10千伏配电网线路柱上开关保护整定运行优化

10千伏配电网线路柱上开关保护整定运行优化

米勇钢

内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电分公司石拐供电公司

内蒙古包头市 014060

摘要：随着社会经济的快速发展，各地电网规模也日益扩大，配电网的结构与布局日趋复杂，同时客户对供电可靠性和供电质量的要求也越来越高。10kV柱上开关在配网中的大量使用。在电网企业来说，10kV配电网是通过上级接受电能，并通过一系列的配电设备，将电能输送到用户终端。通过这些环节组成完成的电能输送系统，柱上开关在系统中起到了重要的作用，在系统中，柱上开关通常起到了断路器的作用，在10千伏配电网线路中，柱上开关按照用途一般分为联络开关、分段开关以及分支和用户开关等，起到了快速切断故障线路的作用，保障其他正常运行线路的安全。

关键词：10千伏；配电网线路；柱上开关保护；整定运行  

在10kV 配电网运行维护中，合理应用柱上开关的使用技巧，是保障10kV配电网正常、高效运行的重要保障手段。10kV柱上开关保护定值整定， 能够在线路设备或者配电网线路出现临时故障的时候，迅速把故障线路从电网中切除，使其它正常线路的供电不受故障线路的影响，保证配电网整体的最佳供电效果。在当前的10kV配电网供电过程中，10kV柱上开关保护定值整定工作是非常重要。

一、10kV柱上开关的分类

1、断路器。主要有SF6断路器和真空断路器。在20世纪90年代，SF6断路器在我国得到了广泛应用，成为取代油断路器的主导产品。其断开接口被高强度的SF6气体包围，操作机构有电动和手动两种。开断电流在16 kA及以上，短时耐受电流一般可达16 kA 4s，年漏气率一般在1％以下。真空断路器，其断开接口在真空泡内，操作机构有电动和手动两种，真空泡外的绝缘介质有SF6或空气。

2、柱上负荷开关。其额定短路热稳定电流一般为16 kA 4s，开断额定电流次数达100次，额定电流630A，灭弧、绝缘介质一般采用SF6。

3、重合器。主要应用在配网自动化中，可以分为电流型重合器和电压型重合器。因流过故障电流跳闸后重合的，为电流型重合器。这种重合器既做线路保护跳闸用，又能多次重合，从而将故障段甄别筛选出来，达到自动隔离故障的作用。电压型重合器为线路失压后跳闸，来电后经过延时合闸。在配网自动化应用中，变电站内的线路出线端断路器需两次重合。其中第一次为判别故障段：依据各分段点开关合闸情况，确定故障段，并自动将两侧开关断开，隔离故障。第二次重合为恢复非故障段的供电。

4、分段器。具有检测和控制操动能力，能记录故障电流的脉冲次数。在无电压、电流时，故障电流脉冲次数达到预设值就自动分闸闭锁。分段器大多与重合器配合使用。

5、柱上隔离开关。不能对负载电流进行开断与闭合的操作，只起到明显断开点的作用。

二、10千伏配电网线路柱上开关保护整定运行的方法

通常情况下10千伏的配电网线路的柱上开关根据安装的为主不同，可以分为以下几种：1.出口住上开关；2.主干线分段柱上开关；3.分支柱上开关。

1、出口柱上开关保护整定。对于10千伏的配电网出口断安装的开关保护而言，需要进行开关保护停用，避免出现变电站的开关重合闸完成后出现带空线路的状态，导致故障的处理时间延长，不利于系统供电的快速恢复，给用户的用电体验带来困扰，延长了恢复供电的时常，与对已经投入运行的出口柱开关保护而言，可以结合线路检修工作进行停用。

