智能分界开关在配电网中的应用及安装维护

王凯

（国网江苏省电力公司滨海县供电公司，江苏 盐城 224500）

智能分界开关在配电网中的应用及安装维护

王凯

（国网江苏省电力公司滨海县供电公司，江苏 盐城 224500）

智能分界开关目前在配电网中的应用越来越多，此类开关能在配电线路发生故障时及时采集到故障信息，通过保护装置迅速动作，将故障停电隔离在最小范围内，提高供电可靠性。但基于开关自身成熟性和维护人员维护经验的不足，容易引起“误跳”、“拒动”，本体故障等异常情况。本文介绍了智能分界开关特点、功能并根据盐城地区近年来智能分界开关的应用和维护实践经验，分析此类开关运行中存在的常见问题，并提出对应的处理措施。

分界开关；保护装置；误跳；维护；可靠性

随着电网迅速发展，对安全供电的可靠性要求越来越高，针对电网运行中的薄弱环节电力生产部门采取有效的治理措施，千方百计减少事故停电，缩小停电范围。10 kV馈线架空线路，由于露天架设，其安全运行直接受周围环境和气候条件的影响，存在事故率高、事故查找困难、安全可靠性差的问题。随着社会用电量猛增，用户对供电可靠性要求越来越高，近年来配电网所面临了以下一些新问题：（1）主干线改良后支线故障率大幅上升；（2）因支线上单一用户的故障和保护配合不当而波及整条馈线停电并引起责任纠纷；（3）变电站接地选线装置不能满足快速查找接地故障点的要求；（4）线路多级保护所增加的时延恶化电网的运行环境。智能分界开关是将断路器和微机保护测控，以及通讯模块融为一体的装置，可随杆架设，体积小、投资少，正是是解决上述问题的理想方案。

1 智能分界开关设备构成

智能分界断路器是一种近几年全新的10 kV户外柱上真空开关成套设备，包含断路器本体，分界断路器控制器及柱上（内置）PT三大部分。通过航空插接件及户外密封的控制电缆进行电气连接。分界开关本体基于真空断路器的结构设计，在原有保护CT的基础上，又内置新型零序电流互感器（一体化单绕组）。控制器采用钟罩形结构，是具有保护、控制、测量以及信号监视的结合自动化户外测控装置。

2 智能分界开关的作用及实现原理

（1）自动切除单相接地故障用户支线发生单相接地故障时，分界断路器自动分闸，变电站及馈线上的其它分支用户感受不到故障的发生；（2）自动隔离相间短路故障用户支线发生相间短路故障时，分界断路器保护跳闸，故障线路被自动隔离，馈线上的其它分支用户不受影响；（3）快速定位故障点用户支线故障造成分界断路器保护动作后，仅责任用户停电，由其主动报送故障信息，电力公司可迅速派员到场排查；分界断路器如配有通信模块，则自动将信息报送到电力管理中心；（4）监控用户负荷分界断路器可配置有线或无线通信附件，将监测数据传送到电力管理中心，实现对用户负荷的远方实时数据监控。

3 智能分界开关常见问题及处理措施

智能分界开关作为运行设备如果运行维护、验收调试不到位不仅会导致智能分界开关起不到预期的保护效果，反而成为线路上的新故障点。常见问题总结为三大类：保护拒动、保护误动、开关本身引起的线路故障。

