分界负荷开关在10kV架空线路上的应用王东华

分界负荷开关在10kV架空线路上的应用王东华

(天津津电供电设计所有限公司300000)

摘要:对于供电企业来说,保证输电的稳定性十分重要。10kV架空线路具有结构复杂的特点,从而导致了事故多发。尤其是在城郊,存在大量的架空输电线路,并且大多是分支线路,安全性较低,一旦遇到较为恶劣的雨雪天气,短路与接地事故的发生率就会较高,对供电的稳定性造成了严重的影响。随着我国科技的不断发展,就必须利用科技的手段解决此类问题,通过分界负荷开关的应用,能够减少连带性事故的发生,使输电的稳定性得到提升。

关键词:分界负荷开关;架空线路;应用

随着社会的不断发展与进步,我国智能电网的发展已经由城市深入到城镇,使人们的用电更加安全、稳定已经成为当下电力企业关注的焦点问题。10kV架空线路在架设的过程中,一般会采用露天架设,因此,其受到天气的影响较为严重,导致事故频发。通过分界负荷开关的应用,能够大大降低事故的发生率,提高输电线路的稳定性。分界负荷开关主要由三部分构成,分别为智能控制单元、通信模块以及负荷开关构成,并且可以随杆架设,从而为输电的稳定性提供保障。

一、10kV架空线路的特点分析

(一)保护装置比较简单

变电站10kV架空线保护装置在配备的过程中,一般只配置速断、电流以及重合闸保护装置,如果出现电阻比较小的情况下,就可以加1-2段零序保护装置。想要达到提高保护装置的目的,就必须将整条10kV架空线路都处于保护的范围内,特别是电路的末端对保护装置的灵敏度要求比较高。采用原有的保护装置,一旦其中的某一部位发生故障时,就会导致整个线路都发生停电,并且10kV架空线路主要以“阶梯式”进行部署,形成了上下级间的保护模式,导致线路的末端失去保护级差时间,从而使故障的范围进一步扩大[1]。

(二)接地方式向相对落后

随着社会科技的不断发展与进步,10kV线路在设置的过程中多为消弧线圈接地系统,我国城乡在不断发展的过程中,人们的日常生活、工业的发展都离不开电力系统的支持,这就对配电系统有了更高地要求,但是仍然存在一部分地区使用的小电阻接地的方式。当10kV架空线路出现问题时,当下使用的消弧线圈接地系统只会发出相应的接地信号,电路的开关并不会发生自动跳闸的现象,这也为稳定输电带来了一定的安全隐患;此时使用的是小电阻接地系统时,当线路发生故障时,运行开关就会自动跳闸,但是不会发出任何接地信号[2]。

(三)结构较为复杂

10kV架空线路的结构比较复杂,只有1到2条支线的线路比较少,大部分线路都是呈放射状分布的,并且线路的长短也是不一样的,有的线路最短只有数十米,而最长的线路能够达到数十公里,每条线路的架空方式也是不相同的,部分线路是全线架空,部分线路是混合架空,部分线路带有临时变电箱,部分电路带有电缆节,正因为如此,10kV架空线路一旦出现问题,容导致多种故障共同发生,并在短时间内很难排除发生故障的因素,一旦处理的不及时,会导致故障的范围扩大,造成更加严重的影响,甚至有可能对电气设备造成严重的影响。

二、分界负荷开关的结构与性能

(一)机构与性能分析

在分界负荷开关装置中,控制单元与负荷开关体是两个重要组成部分,具体内容如图1所示。

图1分界负荷开关结构图

分界负荷开关结构的示意图性能主要体现在以下三个方面:第一点,在10kV架空线路运行的过程中,可以对用户间发生的短路的故障进行隔离,从而使用户侧能够将地接的故障进行自行切断,使符合电流的可操作性得到提高;第二点,分界负荷开关内含有电流互感器、电压互感器、通信模拟块以及CPU相互搭配,当10kV架空线路在运行过程出现故障时,能够根据记忆故障判断电压,当故障发生较为严重时,还可以实现闭锁跳断的现象;第三点,当线路中存在不接地的情况时,分界负荷开关也同样使用,能够将长期用户与临时用户之间划清界限[3]。

(二)分界负荷开关定值与出现保护定值的配合问题

由于受到变电站10kV架空线路都会配置1到2段零序保护装置的影响,当配置1段保护装置时,其电力合理定值为100A,时限为0.5秒;当配置为两段时,其每段的电流定值是不相同的,通常情况下,会将第一段的电流设定为130A,时限为0.3秒,第二段的电流会设定为25A,时限为0.2秒。分界负荷开关在设定值的过程中应设置0秒,从而达到稳定分界负荷开关定值问题。想要提高零序保护的性能,就必须要保证动作时限与动作定值全都与变电站的出线保护定值相同[4]。

在设定短路电流的过程中,应适当考虑支线最大负荷电流,从而达到10kV架空线路动作时限能与变电站的出线保护动作相互协调。例如,某地的10kV架空线路保护重合闸动作时限是1秒时,10kV架空线路的动作时限设定的为0.5±0.1秒。电流动作的定值,可以根据10kV架空线路的长度以及截面进行判断,还将安全电容电流考虑到其中。当中性点经消弧线圈接地系统中,发生故障时,变电站出线保护装置只能够发出接地信号,并不会自动跳闸,还是可以进行接地运行的。为了能够更好地判断故障的问题,需要将瞬间接地时限与分界负荷开关动作时限进行分离,间隔控制的时间在3-5秒即可。

三、分界负荷开关在运行维护中的应注意的问题

分界负荷开关在运行维护的过程中应注意的问题主要从以下三点进行介绍:首先,需要对分界负荷开关的本体以及控制器进行检查,并对外界负荷开关的指示灯进行观察,观察其运行状态是否能够储能,观察外观是否有裂缝以及损伤等问题,分界负荷开关引线间距是否符合规定,分界负荷开关是否存在连接过紧或者是过松的问题,同时对避雷器也需要进行检查,并仔细观察提示灯的闪烁警告。其次,分界负荷开关轮换或者接地电阻遥测在检查的过程中,主要对安装的期限进行检测,防止其超负荷使用,当分界负荷开关用户内部的设备出现短路故障,10kV空架线路跳闸重合成功后,需要及时找到故障的发生点,并向有关部门汇报。最后,需要对分界负荷开关进行定期清扫,主要对线路登杆进行检查,检查的周期也应保持相同。通常情况下分界负荷开关运行不能够超过10年[5]。

结束语:

分界负荷开关是新研发的一种开关设备,在实际应用的过程中优势较为突出,具有较高的安全性,能够降低故障发生率。因此,在运行的过程中,应科学地应用,提高分界负荷开关的使用寿命,保证用电的稳定输出。

参考文献:

[1]肖清明,张建民,冯跃龙等.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,2012,37(6):81-83.

[2]宋向东,刘娜.10kV配网用户分界负荷开关的应用[J].华北电力技术,2012,36(7):35-38.

[3]10KV配电线路T接支线分界负荷开关的研制[J].制造业自动化,2013,31(11):174-176.

[4]吕继伟,唐云峰,张枞生等.电缆分界负荷开关控制器故障判断算法[J].电力与能源,2013,32(6):484-487.

[5]林威滔,于振.配电分界负荷开关保护定值整定原则探讨[J].山东电力技术,2016,43(11):51-53.

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