用户分界开关在10kV配网系统中的应用及发展

傅海燕 严晓丹 张祎

摘  要：文章通过对用户分界开关在金堂供电公司10kV配网系统中实践应用的研究，证明了用户分界开关可以有效解决10kV配电线路用户故障和波及线路停电事故的问题。随着智能电网的发展，分界开關的便携性、更换性和可靠性都会得到发展，在未来提高配网供电可靠性方面显得尤为重要且不可替代。

关键词：用户分界开关;10kV配电线路;用户故障;供电可靠性

前言

随着我国城乡建设的飞速发展，智能电网的建设步伐也越来越快。目前，我国大部分城市的配电网建设都用架空配电线路，线路绝缘化改造后，线路发生故障的概率大大降低，而由于用户支线结构混乱、设备落后，且缺少管理与维护导致的用户内部故障引起整条线路大范围停电的事故却逐年增多，在北京、上海、广州等沿海发达城市中约占配电网事故总数的20%～30%，而唐山则高达40%～50%[1]，对我国经济造成了严重的损失，对社会产生了不好的影响。

用户分界开关是一个结构简单但功能强大的器件。它具有自动隔离相间短路故障、自动切除单相接地故障、快速定位故障点和监控用户负荷的优点。在10kV配网线路上适当安装用户分界开关不仅能缩小事故排查范围、帮助供电部门迅速定位故障，而且不会波及整条配电线路，降低了电网运行发生故障的机率。

1 用户分界开关在成都市金堂县供电公司的应用

1.1 金堂供电公司10kV配电网现状

金堂县位于成都东北部，全县占地面积为1156平方公里，管辖21个乡镇和2个省级工业开发区，地形复杂多样，主要由平坝、丘陵、低山组成，其中以丘陵为主，约占74%，面积大且多为丘陵的地貌特点，给金堂县的电力工作带来了很大的困难，尤其在故障检修方面，搜索范围大，故障点不宜排查，需长时间才能恢复供电。

为加快配网自动化建设，金堂供电公司结合该县实际特点，采取了多项措施，其中，安装用户分界开关便是其中一项有效措施。

1.2 典型案例分析

案例1：四川成阿工业园区

背景：四川省成都市金堂供电公司管辖的四川成阿工业园区成立于2009年，共引进工业商家120余家，建设初期由10kV淮石路和10kV淮洲路供电，该线路为裸体导线，由于用户多且为临时施工用电，考虑到用户电力建设的投资问题没有要求安装分界开关，再加之施工作业现场机具破坏线路时常发生，每年两条线路大概发生故障30次左右，其中大部分故障由单相接地导致。

由于线路没有安装分段开关，每次发生故障后都需要调配大量人员进行巡视检修。2012年初在工业园区内建设的110kV变电站投入运行，工业园区相距投资建设4条10kV配电线路作为园区专线，线路采用架空绝缘线方式。

安装用户分界开关后的成效。为缩小事故范围分别在线路上加装了分界开关，同时在用户正式用电时严格控制进线开关都安装分界开关。线路绝缘化改造后，旧线路本身发生故障的概率非常低，大部分故障都是用户侧线路或设备故障引起，通过加装分界开关缩小了故障范围，有效的切断用户侧线路或设备故障，保证了线路和其它用户正常用电。到目前为止所有用户都安装了分界开关，用户侧线路或设备故障通过分界开关就能有效切断故障点，极大的节省了人力耗费与时间花费。

案例2：金堂县人和乡

背景：四川成都市金堂供电公司管辖的人和乡地处龙泉山脉主峰，为该乡供电的10kV红福路全长达到50余公里，供电半径达到20余公里，线路故障年均达30余次，由于线路长且大多在山区，每次发生故障后全所50余人全体总动员，有时故障隐蔽的需2～3天才能发现处理故障，不仅要耗费大量人员，而且也耽误了其他工作的正常进行。

安装用户分界开关后的成效

为加快配网自动化建设，2012年金堂县供电公司在红福路主线适当位置和各分支线上加装了分界开关，加装后故障次数并没有减少，但故障范围大大缩小了，发生故障后都能很快的查找并处理，使故障排查工作更高效，也避免了大范围停电造成不便的问题。

2 用户分界开关的未来发展

《国家电网公司重点推广新技术目录（2014版）》中，在配电和用电环节，将重点推广配电自动化技术，根据《配电网规划设计技术导则》，按照符合密度和供电可靠性的要求将供电区分为A+、A、B、C、D、E等六类。按照推广应用技术，截止2019年底，C类及以上供电区域配电自动化覆盖率要求达到100%，D类区域逐步推广故障指示器为主的配电自动化[4]。

在智能配电区方面，从配电变压器到用户的供电区域，通过应用智能配电终端，智能电表等设备，以及通信、信息等技术手段，实现供用电的综合监控，管理与双向互动功能，体现“信息化、自动化、互动化”的智能化特征，截止2019年底，要求进一步完善技术和设备，量产能力满足要求后的电网公司范围大规模推广，要求A类及以上的新建配电台区中智能配电台区覆盖率80%及以上，B、C、D类区域覆盖率达到40%以上。

随着分布式电源并网设备及系统的接入，配电网自动化、充换电站、光纤到户等行业是智能电网的新增投资。它将是对电网稳定性的严峻考验，对于故障率较高的10kV配网线路的挑战性则更大。随着国家电网公司“优质服务”的推行，减小停电面积，减少用户的停电损失成为了必不可少的关键环节。而分界开关的作用和优势日益明显，其能够有效的反映电网的不正常运行状态和故障状态，能够自动切开单相接地故障和断开相间短路故障，断开故障支线，以保证馈线上非故障用户的供电可靠性及变电站的安全，以保障电网的安全运行。其能够凭借GSM无线通讯迅速定位故障位置，使得故障抢修人员能够快速准确的定位故障并实施抢修，能有效的减少停电时间，快速的恢复供电。分界开关还能监测用户负荷，使得调度部门能够实时监测电网安全，截止2019年，所有地市开展配网架空线路带电作业，国网公司系统城市配网不停电作业化达到80%[5]。这对配网的供电可靠性和电能质量提出了更高的要求，鉴于分界开关良好的可靠性和实用性，将会在未来的配网中大大应用。

3 结束语

通过前面的分析，中国电网的未来发展趋势必将加强电网的智能化和抗故障的能力，用户分界开关在金堂县的应用也是在配电自动化建设的一次探索与实践，再一次验证了用户分界开关是提高供电可靠性的一项有效途径。

现在的分界开关已然能够遥控操作，远程操作，短信下发指令。随着智能化设备的发展，未来分界开关的操作性会更加简单易行，准确接收和执行。而在网络飞速发展的今天，分界开关的通讯功能也能得到有效的提高，实时监测更加准确，数据记录与存储功能获得拓展，这些让分界开关在未来智能电网的建设中显得必不可少。

参考文献

[1]苗辉，刘兆胜.10kV配电线路用户分界负荷开关的技术研究及应用[J].电气应用，2010（17）：13-25.

[2]张崇斌.10kV分界开关在配电网架空线路用户侧的应用分析[J].

电子制作，2015（1）.

[3]程志刚.浅谈10kV分界开关在配电网架空线路上应用[J].电力学报，2011.

[4]国家电网公司.国家电网公司重点推广新技术目录（2014版）[M].中国电力出版社，2009，9.

[5]尹惠慧.10kV配网线路看门狗分界断路器开关及故障指示器的应用分析[J].中国新技术新产品，2011（17）.