在配網(wǎng)運行中分段斷路器應(yīng)用的相關(guān)探討

馮杰

【摘要】本文旨在提出分段斷路器的相關(guān)問題，以及對應(yīng)的解決措施。不管是安裝位置，以及繼電保護還是三遙控制都關(guān)系著分段斷路器的應(yīng)用。盡管隨著科技的不斷發(fā)展，許多問題都得以解決，但還是會有許多問題需要解決，故列舉了相關(guān)問題的解決措施，希望能進一步提高其在應(yīng)用中的效率。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)運行；分段斷路器；安全

一、配網(wǎng)運行中分段斷路器應(yīng)用現(xiàn)狀分析

電力系統(tǒng)的主要組成部分有發(fā)電、變電、輸電以及用電。隨著我國在電力技術(shù)上的不斷發(fā)展，110kV以及更高的供電技術(shù)逐漸被完善，但10kV配網(wǎng)供電技術(shù)卻依舊難以突破。往往一條10kV配電網(wǎng)需要配備幾十臺乃至上百臺的配電變壓器，而依附于以前的配電線路設(shè)備，若有一臺配電變壓器或者線路出現(xiàn)問題，單單運用一臺10kV線路斷路器進行故障隔離及恢復(fù)供電，將會導(dǎo)致其供電區(qū)域內(nèi)供電極其不穩(wěn)定。

另外，如果設(shè)置較長的線路，分支過多，會影響問題查找和維護工作效率。

目前配電網(wǎng)10kV架空線路以單放射型和“2-1”聯(lián)絡(luò)型為主，特點是主干線上有多條分支線，線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。同時，線路開關(guān)分段設(shè)置不盡合理，各級保護動作配合不夠科學(xué)，以至于出現(xiàn)故障時擴大停電范圍、增加復(fù)電搶修時間等情況，存在以下問題：每次永久或瞬時故障都會導(dǎo)致變電站出線開關(guān)跳閘，增加變電站開關(guān)動作次數(shù)，加速設(shè)備老化；擴大停電范圍，因為10kV線路上沒有分段保護功能，即使故障點發(fā)生在線路末端，故障點前段用戶也會因為故障點沒有被隔離而受到影響；隔離故障需要饋線出線開關(guān)多次分閘、合閘配合，造成非故障區(qū)域的多次重復(fù)停電以及對系統(tǒng)的多次沖擊；單相接地故障，調(diào)度在“選線”時需將故障段母線上的10kV線路逐一斷開，直至接地信號消失方能判斷發(fā)生故障的線路，因此擴大了故障影響范圍。

二、配網(wǎng)運行中分段斷路器應(yīng)用問題的相關(guān)措施

針對上述問題，生產(chǎn)技術(shù)部門發(fā)現(xiàn)在10kV線路中安裝分段斷路器可以有效解決。分段斷路器主要是在非常接近配電設(shè)備，其處于配電線路上，又是在變電站外。它的主要作用在于當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，將發(fā)生故障處分離出系統(tǒng)，以免影響其他設(shè)備的運作。此技術(shù)不單能夠防止10kV線路由于電壓過高導(dǎo)致跳閘，精確故障處，將其影響的范圍縮到最小，有效節(jié)約時間，保障供電的穩(wěn)定度，將由此造成用戶停電數(shù)量盡量降低，又能有效降低故障維修的成本，以及因停電帶來電費上的浪費。

