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分界负荷开关在10kV架空线路上的应用王东华摘要：对于供电企业来说，保证输电的稳定性十分重要。
10kV架空线路具有结构复杂的特点，从而导致了事故多发。
尤其是在城郊，存在大量的架空输电线路，并且大多是分支线路，安全性较低，一旦遇到较为恶劣的雨雪天气，短路与接地事故的发生率就会较高，对供电的稳定性造成了严重的影响。
随着我国科技的不断发展，就必须利用科技的手段解决此类问题，通过分界负荷开关的应用，能够减少连带性事故的发生，使输电的稳定性得到提升。
关键词：分界负荷开关；架空线路；应用随着社会的不断发展与进步，我国智能电网的发展已经由城市深入到城镇，使人们的用电更加安全、稳定已经成为当下电力企业关注的焦点问题。
10kV架空线路在架设的过程中，一般会采用露天架设，因此，其受到天气的影响较为严重，导致事故频发。
通过分界负荷开关的应用，能够大大降低事故的发生率，提高输电线路的稳定性。
分界负荷开关主要由三部分构成，分别为智能控制单元、通信模块以及负荷开关构成，并且可以随杆架设，从而为输电的稳定性提供保障。
一、10kV架空线路的特点分析（一）保护装置比较简单变电站10kV架空线保护装置在配备的过程中，一般只配置速断、电流以及重合闸保护装置，如果出现电阻比较小的情况下，就可以加1-2段零序保护装置。
想要达到提高保护装置的目的，就必须将整条10kV架空线路都处于保护的范围内，特别是电路的末端对保护装置的灵敏度要求比较高。
采用原有的保护装置，一旦其中的某一部位发生故障时，就会导致整个线路都发生停电，并且10kV架空线路主要以“阶梯式”进行部署，形成了上下级间的保护模式，导致线路的末端失去保护级差时间，从而使故障的范围进一步扩大[1]。
（二）接地方式向相对落后随着社会科技的不断发展与进步，10kV线路在设置的过程中多为消弧线圈接地系统，我国城乡在不断发展的过程中，人们的日常生活、工业的发展都离不开电力系统的支持，这就对配电系统有了更高地要求，但是仍然存在一部分地区使用的小电阻接地的方式。
10kV配网分界负荷开关的应用【摘要】随着我国城市化进程的持续加速，城市配网也随之加快了发展步伐。
分界负荷开关通过在10kV配网上的应用，有效缩小了停电故障的范围，减少了连带性事故停电的发生频率，提高了供电的可靠性。
本文通过总结应用过程中的运行情况，验证应用分界负荷开关能够解决各类常见故障的有效性，也提出了运行管理中需要注意的各类事项。
【关键词】10kV配网；分界负荷开关；应用随着我国电网事业的持续发展，我国居民对供电的安全性和可靠性提出了更高的要求。
作为电力生产部门，面对这样的发展背景，采取技术手段对电网运行中存在的薄弱环节进行治理的意义重大，这就需要在主干线上加装分界负荷开关，来隔离支线的故障区域，这样能够有效缩小停电范围。
同时分界负荷开关在10kV上的应用能够最大程度上减少连带性事故停电，并减短用户的停电时间，进而提高供电的安全性和可靠性。
1.分界负荷开关概述1.1结构分界负荷开关的工作与操作电源一般采用免维修小容量铅酸蓄电池和内外置电压互感器，内部有通讯模块和CPU处理器，以便在故障跳闸时，能够采取故障记忆和电压判断及闭锁措施。
1.2功能1.2.1能自动对出现相间短路故障的线路采取隔离措施线路在出现相间短路故障时，由于其附带的电流较大，负荷开关如果不能立即切断相间短路故障电流，则该分界负荷开关就必须在变电站发生跳闸故障后立即分闸，这样一来，故障的线路就会被自动隔离，那么使用馈线的其他用户就能够缩短停电时间。
1.2.2能快速定位并报送故障点当10kV线路出现故障，分界负荷开关能够通过对相位差、零序电流及零序电压的判断，在分界负荷开关启动保护回路后，能够直接对开关部位施行分闸措施，并且主动传输故障信息到调度中心，这样可有效缩短定位故障地点的时间，维护人员能够根据故障信息，迅速并且准确到达故障现场采取维修措施，使用户能够迅速再恢复供电，提高了用电的可靠性，并且大大降低了停电带来的损失。
