用戶負(fù)荷開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)及運(yùn)行性能效益介紹

1、用戶分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)主要內(nèi)容 負(fù)荷分界開(kāi)關(guān)（FFK）的設(shè)計(jì)意義 10KV系統(tǒng)短路及單相接地模型分析 運(yùn)行性能及經(jīng)濟(jì)效益分析負(fù)荷分界開(kāi)關(guān)（FFK）的設(shè)計(jì)意義負(fù)荷分界開(kāi)關(guān)的定義自動(dòng)判別、隔離用戶支線的開(kāi)關(guān)及時(shí)切除和恢復(fù)用戶故障線路避免干線故障裝設(shè)10KV線路負(fù)荷分界開(kāi)關(guān)（FFK）的設(shè)計(jì)意義2. 負(fù)荷分界開(kāi)關(guān)的意義2.1 用戶用電設(shè)備故障造成的停電事件增加架空配電網(wǎng)設(shè)備的健康水平有了較大的提高,線路故障率大幅度下降,用戶內(nèi)部事故造成的線路故障凸顯出來(lái),用戶故障擴(kuò)大在全部故障中的比例明顯增加。負(fù)荷分界開(kāi)關(guān)（FFK）的設(shè)計(jì)意義目前國(guó)內(nèi)對(duì)架空線路用戶內(nèi)部故障沒(méi)有隔離措施,只是在用戶進(jìn)線隔離刀閘處安裝三只故障指

2、示器。當(dāng)用戶內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí),故障指示器動(dòng)作,用于指示用戶曾發(fā)生過(guò)短路故障,便于運(yùn)行人員能較快地查找到故障點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)處理。因此,故障指示器不能有效防止用戶內(nèi)部事故擴(kuò)大到整條架空線路,只能縮短運(yùn)行人員查找故障點(diǎn)的時(shí)間。而且,故障指示器只是在用戶內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)才動(dòng)作,發(fā)生單相接地時(shí)指示器不能動(dòng)作,造成用戶內(nèi)部發(fā)生單相接地時(shí)故障點(diǎn)不易查找。負(fù)荷分界開(kāi)關(guān)（FFK）的設(shè)計(jì)意義2.2 停電故障責(zé)任點(diǎn)判別不清造成經(jīng)濟(jì)糾紛增加因用戶設(shè)備故障造成的停電事件，在配電網(wǎng)事故中所占比例逐年升高，供電公司與用電客戶、客戶與客戶間的經(jīng)濟(jì)責(zé)任糾紛也不斷增多。如何解決好這些新的問(wèn)題和矛盾，是擺在城鄉(xiāng)配電面前新的課題。1

3、0KV系統(tǒng)短路及單相接地模型分析要解決FFK在各種不同接地方式下用戶內(nèi)部發(fā)生短路或單相接地故障時(shí)能有效動(dòng)作，而在用戶外部發(fā)生短路或單相接地故障時(shí)，F(xiàn)FK不動(dòng)作，需要對(duì)用戶界內(nèi)、外發(fā)生故障時(shí)流經(jīng)FFK的短路電流或零序電流的大小進(jìn)行分析。10KV系統(tǒng)短路及單相接地模型分析1.相間短路故障處理對(duì)于用戶界內(nèi)的相間短路故障，控制器通過(guò)檢測(cè)從分界開(kāi)關(guān)內(nèi)部CT引出的A、C相電流與定值比較來(lái)判斷故障的發(fā)生，并記憶相間短路故障狀態(tài)，當(dāng)變電站出線開(kāi)關(guān)分閘后，控制器在檢測(cè)到線路無(wú)壓、無(wú)流的狀態(tài)下令負(fù)荷開(kāi)關(guān)本體分閘。變電站出線開(kāi)關(guān)重合后，故障點(diǎn)已被隔離，線路其它用戶恢復(fù)供電。10KV系統(tǒng)短路及單相接地模型分析2.單相