（一）運用分段保護

分段斷路器的主要功能有收集設(shè)備的單次電壓和電流，形成繼電保護，而且還能按照繼電保護預(yù)先設(shè)置好的值來達到自動動作。如果設(shè)備通過電流超過保護定值，而且多次的情況下，斷路器會直接斷開，并將電流切斷保護系統(tǒng)，自動檢測故障點將其隔離。在10kV的電路配網(wǎng)中，根據(jù)圖1所示的分段斷路器安裝，如果系統(tǒng)中沒有安裝斷路器，無論故障出現(xiàn)在哪一點，都將導(dǎo)致電壓過高而跳閘，導(dǎo)致整條線路停電癱瘓。但如果安裝了斷路器，若在故障2處發(fā)生問題，斷路器即能自動斷開之后的線路，將其隔開，前段線路依舊能正常運行，方便檢測。若故障1出現(xiàn)問題，這時開關(guān)也會感知而跳閘，便十分容易判定問題發(fā)生處，后段線路依舊可以轉(zhuǎn)供電，極大地增強了供電的穩(wěn)定性，使故障查找更加方便。

（二）確定安裝位置

由于分段斷路器是要接在10kV的線路上，與其他的配網(wǎng)設(shè)施不同，它是為了隔斷后面的損壞電流，去切斷與故障點的連接，保障沒有損壞的線路正常工作。因此，一個恰當(dāng)?shù)陌惭b地點是很重要的。如果在線路的末尾處安裝分段斷路器，那么，故障出現(xiàn)在前端或中段，分段斷路器就起不到隔離故障點的問題；如果選在線路的前端，后端出現(xiàn)故障時，就會造成大范圍停電。因此，在分段斷路器的選點上應(yīng)考慮著重以下原則：

1.三邊一長

在一些自然環(huán)境下，設(shè)備發(fā)生故障的機率較大，如大山邊，水河邊，樹從邊。這三邊就構(gòu)成了“三邊一長”中的“三邊”。山邊的小石頭滾落，暴雨天氣造成的水平面升高，及狂風(fēng)肆虐導(dǎo)致大樹傾倒，等等這些自然狀況很容易造成設(shè)備故障，因此，把斷路器安裝到這個位置，可以很好的將故障點隔離開來。供電的范圍大，半徑較長即是“一長”，當(dāng)路線變長時，發(fā)生故障的機率變大，而且查找故障點的難度也會變大，因此，把分段斷路器安裝在中間線路上，能減小故障的范圍，縮短了故障檢查的時間。以茂名市配電網(wǎng)為例，按照上述安裝原則，在高州、信宜山區(qū)配電網(wǎng)，化州市區(qū)鑒江水域和茂名森林公園等一些地方，大力安裝了一批分段斷路器。

2.統(tǒng)計數(shù)據(jù)

整理了上述區(qū)域配電網(wǎng)近些年來出現(xiàn)故障的線路數(shù)據(jù)，基于環(huán)境因素的影響，在多次發(fā)生故障的地方先安裝分段斷路器。根據(jù)茂名市配電網(wǎng)2010--2012年這兩年的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)，針對兩次以上的跳閘線路，統(tǒng)計故障的數(shù)據(jù)，并分析出現(xiàn)故障的大致原因，并統(tǒng)計原因數(shù)據(jù)，把分段斷路器安裝在容易產(chǎn)生故障的地方，做到防范于未然。

3.建立完善的設(shè)備檔案

在網(wǎng)絡(luò)日益發(fā)展的今天，監(jiān)測多為配網(wǎng)的在線技術(shù)，很多供電單位都建立了完善的設(shè)備檔案，將整理的數(shù)據(jù)結(jié)果輸入檔案中，便于日后查看。根據(jù)檔案中設(shè)備的工作情況，被破壞的程度等來選擇將分段斷路器安裝在哪個地點。根據(jù)環(huán)網(wǎng)柜中局部放電的測試數(shù)據(jù)，地電波和超聲波的測試數(shù)據(jù)，來查找并確定出了故障的設(shè)備，因而在這個設(shè)備前安斷路器。

