（广东电网有限责任公司东莞供电局 广东省 东莞市 523000）
摘要：电缆分支箱是为满足多电路环网供电要求而发展起来的电气设备，该设备在配电网络中具备分配负荷功能，在不影响主线正常运行的情况下，可完成对分支出线的检修，另外还配有接地刀来保证维修电缆及检修各种故障时的安全。本文分析了10kV电缆分支箱的监控现状包括电缆分支箱接地开关的监控、接地装置及温度监控、停电、验电监控（带电指示器的应用）、SF6气体压力监控等内容，在自动化测控终端的应用中具体探讨了ST300D的应用、KAS2600配网自动化测控终端和WPZD163配电网测控终端等发展，分析表明这些应用对于实现无故障线路的连带性事故停电、缩小故障停电范围、缩短用户停电时间等作用明显。这一研究对于进一步推广配网自动化发展具有一定的意义。
关键词：电缆分支箱；测控终端；监控；
1．10kV电缆分支箱的监控现状
电缆分支箱应采用全封闭全绝缘SF6负荷开关（进口或合资产品），其技术条件应满足DL404\791\GB3906标准的规定，SF6负荷开关为三工位开关，柜内带电部分及负荷开关气箱防护等级达到IP67，负荷开关柜应满足防污秽、防凝露要求。电缆分支箱开关数不应超过6个,电缆分支箱应具有可靠的五防闭锁功能，接地开关应设置防误机械连锁，接地开关的操作机构需设置防误操作的外挂锁。
电缆分支箱应采用可拔插式、具有验电和二次核相功能的带电指示器，其安装位置便于观察。电缆分支箱每一分支均应配置电缆故障指示器，按中性点接地方式进行选型，要求带信号输出功能。电缆分支箱应采用全绝缘、全密封、可触摸型电缆终端插头。开关带有气压表，方便在操作之前检测气压，保证线路及人员安全。SF6气体压力为0.4bars，年泄漏率≤0.5%。
电缆分支箱大都安装在人行道上，安全可靠尤为重要，此外，电缆分支箱所涉及的用户比较多，如果用户电缆或电缆分支箱发生故障，便会造成大面积的电路瘫痪，给整个线路造成停电事故。而随着电力线路电缆化的提高，电缆分支箱在应用中的故障问题也越来越明显。常见的故障主要有：①安装施工不到位——通常，在10kV电缆分支箱的安装上，若是安装位置不当，安装位置调换，或者安装部件受损，短期内的故障发生率虽然不高，但一遇天气变化，经历长时间不规律的运行，分支箱就可能渗入其它阻碍物质，或者构成接地故障，严重的甚至产生间隙性放电，致使套管烧毁。如施工过程时电缆分支头做得太短（一般只有0.5m），造成安装T型头时每相活动裕度过小，强行安装，致使T型头应力锥受损，留下故障隐患。②运行故障——10kV电缆分支箱做为电网的承载设备，其在运行过程中难免会出现各种各种的故障。其中引发的故障因素有人为的和非人为的，如外界污染物的进入或线路受潮而导致短路或设备运行不稳定的现象发生；操作人员不清楚地刀位置造成的带刀合闸恶性误操作事故。为尽量避免各种故障的发生，对10kV电缆分支箱进行监控管理显得尤为必要。就目前的监控水平而言，主要包括如下几个方面的内容：
1.1 电缆分支箱接地开关的监控
电缆接地开关是为停电检修提供的一种安全措施，尤其适用于当多个分支箱通过电缆连接，且无明显裸露点、无法挂接地线作为安全措施时，需在最小的停电范围内实现检修某一根电缆的情况。由于接地开关与负荷开关是密封在一起的，不能用肉眼观察到明显的断开点，所以对其工作状态的监控较难。为了避免发生开关未拉开时合地刀的事故，目前的分支箱在开关和接地刀之间都设计了机械闭锁，但不能完全解决其中的不安全问题，因为当机械闭锁装置本身发生故障时，就有发生带负荷合地刀的恶性事故，所以，怎样实现对接地开关的全面有效监控将成为今后研究的重点。
1.2 接地装置及温度监控
为确保电缆分支箱的安全运行，必须将箱体外壳与接地网直接连接，箱内各分支电缆的接地线必须与箱体接地端子连接紧固，为了便于接地装置的实时监控，目前采用红外线测温技术对接地电阻进行定期遥测。
1.3 停电、验电监控
在电缆分支箱的停电、验电检查方面，目前普遍采用带电指示器对其进行监控，其性能的好坏直接关系到分支箱的检修工作是否继续。因分支箱生产厂家不同，带电指示器又分为嵌入式和插拔式，其中后者比前者便于更换。在日常监控中，应时刻关注带电指示器的好坏，一旦损坏应及时更换。
1.4 SF6气体压力监控
SF6开关在零表压力下的性能对分支箱的安全运行显得尤为重要，而从目前的应用情况来看，10kv电压等级的负荷开关由于结构简单，对SF6气体压力不设压力表或压力开关监视，或只设1个简易压力表，而实际运行情况表明，即便是密封良好的进口设备也存在漏气的情况，如果没有气体监视装置，将会造成严重的事故。所以，从安全角度方面考虑，SF6负荷开关应装有SF6压力监测装置。
2．测控终端的应用
以下将就当前测控终端在10kV电缆分支箱监控中应用比较成熟的系列进行分析。
2.1 ST300D的应用
ST300D 安装于户外控制箱内，与分界开关配合，监控10kV用户分界开关和线路，可及时发现界内故障，避免波及整条馈线停电，减少供电部门和用户之间责任纠纷。
（一）技术特点
