摘要：分界负荷开关在10 kV馈电架空线路上的应用可大大减少无故障线路的连带性事故停电、缩小故障停电范围、缩短用户停电时间，从而提高用户的供电可靠性。

关键词：分界负荷开关；配电；线路；应用

中图分类号：TM564.2 文献标志码：B 文章编号:1003-0867(2007)02-0011-02

首都电网迅速发展，对安全供电的可靠性要求越来越高，作为电力生产部门，应针对电网运行中的薄弱环节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。一些架空线路较长的边远山区用户，更是经常受到恶劣气候的影响不能正常用电。分界负荷开关是将负荷开关和微机保护测控，以及通讯模块融为一体的装置，可随杆架设、体积小、投资少，它的应用对提高架空线路的安全可靠性，保证电网的安全运行具有重要意义。

1 10 kV馈电架空线路的特点

对于远近郊区供电公司来说，在所辖主网主系统中10 kV馈电出线的安全供电十分重要。但是，10 kV馈电线路特点是结构多样，事故多发，特别是在城近郊区和远郊区地区还存在大量的架空输电线路，这些架空输电线路往往都是多分支线路，安全可靠性差，遇到刮风下雨等恶劣天气，接地和短路故障频发，严重影响了电网的安全可靠供电。随着城乡电网建设及改造的大幅度增加，探讨运用技术手段，解决此类问题是非常必要的。

1.1 线路结构复杂事故查找困难

用户专线只带一两条支线，有的线路是T接多条支线或多台变压器呈放射状；有的线路短到几十米，有的线路长达几十千米；有的架空线路穿山越岭维护困难，有的配电变压器老化严重；有的全线架空，有的是电缆架空混合线路；有些架空线路临时带有电缆用户、带有临时箱变。架空线路一旦发生故障查找困难，特别是当线路发生单相接地时，由于故障点难以确定，往往延误了事故处理，造成故障扩大，进一步发展为相间短路，或者损坏电气设备。

1.2 线路保护配置相对简单

变电站10 kV架空线路保护一般只配置过流、速断、重合闸保护，在小电阻接地系统中再配置两段零序保护。因此，为保证继电保护的选择性和灵敏性，就必须使整条线路都处在保护范围之内，要求线路末端故障时，保护应有足够的灵敏度。这样，就会由于一处故障造成全线停电，并且线路上下级保护呈阶梯性相互配合，在线路末端已经没有保护级差时间，只能失去选择性故障掉闸而致使全线掉闸。

1.3 不同的10 kV接地方式

北京朝阳局2003年之前，10 kV系统多采用消弧线圈接地系统，随着城乡配网线路越来越密集，安全性要求越来越高，2004年城区10 kV系统多采用小电阻接地系统。对于消弧线圈接地系统，10 kV配电线路发生线路单相接地故障时不掉闸，只发接地信号。对于小电阻接地系统，10 kV配电线路配置零序保护，单相接地故障时掉闸。

1.4 10 kV馈线架空线路故障率高、可靠性差

10 kV馈线的故障率高，可靠性差，表1为2003年和2006年10 kV馈线故障统计结果。

2. 分界负荷开关的性能和主要作用

2.1 性能及结构

一般分界负荷开关由开关本体及测控单元两大部分构成见，结构示意图1。

表1　2003年和2006年10kV馈线故障统计结果

图1　分界负荷开关控制器示意图

我单位目前使用的分界负荷开关其主要功能：运行中自动隔离用户侧相间短路故障、自动切除用户侧接地故障，并可用于操作拉合负荷电流。

分界负荷开关带有一套内置电压互感器、一套内置电流互感器；有CPU内部处理器和通讯模块；故障跳闸时带有电压判断和故障记忆；具备跳闸闭锁功能。

分界负荷开关适用于10 kV中性点不接地、经消弧线圈接地或经低电阻接地系统的10 kV架空配电线路与用户（含临时用户）的分界。

2.2 主要作用

2.2.1 自动切除单相接地故障

当用户支线发生单相接地故障时，分界开关自动分闸，甩掉故障支线，保证变电站及馈线上的其它分支用户安全运行。

2.2.2 自动隔离相间短路故障

当用户支线发生相间短路故障时，分界负荷开关在变电站出线保护跳闸后，立即分闸甩掉故障线路。变电站出线开关重合后，故障线路被隔离，使馈线上的其它分支用户迅速恢复供电。

2.2.3 快速定位故障点

用户支线故障造成分界开关动作后，仅责任用户停电，并可主动上报故障信息，使电力公司能迅速明确事故点，及时进行现场处理，使故障线路尽早恢复供电。

2.2.4 监控用户负荷

分界负荷开关可将检测数据传送电力管理中心，实现对远方负荷的实时监控。

2.3 分界负荷开关的故障处理方式

分界负荷开关的故障处理方式见表2。

表2　分界负荷开关的故障处理方式

3 分界负荷开关的定值与变电站出线保护定值配合问题

3.1 对于中性点不接地或经消弧线圈接地系统

相间短路动作电流定值：应考虑可靠躲过支线的最大负荷电流。动作时限应与变电站出线保护重合闸动作时间相配合，在重合闸动作之前，分界负荷开关动作跳闸。由于北京地区10 kV馈线保护重合闸一般整定为1 s，可选择0.3～0.5 s。

单相接地动作电流定值：零序电流动作定值，根据架空线路截面和长度确定，应考虑躲过线路对地电容电流。由于在中性点不接地或经消弧线圈接地系统中，发生单相接地故障，变电站出线保护不跳闸，只发出接地信号，允许短时间接地运行。为了便于判断故障，此时分界负荷开关的动作时限，应考虑躲过瞬间接地时限，并在变电站发出接地信号之后再动作跳闸，可选择6～8 s。

3.2 对于中性点经小电阻接地系统

相间短路动作电流定值：同上。

单相接地动作电流定值：中性点经小电阻接地系中，由于变电站10 kV架空出线一般配置两段零序保护，一段120A、时限为0.2 s；二段20A、时限为1 s。因此，此时分界负荷开关的零序电流动作定值和动作时限，应与变电站零序保护相配合，选择0 s。