（1）智能分界开关保护拒动。智能分界开关控制器一旦失灵，导致保护拒动，就不能起到预期的保护效果，控制器也就没有了存在的意义。目前，引起配电线路上的智能分界开关保护拒动的原因有以下几种：①控制器失电。分界开关的控制器电源一般由电压互感器（PT）从10 kV线路上取电变压后提供，大部分的控制器还应配备有直流蓄电池。在现场曾出现过一些开关在送电后出现控制器失电或运行一段时间后失电的情况。在安装前必须检查接线是否按图纸接线。并检查各部位接线是否良好，若判定为控制器电源模块故障，应及时联系厂家进行维修或更换。运行人员在巡视时应定期检查控制器电源状态，确保主电源和备用电源均投入。②保护定值整定不合理。没有根据整定原则、线路网架结构、后段负荷容量等对保护定值和时限进行合理整定，定值设置偏大或时限过长。应由调度人员根据《配电网继电保护装置整定原则》、线路网架结构、后段负荷容量进行整定计算，现场放置应复核，调试。③控制器内部模块损坏、失灵。因智能分界开关的控制器长期在户外运行，运行工况和环境较为恶劣，加之部分国产智能分界开关的控制器防护等级达不到要求，控制器很容易遭受外力破坏，集中表现在控制器箱体进水引起控制器的某个内部模块短路，导致控制器失灵。 在与厂家进行前期技术确认时，要求厂家提高控制器的户外防护等级，同时在出厂验收时严格验收要求。

（2）智能分界开关误动。分界开关一旦在没有故障的情况下发生误动，不仅会给运行维护人员带来不必要的麻烦，消耗大量精力查找故障点；也有可能引起用户投诉，影响供电可靠性和公司优质服务指标。

涌流。这类问题最为常见，主要表现在分界开关在送电过程中一送就跳。大量空载变压器同时启动，容易引起线路上的涌流，涌流电流往往超过几倍额定电流，对于涌流引起的开关误分闸，分段试送显然不是最佳的解决方法，应给过流电流保护加一个0.1秒的延时时限。

（3）开关本身可能引起的线路故障。分界开关的本体、控制箱、PT等由于自身质量原因等，也有可能成为故障点，引起线路故障。户外PT击穿是较为常见的故障，PT击穿一方面是过电压引起，比如雷电过电压和单相接地运行时产生的过电压，另一方面，户外运行环境较为恶劣，而PT表面绝缘层较为脆弱，而部分国产PT的绝缘水平达不到要求，很容易发生击穿。平时运维应加强巡视，并结合计划停电进行登杆清扫。

4 防止智能分界开关故障的措施

针对以上分界开关运行中常见问题，经过故障分析与经验总结后，提出了以下预防措施：（1）要求厂家严格把关，对产品质量不好的厂家取消供货资格。（2）要求运行人员严格验收流程，不但要验收开关本体的质量问题，更要注重把关安装质量问题，对于经常出现安装质量问题的安装队伍上报工区进行考评。（3）对管理流程进一步细化，建立用户分界开关保护定值整定单，由营销填写用户资料，调度填写开关保护的整定值。开关投运当天，运行人员负责对开关是否符合运行要求进行验收，用检人员对开关保护进行整定，尤其注意零序保护具体要根据用户所在线路所在的变电所的接地方式以及用户侧的线路或架空电缆长度进行计算。（4）在技术规范中加入新的要求：开关PT内置，且安装在负荷侧；开关在电源侧应使用红色套管，出线侧使用灰色套管；开关PT标记除在开关负荷侧标记外，还要在开关侧面做好标记，标记要明显醒目。（5）虽然用户分界开关在设计上是免维护产品，但由于环境因素，运行中仍难免会出现各种问题，运行人员日常巡视维护中主要注意以下几点：①箱体表面有否锈蚀、涂层剥脱；②电缆瓷套上有无裂纹；③一次电缆主接线的相间距离有无改变；④接地线是否连接可靠；⑤控制器各指示灯是否运行正常。

随着电网迅速发展，社会用电量的增长，各类用户对用电可靠性要求越来越高，智能分界开关作为近些年推广使用的新设备，需要我们运维人员和生产厂家密切配合，提高设备生产和安装运维水平，使用中要不断对各种故障进行分析并提出预防措施，为电力客户提供可靠安全的电力供应，让客户满意。

[1]江苏省电力公司.江苏省电力供电公司10kV用户分界开关技术规范，2013.

[2]江苏省电力公司.江苏省电力公司配电网管理规范实施细则，2009（12）.

[3]许继电气配网事业部.用户分界负荷开关技术交流，2013.

U665.12

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1671-0711（2016）10（上）-0079-02