在配网运行中分段断路器应用的相关探讨

冯杰

【摘要】本文旨在提出分段断路器的相关问题，以及对应的解决措施。不管是安装位置，以及继电保护还是三遥控制都关系着分段断路器的应用。尽管随着科技的不断发展，许多问题都得以解决，但还是会有许多问题需要解决，故列举了相关问题的解决措施，希望能进一步提高其在应用中的效率。

【关键词】配网运行；分段断路器；安全

一、配网运行中分段断路器应用现状分析

电力系统的主要组成部分有发电、变电、输电以及用电。随着我国在电力技术上的不断发展，110kV以及更高的供电技术逐渐被完善，但10kV配网供电技术却依旧难以突破。往往一条10kV配电网需要配备几十台乃至上百台的配电变压器，而依附于以前的配电线路设备，若有一台配电变压器或者线路出现问题，单单运用一台10kV线路断路器进行故障隔离及恢复供电，将会导致其供电区域内供电极其不稳定。

另外，如果设置较长的线路，分支过多，会影响问题查找和维护工作效率。

目前配电网10kV架空线路以单放射型和“2-1”联络型为主，特点是主干线上有多条分支线，线路结构复杂。同时，线路开关分段设置不尽合理，各级保护动作配合不够科学，以至于出现故障时扩大停电范围、增加复电抢修时间等情况，存在以下问题：每次永久或瞬时故障都会导致变电站出线开关跳闸，增加变电站开关动作次数，加速设备老化；扩大停电范围，因为10kV线路上没有分段保护功能，即使故障点发生在线路末端，故障点前段用户也会因为故障点没有被隔离而受到影响；隔离故障需要馈线出线开关多次分闸、合闸配合，造成非故障区域的多次重复停电以及对系统的多次冲击；单相接地故障，调度在“选线”时需将故障段母线上的10kV线路逐一断开，直至接地信号消失方能判断发生故障的线路，因此扩大了故障影响范围。

二、配网运行中分段断路器应用问题的相关措施

针对上述问题，生产技术部门发现在10kV线路中安装分段断路器可以有效解决。分段断路器主要是在非常接近配电设备，其处于配电线路上，又是在变电站外。它的主要作用在于当系统出现问题时，将发生故障处分离出系统，以免影响其他设备的运作。此技术不单能够防止10kV线路由于电压过高导致跳闸，精确故障处，将其影响的范围缩到最小，有效节约时间，保障供电的稳定度，将由此造成用户停电数量尽量降低，又能有效降低故障维修的成本，以及因停电带来电费上的浪费。

（一）运用分段保护

分段断路器的主要功能有收集设备的单次电压和电流，形成继电保护，而且还能按照继电保护预先设置好的值来达到自动动作。如果设备通过电流超过保护定值，而且多次的情况下，断路器会直接断开，并将电流切断保护系统，自动检测故障点将其隔离。在10kV的电路配网中，根据图1所示的分段断路器安装，如果系统中没有安装断路器，无论故障出现在哪一点，都将导致电压过高而跳闸，导致整条线路停电瘫痪。但如果安装了断路器，若在故障2处发生问题，断路器即能自动断开之后的线路，将其隔开，前段线路依旧能正常运行，方便检测。若故障1出现问题，这时开关也会感知而跳闸，便十分容易判定问题发生处，后段线路依旧可以转供电，极大地增强了供电的稳定性，使故障查找更加方便。

（二）确定安装位置

由于分段断路器是要接在10kV的线路上，与其他的配网设施不同，它是为了隔断后面的损坏电流，去切断与故障点的连接，保障没有损坏的线路正常工作。因此，一个恰当的安装地点是很重要的。如果在线路的末尾处安装分段断路器，那么，故障出现在前端或中段，分段断路器就起不到隔离故障点的问题；如果选在线路的前端，后端出现故障时，就会造成大范围停电。因此，在分段断路器的选点上应考虑着重以下原则：

1.三边一长

在一些自然环境下，设备发生故障的机率较大，如大山边，水河边，树从边。这三边就构成了“三边一长”中的“三边”。山边的小石头滚落，暴雨天气造成的水平面升高，及狂风肆虐导致大树倾倒，等等这些自然状况很容易造成设备故障，因此，把断路器安装到这个位置，可以很好的将故障点隔离开来。供电的范围大，半径较长即是“一长”，当路线变长时，发生故障的机率变大，而且查找故障点的难度也会变大，因此，把分段断路器安装在中间线路上，能减小故障的范围，缩短了故障检查的时间。以茂名市配电网为例，按照上述安装原则，在高州、信宜山区配电网，化州市区鉴江水域和茂名森林公园等一些地方，大力安装了一批分段断路器。

