关键词：配网；分界开关；控制器
10kV架空配电线路T接的用户在其进线段发生内部故障，或故障虽发生在用户进线开关内侧但其保护动作时限与变电站出线开关保护配合不当时，均会造成变电站出线开关保护掉闸。如果故障是永久性的，变电站重合不成功，故障将使整条配电线路停电。分界开关是解决上述故障的理想设备，该设备安装于10kV架空配电线路或电缆线路的责任分界点处，可以实现自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障，确保非故障用户的用电安全。而用户分界开关控制器是专门用于分界开关本体的智能控制设备，实现其保护及自动监控功能。
1.用户分界开关的介绍
目前用户分界开关安装基本以负荷开关为主，只有部分地区少量采用断路器形式。
1.1用户分界开关结构
一般分界开关由开关本体及分界开关控制器两大部分构成。
用户分界开关是一种全新的10KV户外柱上真空开关成套设备，包含开关本体，分界开关控制器及柱上PT三大部分。通过航空插接件及户外密封的控制电缆进行电气连接。分界开关在原有保护CT的基础上，又内置新型零序电流互感器。控制器一般采用钟罩形结构，是具有保护、控制、测量以及信号监视的结合自动化户外智能测控装置。
1.2用户分界开关功能
分界断路器其主要功能：运行中自动切除用户侧单相接地故障、自动断开用户侧相间短路故障、并可用于操作断开故障电流。
分界负荷开关其主要功能：运行中自动切除用户侧单相接地故障、自动隔离用户侧相间短路故障，不可用于操作断开故障电流。
由此可见，分界断路器与分界负荷开关的主要区别在相间短路故障的处理上。除以上功能外，还具有以下功能：1）快速定位故障点：用户支线故障造成分界开关动作后，仅责任用户停电，并可主动上报故障信息，使供电部门能迅速明确事故点，及时进行现场处理，使故障线路尽早恢复供电。2)监控用户负荷：分界断路器可将检测数据通过传送电力管理中心，实现对远方负荷的实时监控。
1.3用户分界开关控制器保护工作原理
1.3.1单相接地故障动作原理
1)中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统线路正常时，变电站出线开关与分界开关均处于合闸状态，一旦用户界内发生单相接地故障，变电站出线保护不跳闸，只发出接地信号，允许短时间接地运行。此时分界断路器的动作时限，应考虑躲过瞬间接地时限，分界开关内置的零序互感器检测到的零序电流接近于全网的零序电流，超过事先整定的参数，经延时，判断为界内永久性单相接地故障，分界开关自动分闸，将故障区隔离开。当其它相邻用户和主线路的单相接地故障则属于界外故障，该断路器零序电流互感器检测到的零序电流远小于整定值，断路器不动作。
2)中性点经小电阻接地系统时，变电站虽有零序保护，但只要是该用户界内发生单相接地故障，该用户的分界断路器与变电站保护依靠动作时限配合，分界断路器先于变电站开关动作，从而切断了单相接地故障。保证其它用户安全用电。
1.3.2相间短路故障动作原理
1)对于分界断路器当用户支线发生相间短路故障时，分界断路器立即分闸甩掉故障线路，变电站不动作。故障线路被隔离，使馈线上的其它分支用户迅速恢复供电。
2)对于分界负荷开关当用户支线发生相间短路故障时，故障电流流经该分支线安装的分界负荷开关，开关经过与定值对比判定过流发生并记忆该过流信息，当检测无压无流后（即变电站断路器跳闸），自动分闸闭锁，变电站断路器重合到分界开关电源侧，故障已被隔离。由于分支线路相间短路故障在变电站跳闸切除后由分界负荷开关隔离处理，保证变电站重合成功，可提高变电站重合成功率，并将故障隔离在最小区间，将故障对线路的影响降低到最小。在此种情况下：分界开关的分闸延时必须与变电站的保护动作时间及重合时间紧密配合，必须要保护在变电站测切除故障电流后，分断分界负荷开关，且必须在重合闸前完成负荷开关的分闸工作。
1.4用户分界开关故障处理方式
1.4.1分界断路器的故障处理情况：
1.4.2分界负荷开关的故障处理情况：
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2.用户分界开关的通讯及自动化控制
2.1掌上电脑控制
掌上电脑简称PDA具有查询数据、 查询记录、修改定值、遥控操作、查询状态、修改密码、后台处理以及设备对时等功能。对控制器的操作也可以通过高档无线掌上电脑PDA完成，掌上机采用高档CPU，内置实时多任务系统，具有现场保护功能，显示直观，简单易学。
2.2手机短信息界面控制
短信息服务是GSM系统中提供的一种GSM终端（手机）之间，通过服务中心进行文本信息收发的应用服务，其中服务中心完成信息的存储和转发功能。用户无需另外组网，克服了传统的专用网通信系统的投资成本大，维护费高，网络监控的覆盖范围狭小和用户数量有限等缺陷。具有GSM短信通信功能的故障检测控制器可以以手机短信的方式编辑操作命令，可以方便地进行参数整定、遥控开关分合、查询开关状态、查询事件记录等。并且控制器还可通过短信通讯的方式与电力管理中心的后台机进行联接。
3.用户分界开关在10KV配电网的应用
架空用户分界负荷开关，安装之后在隔离用户故障、缩短运行人员故障判断时间、减少事故停电范围、减少停电时间、提高10kV配电网的供电可靠性和经济性等方面起到了积极的作用。用户分界负荷开关通过无线通信方式接入配网自动化系统实现了对用户的远方监视功能，实现了用户透明化管理。该功能的实现，为供电部门对用户故障能够实时把握，并能够快速定位、及时处理用户故障，为优质、高效、科学的用户服务提供了有力保障。
4.结束语
我国智能电网的建设已经上升至国家战略层面的高度。智能配网的核心就是智能开关，而分界开关就是智能开关的重要组成部分。分界开关控制器作为分界开关核心，作为在配电自动化中的一种馈线自动化模式的运用实践，在建设施工过程中需要不断地进行摸索和总结，遵循先进技术与实际情况相结合的原则，为配电自动化运用实践推广奠定基础，未来分界控制器的应用必定将有进一步的提升与发展。
参考文献：
[1] 赵胜军、张志强 ；分界负荷开关在10kV架空线路上的应用继电器，2008
[2]珠海许继分支分界开关在各地的应用经验及典型应用方案
[3]宋向东、刘娜；10kV配网用户分界负荷开关的应用；华北电力技术，2010
论文作者:陈琪
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年22期
论文发表时间:2020/4/23
标签：分界论文; 故障论文; 用户论文; 变电站论文; 断路器论文; 负荷论文; 控制器论文; 《当代电力文化》2019年22期论文;