摘要：随着我国社会经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高，其对于供电可靠性与安全性的要求也越来越高。而在配网系统中，配网分界开关的广泛应用使得供电的可靠性得到了有效地提高，但是国内10kV配网分界开关的使用原则却没有统一的标准。分界开关分为断路器与负荷开关两种选型，这两种类型虽然价格以及其动作的原理也不同，但如果不合理使用分界开关，就有可能会对供电的可靠性与安全性造成严重的影响，甚至会增加一些不必要的投资。本文主要对10kV配网分界开关使用原则展开探讨分析，以供参考。
关键词：10KV配网；分界开关；使用原则；
前言
在10kV配网中，分界开关的使用可明确故障点，快速、有选择性的跳开故障线路，减小停电范围。分界开关分为负荷型和断路器型，两种分界开关的价格和动作原理各不相同，国内各省、市电力公司对两种类型的分界开关并没有统一的使用原则，有些电力公司全部使用断路器型，有些电力公司全部使用负荷开关型，有些依据用户侧变压器容量选择断路器型或负荷开关型，这些使用原则虽在努力实现提高供电可靠性目标，但却并没有兼顾到供电的经济性和安全性。
一、分界开关
分界开关分为负荷开关型和断路器型两种，负荷开关型不能直接断开短路电流，断路器型可直接断开短路电流，断路器型比负荷开关型价格高。负荷开关是一种既能关合、承载、开断运行线路的正常电流，并能关合、承载短路电流等异常电流，但不能开断故障电流的开关设备。负荷开关可以看成是断路器功能的简化或隔离开关功能的延伸。断路器是一种既能关合、承载、开断运行变压器、线路等回路的负荷电流，又能关合、承载、开断短路电流等异常电流的开关设备。断路器的形式较多，结构也不尽相同，如图1所示配电区域性网络，QB为变电站出线断路器，L1和L2为电缆分接箱；QF2、QF3、QF4和QF5中，分界开关作为户内变压器进线开关。
1.1发生短路故障
图1所示F处发生短路故障时，负荷开关型分界开关保护装置监测到短路电流大于设定值，当短路电流超过速断电流整定值时，QB无延时跳闸；当短路电流超过过流保护整定值时，QB延时0.5s跳闸。随后分界开关将进入电流检测程序，在确认上级断路器QB切断负载故障电流后，QF2自动分断，并执行权限保护动作，自动闭锁QF2，在故障没有被排除、电网系统维护人员没有到达现场时，用户无法对QF2做任何试探性合闸投运动作。
图1所示F处发生短路故障时，断路器型分界开关检测到短路电流，当短路电流超过速断保护整定值时而小于变电站速断保护整定值，QF2无延时跳闸；当短路电流超过过流保护整定值时，由于过流保护QB延时比QF2长，因此QF2延时跳闸，QB不跳闸。分界开关执行权限保护动作，自动闭锁QF2，在故障没有被排除、电网系统维护人员没有到达现场时，用户无法对QF2做任何试探性合闸投运动作。
图1 分界开关现场运行图
1.2发生接地故障
在中性点不接地或经消弧线圈接地系统中，发生单相接地故障时，两种类型的分界开关原理和动作过程相同。由于该系统发生单相接地故障，变电站出线保护不跳闸，只发接地信号，允许短时间接地运行。QB不跳闸决定了不同中性点接地方式、是否使用重合闸对动作过程不产生影响，为了便于判断故障，应考虑躲过瞬时接地时限，此时分界开关应在变电站发出接地信号之后再动作跳闸，分界开关动作时限可依情况选择。对于中性点经小电阻接地系统，由于中性点经小电阻接地系统中，变电站10kV出线一般配置两段零序保护，一段120A、时限为0.2s；二段20A，时限为1s。因此，分界开关动作时限应与变电站零序保护相配合，选择0s，在该系统发生接地故障时，QF2无延时跳闸并闭锁，QB不跳闸，两种类型的分界开关动作情况相同，都将瞬时切除接地故障，而对其他非故障用户不产生任何影响。
根据以上所述我们知道了，当发生单相接地故障时，两种类型分界开关均能自动分闸，甩掉隔离故障支线，保证变电站及非故障区域安全运行。而无需进行试拉合线路操作，可快速明确故障范围，减少系统带故障运行时间，极大地提高了系统的安全性。
二、10kv线路保护配置原则及动作分析
2.1配置原则
10kv配网纯架空路线型或混合线路型保护一般配置速断和过流以及重合闸保护，纯电缆线路型因发生的故障绝大部分为永久性故障，故障保护配置一般没有重合闸保护。特别需要指出的是，中性点经小电阻接地系统中，变电站10kv出现还一般配置两段零序保护，一段120A、时限为0.2s，二段20A，时限为1s。
用户变压器总容量在630kvA以下的，用户变压器总容量在630kvA以下的，用户变压器高压侧一般使用跌落式熔断器，总容量在630kvA及以上的，用户变压器高压则一般使用继电保护装置。
2.2动作分析
图2为局部配网接线图，当L12发生短路故障时，用户变压器总容量630kvA以上的，用户进线保护采用继电保护，10kv变电站出线侧继电保护与用户进线保护为同级保护，速断瞬时跳闸，过流延时0.5s跳闸，用户变压器总容量630kvA以下的，用户进线保护采用跌落式熔断器保护，正确动作过程与使用继电保护装置的用户相同，但跌落式熔断器需要常年维护和检修，并且灵活拉、合线路受产品质量制约，所以配网线路熔断器的误动和拒动率都很高。
图2 局部配网接线图
当L12发生单相接地故障时，系统是可以继续运行一段时间的，此时母线电压降低，母线零序电压升高，后台监控机发出报警信号，运行人员根据调度命令，逐步拉合10kv线路，进行断电和送电，以此来判断是某条线路故障，断开故障线路后，如果电压恢复正常，则找出该线路、然后汇报调度，通过调度通知线路人员巡线，检查线路。
结束语
综上所述，随着配网线路入地电缆增多，系统要求快速切除故障以减小故障的波及范围和对线路的损坏，使用该方案能够快速定位故障点，自动切除单项接地故障和相间短路故障，无需与变电站出线保护时间配合，减少带故障运行时间，也不必对原线路保护整定做改动，简化保护配合，提高了10kv配网供电的安全性。
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论文作者:刘志烨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/6
标签：分界论文; 故障论文; 电流论文; 断路器论文; 变电站论文; 线路论文; 负荷论文; 《电力设备》2018年第22期论文;