2.統计数据

整理了上述区域配电网近些年来出现故障的线路数据，基于环境因素的影响，在多次发生故障的地方先安装分段断路器。根据茂名市配电网2010--2012年这两年的故障统计数据，针对两次以上的跳闸线路，统计故障的数据，并分析出现故障的大致原因，并统计原因数据，把分段断路器安装在容易产生故障的地方，做到防范于未然。

3.建立完善的设备档案

在网络日益发展的今天，监测多为配网的在线技术，很多供电单位都建立了完善的设备档案，将整理的数据结果输入档案中，便于日后查看。根据档案中设备的工作情况，被破坏的程度等来选择将分段断路器安装在哪个地点。根据环网柜中局部放电的测试数据，地电波和超声波的测试数据，来查找并确定出了故障的设备，因而在这个设备前安断路器。

4.铺设路线

在抗干扰的程度上来说，电缆的抗干扰性高于绝缘线，而绝缘架空线的抗干扰性又高于裸露的架空导线，在箱式和台式上，台架的变压器的抗干扰性低于箱式的变电站，在环网柜的范围内，户外的抗干扰性低于户内的。因此，故障发生的机率与铺设线路的方法有关。所以，我们的重点方案是把分段断路器安装在架空路线的前面。例如在F03的樟树布站，根据铺设路线的方式，应该把分段断路器安装在深福保等这些集中的高架空线的设备前。之后，当后面的架空线发生电路故障时，分段断路器就能发挥作用，将故障点与正常点分开，隔断故障点的电流，去确保未故障地方的设备的正常供电。

（三）继电保护配合

区别于普通的网柜，断路器能够直接切断出现故障的电流，能够有效保护继电模块。断路器柜的主要任务是在切断电流的同时还能最大限度的缩短停电规模，当然，分段断路器的保定值都有一套严格的标准，须按指标行事。

1.站内开关的配合

2.分段断路器彼此合作

如果在同一条线路中装置多个分段断路器，应该设定的值都是层层递减，下一级低于上级，时间限度也同之。

3.断路器柜进出线

分段断路器一般都有多种规格，例如一进一出型的，或者是一进三出型的。前者是指只有一条进线，中间连一个断路器，然后在连上一条出线，即为断路器开关。后者主要是由一条出线和三条出线，然后在每一区域装置断路器和继电保护。这种具有一定的缺陷，如果一条线路出现问题，也会引起其他地方出现故障。因此，两者应该相互配合。一般设定的动作值和时限都是出线开关小于进线开关。

（四）关于三遥控制

分段断路器的主要功能室切断发生故障的电流，将故障处隔离处总线，同时将运作动向信息和数据传递给值班人员，这样工作人员便能十分方便地发现问题，进行维修，解决问题，故由此繁衍出三遥问题。在主网电力系统中一般都会安装实时监控设备，不过由于配网设备过多，且较为分散，故而监控设备只能监控到自身能涵盖的范围，无暇顾及其他，因此无法做到整个设备网路的监控。配网自动化中的10kV配网分段断路器自然也必须具备监控功能，能够在发生故障时及时捕捉到，并将其反馈给工作区。现今三遥传输主要依靠光纤以及无线传输，前者相对比较稳定，且传输非常及时，但其造价高，成本大，且难以制作，后者是以网络运营商为载体，通过无线网络进行信息传输，尽管成本较之光纤低些，安装也比较简单，却不够稳定。目前光纤传输处于主流地位。

三、结语

随着我国技术不断发展，许多領域已开始逐渐完善，不过就目前而言，分段断路器应用还是比较少，一条10kV线路仅仅只装备了一台断路器。尽管继电保护方面做得不错，但由于装置较少，对于切断电流，将故障点隔离开还没有十分显著的成效，依旧有待开发。但断路器已经在逐渐普及，若长久地使用，不断增强继电保护的配合，其效益必能日益增长，在配网运行中发挥更关键的作用。

参考文献

[1]高东.智能化断路器简介[J].华东电网有限公司，2001 （01）.

[2]毛为民.基于柱上智能开关的广州地区架空馈线自动化模式的研究[J].配电网自动化技术.