4.鋪設(shè)路線

在抗干擾的程度上來說，電纜的抗干擾性高于絕緣線，而絕緣架空線的抗干擾性又高于裸露的架空導(dǎo)線，在箱式和臺式上，臺架的變壓器的抗干擾性低于箱式的變電站，在環(huán)網(wǎng)柜的范圍內(nèi)，戶外的抗干擾性低于戶內(nèi)的。因此，故障發(fā)生的機率與鋪設(shè)線路的方法有關(guān)。所以，我們的重點方案是把分段斷路器安裝在架空路線的前面。例如在F03的樟樹布站，根據(jù)鋪設(shè)路線的方式，應(yīng)該把分段斷路器安裝在深福保等這些集中的高架空線的設(shè)備前。之后，當(dāng)后面的架空線發(fā)生電路故障時，分段斷路器就能發(fā)揮作用，將故障點與正常點分開，隔斷故障點的電流，去確保未故障地方的設(shè)備的正常供電。

（三）繼電保護配合

區(qū)別于普通的網(wǎng)柜，斷路器能夠直接切斷出現(xiàn)故障的電流，能夠有效保護繼電模塊。斷路器柜的主要任務(wù)是在切斷電流的同時還能最大限度的縮短停電規(guī)模，當(dāng)然，分段斷路器的保定值都有一套嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，須按指標(biāo)行事。

1.站內(nèi)開關(guān)的配合

2.分段斷路器彼此合作

如果在同一條線路中裝置多個分段斷路器，應(yīng)該設(shè)定的值都是層層遞減，下一級低于上級，時間限度也同之。

3.斷路器柜進出線

分段斷路器一般都有多種規(guī)格，例如一進一出型的，或者是一進三出型的。前者是指只有一條進線，中間連一個斷路器，然后在連上一條出線，即為斷路器開關(guān)。后者主要是由一條出線和三條出線，然后在每一區(qū)域裝置斷路器和繼電保護。這種具有一定的缺陷，如果一條線路出現(xiàn)問題，也會引起其他地方出現(xiàn)故障。因此，兩者應(yīng)該相互配合。一般設(shè)定的動作值和時限都是出線開關(guān)小于進線開關(guān)。

（四）關(guān)于三遙控制

分段斷路器的主要功能室切斷發(fā)生故障的電流，將故障處隔離處總線，同時將運作動向信息和數(shù)據(jù)傳遞給值班人員，這樣工作人員便能十分方便地發(fā)現(xiàn)問題，進行維修，解決問題，故由此繁衍出三遙問題。在主網(wǎng)電力系統(tǒng)中一般都會安裝實時監(jiān)控設(shè)備，不過由于配網(wǎng)設(shè)備過多，且較為分散，故而監(jiān)控設(shè)備只能監(jiān)控到自身能涵蓋的范圍，無暇顧及其他，因此無法做到整個設(shè)備網(wǎng)路的監(jiān)控。配網(wǎng)自動化中的10kV配網(wǎng)分段斷路器自然也必須具備監(jiān)控功能，能夠在發(fā)生故障時及時捕捉到，并將其反饋給工作區(qū)。現(xiàn)今三遙傳輸主要依靠光纖以及無線傳輸，前者相對比較穩(wěn)定，且傳輸非常及時，但其造價高，成本大，且難以制作，后者是以網(wǎng)絡(luò)運營商為載體，通過無線網(wǎng)絡(luò)進行信息傳輸，盡管成本較之光纖低些，安裝也比較簡單，卻不夠穩(wěn)定。目前光纖傳輸處于主流地位。

三、結(jié)語

隨著我國技術(shù)不斷發(fā)展，許多領(lǐng)域已開始逐漸完善，不過就目前而言，分段斷路器應(yīng)用還是比較少，一條10kV線路僅僅只裝備了一臺斷路器。盡管繼電保護方面做得不錯，但由于裝置較少，對于切斷電流，將故障點隔離開還沒有十分顯著的成效，依舊有待開發(fā)。但斷路器已經(jīng)在逐漸普及，若長久地使用，不斷增強繼電保護的配合，其效益必能日益增長，在配網(wǎng)運行中發(fā)揮更關(guān)鍵的作用。

參考文獻

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