浅谈分界负荷开关在10kV架空线路上的应用

随着我国智能电网建设全面展开和城镇化建设步伐的加快,工业用电、居民用电和办公用电对供电的安全性与可靠性要求也在不断提高。10kV架空线路的架设形式多为露天架设,易受天气因素的影响,在线路责任分界点设置分界负荷开关,避免因用户端单相接地故障对供电主线路造成停电损失。分界负荷开关将负荷开关、智能控制单元、通信模块三者合为一体,实现随杆架设,可为10kV架空线路的安全运行提供可靠的保障。110kV架空线路的特点分析目前,我国10kV架空线路的特点可概括为保护配置简单、接地方式落后、结构繁复等内容。1.1保护配置简单过电流保护、速断保护、重合闸保护是10kV架空线路三项基本保护配置,如果接地系统的电阻比较小,则再配置1~2段零序保护。基于提高保护配置灵敏程度的目的,需要将整条10kV架空线路全部置于保护范围之内,尤其是线路的末端,对保护配置灵敏程度的要求更高。如此一来,若10kV架空线路其中一处存在故障问题,便会造成全线停电,再加上10kV架空线路多以“阶梯式”部署上下级保护,线路的末端基本丧失了保护级差时间,故障的影响范围容易进一步扩大。1.2接地方式落后10kV架空线路多为消弧线圈接地系统,随着国民经济的发展,如今城乡配电网线路的密集程度越来越大,安全性能要求也越来越高,而部分地区采用的仍是小电阻接地系统。针对架空线路多为消弧线圈接地系统而言,当系统出现单相接地运行故障之时,10kV架空线路一般仅发送接地信号,线路开关不会出现跳闸的现象;针对小电阻接地系统而言,当线路系统出现单相接地运行故障之时,10kV架空线路则不发送接地信号,可进行开关跳闸。1.3结构繁复10kV架空线路的结构非常复杂,部分线路仅带有1~2条支线,而部分线路多条支线并呈放射状分布;有的线路长度仅为数百米,而有的线路长度则可长达数公里;有的线路为混合架空,而有的线路则为全线架空;部分线路带有临时箱变,而部分线路则带有电缆节。诸如此类,一旦10kV架空线路出现故障,排障的难度非常大,耗时耗力,如处理不及时,容易导致故障蔓延,酿成相间短路事故,对电气设备造成损坏。2分界负荷开关在10kV架空线路上的应用分析2.1分界负荷开关的结构与性能2.1.1结构分析负荷开关本体与智能控制单元是分界负荷开关的主要结构,如图1所示。图1分界负荷开关结构示意图2.1.2性能分析1在10kV架空线路的运行过程当中,可自行将用户侧相间短路故障进行隔离,实现对用户侧的接地故障的自行切断,提高拉合负荷电流的可操作性。2由于分界负荷开关自带电压互感器、电流互感器、通信模块以及CPU搭配,当10kV架空线路出现运行故障时,自行记忆故障与判断电压,若故障较为严重,还可实现闭锁跳断。3在10kV架空线路中性点不接地当中同样适用,与10kV架空线路配合,在长期用户与临时用户之间划分明确的界限。2.2应用过程中分界负荷开关定值与出线保护定值的配合问题在实际的应用过程当中,分界负荷开关定值与出线保护定值的配合问题集中体现在中性点经小电阻接地系统、中性点经消弧线圈接地系统两个方面。2.2.1中性点经小电阻接地系统10kV架空线路的单相接地动作电流合理定值为:鉴于变电站10kV架空线路基本上都会配置1~2段零序保护,如果配置1段,其电流为100A,时限为0.5s;如果配置2段,第1段的电流为130A,时限为0.3s;第2段的电流为25A,时限为0.2s。分界负荷开关定值应当取0s,以确保分界负荷开关的定值稳定,包括动作时限与动作定值均与变电站的出线保护定值相一致,提高零序保护的性能。