分支分界開關(guān)各地應(yīng)用經(jīng)驗及典型應(yīng)用方案20101014(珠海許繼)

1、 分支分界開關(guān)在各地的應(yīng)用經(jīng)驗及典型應(yīng)用方案珠海許繼電氣有限公司2010年10月目 錄1 用戶/分支線路的故障分析22 分支分界開關(guān)開發(fā)及應(yīng)用情況42.1 北京用戶分界負(fù)荷開關(guān)應(yīng)用情況42.1.1 應(yīng)用的歷程42.1.2 應(yīng)用的效果42.1.3 選擇開關(guān)類型的考慮52.2 分界開關(guān)在各地應(yīng)用的經(jīng)驗借鑒62.3 FZW28-12F用戶分界負(fù)荷開關(guān)功能及特點82.3.1 FZW28-12F用戶分界負(fù)荷開關(guān)功能82.3.2 FZW28-12F用戶分界負(fù)荷開關(guān)特點83 分支分界開關(guān)典型應(yīng)用方案93.1安裝應(yīng)用范圍93.1.1用戶分界應(yīng)用103.1.2分支線路應(yīng)用103.2 設(shè)備應(yīng)用功能實現(xiàn)114 分支

2、分界開關(guān)應(yīng)用管理124.1管理制度保障124.2技術(shù)手段應(yīng)用121 用戶/分支線路的故障分析通過城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的改造，架空線路主干線路基本都逐漸實現(xiàn)了絕緣化，但支線線路特別是非城市核心區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合處的支線很長、屬于用戶產(chǎn)權(quán)的用戶支線及用戶設(shè)備其結(jié)構(gòu)混雜、設(shè)備性能參差不齊，尤其是用戶設(shè)備，由于缺乏規(guī)范的管理和定期的維護(hù)，發(fā)生的故障和存在的隱患逐年增多。經(jīng)調(diào)查用戶波及事故在北京、上海等發(fā)達(dá)城市約占配電網(wǎng)事故總數(shù)的20%30%，在中國其它城市則更高，有的城市甚至高達(dá)70%以上。由于用戶設(shè)備及線路維護(hù)不當(dāng)造成的故障成為影響配網(wǎng)供電可靠性的突出矛盾。用戶故障多主要有以下幾點原因：一是部分用戶專用用電設(shè)備質(zhì)量

3、參差不齊，設(shè)備存在質(zhì)量問題。二是部分設(shè)備使用時間長，絕緣老化，設(shè)備殘舊，容易發(fā)生故障。三是用戶設(shè)備缺乏日常維護(hù)和巡視，設(shè)備維護(hù)操作人員技術(shù)不熟練，操作不規(guī)范，同時缺乏技術(shù)監(jiān)督和定期檢測，故障很多。另外用戶事故造成線路停電時，由于擔(dān)心承擔(dān)責(zé)任，用戶往往會故意隱瞞事故，電力部門故障查找時間延長，造成線路長時間停電時，停電影響范圍大，因此如何處理好用戶設(shè)備及線路造成的故障成為了提高配電網(wǎng)供電可靠性一個重要因素。架空線路由于運行環(huán)境復(fù)雜，易遭受自然災(zāi)害影響，故障發(fā)生幾率相對較高，同時架空線路一般都較長，又分布在郊區(qū)、山區(qū)等交通不方便區(qū)域，在故障發(fā)生后，運行人員查線困難，工作量大，對供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性造

4、成較大影響。架空線路的供電半徑相對都很大，分支線路較多，相當(dāng)大部分為輻射線，分支線路的故障占架空線路故障的多數(shù)，同時在架空線故障單相接地又占相當(dāng)大比例。因此，解決架空線路用戶及分支線路的故障特別是同時能解決單相接地故障的處理問題，是提高架空配電網(wǎng)供電可靠性的關(guān)鍵。上述由分支線路或用戶設(shè)備引起的波及事故問題，目前普遍采取的辦法是在故障發(fā)生時，靠人工巡查的方式定位故障點，然靠人工巡查一處故障點往往需要花幾十分鐘到幾個小時。如果在大分支線路和線路與用戶責(zé)任分界處安置故障檢測裝置，進(jìn)行故障診斷，并就地控制開關(guān)設(shè)備切除或隔離所發(fā)生的故障，并將故障信息上傳至供電公司運行值班人員，則將有效地解決上述波及停電

