用戶分界開關(guān)在10kV配網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展

傅海燕 嚴(yán)曉丹 張祎

摘 ?要：文章通過對(duì)用戶分界開關(guān)在金堂供電公司10kV配網(wǎng)系統(tǒng)中實(shí)踐應(yīng)用的研究，證明了用戶分界開關(guān)可以有效解決10kV配電線路用戶故障和波及線路停電事故的問題。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，分界開關(guān)的便攜性、更換性和可靠性都會(huì)得到發(fā)展，在未來提高配網(wǎng)供電可靠性方面顯得尤為重要且不可替代。

關(guān)鍵詞：用戶分界開關(guān);10kV配電線路;用戶故障;供電可靠性

前言

隨著我國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)的飛速發(fā)展，智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐也越來越快。目前，我國(guó)大部分城市的配電網(wǎng)建設(shè)都用架空配電線路，線路絕緣化改造后，線路發(fā)生故障的概率大大降低，而由于用戶支線結(jié)構(gòu)混亂、設(shè)備落后，且缺少管理與維護(hù)導(dǎo)致的用戶內(nèi)部故障引起整條線路大范圍停電的事故卻逐年增多，在北京、上海、廣州等沿海發(fā)達(dá)城市中約占配電網(wǎng)事故總數(shù)的20%～30%，而唐山則高達(dá)40%～50%[1]，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重的損失，對(duì)社會(huì)產(chǎn)生了不好的影響。

用戶分界開關(guān)是一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但功能強(qiáng)大的器件。它具有自動(dòng)隔離相間短路故障、自動(dòng)切除單相接地故障、快速定位故障點(diǎn)和監(jiān)控用戶負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn)。在10kV配網(wǎng)線路上適當(dāng)安裝用戶分界開關(guān)不僅能縮小事故排查范圍、幫助供電部門迅速定位故障，而且不會(huì)波及整條配電線路，降低了電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)生故障的機(jī)率。

1 用戶分界開關(guān)在成都市金堂縣供電公司的應(yīng)用

1.1 金堂供電公司10kV配電網(wǎng)現(xiàn)狀

金堂縣位于成都東北部，全縣占地面積為1156平方公里，管轄21個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和2個(gè)省級(jí)工業(yè)開發(fā)區(qū)，地形復(fù)雜多樣，主要由平壩、丘陵、低山組成，其中以丘陵為主，約占74%，面積大且多為丘陵的地貌特點(diǎn)，給金堂縣的電力工作帶來了很大的困難，尤其在故障檢修方面，搜索范圍大，故障點(diǎn)不宜排查，需長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)供電。

為加快配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，金堂供電公司結(jié)合該縣實(shí)際特點(diǎn)，采取了多項(xiàng)措施，其中，安裝用戶分界開關(guān)便是其中一項(xiàng)有效措施。

1.2 典型案例分析

案例1：四川成阿工業(yè)園區(qū)

背景：四川省成都市金堂供電公司管轄的四川成阿工業(yè)園區(qū)成立于2009年，共引進(jìn)工業(yè)商家120余家，建設(shè)初期由10kV淮石路和10kV淮洲路供電，該線路為裸體導(dǎo)線，由于用戶多且為臨時(shí)施工用電，考慮到用戶電力建設(shè)的投資問題沒有要求安裝分界開關(guān)，再加之施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具破壞線路時(shí)常發(fā)生，每年兩條線路大概發(fā)生故障30次左右，其中大部分故障由單相接地導(dǎo)致。

由于線路沒有安裝分段開關(guān)，每次發(fā)生故障后都需要調(diào)配大量人員進(jìn)行巡視檢修。2012年初在工業(yè)園區(qū)內(nèi)建設(shè)的110kV變電站投入運(yùn)行，工業(yè)園區(qū)相距投資建設(shè)4條10kV配電線路作為園區(qū)專線，線路采用架空絕緣線方式。

安裝用戶分界開關(guān)后的成效。為縮小事故范圍分別在線路上加裝了分界開關(guān)，同時(shí)在用戶正式用電時(shí)嚴(yán)格控制進(jìn)線開關(guān)都安裝分界開關(guān)。線路絕緣化改造后，舊線路本身發(fā)生故障的概率非常低，大部分故障都是用戶側(cè)線路或設(shè)備故障引起，通過加裝分界開關(guān)縮小了故障范圍，有效的切斷用戶側(cè)線路或設(shè)備故障，保證了線路和其它用戶正常用電。到目前為止所有用戶都安裝了分界開關(guān)，用戶側(cè)線路或設(shè)備故障通過分界開關(guān)就能有效切斷故障點(diǎn)，極大的節(jié)省了人力耗費(fèi)與時(shí)間花費(fèi)。

案例2：金堂縣人和鄉(xiāng)

背景：四川成都市金堂供電公司管轄的人和鄉(xiāng)地處龍泉山脈主峰，為該鄉(xiāng)供電的10kV紅福路全長(zhǎng)達(dá)到50余公里，供電半徑達(dá)到20余公里，線路故障年均達(dá)30余次，由于線路長(zhǎng)且大多在山區(qū)，每次發(fā)生故障后全所50余人全體總動(dòng)員，有時(shí)故障隱蔽的需2～3天才能發(fā)現(xiàn)處理故障，不僅要耗費(fèi)大量人員，而且也耽誤了其他工作的正常進(jìn)行。

