（宜良供电有限公司 云南省宜良县 652100）
摘要：随着我国经济的发展，电网对于生产生活的意义日益重要，尤其是10千伏配电网，其安全可靠性直接与用户的用电安全息息相关，由于关系到居民的正常用电，在10千伏配电网的线路设置中，需要设置可靠的保护装置，尤其是线路杆上开关保护定值的设置，作用更是重大。10千伏配电网线路杆上开关保护定值设置的合理与否，与线路保护效果好坏直接相联系，但是在实践中，由于部分专线用户，距离短，开关装设过多，杆上开关保护定值的设置问题一直存在操作隐患，迫切需要解决。本文主要对杆上开关分类、配置原则、计算方法及实践应用进行了探讨。
关键词：10千伏配网；线路开关；保护定值设置
随着经济的持续增长，人民生活水平的不断攀升，社会大众对于供电可靠度的要求也不断增加，如何确保供电的可靠度，为广大用户提供安全、稳定的电能供应，减少用户的停电次数和停电时间的，逐渐成为电网运行企业面临的重要挑战。具体到电力系统，10千伏配网对于用户用电具有直接的相关性，由于10千伏配网线路种类繁多，线路里程和分布各异，变压器容量也存在惊人差异，由于这些问题的存在，使得线路必须安装杆上开关，从而确保输电线路的安全稳定运行。在杆上开关的安装中，定值的设置问题至关重要，与线路事故息息相关，必须确保科学性和合理性。
杆上开关分类
断路器
断路器是杆上开关的重要组成成员，在维系输电线路的安全运行方面有着举足轻重的作用。在实践中，如果输电线路中产生了故障电流，电流值在达到整定电流后，断路器就可以第一时间做出反应，进行跳闸。这类断路器中存在脱扣联动机构以及电磁感应线圈，不论是断开还是关合，都可以轻松实现，从而有效实现了对故障电流的处理。但是具体到10千伏配网线路，断路器对于故障电流的处理能力受到限制，往往存在保护极差，越级跳闸的现象使得实际运行中的稳定性受到威胁，迫切需要解决措施。
重合器
在配电线路系统中，杆上开关的重要成员之一就是重合器。在实践应用中，根据不同的原理，重合器又可以细分为电压型重合器和电流型重合器。借助电流型重合器，可以实现对整个电网的检测，逐段开展排查导致反复重合，对于电网有着较大的冲击，所以，电流型重合器的应用必须遵循一定的前提，即电网线路分段较少。所谓的电压型重合器，其应用需要对线路故障区和非故障区加以区分，当电路故障时，可以有效保证非故障区的有效供电。
负荷开关
配电线路杆上开关离不开负荷开关的支持。负荷开关要想发挥作用，必须拥有无电流无电压条件。但是，负荷开关却可以实现对故障电流的关合，从而实现对额定负荷电流的开断，在分段线路中发挥着重要作用。
杆上开关配置原则
根据相关规定，在10千伏配网中，配电线路往往由3-4段构成，之中也安装有闸刀，但是灵活性有限，在面对空载电流时，拉合能力有限，检修工作中的便捷度差，需要在杆上安装负荷开关。为此，在配电线路的架设中，为了确保线路的运行安全，主保护与远后备保护都必不可少，为了达到这个目的，应该在配电线路上安装杆上开关，并遵循可靠性和实用性原则。
1、可靠性原则
在电网配电线路的运行中，杆上开关的配置，应该本着可靠性的原则，不断促进开关配置的可靠性，通过引进高质量、高可靠度的产品，从而实现对配电线路运行可靠性的改善，促进电网的可靠运行。良好可靠性的配电线路杆上开关，应该具有结构简单、免维护性好、实用化、耐腐蚀、抗凝露、抗干扰等特点，从而满足输电线路对杆上开关可靠性的要求。
实用性原则
杆上开关的设置，其主要功能在于对用户端事故波进行隔离，从而有效避免供电主干线路受到影响。在开关设置的过程中，为了践行实用性原则，需要在设计过程中完善相电流和零序电流的采集过程，对界内外的短路故障及接地故障进行区分，从而判断对相电流和零序电流的准确测量和定值判断，实用化的特点十分鲜明。
杆上开关保护定值的计算方法
瞬时电流速断保护
在配电线路中，10千伏线路处于多级保护的最末端，直接与用户先关，在计算过程中，需要充分把握定值计算的灵敏性，对于灵敏性要求高，总体来讲，可以分为放射型和专线型两种整定计算类型。关于放射状类型的计算，整定值需要对线路末端的最大三相短路电流进行躲避，时限整定设置为0s。关于专线类型的计算，需要与线路变压器低压出口的最大三相短路电流相隔离，并将时限整定设置为0s。