5、的問題，大大提高供電可靠性、縮小停電范圍降低人工巡查強(qiáng)度。2 分支分界開關(guān)開發(fā)及應(yīng)用情況2.1 北京用戶分界負(fù)荷開關(guān)應(yīng)用情況2.1.1 應(yīng)用的歷程根據(jù)北京電力公司的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，由于某一用戶進(jìn)線線路或其設(shè)備的事故而波及10KV配電主干線路全線停電的現(xiàn)象時有發(fā)生，從而造成較大范圍停電，上述停電約占配電網(wǎng)事故總數(shù)的37%，因此，需要開發(fā)一款可以將用戶事故鎖定在用戶內(nèi)部的設(shè)備。2004年7月，北京電力公司及中國電力企業(yè)聯(lián)合會供電分會委托珠海許繼電氣有限公司進(jìn)行用戶分界負(fù)荷開關(guān)的研制工作。2005年8月在完成產(chǎn)品試制完成后，由北京電力公司組織，在北京市通州區(qū)消弧線圈接地系統(tǒng)和北京市海淀區(qū)小電阻接地系統(tǒng)

6、典型線路上，委托中國電力科學(xué)研究院進(jìn)行了現(xiàn)場單相接地故障和相間短路故障模擬試驗。2005年9月，北京電力公司在新頒布的北京10千伏及以下配電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行）,明確規(guī)定:“在中壓架空配電線路與用戶分界點處，應(yīng)安裝具有隔離用戶側(cè)相間短路故障、切除用戶側(cè)接地故障功能的分界開關(guān)裝置，作為第一斷路器”，并下發(fā)了10千伏架空配電線路用戶分界負(fù)荷開關(guān)安裝規(guī)范、10千伏架空配電線路用戶分界負(fù)荷開關(guān)運行維護(hù)規(guī)范、關(guān)于做好業(yè)擴(kuò)工程安裝10kV架空配電線路分界負(fù)荷開關(guān)的通知等一系列文件。從此開始在北京批量推廣應(yīng)用該設(shè)備，安裝點全部是在用戶和電力部門線路分界點，對于新用戶由用戶出資安裝后才給送電,對于老用戶由電力部

7、門出資逐步更換安裝。2.1.2 應(yīng)用的效果北京電力公司到目前為止共安裝投運近1萬臺架空用戶分界負(fù)荷開關(guān)（FZW28-12F），在安裝之后在隔離用戶故障、縮短運行人員故障判斷時間、減少事故停電范圍、減少了停電時間、提高10kV配電網(wǎng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性等方面起到了積極的作用。據(jù)城區(qū)供電公司統(tǒng)計在2008 年 1-8 月用戶分界負(fù)荷開關(guān)（看門狗）共動作隔離故障 32 次，特別在雷雨頻繁的 6 月用戶分界負(fù)荷開關(guān)有效的為城區(qū)供電公司準(zhǔn)確切除了 7 次用戶內(nèi)部故障，避免了全線路停電事故的發(fā)生，為保障配電網(wǎng)架空線的安全穩(wěn)定運行發(fā)揮了重要作用，真正實現(xiàn)了為供電公司 “看門”的功能。 城區(qū)供電公司 2007

8、 年以后安裝的所有用戶分界負(fù)荷開關(guān)都具備通信監(jiān)控功能，用戶分界負(fù)荷開關(guān)通過無線通信方式接入配網(wǎng)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了對用戶的遠(yuǎn)方監(jiān)視功能，實現(xiàn)了用戶透明化管理。該功能的實現(xiàn)，為城區(qū)供電公司對用戶故障能夠?qū)崟r把握，并能夠快速定位、及時處理用戶故障，為優(yōu)質(zhì)、高效、科學(xué)的用戶服務(wù)提供了有力保障。故北京電力公司建議 2010 年起，各供電公司所有用戶分界負(fù)荷開關(guān)都通過無線通信方式進(jìn)行監(jiān)控管理。 用戶分界負(fù)荷開關(guān)在架空線路取得成功后，北京電力公司建議 2010 年起各供電公司在電纜用戶加裝用戶分界負(fù)荷開關(guān)柜，以實現(xiàn)對電纜網(wǎng)用戶側(cè)的故障進(jìn)行自動的切除與隔離。2.1.3 選擇開關(guān)類型的考慮北京電力公司在用戶分界開

9、關(guān)設(shè)計選型時在選用負(fù)荷開關(guān)還是斷路器上進(jìn)行了系統(tǒng)的分析比較，最終確定采用負(fù)荷開關(guān)形式，主要考慮以下因素：l 斷路器級聯(lián)方式需要上下級設(shè)備的保護(hù)級差配合，使變電站出線保護(hù)增加時延，對設(shè)備和電網(wǎng)的安全運行不利。l 采用斷路器除與變電站保護(hù)配合外，還必須與用戶進(jìn)線開關(guān)進(jìn)行保護(hù)配合，如配合不當(dāng)，仍會引起事故責(zé)任糾紛。l 采用負(fù)荷開關(guān)在線路短路故障時設(shè)備僅與變電站出口斷路器重合閘配合，進(jìn)行邏輯分析處理，可以保證動作100%正確，避免采用斷路器有可能由于保護(hù)配合不當(dāng)造成動作不正確，易于運行人員的管理。l 斷路器性價比不如負(fù)荷開關(guān)。2.2 分界開關(guān)在各地應(yīng)用的經(jīng)驗借鑒分支線路及用戶支線采用用戶分界開關(guān)方式在

