用戶分界開關在10kV配網系統中的應用及發展

傅海燕 嚴曉丹 張祎

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

關鍵詞：用戶分界開關;10kV配電線路;用戶故障;供電可靠性

前言

隨著我國城鄉建設的飛速發展，智能電網的建設步伐也越來越快。目前，我國大部分城市的配電網建設都用架空配電線路，線路絕緣化改造后，線路發生故障的概率大大降低，而由于用戶支線結構混亂、設備落后，且缺少管理與維護導致的用戶內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、廣州等沿海發達城市中約占配電網事故總數的20%～30%，而唐山則高達40%～50%[1]，對我國經濟造成了嚴重的損失，對社會產生了不好的影響。

用戶分界開關是一個結構簡單但功能強大的器件。它具有自動隔離相間短路故障、自動切除單相接地故障、快速定位故障點和監控用戶負荷的優點。在10kV配網線路上適當安裝用戶分界開關不僅能縮小事故排查范圍、幫助供電部門迅速定位故障，而且不會波及整條配電線路，降低了電網運行發生故障的機率。

1 用戶分界開關在成都市金堂縣供電公司的應用

1.1 金堂供電公司10kV配電網現狀

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個鄉鎮和2個省級工業開發區，地形復雜多樣，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，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，故障點不宜排查，需長時間才能恢復供電。

為加快配網自動化建設，金堂供電公司結合該縣實際特點，采取了多項措施，其中，安裝用戶分界開關便是其中一項有效措施。

1.2 典型案例分析

案例1：四川成阿工業園區

背景：四川省成都市金堂供電公司管轄的四川成阿工業園區成立于2009年，共引進工業商家120余家，建設初期由10kV淮石路和10kV淮洲路供電，該線路為裸體導線，由于用戶多且為臨時施工用電，考慮到用戶電力建設的投資問題沒有要求安裝分界開關，再加之施工作業現場機具破壞線路時常發生，每年兩條線路大概發生故障30次左右，其中大部分故障由單相接地導致。

由于線路沒有安裝分段開關，每次發生故障后都需要調配大量人員進行巡視檢修。2012年初在工業園區內建設的110kV變電站投入運行，工業園區相距投資建設4條10kV配電線路作為園區專線，線路采用架空絕緣線方式。

安裝用戶分界開關后的成效。為縮小事故范圍分別在線路上加裝了分界開關，同時在用戶正式用電時嚴格控制進線開關都安裝分界開關。線路絕緣化改造后，舊線路本身發生故障的概率非常低，大部分故障都是用戶側線路或設備故障引起，通過加裝分界開關縮小了故障范圍，有效的切斷用戶側線路或設備故障，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，用戶側線路或設備故障通過分界開關就能有效切斷故障點，極大的節省了人力耗費與時間花費。

案例2：金堂縣人和鄉

背景：四川成都市金堂供電公司管轄的人和鄉地處龍泉山脈主峰，為該鄉供電的10kV紅福路全長達到50余公里，供電半徑達到20余公里，線路故障年均達30余次，由于線路長且大多在山區，每次發生故障后全所50余人全體總動員，有時故障隱蔽的需2～3天才能發現處理故障，不僅要耗費大量人員，而且也耽誤了其他工作的正常進行。

安裝用戶分界開關后的成效

為加快配網自動化建設，2012年金堂縣供電公司在紅福路主線適當位置和各分支線上加裝了分界開關，加裝后故障次數并沒有減少，但故障范圍大大縮小了，發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 用戶分界開關的未來發展

《國家電網公司重點推廣新技術目錄（2014版）》中，在配電和用電環節，將重點推廣配電自動化技術，根據《配電網規劃設計技術導則》，按照符合密度和供電可靠性的要求將供電區分為A+、A、B、C、D、E等六類。按照推廣應用技術，截止2019年底，C類及以上供電區域配電自動化覆蓋率要求達到100%，D類區域逐步推廣故障指示器為主的配電自動化[4]。

在智能配電區方面，從配電變壓器到用戶的供電區域，通過應用智能配電終端，智能電表等設備，以及通信、信息等技術手段，實現供用電的綜合監控，管理與雙向互動功能，體現“信息化、自動化、互動化”的智能化特征，截止2019年底，要求進一步完善技術和設備，量產能力滿足要求后的電網公司范圍大規模推廣，要求A類及以上的新建配電臺區中智能配電臺區覆蓋率80%及以上，B、C、D類區域覆蓋率達到40%以上。

隨著分布式電源并網設備及系統的接入，配電網自動化、充換電站、光纖到戶等行業是智能電網的新增投資。它將是對電網穩定性的嚴峻考驗，對于故障率較高的10kV配網線路的挑戰性則更大。隨著國家電網公司“優質服務”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鍵環節。而分界開關的作用和優勢日益明顯，其能夠有效的反映電網的不正常運行狀態和故障狀態，能夠自動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，以保障電網的安全運行。其能夠憑借GSM無線通訊迅速定位故障位置，使得故障搶修人員能夠快速準確的定位故障并實施搶修，能有效的減少停電時間，快速的恢復供電。分界開關還能監測用戶負荷，使得調度部門能夠實時監測電網安全，截止2019年，所有地市開展配網架空線路帶電作業，國網公司系統城市配網不停電作業化達到80%[5]。這對配網的供電可靠性和電能質量提出了更高的要求，鑒于分界開關良好的可靠性和實用性，將會在未來的配網中大大應用。

3 結束語

通過前面的分析，中國電網的未來發展趨勢必將加強電網的智能化和抗故障的能力，用戶分界開關在金堂縣的應用也是在配電自動化建設的一次探索與實踐，再一次驗證了用戶分界開關是提高供電可靠性的一項有效途徑。

現在的分界開關已然能夠遙控操作，遠程操作，短信下發指令。隨著智能化設備的發展，未來分界開關的操作性會更加簡單易行，準確接收和執行。而在網絡飛速發展的今天，分界開關的通訊功能也能得到有效的提高，實時監測更加準確，數據記錄與存儲功能獲得拓展，這些讓分界開關在未來智能電網的建設中顯得必不可少。

參考文獻

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

[2]張崇斌.10kV分界開關在配電網架空線路用戶側的應用分析[J].

電子制作，2015（1）.

[3]程志剛.淺談10kV分界開關在配電網架空線路上應用[J].電力學報，2011.

[4]國家電網公司.國家電網公司重點推廣新技術目錄（2014版）[M].中國電力出版社，2009，9.

[5]尹惠慧.10kV配網線路看門狗分界斷路器開關及故障指示器的應用分析[J].中國新技術新產品，2011（17）.