ST300D的技术特点如下：配合用户分界开关，提供保护、重合、测控、自动化等功能，大大缩短用户停电时间；可应用2次重合器，提高供电可靠性； 具有故障检测功能，实时监测相电流、零电流、电压，可上传故障记录；可准确测量电流、电压、频率；多种通信方式和多种通信规约可选，适合联网形成配电自动化系统；使用调试软件WinSET可减少调试时间；可使用无线手持机对控制器调整参数、获取数据；有电池和充电管理保证线路断电后继续通信、操作；使用交流100V或220V供电；电磁兼容性达到严酷IV级。
（二） 主要功能
ST300D的主要实现功能：遥测功能——可采集4个电流、4个电压，及相应的有功功率、无功功率、频率及功率因数；可实时测量电池电压、环境温度、湿度；遥测量的越限报警；每10分钟（时间间隔可设定）记录一个断面数据，存储容量大于30天。有统计值。遥信功能——具有10个开关量输入。以事件记录保存；采集设备故障、异常信息；可存储200个事件记录。遥控功能——具有5路遥控点输出；提供软硬件防误动措施，保证控制操作的可靠性；遥控接点保持时间可设定。线路保护功能——提供保护功能，具有速断、过流保护、零序过流保护、延时过流保护、CT断线监视等功能；具有故障记录、告警记录、事件记录及故障录波功能；动隔离相间短路故障；自动切除单相接地故障；快速定位故障点，监控用户负荷。通讯管理功能——可与主站通信。提供2个RS232接口；可选GPRS/CDMA、光纤、专用电台、电力载波等通讯方式；多种通讯协议；其他功能——提供良好的人机界面，人性化的操作菜单，简单方便。WinSET调试程序和独立OLED面板都可用。
（三）应用分析
ST300D与分界开关（如下图1）用于10kV线路，一般应用在支线首端（如下图2），可大大减少无故障线路的连带性事故停电、缩小故障停电范围、缩短用户停电时间，从而提高用户的供电可靠性。对于瞬时故障，分界开关控制器能较快地恢复供电。另外，ST300D具有远方通信能力，主动上送故障信息，可作为配电自动化系统的终端，更能发挥系统智能。
2.2 KAS2600配网自动化测控终端
KAS2600系列配网自动化测控终端是基于32位嵌入式CPU硬件平台，采用嵌入式Linux操作系统，是10kV及以下电缆监控的新型配网自动化产品。KAS2600终端产品系列丰富，四大系列产品包括：自主研发的面向开关柜对象设计的分布式保护测控DTU产品（KAS2650）、自主研发的低成本模块化测控DTU产品（KAS2660）、自主研发的集中式高集成测控DTU产品（KAS2670）以及美国施瓦哲工程实验公司(SEL)开发的高端DTU产品（SEL-487-D、SEL-2411-D）。在10kV电缆分支箱监控中其具备以下特点：具备遥测功能；具备遥信功能；具备遥控功能；分布式测控单元具有线路保护功能；具备通讯管理功能；具备电源控制管理功能；具备自检功能；分布式保护模块单元采用全封闭机壳，具有很强的防尘，抗静电干扰能力，适合于分布式就地安装在开关柜上。其在10kV电缆分支箱监控中能实现缩小故障停电范围、缩短用户停电时间等ST系列的类似功能。
2.3 WPZD163配电网一体化测控终端
WPZD-163配电网一体化测控终端(简称为测控终端)是基于WPZD-163配电网一体化测控终端技术基础上的研发出的全新一代配网终端。增加了灵活组态配置功能、WEB发布功能、独立保护插件功能，是集成DTU、TTU、线路保护及通信设备管理于一体的新型配电网自动化终端。
测控终端内DTU和TTU功能通过组态配置即可实现灵活组合，DTU功能模块实时监测10kV线路电压、线路电流、零序电流、设备状态等运行及故障信息，完成遥信、遥测、遥控功能，实现配网自动化的实时监控；TTU功能实现监测配电变压器低压线路电压、电流数据，完成数据处理分析、存储、统计、低压无功补偿等功能；保护插件实现线路故障就地监测、切除功能；通信管理模块具备多种方式的通信接口和多种标准通信规约，除具备终端内部数据管理功能，对外还可转发配电室或开闭站内电能表、PLC及直流屏数据，通过一个标准统一接口与主站系统通信完成数据传输等功能。测控终端采用集散式设计模式，强大的软、硬件状态配置功能既满足了DTU实时性要求，也实现了TTU数据存储记录功能，同时又可实现线路微机保护独立配置功能，成功解决了测控、保护、通讯兼容共存问题，达到了简化站端设备种类的目的。
我分局在2014年中低配网项目中应用测控终端设备的解决方案——设备：采用紧凑型嵌入式WPZD-163配电网一体化测控终端。技术要求：常规“三遥”和故障监测功能，具有当地馈线故障指示；遥信、遥控、遥测功能模块独立设置；位置、事故遥信变位SOE主动上报，数据当地保存一个月；电池充电保护。
3．小结
配网自动化系统的特点是：信息量大；在线分析和离线管理紧密结合；应用分析和终端设备紧密结合；一次设备和二次设备紧密结合。文中分析的测控终端在10kV电缆分支箱监控中的应用，对于提高供电可靠性、缩短故障时间、改善电压质量提供科技的检测和控制手段，在一定程度上实现以最优电能质量提供给用户。
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论文作者:黎见伟
论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿
论文发表时间:2016/4/27
标签：分支论文; 电缆论文; 终端论文; 故障论文; 功能论文; 线路论文; 负荷论文; 《电力设备》2015年第11期供稿论文;