1.2.3采集远程数据分界负荷开关能够通过控制模拟量，及添加GPRS模块、GSM模块或无线通信功能等，采集到故障信息、开关状态信息、零序电流量、电源负荷测电压、三相电流等数据，并且能够及时传输至后台主机，并且通过无线网络直接传送到定制的手机中。
10kV电缆线路用户分界负荷开关箱（Q/GDW 02 1 2331—2010）1. 适用范围本技术条件适用于工程10kV电缆线路用户分界负荷开关箱的通用招标订货，是相关设备通用订货合同的技术条款。
本技术条件规定了10kV电缆线路用户分界负荷开关箱（以下简称分界开关）及其配套PT、CT、控制器等的使用环境条件、性能参数、结构尺寸、技术要求、型式试验、出厂试验、标志、包装、运输和贮存等具体内容。
2. 采用标准供货方应使用最新颁布执行的国家标准、行业标准和IEC标准，在用户方同意时可以使用其他性能更高的标准。
行业标准中已对产品质量分等作出规定的条款，供货方所提供的产品性能应达到优等品的标准。
当以上标准中的条款与本技术条件发生偏差时，应以本技术条件为准。
负荷开关柜及配套PT、CT部分GB 3804－2004 3.6kV～40.5kV高压交流负荷开关GB 3906—2006 3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备GB/T 11022—1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求DL 404－1997 户内交流高压开关柜订货技术条件GB 3309—1989 高压开关设备常温下机械试验GB 311.1—1997 高压输变电设备的绝缘配合GB 1208－2006 电流互感器DL/T 726—2000 电力用电压互感器订货技术条件控制器部分GB/T 7261-2008 继电保护和安全自动装置基本试验方法GB/T 11287-2000 量度继电器和保护装置的振动试验（正弦）（idt IEC 60255-21-1：1988）GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验（idt IEC 60255-21-2：1988）GB/T 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验DL/T 721-2000 配电网自动化系统远方终端3. 使用条件3.1设备名称：10kV电缆线路用户分界负荷开关箱3.2设备规格：型3.2.1 外壳造型：（居民区式□、商业区式□、旅游区式□）请选“√”3.3使用环境条件1) 海拔高度：≤1000m2) 环境温度：-25℃ ~ +40℃最高日平均气温35℃3) 相对湿度：日平均值 95%4) 抗震能力：地面水平加速度0.3g地面垂直加速度0.15g同时作用持续三个正弦波安全系数1.67。
浅析10KV配网分界开关使用原则摘要：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。
10kV配网分界负荷开关的应用摘要：近年来，我国城市配网建设越来越完善，对10kV配网分界负荷开关的应用也更为广泛，借助10kV配网分界负荷开关，不仅可以在很大程度上降低连带性事故停电的发生频率，而且还能够更好地控制停电故障范围，将故障的危害与损失降到最低，对于保障供电的可靠性具有十分重要的意义。
基于此，本文分析了分界负荷开关，并就10kV配网分界负荷开关的应用进行探究，仅供大家参考。
关键词：分界负荷开关；应用；10kV配网；停电故障引言：随着社会经济的发展以及人们生活水平的提升，居民用电要求也在不断提升，为了更高的保障供电的可靠性与安全性，电力部门应注重对电网薄弱环节进行有效治理。
10kV配网分界负荷开关的应用，可以起到隔离故障区域的重要作用，进而更加有效地控制停电范围，更好的规避连带性事故停电，在减少故障停电范围以及缩短停电时间等方面的作用十分显著。
