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【摘 要】随着我国城市化进程的持续加速，城市配网也随之加快了发展步伐。分界负荷开关通过在10kV配网上的应用，有效缩小了停电故障的范围，减少了连带性事故停电的发生频率，提高了供电的可靠性。本文通过总结应用过程中的运行情况，验证应用分界负荷开关能够解决各类常见故障的有效性，也提出了运行管理中需要注意的各类事项。
【关键词】10kV配网；分界负荷开关；应用
随着我国电网事业的持续发展，我国居民对供电的安全性和可靠性提出了更高的要求。作为电力生产部门，面对这样的发展背景，采取技术手段对电网运行中存在的薄弱环节进行治理的意义重大，这就需要在主干线上加装分界负荷开关，来隔离支线的故障区域，这样能够有效缩小停电范围。同时分界负荷开关在10kV上的应用能够最大程度上减少连带性事故停电，并减短用户的停电时间，进而提高供电的安全性和可靠性。
1.分界负荷开关概述
1.1结构
分界负荷开关的工作与操作电源一般采用免维修小容量铅酸蓄电池和内外置电压互感器，内部有通讯模块和CPU处理器，以便在故障跳闸时，能够采取故障记忆和电压判断及闭锁措施。
1.2功能
1.2.1能自动对出现相间短路故障的线路采取隔离措施
线路在出现相间短路故障时，由于其附带的电流较大，负荷开关如果不能立即切断相间短路故障电流，则该分界负荷开关就必须在变电站发生跳闸故障后立即分闸，这样一来，故障的线路就会被自动隔离，那么使用馈线的其他用户就能够缩短停电时间。
1.2.2能快速定位并报送故障点
当10kV线路出现故障，分界负荷开关能够通过对相位差、零序电流及零序电压的判断，在分界负荷开关启动保护回路后，能够直接对开关部位施行分闸措施，并且主动传输故障信息到调度中心，这样可有效缩短定位故障地点的时间，维护人员能够根据故障信息，迅速并且准确到达故障现场采取维修措施，使用户能够迅速再恢复供电，提高了用电的可靠性，并且大大降低了停电带来的损失。
1.2.3采集远程数据
分界负荷开关能够通过控制模拟量，及添加GPRS模块、GSM模块或无线通信功能等，采集到故障信息、开关状态信息、零序电流量、电源负荷测电压、三相电流等数据，并且能够及时传输至后台主机，并且通过无线网络直接传送到定制的手机中。
1.3适用范围
分界负荷的适用范围主要包括经低电阻接地系统或者经消弧线圈接地的10kV混合线路或架空配电线路、以及10kV的中性点不接地线路。
1.4安装位置
分界负荷开关的安装位置如下图所示：
2.应用情况分析
2.1运行特点分析
目前应用广泛的分界负荷开关主要有两种，一种是不带重合闸的分界负荷开关，一种是带重合闸的分界负荷开关。从两种分界负荷开关目前的运行情况看来，其特点主要有以下几点：
2.1.1不带重合闸的分界负荷开关
在无需通信的情况下，无论是界外还是界内，如果发生永久性故障，均能有效缩小检查的范围，如果不采取动作，则会开始巡视检查界外的线路。如果采取动作，则会开始巡视检查界内的线路；能够躲开界外的故障，和瞬间或是永久地隔离界内出现的相间故障、单相接地故障；界内发生永久性短路故障时，没有发生故障的界外线路则可迅速恢复供电，在没有安装分界负荷开关之前，要想恢复供电就需要全线巡视，而安装分界负荷开关后，界内出现故障的线路被有效隔离，其他没有发生故障的界外线路可以通过重合闸达到迅速恢复供电的目的。
2.1.2带重合闸的分界负荷开关
从目前的运行情况来看，带重合闸的分界负荷开关显然继承了不带重合闸上述的几个特点，并在此基础上，具有如下几个新特点：
①在对电动操作模式进行选择时，无需手动储能，节省人力物力，提高了工作效率。
②可以通过设置重合时间参数，来躲过某些瞬间性的小故障。
