決了變電站10kV出線發生相間短路，以及單相接地故障時快速定位查找故障點的要求。

分界負荷開關在使用中存在一些問題，如對於消弧線圈接地係統，當線路較長時末端發生單相接地其靈敏度會受影響；對於小電阻接地係統，當線路發生單相接地時，不能躲開瞬間接地掉閘；該裝置隻能裝於分支線路或末端線路上，不能串聯使用，對於大分支套小分支的線路保護範圍不夠；保護裝置正確動作性難以檢測。這些問題需進行改進。


參考文獻

[1]北京電力公司繼電保護及安全自動裝置配置原則。

[2]北京電力公司110kV及以下電網繼電保護及安全自動裝置整定計算原則。