1分界负荷开关概述1.1分界负荷开关的结构分析分界负荷开关的结构主要包括内外置电压互感器、小容量铅酸蓄电池以及CPU处理器以及相应的通讯模块等共同构成。
在这种结构下，能够使分界负荷开关具有一定的智能化与自动化特点，在故障发生时，可以借助电压状况以及故障记忆等自动进行跳闸，起到控制停电范围的作用。
1.2分界负荷开关的功能分析1.2.1自动故障隔离如果线路出现相间短路故障，因电流较大，因此负荷开关难以及时有效的加固相间短路故障电流切断，此时便需要借助分界负荷开关进行保护，分界负荷开关在故障发生后及时分闸，起到隔离故障线路的作用，进而缩短停电时间。
1.2.2快速定位故障点故障发生后，分界负荷开关可以结合零序电压、零序电流以及相位差对故障信息作出准确判断，并同步发送故障信息，帮助调度中心在第一时间掌握相关情况。
结合相关信息，维护人员能够快速准确的定位故障位置，极大地提升了故障排除效率。
1.2.3远程数据采集分界负荷开关借助GSM模块以及通信装置，可以实现对故障信息的采集，同时还可以获取电源负荷测电压、开关状态信息等方面的数据。
10kV电缆线路用户分界负荷开关箱（Q/GDW 02 1 2331—2010）1. 适用范围本技术条件适用于工程10kV电缆线路用户分界负荷开关箱的通用招标订货，是相关设备通用订货合同的技术条款。
本技术条件规定了10kV电缆线路用户分界负荷开关箱（以下简称分界开关）及其配套PT、CT、控制器等的使用环境条件、性能参数、结构尺寸、技术要求、型式试验、出厂试验、标志、包装、运输和贮存等具体内容。
2. 采用标准供货方应使用最新颁布执行的国家标准、行业标准和IEC标准，在用户方同意时可以使用其他性能更高的标准。
行业标准中已对产品质量分等作出规定的条款，供货方所提供的产品性能应达到优等品的标准。
当以上标准中的条款与本技术条件发生偏差时，应以本技术条件为准。
负荷开关柜及配套PT、CT部分GB 3804－2004 3.6kV～40.5kV高压交流负荷开关GB 3906—2006 3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备GB/T 11022—1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求DL 404－1997 户内交流高压开关柜订货技术条件GB 3309—1989 高压开关设备常温下机械试验GB 311.1—1997 高压输变电设备的绝缘配合GB 1208－2006 电流互感器DL/T 726—2000 电力用电压互感器订货技术条件控制器部分GB/T 7261-2008 继电保护和安全自动装置基本试验方法GB/T 11287-2000 量度继电器和保护装置的振动试验（正弦）（idt IEC 60255-21-1：1988）GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验（idt IEC 60255-21-2：1988）GB/T 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验DL/T 721-2000 配电网自动化系统远方终端3. 使用条件3.1设备名称：10kV电缆线路用户分界负荷开关箱3.2设备规格：型3.2.1 外壳造型：（居民区式□、商业区式□、旅游区式□）请选“√”3.3使用环境条件1) 海拔高度：≤1000m2) 环境温度：-25℃ ~ +40℃最高日平均气温35℃3) 相对湿度：日平均值 95%4) 抗震能力：地面水平加速度0.3g地面垂直加速度0.15g同时作用持续三个正弦波安全系数1.67。
5) 安装位置：户外/户内10kV电缆线路用户责任分界点处6) 适用于10kV配电网中性点不接地、经消弧线圈接地及低电阻接地方式4. 技术要求4.1 分界开关本体部分4.1.1 开关柜规格面对开关柜正面，左侧面电缆进线，电缆T头方式左侧进线，具备两路电缆接入方式，从左往右依次是进线电缆单元、出线用户分界负荷开关单元、PT单元。