2.2存在的不足
2.2.1不带重合闸的分界负荷开关
因不带重合闸的分界负荷开关不具备切断短路电流的能力，发生相间短路故障时，无法在变电站进行出线保护动作之前对出现短路故障的线路采取隔离措施，并且不带重合闸的分界负荷开关存在着无法分清界内故障性质的不足，发生的所有故障只会当成永久性故障来采取处理措施，之后才可以恢复供电。这样一来，必将加长恢复界内用户的供电时间，并且在界内发生瞬时性单相接地故障时，其采取的自动跳闸措施会导致用户承担不必要的停电损失。
2.2.2带重合闸的分界负荷开关
①附属无线通讯的遥控功能还存有一定风险性。
②由于生产厂家不能生产通讯模块，且生产通讯模块厂家的先后批次不一致、规格也不一致，这样也就使得通讯软件的操作变得复杂。
③模块极易出现掉线的情况，增加了维护工作量
2.3改进措施
2.3.1不带重合闸的分界负荷开关
①对于界内瞬间性单相接地的问题，可以通过改进重合闸的功能来改善。
②因开关需手动合闸和手动储能，浪费人力物力，对此可改进为电动控制的方式。
③对于人工管理上的改进，需加强对操作员工进行培训，避免因操作不当出现线路参数误动。
④对于停送电操作票规范内容的改进，需要在票面增加检查蜂鸣及储能位置的提示项。
⑤在主机后台增设开关储能报警设备。
2.3.2带重合闸的分界负荷开关
①对于数据安全和病毒难以控制的问题，需要建立专网，并禁止上公网；②在停电操作时，具备通讯设备的分界负荷开关应在分开关后分刀闸的位置上增设控制手柄，并将其由“自动”位置项切换至“手动分”的位置项，从而避免主站在出现故障后发送分闸的信号，致使带电分刀闸操作失误。 ③在进行送电操作时，需要注意的是在合刀闸前，需检查控制手柄是否在“手动分”的位置项上，以避免出现刀闸操作失误或者带负荷现象。
④在配合电压型开关进行操作时，应注意的是分界负荷开关的内部电容，其可持续时间的长短是否符合要求。
⑤在工作人员达到故障地点并进场维修时，需要具有试送电试验的各类项目，以免恢复送电后，分界负荷开关误发分闸的操作信号。
3.应用效果分析
自某地某公司安装分界负荷开关一年后，应动作共计15次，并且全部为有效的动作，其中有9次是因速断故障所引起，有6次是因接地故障所引起。
就目前的运行情况来看，分界负荷开关的运行状态良好，没有发生误动的情况，也没有拒动的情况发生。并且，能够迅速有效地判断出短路电流、单相接地等状态，在负荷侧发生故障时，也能迅速对故障原因进行判断，配合电站内开关重合闸的动作，隔离故障的支线线路。
据统计，在应用分界负荷开关后，发生故障的次数共计150条次，重合成功的次数共计82条次，重合不成功的次数共计48条次，接地故障的次数共计20条次。根据数据，不难看出，在10kV配网上应用分界负荷开关能够有效缩小停电影响范围，减少因用户操作不当或支线故障等原因引起的主干线停电故障，极大地提高了供电的安全性和可靠性。
4.结语
综上所述，安装上述两种分界负荷开关的支线线路，在出现界内瞬时性的线路故障时，不带重合闸的分界负荷开关会比未安装的效果差，而带重合闸的分界负荷开关尚未观察到成功的案例，无法做出有效评价。出现永久性的线路故障时，恢复停电的时间要比未安装短很多，并且恢复停电的效果也较好；因此，我们可以得出这样的结论：分界负荷开关能够自动隔离相间短路故障和切除单相接地故障，缩小停电的影响范围，缩短用户的停电时间，减少了连带性事故停电的发生频率，能够提高供电的安全性和可靠性。同时为了避免出现拒动或者误动的情形，在运行管理上，需要注意分界负荷开关所在位置的变化。 [科]
【参考文献】
[1]肖清明，张建民，冯跃龙，龙生平.一种智能型用户分界负荷开关的作用原理和其在银川配电网中的应用[J].电力系统保护与控制，2009（16）.
