10kV配电网用户分界智能开关的研究与应用

【摘 要】伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会建设发展日益完善，社会大众日益增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的电力行业提出了更为全面与系统的发展要求。10kv配电网的电力质量与运行安全性将直接关系着电力系统终端用户的用电需求能否得到满足以及用电安全性能否得到可靠性保障。本文以10KV配电网用户分界智能开关为研究对象，从配电网用户分解智能开关的基本结构与功能分析入手，阐述了这种智能开关在用户自动化配电监控管理系统中的应用，并据此论证用户分界智能开关可以确保以此用户设备、二次设备以及整个管理系统的正常运行，乃至可以推动整个用户分接开关系统的进一步完善。

【关键词】10KV配电网；用户分界智能开关； 结构功能应用

在传统电网中，如若整条线路的某处发生故障会便会造成整条线路的大范围停电，影响用户用电，而且查找故障点费时费力。而近年来智能高压配电设备的投入运行使得区域配电网缩小事故停电范围并实现整条线路初级智能化成为可能。用户分界智能开关在10KV配电网中的使用可以避免整条线路大范围的停电，同时也使得故障检查工作更有效率。用户分界智能开关可以选择性切除永久性故障点并上传信息，及时分析和判断配电线路上的故障区域，以尽快解除故障，保障用户安全持续用电。可见，用户分界智能开关在10KV配电网中的使用已成必然。

1.10kV配电网用户分界智能开关概述

1.1用户分界智能开关结构介绍

10KV配电网用户分界智能开关从本质上来说倾向于一种集成化综合设备，它的的结构示意图如下（见图 1），由 FZW28- 12F 型分解负荷开关主体以及FDR- 100 型分界负荷开关控制器共同构成。显而易见，二者同杆安装并配合使用的目的在于能够及时发现并处理该线路中的单相接地故障。与此同时，对由该故障引发的相间短路故障进行隔离，确保其他用户可以安全持续用电。

图1 用户分界智能开关结构示意图

1.2用户分界智能开关的基本功能介绍

在 10KV配电网电力系统当中，应用用户分界智能开关的最关键目的在于能够及时发现并自动处理线路中的单相接地故障，与此同时，隔离因该故障而导致的相间短路故障，使得非故障用户的安全与供电持续性得到切实保障。用户分界智能开关在上图（见图 1）结构作用之下，可以以下列表1方式对接地故障进行反应与处理。

当有单相接地故障时，控制器检测到有超过定值的零序电流，经延时，用户分界智能开关分闸切除故障段。用户分界智能开关将中性点不接地故障来判断为永久性接地，同时跳闸；发生于用户界外时，用户分界智能开关不通；发生于用户界内的话，用户分解智能开关可以在配电网变电站终端作出保护动作之前进行跳闸的故障处理动作；将中心点经消弧线圈接地故障视作永久性接地，同时进行跳闸动作处理。

当有相间短路故障时，控制器检测到有超过定值的故障电流后，等上级进行开关动作后检测到无压、无流后，用户分界智能 开关分闸，隔离故障段。相间短路故障并没有单相接地故障频繁，用户界内相间短路故障，用户分界智能开关会在电源侧断路器反应跳闸动作之后对整个配电线路进行开关分闸处理，而发生在用界外的相间短路故障而言，用户分界智能开关则不作处理。

表1 故障处理动作逻辑

2. 配电自动化监控管理系统

了解配电网用户分解智能开关的基本结构与功能后，智能开关在用户自动化配电监控管理系统中的应用如下图（见图2），用户自动化配电监控管理系统具有实时数据管理功能、短信告警功能、SCADA系统功能、历史数据管理功能、设备录入为何功能，可以实时监测用户分界智能开关的运行状况。该系统设备的工作原理是当用户分界智能开关处于非正常运行状态时，监控管理系统发出告警信息；当用户分界智能开关处于正常运行状态时，该配电监控管理系统会发出相应短信提示信息。此外，配电管理系统还可根据 10KV变电站所提供的开关变化时间顺序记录，在运行系统内部自动计算电压型线路的故障区间，从而可以将电力系统设备移动信息提供给电力系统调度以及运行维护人员，进而可以及时处理系统线路中存在的各种故障问题。

3.用户分界智能开关应用及运行分析

3.1用户分界智能开关的应用

某市现有10KV架空线219条，总长度1965.3km，因线路供电半径较大，运行环境极其复杂。因为某段支线或者某个用户出现相间短路故障和单相接地故障的情况常常出现，导致部分主干线或整条支线用户大面积停电。为了解决上述因用户线路故障而波及配电网停电等问题，该市供电公司在配电架空线路时引进了用户分界智能，并且在市调度中心装设了一套用户分界开关监控系统，该技术设备基于用户分支线故障监控技术，用于实时监控安装使用的用户分界开关。

3.2实际运行情况

某市供电公司组织进行了现场故障模拟性能检测试验，以便可以检测出用户分界智能开关对用户分支线故障监控功能的运行实用效果。在反复实验后，测控设备的功能及动作达到了我们的预期效果。用户分界开关控制管理系统和进行试验的用户分界负荷开关的通信正常，用户分界开关控制管理系统功能运行良好，遥测、遥信及短信转发功能正常。经过两年多的实际运作，发现用户分界开关可以准确切断、隔离用户内部故障，从而保证配电网络安全经济运行，提高供电可靠性；再者通过实时监控和分析用户分界开关监控系统，公司也可以及时发现用户的违规用电行为，掌握用户用电情况，自安装投运用户分界智能开关以来，供电公司已成功处理多次故障，且发现多起用户违规用电，有效挽回了公司的经济损失，减少了公司的失误及责任纠纷，提高了公司的效益。

4.结束语：

总的来说，10KV配电网用户分界智能开关的应用实际上是配电网在自动化领域的一次探索与创新，经初步探索已取得了较好的效果，且智能必然是配电网的趋势。提升和改善10KV 配电网供电性能的关键是用户分界智能开关的智能化程度。10KV 配电网供电性能的实现可以大幅度的促进供电效率的提升，而10KV配电网供电性能的实现直接依赖于用户分界智能开关的智能化程度。本文对用户分界智能开关及其应用做了简单的介绍，希冀能为相关的研究工作者提供参考和帮助。同时也希望随着智能电网建设的推进，继电保护可以适应电网需求向计算机化、网络化、智能化、功能一体化方向发展，使得继电保护测试内容和测试方法不断完善，能为智能电网提供技术支持。

参考文献：

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