(具体回路数根据商务合同确定)（一进一出见附图1，一进三出见附图2）。
4.1.2开关柜类型1）采用真空灭弧介质负荷开关或SF6环网负荷开关柜。
选用国内技术领先、具有成熟运行经验的品牌。
选用真空负荷开关柜时，真空灭弧环网负荷开关结构为真空灭弧室串联联动隔离刀闸，隔离断口≥25mm，刀闸先于真空灭弧室触头合闸，后于触头分闸。
真空灭弧室采用陶瓷外壳。
SF6环网负荷开关选用合闸、分闸和接地3工位开关。
4.1.3 性能参数4.1.4 技术要求1）操动机构的控制、联动、信号电路的各元件及二次回路本身应能承受工频试验电压2kV/1min。
2）开关按GB 3309-89第5条及GB 3804-2004第6.6.3条规定，进行机械寿命试验，试验后断口间仍应能承受工频试验电压48kV/1min。
3）开关在机械寿命试验前后，进行温升试验。
在额定SF6充气下限压力下，按GB 763-90进行试验，温升应在合格范围内，且温升试验前后主回路电阻之差不超过20%。
4）开关按GB 3804-2004中表6规定的次数在额定SF6充气下限压力下进行额定负荷电流开断、关合，以及额定短路电流的关合试验。
开断电流前后应能承受工频试验电压42kV/1min及雷电冲击耐压75kV正负极性各15次(开断电流试验后断口间通过雷电冲击耐压值的80%)。
5）开关柜的操作机构为：手动/电动合闸、手动/电动分闸，操作电压为DC48V，直流线圈85%～110%额定电压应可靠动作。
开关固有分闸时间≤50ms，保护动作+开关固有分闸时间≤90ms。
6）开关柜操作面板上标示一次模拟连接线，有明显开关“分”、“合”指示，安装运行后可以清晰地识别开关分、合闸位置。
并且必须保证分、合闸指示与开关分、合闸实际位置对应一致。
开关配备手动合分闸操作杆，以便紧急时使用手动操作方式分合开关。
开关在电动合闸后，除能电动分闸外，还应配备机械分闸钮，以便紧急时能机械脱扣分闸。
7）开关柜的操作满足机械五防要求。
8）开关柜密封箱体采用冷轧钢板或不锈钢板，真空开关柜气箱箱体钢板厚度不小于3mm。
9）开关柜表面喷涂户外粉，颜色为RAL7035（电脑灰）。
10）在制造工艺上保证开关柜箱体SF6气体密封，以SF6气体绝缘的真空负荷开关柜气体年泄漏率不得大于0.5%。
开关充气前，应进行箱内清理，保证箱体内清洁。
开关在寿命期具有有效的保障运行安全、防止凝露的措施，箱内加装吸附剂。
11）开关柜应设置压力释放点或区域。
12）设置专用接地排及接地标志，方便接地引线连接。
13）开关柜整体设计寿命为25年。
14）出线柜上应有当地远方操作转换开关，提供负荷开关辅助接点两付，并提供接地开关接点、远方/就地状态接点。
16）一进一出用户分界开关箱设置一台分界开关控制器；一进两出，一进三出等其他柜型开关箱内每回出线设置一台分界开关控制器，各出线路分界开关控制器汇集到通信集中器单元，集中后进行通信。
预留光纤通信单元安装空间。
通信设备由电力公司提供。
4.1.5 其他部件1）分界负荷开关单元出线每个出线间隔内置3相相CT（A相、B相、C相）、1只零序穿缆CT。
相CT变比600/1或600/5，额定负载5V A，10P20，热稳定电流20kA、2s。
零序CT变比20/1，额定负载0.5Ω，0.1~60A（一次电流）区段应保持线性关系,误差小于5%，一次电流为60A~600A时，二次输出电流有效值不小于3A，热稳定电流20kA、2s，局放小于20pC；2）电源PT连接在各分界负荷开关单元电源侧，为控制器提供工作电源和电压信号，要求PT及连接电缆为全绝缘全屏蔽可触摸结构，电源PT变比为10kV/0.23kV，容量250V A （长期工作时）和3000V A（1s短时），要求PT局放小于20pC，PT应为环氧树脂整体浇注型，保证25年寿命。
采用插拔式结构或采用独立隔离开关；3）出线套管采用标准欧式出线套管，各相排列水平对称、符合图纸规定。
4）带电显示器（带核相插孔）按电缆侧进及每回路配置，应能满足电缆验电、试验、核相的要求。