[2]廖慧昕，伍小强，吴明泽，檀景丽.基于MSP430的用户分界负荷开关控制器的设计[J].电力科学与工程，2011（28）.
[3]王激华.10kV配电网用户分界智能开关的研究与实践[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（25）.
【关键词】10kV配网；分界负荷开关；应用
随着我国电网事业的持续发展，我国居民对供电的安全性和可靠性提出了更高的要求。作为电力生产部门，面对这样的发展背景，采取技术手段对电网运行中存在的薄弱环节进行治理的意义重大，这就需要在主干线上加装分界负荷开关，来隔离支线的故障区域，这样能够有效缩小停电范围。同时分界负荷开关在10kV上的应用能够最大程度上减少连带性事故停电，并减短用户的停电时间，进而提高供电的安全性和可靠性。
1.分界负荷开关概述
1.1结构
分界负荷开关的工作与操作电源一般采用免维修小容量铅酸蓄电池和内外置电压互感器，内部有通讯模块和CPU处理器，以便在故障跳闸时，能够采取故障记忆和电压判断及闭锁措施。
1.2功能
1.2.1能自动对出现相间短路故障的线路采取隔离措施
线路在出现相间短路故障时，由于其附带的电流较大，负荷开关如果不能立即切断相间短路故障电流，则该分界负荷开关就必须在变电站发生跳闸故障后立即分闸，这样一来，故障的线路就会被自动隔离，那么使用馈线的其他用户就能够缩短停电时间。
1.2.2能快速定位并报送故障点
当10kV线路出现故障，分界负荷开关能够通过对相位差、零序电流及零序电压的判断，在分界负荷开关启动保护回路后，能够直接对开关部位施行分闸措施，并且主动传输故障信息到调度中心，这样可有效缩短定位故障地点的时间，维护人员能够根据故障信息，迅速并且准确到达故障现场采取维修措施，使用户能够迅速再恢复供电，提高了用电的可靠性，并且大大降低了停电带来的损失。
1.2.3采集远程数据
分界负荷开关能够通过控制模拟量，及添加GPRS模块、GSM模块或无线通信功能等，采集到故障信息、开关状态信息、零序电流量、电源负荷测电压、三相电流等数据，并且能够及时传输至后台主机，并且通过无线网络直接传送到定制的手机中。
1.3适用范围
分界负荷的适用范围主要包括经低电阻接地系统或者经消弧线圈接地的10kV混合线路或架空配电线路、以及10kV的中性点不接地线路。
1.4安装位置
分界负荷开关的安装位置如下图所示：
2.应用情况分析
2.1运行特点分析
目前应用广泛的分界负荷开关主要有两种，一种是不带重合闸的分界负荷开关，一种是带重合闸的分界负荷开关。从两种分界负荷开关目前的运行情况看来，其特点主要有以下几点：
2.1.1不带重合闸的分界负荷开关
在无需通信的情况下，无论是界外还是界内，如果发生永久性故障，均能有效缩小检查的范围，如果不采取动作，则会开始巡视检查界外的线路。如果采取动作，则会开始巡视检查界内的线路；能够躲开界外的故障，和瞬间或是永久地隔离界内出现的相间故障、单相接地故障；界内发生永久性短路故障时，没有发生故障的界外线路则可迅速恢复供电，在没有安装分界负荷开关之前，要想恢复供电就需要全线巡视，而安装分界负荷开关后，界内出现故障的线路被有效隔离，其他没有发生故障的界外线路可以通过重合闸达到迅速恢复供电的目的。
2.1.2带重合闸的分界负荷开关
从目前的运行情况来看，带重合闸的分界负荷开关显然继承了不带重合闸上述的几个特点，并在此基础上，具有如下几个新特点：
①在对电动操作模式进行选择时，无需手动储能，节省人力物力，提高了工作效率。
②可以通过设置重合时间参数，来躲过某些瞬间性的小故障。
2.2存在的不足
2.2.1不带重合闸的分界负荷开关