2、主干线分段柱上的开关保护整定策略。在10千伏的配电网系统中，为了能够在出现故障后快速的实现检修工作，有效的缩小停电范围，一般在10千伏的配电网的主干线上设置多个分段柱开关，通过对开关保护进行整定，促进10 千伏的配电网的稳定运行。其中，具体的主干线分段柱开关保护整定进行分析，面对主干线较长的线路时，由于变电站10千伏的配电网开关过流1DL断保护动作范围，并在动作范围的尾端选择性的设置主干线分段柱保护开关，确保整个配电网线路故障的快速切除。而对于阻抗较大的10千伏的配电网线路而言，为了有效的避免变电站出现开关拒动，从而导致配电网设备遭到破坏，因此，在其保护的范围尾端，选择性的投入主干线分段柱的开关保护。

3、10千伏配电网线路中途柱的开关保护整定。如果2DL以后的线路段出现故障时，2DL柱上开关就会做出相应的动作，通过2DL柱上开关及时切断，会大大降低配电线路中途顶点的现象，提高10千伏配电网运行的稳定性。假如2DL为普通的柱上开关，按以往的经验来看，在进行定值的设定上不容易进行设置，通常在不用过流脱扣保护功能的情况下，将过流脱扣街道电流互感器的插头上，也可以直接与电流互感器实现二次短接，但是2DL如何与智能开关控制器进行同时工作，就需要对三段进行定值整定，并把2DL的前两段电流定值进行整定，确保其中一段避开线路的变压器低压侧，提高线路的敏感度。

4、分支柱开关保护整定。在进行10千伏配电网线路分支柱开关保护的定值整定时，如3DL开关，当开关安装在分支柱上，正常运行状态下通过关闭3DL分支柱开关就可以实现稳定的供电，当系统出现故障时，将3DL分支柱开关跳开，就可以实现故障点的切除，从而确保线路中其他分支用户的正常供电状态。对 3DL开关中安装智能开关控制器，将3DL设置在中途柱上。在设置电流一段定值时，需要与站内的开关保护装置电流进行二段配合，并且利用这样的设置，避开分路上的故障，当分支路出现故障时，3DL可以实现自动跳开动作，从而快速的切断故障线路，实现了其他分支线路的正常供电，保障供电的稳定性，使供电故障的范围尽量缩小，对电力系统具有重要作用。

三、10kV 柱上开关的使用技巧

为了充分发挥10kV柱上开关在10kV配电网中的功能，体现10kV柱上开关应有的价值，需要应用科学的10kV柱上开关使用技巧，帮助10kV柱上开关在有效发挥其本职功能、完成本职工作的同时，避免不良的外部因素对10kV柱上开关的破坏与影响，延长10kV柱上开关的使用寿命。①对10kV柱上开关进行良好密封。将柱上开关所有的零部件都密封到箱体中，尽量和外界隔离，并对箱体的缝隙进行有效焊接，达到严格密封的效果，确保10kV柱上开关在使用过程中不受到外界的雨水、 砂石或人为因素等不利因素的影响，保证10kV柱上开关在密封的情况下长期处于良好的工作环境中， 充分发挥其故障切除、 调节功能。 ②对每段线路的10kV柱上开关进行明确规划。 在后台管理系统中通过计算机技术和计算机软件制作完善的10kV配电网中所有的柱上开关的分布图，并实时显示其状态，一目了然地显示出所有线路的运行状况，一旦发生线路故障，无论是短路故障还是接地故障，都可以马上从后台清晰地看到出现故障反应动作的10kV柱上开关所处的位置，进而对故障进行快速的分析和处理。柱上断路器已完成无油化的过渡，今后将不断向小型化、造价低、安全可靠、技术先进的方向发展，具备长期少维护、免维护和配电自动化功能。目前的技术水平，使用SF6封闭的柱上真空断路器具有免维护、防凝露、防机构锈蚀的优点，极大地提高了产品的可靠性，成为供电企业配网断路器的首选。通过安装柱上开关对线路进行环网和分段，以便在必要时灵活的进行负荷的重新分配和调整，不仅提高了供电可靠性，更有助于整个配网的安全运行。

参考文献：

[1]蒋喜华.10kV 配电网线路柱上开关保护整定运行[J].农村电气化，2018，08：21~22.

[2]李洪雷，杜 磊.10kV 配电网线路柱上开关保护整定运行优化[J].环球市场信息导报，2018，125~126.