5）分界开关柜出线采用全绝缘全密封屏蔽型可分离连接器连接，符合GB 12706标准要求，适应35 mm2～240mm2的电缆规格（或按商务合同约定）。
4.2 控制器4.2.1工作原理及安装与分界开关柜本体配套，具备遥控合分闸开关功能，具有检测故障和保护控制功能，当用户界内发生相间短路故障后，在变电站馈线断路器分闸，线路失电后，启动电磁脱扣跳开分界负荷开关；当用户界内发生单相接地故障后，直接启动电磁脱扣跳开分界负荷开关。
分界开关控制器安装于分界开关柜柜体上部，其定值设定、分合闸控制操作与开关手动操作处于同一操作面，控制器便于观测与维护。
4.2.2结构型式1）工作原理电路采用微机构成。
2）线路板采取嵌入式结构，并用三防处理。
3）控制器为金属外壳，材料厚度不小于1.5mm，表面作喷涂处理，颜色与开关柜本体协调。
4）控制器定值窗盖为透明材料，方便观察。
5）控制器与分界开关柜本体采用航空接插件连接。
6）设置专用接地引线安装螺栓及接地标志。
4.2.3 控制器操作及参数设置面板1）设置PT电源指示灯、控制器运行指示灯、装置自检指示灯、线路故障指示灯。
2）设置线路故障指示灯复位按钮。
3）参数设置窗应含项目：相间动作电流定值、零序动作电流定值、零序动作延时时间。
其它保护参数通过数据维护口设置。
4）控制器在方便阅读的位置标示保护参数表及其整定指南。
5）所有标志应固定牢固、耐候。
4.2.4 额定参数1）二次相电流额定值：1A/5A。
2）二次零序电流额定值：1A。
3）频率：50Hz。
4）电源电压额定值：AC220V（输入）、DC48V（输出）。
5）控制器配备超级电容储能元件，作为开关柜停电后的后备电源，最少能够对开关进行一次分闸操作。
6）功率损耗a) 正常工作时，工作电源回路< 10W，保护动作时电源回路< 10W；b) 交流电流回路< 0.8V A/相。
7）保护动作时间≤40ms。
4.2.5 功能4.2.5.1保护功能1) 单相接地保护定值整定范围适应电网中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统和经低电阻接地系统，技术要求见下表。
备注：出厂设置以用户要求为准。
零序电流动作定值根据用户内部电缆线路、架空线路长度确定；接地动作延时时间，当应用在中性点不接地或经消弧线圈接地系统默认采用20s，当应用在中性点经低电阻接地系统默认采用0s。
2）相间保护整定范围与技术要求见下表。
备注：出厂设置以用户要求为准。
相间动作电流值，中性点经低电阻接地系统默认采用600A，中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统默认采用120A。
在消弧线圈线圈接地系统中，接地故障残余电流可能小于分界开关负荷侧电缆线路的对地容性电流，但控制器必须满足分界开关负荷侧5km以内长度电缆接地故障电流的检测要求。
4.2.5.2 控制逻辑关系当用户界内发生单相接地故障达到零序电流保护整定值时，零序电流保护在整定时间正确动作，作用于分界开关跳闸，隔离故障。
用户界外(系统侧)发生单相接地故障时，零序电流保护不动作。
当用户界内发生相间（含相间及接地短路）短路故障时，相间过电流保护启动并记忆，当测到流过分界负荷开关的电流大于600A时，先闭锁跳闸回路。
当测到电压传感器输出电压小于整定值，并测到无相间故障电流时，解除跳闸闭锁，并开始计时，当计时时间达到整定值时，作用于分界开关跳闸，隔离故障。
4.2.5.3 自诊断装置在正常运行时定时自检，自检的对象包括定值区、开出回路、采样通道、E²PROM 等各部分。
自检异常时，发出告警报告，点亮告警指示灯（安装于控制器面板），并且闭锁分、合闸回路，从而避免误动作。
4.2.5.4 动作指示检测故障指示灯在故障后闪烁（红色发光二极管发光延时48小时自动复归或手动按钮复位，或处理故障后，开关合闸，故障告警复归），以方便查找故障，动作指示灯安装在控制器定值窗操作面板上。