10、日本等國家已經(jīng)大量推行，近幾年通過北京電力公司的帶動，在國內(nèi)其它地區(qū)也已在大面積推廣應(yīng)用，已取得很好的成效，已得到國內(nèi)眾多電力部門的認(rèn)可。目前用戶分界開關(guān)安裝基本以負(fù)荷開關(guān)形式為主，只有部分地區(qū)少量采用斷路器形式。以下為各地分界開關(guān)應(yīng)用的基本情況：序號應(yīng)用地區(qū)安裝位置出資界面1北京用戶與供電局線路分界點新用戶由用戶出資（全部裝）老用戶由電力部門出資2廣東分支線路電力部門出資3廣西分支線路電力部門出資用戶與供電局線路分界點用戶出資（部分新用戶裝）4河南分支線路電力部門出資5華北電網(wǎng)分支線路電力部門出資用戶與供電局線路分界點部分電力部門出資部分新用戶由用戶出資6湖南分支線路電力部門出資用戶與供電局

11、線路分界點用戶出資（部分裝）7遼寧分支線路電力部門出資用戶與供電局線路分界點用戶出資（部分裝）8貴州分支線路電力部門出資例：湖南省電力公司關(guān)于推廣應(yīng)用10kV分支分界開關(guān)的通知的部分內(nèi)容：一、分支分界開關(guān)主要性能和工作特點1.FZW28-12F(FFK)型開關(guān)通過精確檢測線路零序電流，自動切除單相接地故障，自動隔離相間短路故障，快速定位故障點及監(jiān)控用戶負(fù)荷等。二、推廣范圍1.新建10kV配電一級分支線必須采用，在初步設(shè)計中明確；2.改造的10kV重要配電分支線也應(yīng)安裝上述開關(guān)；3.在城郊線路的分界點上應(yīng)安裝上述開關(guān)；4.新上用戶電氣設(shè)備采用高供高計且具有高壓配電裝置的，應(yīng)通過與用戶協(xié)商在產(chǎn)權(quán)分

12、界點上安裝上述開關(guān)；5.對多次發(fā)生內(nèi)部故障影響全線的用戶，為明確責(zé)任和減少對公眾用戶的影響，做好故障用戶的工作，在產(chǎn)權(quán)分界點上安裝上述開關(guān)；6.一般的普通專變用戶，建議推廣應(yīng)用上述開關(guān)。三、設(shè)備資金來源1.屬新建和改造電網(wǎng)項目的，在電網(wǎng)建設(shè)資金中予以安排；2.屬生產(chǎn)維護(hù)改造范圍的，在技術(shù)改造資金中安排；3.屬于用戶專變和專用分支線的，由用戶予以投資。2.3 FZW28-12F用戶分界負(fù)荷開關(guān)功能及特點2.3.1 FZW28-12F用戶分界負(fù)荷開關(guān)功能1）自動切除分支線（用戶）單相接地故障當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時，開關(guān)檢測到故障零序電流超過定值，經(jīng)過延時（對于小電流接地系統(tǒng)，通過延時躲避瞬間接地

13、；對于小電阻接地系統(tǒng)，延時須于變電站零序保護(hù)定值配合，如變電站零序定值為1s，開關(guān)定值可設(shè)為0.8s）后執(zhí)行分閘, 切除接地故障。2）自動隔離分支線（用戶）相間短路故障當(dāng)分支線路發(fā)生相間短路故障時，故障電流流經(jīng)該分支線安裝的分界負(fù)荷開關(guān)，開關(guān)經(jīng)過與定值對比判定過流發(fā)生并記憶該過流信息，當(dāng)檢測無壓無流后（即變電站斷路器跳閘），自動分閘閉鎖，變電站斷路器重合到分界開關(guān)電源側(cè)，故障已被隔離。開關(guān)應(yīng)用后，由于分支線路相間短路故障在變電站跳閘切除后由分界負(fù)荷開關(guān)隔離處理，保證變電站重合成功，可提高變電站重合成功率，并將故障隔離在最小區(qū)間，將故障對線路的影響降低到最小。3）快速定位故障點，減少查線時間分界