4、接地故障處理分界開(kāi)關(guān)控制器對(duì)單相接地故障的基本處理方法是通過(guò)檢測(cè)從分界開(kāi)關(guān)內(nèi)置零序CT引出的零序電流信號(hào)與定值比較來(lái)區(qū)分和判斷用戶界內(nèi)和界外的單相接地故障,對(duì)于用戶界外的單相接地故障,由于從零序CT檢出的零序電流遠(yuǎn)小于用戶界內(nèi)發(fā)生單相接地故障時(shí)所檢出的零序電流,因此,通過(guò)適當(dāng)?shù)亩ㄖ嫡?即可作出準(zhǔn)確的判斷。10KV系統(tǒng)短路及單相接地模型分析2.1中性點(diǎn)不接地可以通過(guò)安裝在FFK裝置中的零序CT(ZCT)檢出零序電流,根據(jù)該零序電流的大小來(lái)判斷故障發(fā)生在負(fù)荷側(cè)還是電源側(cè)。由于一般線路電源側(cè)較負(fù)荷側(cè)線路長(zhǎng),則C2遠(yuǎn)小于C1,即接地故障在用戶界內(nèi)時(shí)檢測(cè)出很大的零序電流,而接地故障在用戶界外時(shí)檢測(cè)出很

5、小的零序電流,通過(guò)設(shè)定適當(dāng)?shù)牧阈螂娏鞫ㄖ?分界開(kāi)關(guān)可準(zhǔn)確地判定界內(nèi)接地故障。10KV系統(tǒng)短路及單相接地模型分析2.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地ZCT檢測(cè)出的零序電流為: 式中 是除 外的全系統(tǒng)電容電流有效值; 是消弧線圈補(bǔ)償電流的有效值。 的大小和方向隨補(bǔ)償方式的變化而變化,一般情況下,其脫諧度應(yīng)不小于10%,所以,用戶界外發(fā)生接地故障時(shí)ZCT檢出的電流 遠(yuǎn)小于 。整定正確的定值時(shí), 不能使分界開(kāi)關(guān)的零序保護(hù)動(dòng)作,而 能。用戶界內(nèi)外的接地故障可準(zhǔn)確地區(qū)分出來(lái)。0101LIII01I2CLI01I02I01I02I01I10KV系統(tǒng)短路及單相接地模型分析2.3 中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地金屬性接地故障電流在

6、300安培至500安培范圍，在用戶界外的單相接地故障， 為ZCT檢測(cè)出的零序電流；而用戶界內(nèi)單相接地時(shí)，ZCT檢測(cè)出的是全部接地電流。02I運(yùn)行性能及經(jīng)濟(jì)效益分析用戶分界開(kāi)關(guān)性能分析用戶分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)采用真空滅弧,SF6氣體絕緣的真空負(fù)荷開(kāi)關(guān),具備20KA,4s的短時(shí)耐受電流及50KA的短路關(guān)合能力,能切斷額定負(fù)荷電流和一定的過(guò)載電流,但不能切斷短路電流。對(duì)于一般容量在800KVA及以下油式變壓器和1250KVA及以下干式變壓器的配電系統(tǒng)中,配變空載電流為額定電流2%左右,負(fù)荷開(kāi)關(guān)由于滅弧能力較弱,電弧電流過(guò)零前的截流小,具有比斷路器好的開(kāi)斷空載變壓器的性能。目前,用戶分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)在10kV配電

7、線路上得到了廣泛應(yīng)用并取得良好的應(yīng)用反饋,大大減少了無(wú)故障線路的連帶性事故停電、縮小故障停電范圍、縮短用戶停電時(shí)間, 從而切實(shí)提高主干10kV配電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性。運(yùn)行性能及經(jīng)濟(jì)效益分析分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)在銀川配電網(wǎng)中的應(yīng)用目前銀川供電局西夏分區(qū)配網(wǎng)線路主要是架空線路為主，主干線路狀況較好，但T接專變用戶及用戶分支設(shè)備狀況參差不齊，用戶設(shè)備、T接分支發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)查找基本上是采取先拉主線路分段開(kāi)關(guān)再拉分支開(kāi)關(guān)的方法查找故障點(diǎn)，這樣就會(huì)造成用戶多次停電，影響很大；同時(shí)當(dāng)用戶設(shè)備、T接分支發(fā)生相間短路故障時(shí)，由于短路電流大配網(wǎng)線路距離短，經(jīng)常會(huì)發(fā)生用戶或分支控制設(shè)備動(dòng)作的同時(shí)線路主控制設(shè)備也動(dòng)

