10kV配电网用户分界智能开关的研究与实践

傅瑶

摘要：随着电网迅速发展，对安全供电的可靠性要求越来越高，针对电网运行中的薄弱环节，电力生产部门采取有效的治理措施，千方百计减少事故停电，缩小停电范围。文章针对10kV配网智能分界开关为研究对象，以配电网用户分解智能开关的基本结构与功能进行分析探讨。

关键词：10kV配电网 用户分界 智能开关 结构应用

0引言

10kV配电网用户分界智能开关的应用从本质上来说是配电网在电网用户自动化领域内的一次创新与探索，它更是智能配电网的发展趋势与最终目标。可以说，用户分界智能开关的智能化程度将直接关系到整个10kV配电网供电性能的实现与供电效率的进一步提升。合理控制配电网当中由支线停电事故而带来的整个配电网的大范围停电，有效降低相关工作人员对整个配电网运行系统的巡查力度，在确保配电网终端非故障用户用电安全的基础之上实现整个配电网系统供电可靠性的完善。

1、10kV配电网用户分界智能开关概述

就10kV配电网电力系统而言，用户分界智能开关一般来说安装线路的责任分界点位置，其最关键的目的在于及時发现该线路中的单相接地故障并对其做自动切除动作，与此同时，对由该故障引发的相间短路故障进行隔离，确保非故障用户的安全与供电持续性。这种用户分界智能开关还能够在与终端GPRS无线通讯模块结合的过程中，及时确定单相接地故障所发地的精确位置，并在GPRS作用之下将故障信息传递至用户自动化配电监控管理系统当中，进而以告警形式呈现配电网运行值班人员所操作的人机交互界面当中。那么，用户分界智能开关要想实现这些功能，需要在其开关结构设计中特别关注到一些问题。

1.1用户分界智能开关结构分析

10kV配电网用户分界智能开关的结构示意图由下图所示（见图1）。它由FZW28-12F型分解负荷开关主体以及FDR-100型分界负荷开关控制器共同构成，这种用户分界智能开关从本质上来说倾向于一种集成化综合设备。由图我们不难看出，FZW28-12F型分解负荷开关主体以及FDR-100型分界负荷开关控制器是同杆安装并配合使用的，这使得整个用户分界智能开关能够实现包括保护控制功能、配电网电力线路故障检测功能以及故障位置信号传输功能（在与GPRS无线通讯模块相结合之后实现）。不仅如此，FDR-100型分界负荷开关控制器与FZW28-12F型分解负荷开关主体以控制电缆以及航空插件为载体实现两者之间的电气连接，确保了整个智能开关自动监控与保护功能的实现。

1.2用户分界智能开关的基本功能分析

正如上文所述，在10kV配电网电力系统当中，用户分界智能开关最关键的目的在于及时发现该线路中的单相接地故障并对其做自动切除动作，与此同时，对由该故障引发的相间短路故障进行隔离，确保非故障用户的安全与供电持续性。那么上图（见图1）结构作用之下，用户分界智能开关是如何对接地故障进行反应与处理的呢？具体而言，可以分为以下几个方面。

1.2.1单相接地故障

首先，对于发生在10kV配电网用户界内的中性点不接地故障来说，用户分界智能开关会将其判断为永久性接地，并对其做跳闸处理；其次，对于同样发生在10kV配电网用户界内的中心点经消弧线圈接地故障来说，用户智能开关同样将其视作永久性接地，进而做跳闸处理；再次，对于发生在10kV配电网用户外的上述两种故障来说，用户分界智能开关并未对其做动作处理；最后，特别值得一提的是对于中性点经小电阻接地故障来说，当这种接地故障发生在10kV配电网用户界外时，用户分界智能开关不动作。反之，如果这种接地故障发生在10kV配电网用户界内的话，用户分解智能开关会在配电网变电站终端作出保护动作之前作出跳闸动作，以此确保故障用户能够及时的与整个配电网非故障用户相隔离，在变电站作出动作指令之前最大限度的缩小由单相接地故障所造成的10kV配电网故障范围。

1.2.2相间短路故障

就10kV配电网系统而言，相间短路故障并非单相接地故障一样频繁，其按照故障发生点的不同可以分为两大类型，一种是发生在10kV配电网用户界内的相间短路故障，而另一种是发生在10kV配电网用户界外的相间短路故障。对于用户界内的相间短路故障而言，用户分界智能开关会在电源侧断路器反应跳闸动作之后对整个配电线路做开关分闸处理；而对于发生在用户界外的相间短路故障而言，用户分界智能开关则更加倾向于无动作处理。

2配电监控管理系统

在10kV配电网电力系统当中，通过终端GPRS无线通讯模块传递故障信息至用户自动化配电监控管理系统，能够对用户分界智能开关的运行状况进行实时监测，其基本机构形式如下图所示（见图2）。当用户分界智能开关处于正常运行状态之时，该配电监控管理系统会发出相应的短信提示信息，当用户分界智能开关处于非正常运行状态或是根据单相接地故障以及相间短路故障处于跳闸状态时，该配电监控管理系统能够发出相应的告警信息。与此同时，配电管理系统还能够根据10kV变电站所提供的开关变化时间顺序记录，在运行系统内部自动计算电压型线路的故障区间，进而给电力系统调度以及运行维护人员提供电力系统设备移动信息，进而及时对系统线路中存在的各种故障问题加以及时处理。

3结束语

综上所述，对10kV配电系统中比较热点的用户分界智能开关做出了简要分析与说明，可大大减少无故障线路的连带性事故停电、缩小故障停电范围、缩短用户停电时间，从而提高用户的供电可靠性。