14、負(fù)荷開關(guān)控制器具備通信功能，通過選配通信模塊后可實現(xiàn)后臺數(shù)據(jù)管理，滿足線路監(jiān)控要求。2.3.2 FZW28-12F用戶分界負(fù)荷開關(guān)特點FZW28-12F用戶分界負(fù)荷開關(guān)主要應(yīng)用于架空線路，由于架空線路運行環(huán)境惡劣，易遭受自然災(zāi)害影響，同時又不便于維護(hù)等原因，架空線設(shè)備的選型要考慮滿足的這種戶外惡劣應(yīng)用環(huán)境要求，選擇免維護(hù)、少維護(hù)的產(chǎn)品，F(xiàn)ZW28-12F分界負(fù)荷開關(guān)在原理設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇上已充分考慮這些方面的要求，并已經(jīng)過在北京多年實際運行考驗。其主要特點有：1）通用性強(qiáng)，可適用于10kV中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)低電阻等不同接地方式。2）靈敏度高，通過內(nèi)置高精度零序CT，可精確

15、檢測線路零序電流，準(zhǔn)確捕捉各種方式接地故障。3）開關(guān)為全密封箱體結(jié)構(gòu)、電纜頭出線，具有高可靠性及全免維護(hù)性；控制器采用非金屬外殼特形結(jié)構(gòu)（抗凝露），防護(hù)等級達(dá)到IP67（可浸水工作）；開關(guān)和控制器通過控制電纜及航空插頭連接，現(xiàn)場安裝簡便。分界負(fù)荷開關(guān)及控制器3 分支分界開關(guān)典型應(yīng)用方案3.1安裝應(yīng)用范圍本方案涉及的是全架空線路或以架空線路為主的10kv饋線。分支分界開關(guān)可以安裝在10kV配電線路與用戶進(jìn)戶線的的責(zé)任分界處，由用戶出資；也可用于公網(wǎng)分支線路的T接處，由供電部門出資。3.1.1用戶分界應(yīng)用1、對于新裝用戶原則上全部都要求安裝用戶分界開關(guān)。2、對暫不具備條件全部安裝的可根據(jù)用戶用電的

16、性質(zhì)及故障對主網(wǎng)的影響，各分局自行確定是否安裝，原則上用戶新裝200kVA及以上的與主網(wǎng)連接處必須使用用戶分界開關(guān)，不再使用跌落式開關(guān)。3、對老用戶可根據(jù)具體情況逐步安裝使用。l 對原來曾對主網(wǎng)運行造成影響的用戶應(yīng)強(qiáng)制要求增加安裝。l 對于單個用戶線路長度長、設(shè)備或線路老舊、故障較頻繁應(yīng)單獨安裝。4、由于施工工地的管理及用電特點造成其較易發(fā)生故障，對于施工用電單位必須強(qiáng)制要求安裝。3.1.2分支線路應(yīng)用1、對于新建線路的分支線必須采用，在線路規(guī)劃設(shè)計時同時列入，并規(guī)定明確設(shè)備型號及要求。2、對于改造線路的分支線也應(yīng)安裝，在改造資金中同時考慮，并規(guī)定明確設(shè)備型號及要求。3、對于運行負(fù)荷較大、故障

17、率高的分支線路，應(yīng)逐步安裝選用該類型開關(guān)設(shè)備，作為隔離該線路及線路上的多個用戶的故障。4、在對于其它有特殊要求的分支分界點上安裝該類型開關(guān)。3.2 設(shè)備應(yīng)用功能實現(xiàn)變電站CB故障LBS2LBS1FFK1FFK2FFK3FFK4LBS3上圖中，F(xiàn)FK為用戶或分支線路分界負(fù)荷開關(guān)（每條分支只設(shè)一臺開關(guān)，大分支當(dāng)成主干線處理）；CB為變電站出口斷路器；LBS為線路分段開關(guān)，全部為負(fù)荷開關(guān)，如原來線路上采用斷路器應(yīng)將保護(hù)退出。其具有以下基本功能：l 當(dāng)分界負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷側(cè)線路發(fā)生單相接地故障時，該開關(guān)經(jīng)檢測零序電流延時判斷為永久故障后跳閘，直接切除故障。l 當(dāng)分界負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷側(cè)發(fā)生相間短路時，變電站出口斷路器跳閘，故障支線分界負(fù)荷開關(guān)在線路失電后分閘并閉鎖，變電站重合后，相鄰線路恢復(fù)供電，故障線路被隔離。4 分支分界開關(guān)應(yīng)用管理4.1管理制度保障為保證分支分界開關(guān)應(yīng)用的落實、設(shè)備的正常安裝使用，取得應(yīng)用效果，各使用單位應(yīng)根據(jù)自己的具體情況，制訂從設(shè)備的應(yīng)用、安裝使用到日常維護(hù)等一系列管理制度。1、分支分界開關(guān)應(yīng)用的落實：如對新用戶報裝的管理、新建改建線路如何落實在分支線路中應(yīng)用。2、分支分界開關(guān)安裝使用管理：如設(shè)備的檢驗驗收項目及檢驗方法、設(shè)備的安裝管理規(guī)定、設(shè)備的保護(hù)