因不带重合闸的分界负荷开关不具备切断短路电流的能力，发生相间短路故障时，无法在变电站进行出线保护动作之前对出现短路故障的线路采取隔离措施，并且不带重合闸的分界负荷开关存在着无法分清界内故障性质的不足，发生的所有故障只会当成永久性故障来采取处理措施，之后才可以恢复供电。这样一来，必将加长恢复界内用户的供电时间，并且在界内发生瞬时性单相接地故障时，其采取的自动跳闸措施会导致用户承担不必要的停电损失。
2.2.2带重合闸的分界负荷开关
①附属无线通讯的遥控功能还存有一定风险性。
②由于生产厂家不能生产通讯模块，且生产通讯模块厂家的先后批次不一致、规格也不一致，这样也就使得通讯软件的操作变得复杂。
③模块极易出现掉线的情况，增加了维护工作量
2.3改进措施
2.3.1不带重合闸的分界负荷开关
①对于界内瞬间性单相接地的问题，可以通过改进重合闸的功能来改善。
②因开关需手动合闸和手动储能，浪费人力物力，对此可改进为电动控制的方式。
③对于人工管理上的改进，需加强对操作员工进行培训，避免因操作不当出现线路参数误动。
④对于停送电操作票规范内容的改进，需要在票面增加检查蜂鸣及储能位置的提示项。
⑤在主机后台增设开关储能报警设备。
2.3.2带重合闸的分界负荷开关
①对于数据安全和病毒难以控制的问题，需要建立专网，并禁止上公网；②在停电操作时，具备通讯设备的分界负荷开关应在分开关后分刀闸的位置上增设控制手柄，并将其由“自动”位置项切换至“手动分”的位置项，从而避免主站在出现故障后发送分闸的信号，致使带电分刀闸操作失误。 ③在进行送电操作时，需要注意的是在合刀闸前，需检查控制手柄是否在“手动分”的位置项上，以避免出现刀闸操作失误或者带负荷现象。
④在配合电压型开关进行操作时，应注意的是分界负荷开关的内部电容，其可持续时间的长短是否符合要求。
⑤在工作人员达到故障地点并进场维修时，需要具有试送电试验的各类项目，以免恢复送电后，分界负荷开关误发分闸的操作信号。
3.应用效果分析
自某地某公司安装分界负荷开关一年后，应动作共计15次，并且全部为有效的动作，其中有9次是因速断故障所引起，有6次是因接地故障所引起。
就目前的运行情况来看，分界负荷开关的运行状态良好，没有发生误动的情况，也没有拒动的情况发生。并且，能够迅速有效地判断出短路电流、单相接地等状态，在负荷侧发生故障时，也能迅速对故障原因进行判断，配合电站内开关重合闸的动作，隔离故障的支线线路。
据统计，在应用分界负荷开关后，发生故障的次数共计150条次，重合成功的次数共计82条次，重合不成功的次数共计48条次，接地故障的次数共计20条次。根据数据，不难看出，在10kV配网上应用分界负荷开关能够有效缩小停电影响范围，减少因用户操作不当或支线故障等原因引起的主干线停电故障，极大地提高了供电的安全性和可靠性。
4.结语
综上所述，安装上述两种分界负荷开关的支线线路，在出现界内瞬时性的线路故障时，不带重合闸的分界负荷开关会比未安装的效果差，而带重合闸的分界负荷开关尚未观察到成功的案例，无法做出有效评价。出现永久性的线路故障时，恢复停电的时间要比未安装短很多，并且恢复停电的效果也较好；因此，我们可以得出这样的结论：分界负荷开关能够自动隔离相间短路故障和切除单相接地故障，缩小停电的影响范围，缩短用户的停电时间，减少了连带性事故停电的发生频率，能够提高供电的安全性和可靠性。同时为了避免出现拒动或者误动的情形，在运行管理上，需要注意分界负荷开关所在位置的变化。 [科]
【参考文献】
[1]肖清明，张建民，冯跃龙，龙生平.一种智能型用户分界负荷开关的作用原理和其在银川配电网中的应用[J].电力系统保护与控制，2009（16）.
[2]廖慧昕，伍小强，吴明泽，檀景丽.基于MSP430的用户分界负荷开关控制器的设计[J].电力科学与工程，2011（28）.
[3]王激华.10kV配电网用户分界智能开关的研究与实践[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（25）.