为了实现对保护性能的衡量，在线路运行的最大负荷 下，线路的保护范围必须高于全线路的50%，在线路运行的最小负荷下，线路的保护范围也必须维持在全线路的20%以上。
定时限过电流保护
在设置时限的过程中，如果只设置一级开关，则时间设置为0.2s，如果线路中设置有两级开关，则下级开关的时间设置为0.2s，上级开关设置0.4s，不同保护的反应时间遵循阶梯设置原则。如果输电线路的里程较长，有时候，过电流保护的灵敏度不够，与实际要求不符，所以，需要采用低压闭锁过流保护的方式或者复压闭锁过流方式，并将负序电压设置为额电压值，即0.06Ue，在充分考虑可靠系数和返回系数的前提下，动作电流根据正常负荷电流整定。当输电线路电流处于最大负荷时，保护装置不会发生保护动作，在短路故障清除后，保护动作才能撤回。如果作为后备保护，其灵敏度应该介于1.3-1.5之间，而后备保护应该维持在1.2上。
四、10千伏配网线路杆上开关的实践分析
现阶段，电网中的重要用户越来越多，对于供电可靠性要求也随之越来越高，用户架设的专用线路也随之增多，关于10kV线路上是否应该装设线路开关来确保线路的安全稳定运行成为了一项重要的研究课题。
杆上开关整定动作逻辑
在10千伏配电线路中，杆上开关为了保证线路的正常运行，其处理故障的反应和能力应该遵循一定的逻辑，从而实现对单相接地故障的自动切除和相间短路故障的自动隔离，如下表1所示。
3、10千伏配网线路杆上开关保护定值设置的案例分析
为了确保10千伏配网输电线路的安全性、可靠性，线路互联是经常采用的方式，正如下图1所示。在充分考虑安全稳定的前提下，杆上开关定值设置必须充分结合线路载流量和实际负荷情况，并将可靠系数进行合理设置，从而得出2/3/4/5开关的过电流保护动作值，其中，作为二级杆上开关的2/3/5号，其延时动作设置为0.4s，而1号和6号由于位置关系，过电流保护动作需要作出相应提高。而具体到线路B，7号开关是其中的二级开关，但是在A线路系统中，7号又作为三级开关存在，所以需要遵从较高级别进行保护定值设置。
在对10千伏配网进行运行检修或故障处理的过程中，线路A和线路B凭借7号开关相互连接，成为一个配电供电系统，原先的保护方案已经不能适应新的电网环境，需要对其进行调整。
所以，在整个线路系统中，如果供电功能由B承担，则作为二级开关的7号和作为三级开关的4号就必须在动作时间上达成良好配合，考虑到存在其他的二级开关，所以在整个电路的动作中，延时情况在所难免，容易导致故障中无选择性动作。
图1 10千伏配网线路互联示意图
从上述的案例中可以看出，10kV线路开关的装设，使得线路的干线上多出很多支路，使得线路结构变得复杂化，同时，一旦出现线路开关不合理的现象，就会对线路的各级保护造成影响，从而出现线路故障，扩大停电范围，延长抢修时间，为电网的安全稳定性造成威胁，随着开关动作次数的增加，设备老化的速度也会随之上升，由于10kV电网线路上不存在分段保护功能，故障点前的用户也会受到影响，对于用户的用电安全和稳定性带来很多不便。此外，非故障区也会受到牵连，随着调度过程中故障段母线上线路开关被断开，故障的影响范围也随之增加。另一方面，线路开关本体及其连接桩头处和隔离开关接触的不良发热，也会对线路增加故障风险点或造成故障停电等不良影响。
结语：
10千伏配网是电力系统中的重要组成部分，直接与用户电能供应相关，为了进一步确保10千伏配网的稳定性，在实践中，需要根据线路实际需要、容量和故障类型等方面进行开关定值的设置，为了全面确保10千伏配网的安全性、稳定性、可靠性，对于线路短，无支路的专线用户可考虑不设置线路开关也是合理可行的。
参考文献：
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[4]付晓奇. 城区10kV配网中性点小电阻接地技术应用研究[D].华北电力大学,2014.
论文作者:李兴龙
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/3
标签：线路论文; 电流论文; 故障论文; 电网论文; 定值论文; 负荷论文; 可靠性论文; 《电力设备》2016年第15期论文;