安裝用戶分界開關(guān)后的成效

為加快配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，2012年金堂縣供電公司在紅福路主線適當(dāng)位置和各分支線上加裝了分界開關(guān)，加裝后故障次數(shù)并沒有減少，但故障范圍大大縮小了，發(fā)生故障后都能很快的查找并處理，使故障排查工作更高效，也避免了大范圍停電造成不便的問題。

2 用戶分界開關(guān)的未來發(fā)展

《國(guó)家電網(wǎng)公司重點(diǎn)推廣新技術(shù)目錄（2014版）》中，在配電和用電環(huán)節(jié)，將重點(diǎn)推廣配電自動(dòng)化技術(shù)，根據(jù)《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》，按照符合密度和供電可靠性的要求將供電區(qū)分為A+、A、B、C、D、E等六類。按照推廣應(yīng)用技術(shù)，截止2019年底，C類及以上供電區(qū)域配電自動(dòng)化覆蓋率要求達(dá)到100%，D類區(qū)域逐步推廣故障指示器為主的配電自動(dòng)化[4]。

在智能配電區(qū)方面，從配電變壓器到用戶的供電區(qū)域，通過應(yīng)用智能配電終端，智能電表等設(shè)備，以及通信、信息等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)供用電的綜合監(jiān)控，管理與雙向互動(dòng)功能，體現(xiàn)“信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化”的智能化特征，截止2019年底，要求進(jìn)一步完善技術(shù)和設(shè)備，量產(chǎn)能力滿足要求后的電網(wǎng)公司范圍大規(guī)模推廣，要求A類及以上的新建配電臺(tái)區(qū)中智能配電臺(tái)區(qū)覆蓋率80%及以上，B、C、D類區(qū)域覆蓋率達(dá)到40%以上。

隨著分布式電源并網(wǎng)設(shè)備及系統(tǒng)的接入，配電網(wǎng)自動(dòng)化、充換電站、光纖到戶等行業(yè)是智能電網(wǎng)的新增投資。它將是對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的嚴(yán)峻考驗(yàn)，對(duì)于故障率較高的10kV配網(wǎng)線路的挑戰(zhàn)性則更大。隨著國(guó)家電網(wǎng)公司“優(yōu)質(zhì)服務(wù)”的推行，減小停電面積，減少用戶的停電損失成為了必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而分界開關(guān)的作用和優(yōu)勢(shì)日益明顯，其能夠有效的反映電網(wǎng)的不正常運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)，能夠自動(dòng)切開單相接地故障和斷開相間短路故障，斷開故障支線，以保證饋線上非故障用戶的供電可靠性及變電站的安全，以保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行。其能夠憑借GSM無(wú)線通訊迅速定位故障位置，使得故障搶修人員能夠快速準(zhǔn)確的定位故障并實(shí)施搶修，能有效的減少停電時(shí)間，快速的恢復(fù)供電。分界開關(guān)還能監(jiān)測(cè)用戶負(fù)荷，使得調(diào)度部門能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)安全，截止2019年，所有地市開展配網(wǎng)架空線路帶電作業(yè)，國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)城市配網(wǎng)不停電作業(yè)化達(dá)到80%[5]。這對(duì)配網(wǎng)的供電可靠性和電能質(zhì)量提出了更高的要求，鑒于分界開關(guān)良好的可靠性和實(shí)用性，將會(huì)在未來的配網(wǎng)中大大應(yīng)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過前面的分析，中國(guó)電網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢(shì)必將加強(qiáng)電網(wǎng)的智能化和抗故障的能力，用戶分界開關(guān)在金堂縣的應(yīng)用也是在配電自動(dòng)化建設(shè)的一次探索與實(shí)踐，再一次驗(yàn)證了用戶分界開關(guān)是提高供電可靠性的一項(xiàng)有效途徑。

現(xiàn)在的分界開關(guān)已然能夠遙控操作，遠(yuǎn)程操作，短信下發(fā)指令。隨著智能化設(shè)備的發(fā)展，未來分界開關(guān)的操作性會(huì)更加簡(jiǎn)單易行，準(zhǔn)確接收和執(zhí)行。而在網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的今天，分界開關(guān)的通訊功能也能得到有效的提高，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)更加準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)記錄與存儲(chǔ)功能獲得拓展，這些讓分界開關(guān)在未來智能電網(wǎng)的建設(shè)中顯得必不可少。

參考文獻(xiàn)

[1]苗輝，劉兆勝.10kV配電線路用戶分界負(fù)荷開關(guān)的技術(shù)研究及應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用，2010（17）：13-25.

[2]張崇斌.10kV分界開關(guān)在配電網(wǎng)架空線路用戶側(cè)的應(yīng)用分析[J].

電子制作，2015（1）.

[3]程志剛.淺談10kV分界開關(guān)在配電網(wǎng)架空線路上應(yīng)用[J].電力學(xué)報(bào)，2011.

[4]國(guó)家電網(wǎng)公司.國(guó)家電網(wǎng)公司重點(diǎn)推廣新技術(shù)目錄（2014版）[M].中國(guó)電力出版社，2009，9.

[5]尹惠慧.10kV配網(wǎng)線路看門狗分界斷路器開關(guān)及故障指示器的應(yīng)用分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（17）.