8、作。如果故障性質(zhì)是永久性的，出線開(kāi)關(guān)重合不成功，一個(gè)中壓用戶的事故將使整條配電路停電，這樣的波及事故對(duì)社會(huì)將造成惡劣影響。由于西夏區(qū)供電區(qū)域較大，運(yùn)行人員在接到報(bào)修通知后，值班人員趕到現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始查找故障到恢復(fù)送電時(shí)問(wèn)較長(zhǎng)，這樣就勢(shì)必會(huì)造成因一家用戶或一個(gè)分支故障造成其它用戶較長(zhǎng)時(shí)間的停電。為了更加有效地最大限度減小因某一個(gè)用戶故障造成非故障區(qū)段用戶停電，有效提高供電可靠性，銀川供電局采取在架空線路責(zé)任分界點(diǎn)處(或附近)裝設(shè)分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)(FFK)模式，經(jīng)判斷確認(rèn)用戶內(nèi)部發(fā)生事故并造成變電站出線開(kāi)關(guān)掉閘時(shí)，分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)會(huì)在無(wú)壓、無(wú)流狀況下，在變電站重合閘動(dòng)作前自 動(dòng) 掉 閘 ， 將 故 障 隔 離

9、， 確 保 對(duì) 非 故 障 用 戶 恢 復(fù) 供 電 。運(yùn)行性能及經(jīng)濟(jì)效益分析根據(jù)統(tǒng)計(jì)，05年-07年4月興慶變513黃河南線l#開(kāi)關(guān)因分支線路及用戶設(shè)備故障共跳閘9次全線路累計(jì)停電時(shí)間約11小時(shí)，興慶變514黃河北線1#開(kāi)關(guān)因分支線路及用戶設(shè)備故障共跳閘11次全線路累計(jì)停電時(shí)間約14小時(shí)。采用新型用戶分界開(kāi)關(guān)加快速熔斷器的方案后，用戶側(cè)若發(fā)生單相接地故障，用戶分界開(kāi)關(guān)能夠自動(dòng)跳閘隔離故障用戶及故障分支線路，不影響其他用戶的用電。這樣基本解決架空線路因用戶設(shè)備故障造成其它用戶停電事故的發(fā)生，減少因用戶故障造成的用 電 糾 紛 發(fā) 生 ， 大 大 提 高 線 路 的 供 電 可 靠 性 。運(yùn)行性能

10、及經(jīng)濟(jì)效益分析 經(jīng)濟(jì)效益分析經(jīng)濟(jì)效益分析設(shè)備投資人工成本停電代價(jià)故障責(zé)任不清引起的經(jīng)濟(jì)糾紛運(yùn)行性能及經(jīng)濟(jì)效益分析設(shè)備投資分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)內(nèi)置隔離刀與滅弧室異步連動(dòng),因此安裝分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)后不再安裝分界單極刀閘及跌落式熔斷器,可減少設(shè)備投資。人工成本配電網(wǎng)發(fā)生故障以后，需要電力部門(mén)工作人員去查找故障點(diǎn)并且維修，由于故障點(diǎn)比較難找，付出的時(shí)間以及人工成本比較大。安裝分界負(fù)荷開(kāi)關(guān)以后，由于減少了故障以及無(wú)故障線路的連帶性事故停電、縮小故障停電范圍、縮短用戶停電時(shí)間,人工成本大大降低。運(yùn)行性能及經(jīng)濟(jì)效益分析停電代價(jià)用戶設(shè)備、T接分支發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)查找基本上是采取先拉主線路分段開(kāi)關(guān)再拉分支開(kāi)關(guān)的方法查找故障點(diǎn)，這樣就會(huì)造成用戶多次停電，影響很大；同時(shí)當(dāng)用戶設(shè)備、T接分支發(fā)生相間短路故障時(shí)，由于短路電流大配網(wǎng)線路距離短，經(jīng)常會(huì)發(fā)生用戶或分支控制設(shè)備動(dòng)作的同時(shí)線路主控制設(shè)備也動(dòng)作。如果故障性質(zhì)是永久性的，出線開(kāi)關(guān)重合不成功，一個(gè)中壓用戶的事故將使整條配電線路停電，這樣的波及事故對(duì)社會(huì)將造成惡劣影響。采用新型用戶分界開(kāi)關(guān)加快速熔斷器的方案后，用戶側(cè)若發(fā)生單相接地故障，用戶分界開(kāi)關(guān)能夠自動(dòng)跳閘隔離故障用戶及故障分支線路，不影響其他用戶的用電。這樣基本解決架空線路因用戶設(shè)備故障造成其它用戶停電事故的發(fā)生。運(yùn)行性能及經(jīng)濟(jì)效益分析故障責(zé)任不清引起的經(jīng)濟(jì)糾紛對(duì)產(chǎn)權(quán)分界