（文登区供电公司 山东威海 264400）
摘要：分界开关是安装在配网线路支线或用户的配电终端，分界开关正确动作，不但可以快速切除故障，而且故障范围的准确定位，给故障抢修和快速恢复供电工作提供了有力的技术支撑，可以减少故障查找时间，提高供电可靠性。本文从分界开关的整定原则及整定过程中存在的问题进行了详细的阐述，并对10kV配网系统不接地和消弧线圈接地两种常见接地方式中，分界开关的整定方案进行了优化，有效提高了分界开关的正确动作率。
关键词：分界开关 整定方案 正确动作率
引言：
由于各种电压等级电网的运行指标要求日益提高，中线点接地方式的正确选择及其在不同条件保护的配合就具有越来越重要的意义，直接影响了保护动作的正确动作率、供电的可靠性、线路和设备的绝缘水平、单相接地短路电流对设备的损伤程度等。我公司10kV配网系统，一般采用中性点不接地方式、经消弧线圈接地两种方式，小电流接地系统最大优点就是在发生单相接地故障时，不影响三相电流对称性，不间断对用户的供电，提高了供电可靠性，而配网的接地故障占到了线路故障的85%。当接地电流小于10A时，带单相接地故障运行时间小于2小时不至使情况恶化，使事故扩大。而接地电流过大，接地电弧将不能自熄，容易形成间歇性弧光接地或电弧稳定接地，间歇弧光接地能导致弧光过电压，稳定的电弧接地容易导致相间短路，使线路跳闸，因此我们一般采用消弧线圈接地系统。
一、分界开关整定原则及整定依据（以我公司常用柱上电流集中型分界开关为例，开关均具备相间保护及零序保护功能，能自动隔离相间故障，自动切除区间内接地故障）：
1、零序电流值整定原则：按躲保护安装处背后故障时流过本保护的接地电容电流整定。
Idzj=KTA×Kxl×3Ic
Ic=Icjk+Icdl
KTA：考虑零序电流互感器误差引入的可靠系数，取1.3；
Kxl：考虑线路参数误差引入的可靠系数，取2；
2、零序电流整定依据：
（1）柱上集中电流型开关所在线路关联的变电站，变电站配网线路所在系统中性点接地方式，变电站出线断路器的保护定值表；
（2）柱上集中电流型开关内所有架空线路和电缆线路的长度；
（3）负荷侧的变压器额定总容量。
3、相间电流整定原则：
按照分界开关内所有变压器的5倍额定电流值计算，同时不大于线路变电站侧过流定值，5Ie若大于变电站侧定值过流值则按变电站侧定值过流值整定。
分界开关整定方法存在难点
1、开关内架空线路和电缆长度参数不准确，10kV配网线路用户数量多，统计线路长度不准确，导致了定值整定不准确；
所带用户增加电容电流计算困难；
线路电容电流实测值与计算值相差较大。根据以上计算方法分界开关误动情况较多。
解决方案：
中性点不接地系统：
如下图中性点不接地系统，在分界开关B内发生C相单相接地时，对分界开关A来说，属于界外故障，流过装置的零序电流为开关背后线路电容电流I= Ic3+ Ic4,对分界开关B来说，属于界内故障，流过装置的零序电流为非故障线路电容电流I=Ic1+ Ic2+ Ic3+ Ic4。
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按照躲保护安装处背后故障时流过本保护的接地电容电流整定；
按照线路所接母线段经常运行方式下系统电容电流减去本线路电容电流的1/3～1/2整定；
取以上两者计算值中较大值作为零序保护整定值。
一般情况下，按照系统经常运行方式下接地电容电流计算值整定，既能躲过界外接地时分界开关的误动作，又能保证界内故障时的灵敏度。相间保护动作定值沿用原来计算方法。
中性点消弧线圈接地系统
对10kV消弧线圈接地系统，安装消弧线圈的目的（1）减少了故障接地时接地点电流，减少了弧光过电压；（2）减缓恢复电压的上升速度，降低弧光接地时重燃可能。如上图中性点经消弧线圈接地系统，在分界开关B内发生C相单相接地时，对分界开关A来说，属于界外故障，流过装置的零序电流为开关背后线路电容电流I= Ic3+ Ic4,对分界开关B来说，属于界内故障，流过装置的零序电流为残流与分界开关背后线路电容电流之和I=IL- I∑C+Ic5+ Ic6。消弧线圈接地系统给分界开关的整定带来了新的问题，依据厂家设置，残流一般为1-5A，脱谐度一般为5-15%，这样线路发生接地故障时将导致配网线路上大多数分界开关不能正确动作。
根据《工业与民用配电设计手册》规定：3-10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统单相接地故障电流不超过10A。采用消弧线圈接地方式，在正常运行情况下，中性点的长时间位移电压不超过电网标称电压的15%，故障点的残余电流不宜超过10A。我公司将残流上限设置为9.5A，残流下限设置为4A，这种情况下发生单相接地故障时，流过故障线路保护装置的零序电流将不小于4A。
整定原则：
按照躲保护安装处背后故障时流过本保护的接地电容电流整定；
按照残流下限除以1.2整定；
取以上两者计算值中较大值作为零序保护整定值。
将残流下限设置后，按照以上原则整定，分界开关在故障时一般都能正确动作。
其他问题：
若分界开关后供电线路为电缆线路，电缆线路长度应尽量限制在350米；
若分界开关后供电线路为架空线路，架空线路长度不做限制；
若分界开关后供电线路为电缆线路与架空线路混合线路，电缆长度应尽量限制在300米；
分界开关尽量不要安装在大支线上，否则将导致零序保护不能正确。
结语：
因分界开关零序保护无方向，仅仅依靠零序电流大小来判断故障区间，特别是对于消弧线圈接地配网系统，当系统单相接地时消弧线圈投入补偿后，残流非常小，存在保护区内单相接地故障保护不能动的可能，此时考虑到接地后故障电流非常小，对设备运行影响较小，系统接地后设备能够运行1~2小时，此时可依助变电站内接地选线装置隔离故障，因此对零序电流的定值整定应以保证区外故障时零序保护不误动为前提。在保证分界开关不误动的情况下，我们从分界开关安装位置设计、消弧线圈残流控制方面入手很好的解决了分界开关定值整定问题，保证了分界开关的正确动作率。经过几个月的运行，我公司10kV配网线路分界开关正确动作率大大提高，避免了不必要的电量损失，减少巡线工作量，减少客户投诉次数，提高了供电可靠性。
参考文献：
[1]中国电力出版社：《电力工程电气设计手册》。
[2]中国电力出版社：《工业与民用配电设计手册》
[3]山东电网10kV配网开关定值整定原则
[4]10kV配电线路用户分界开关安装规范
[5]珠海许继电气公司用户分界负荷开关成套装置安装、操作、维护说明书
作者简介：
潘俊章，男，文登区供电公司，工程师；研究方向：电气自动化;梁征奇，男，文登区供电公司，工程师；研究方向：电气自动化;宋 莹，女，文登区供电公司，工程师；研究方向：电气自动化
论文作者:潘俊章, 梁征奇,宋莹
论文发表刊物:《电力设备》2016年第3期
论文发表时间:2016/5/31
标签：分界论文; 电流论文; 故障论文; 线路论文; 弧线论文; 电容论文; 单相论文; 《电力设备》2016年第3期论文;