用户负荷开关基础知识及运行性能效益介绍

1、用户分界负荷开关主要内容 负荷分界开关（FFK）的设计意义 10KV系统短路及单相接地模型分析 运行性能及经济效益分析负荷分界开关（FFK）的设计意义负荷分界开关的定义自动判别、隔离用户支线的开关及时切除和恢复用户故障线路避免干线故障装设10KV线路负荷分界开关（FFK）的设计意义2. 负荷分界开关的意义2.1 用户用电设备故障造成的停电事件增加架空配电网设备的健康水平有了较大的提高,线路故障率大幅度下降,用户内部事故造成的线路故障凸显出来,用户故障扩大在全部故障中的比例明显增加。负荷分界开关（FFK）的设计意义目前国内对架空线路用户内部故障没有隔离措施,只是在用户进线隔离刀闸处安装三只故障指

2、示器。当用户内部发生短路故障时,故障指示器动作,用于指示用户曾发生过短路故障,便于运行人员能较快地查找到故障点进行及时处理。因此,故障指示器不能有效防止用户内部事故扩大到整条架空线路,只能缩短运行人员查找故障点的时间。而且,故障指示器只是在用户内部发生短路故障时才动作,发生单相接地时指示器不能动作,造成用户内部发生单相接地时故障点不易查找。负荷分界开关（FFK）的设计意义2.2 停电故障责任点判别不清造成经济纠纷增加因用户设备故障造成的停电事件，在配电网事故中所占比例逐年升高，供电公司与用电客户、客户与客户间的经济责任纠纷也不断增多。如何解决好这些新的问题和矛盾，是摆在城乡配电面前新的课题。1

3、0KV系统短路及单相接地模型分析要解决FFK在各种不同接地方式下用户内部发生短路或单相接地故障时能有效动作，而在用户外部发生短路或单相接地故障时，FFK不动作，需要对用户界内、外发生故障时流经FFK的短路电流或零序电流的大小进行分析。10KV系统短路及单相接地模型分析1.相间短路故障处理对于用户界内的相间短路故障，控制器通过检测从分界开关内部CT引出的A、C相电流与定值比较来判断故障的发生，并记忆相间短路故障状态，当变电站出线开关分闸后，控制器在检测到线路无压、无流的状态下令负荷开关本体分闸。变电站出线开关重合后，故障点已被隔离，线路其它用户恢复供电。10KV系统短路及单相接地模型分析2.单相

4、接地故障处理分界开关控制器对单相接地故障的基本处理方法是通过检测从分界开关内置零序CT引出的零序电流信号与定值比较来区分和判断用户界内和界外的单相接地故障,对于用户界外的单相接地故障,由于从零序CT检出的零序电流远小于用户界内发生单相接地故障时所检出的零序电流,因此,通过适当的定值整定,即可作出准确的判断。10KV系统短路及单相接地模型分析2.1中性点不接地可以通过安装在FFK装置中的零序CT(ZCT)检出零序电流,根据该零序电流的大小来判断故障发生在负荷侧还是电源侧。由于一般线路电源侧较负荷侧线路长,则C2远小于C1,即接地故障在用户界内时检测出很大的零序电流,而接地故障在用户界外时检测出很

5、小的零序电流,通过设定适当的零序电流定值,分界开关可准确地判定界内接地故障。10KV系统短路及单相接地模型分析2.2 中性点经消弧线圈接地ZCT检测出的零序电流为: 式中 是除 外的全系统电容电流有效值; 是消弧线圈补偿电流的有效值。 的大小和方向随补偿方式的变化而变化,一般情况下,其脱谐度应不小于10%,所以,用户界外发生接地故障时ZCT检出的电流 远小于 。整定正确的定值时, 不能使分界开关的零序保护动作,而 能。用户界内外的接地故障可准确地区分出来。0101LIII01I2CLI01I02I01I02I01I10KV系统短路及单相接地模型分析2.3 中性点经小电阻接地金属性接地故障电流在

6、300安培至500安培范围，在用户界外的单相接地故障， 为ZCT检测出的零序电流；而用户界内单相接地时，ZCT检测出的是全部接地电流。02I运行性能及经济效益分析用户分界开关性能分析用户分界负荷开关采用真空灭弧,SF6气体绝缘的真空负荷开关,具备20KA,4s的短时耐受电流及50KA的短路关合能力,能切断额定负荷电流和一定的过载电流,但不能切断短路电流。对于一般容量在800KVA及以下油式变压器和1250KVA及以下干式变压器的配电系统中,配变空载电流为额定电流2%左右,负荷开关由于灭弧能力较弱,电弧电流过零前的截流小,具有比断路器好的开断空载变压器的性能。目前,用户分界负荷开关在10kV配电

7、线路上得到了广泛应用并取得良好的应用反馈,大大减少了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, 从而切实提高主干10kV配电网络供电可靠性。运行性能及经济效益分析分界负荷开关在银川配电网中的应用目前银川供电局西夏分区配网线路主要是架空线路为主，主干线路状况较好，但T接专变用户及用户分支设备状况参差不齐，用户设备、T接分支发生单相接地故障时，故障点查找基本上是采取先拉主线路分段开关再拉分支开关的方法查找故障点，这样就会造成用户多次停电，影响很大；同时当用户设备、T接分支发生相间短路故障时，由于短路电流大配网线路距离短，经常会发生用户或分支控制设备动作的同时线路主控制设备也动

8、作。如果故障性质是永久性的，出线开关重合不成功，一个中压用户的事故将使整条配电路停电，这样的波及事故对社会将造成恶劣影响。由于西夏区供电区域较大，运行人员在接到报修通知后，值班人员赶到现场开始查找故障到恢复送电时问较长，这样就势必会造成因一家用户或一个分支故障造成其它用户较长时间的停电。为了更加有效地最大限度减小因某一个用户故障造成非故障区段用户停电，有效提高供电可靠性，银川供电局采取在架空线路责任分界点处(或附近)装设分界负荷开关(FFK)模式，经判断确认用户内部发生事故并造成变电站出线开关掉闸时，分界负荷开关会在无压、无流状况下，在变电站重合闸动作前自 动 掉 闸 ， 将 故 障 隔 离

9、， 确 保 对 非 故 障 用 户 恢 复 供 电 。运行性能及经济效益分析根据统计，05年-07年4月兴庆变513黄河南线l#开关因分支线路及用户设备故障共跳闸9次全线路累计停电时间约11小时，兴庆变514黄河北线1#开关因分支线路及用户设备故障共跳闸11次全线路累计停电时间约14小时。采用新型用户分界开关加快速熔断器的方案后，用户侧若发生单相接地故障，用户分界开关能够自动跳闸隔离故障用户及故障分支线路，不影响其他用户的用电。这样基本解决架空线路因用户设备故障造成其它用户停电事故的发生，减少因用户故障造成的用 电 纠 纷 发 生 ， 大 大 提 高 线 路 的 供 电 可 靠 性 。运行性能

10、及经济效益分析 经济效益分析经济效益分析设备投资人工成本停电代价故障责任不清引起的经济纠纷运行性能及经济效益分析设备投资分界负荷开关内置隔离刀与灭弧室异步连动,因此安装分界负荷开关后不再安装分界单极刀闸及跌落式熔断器,可减少设备投资。人工成本配电网发生故障以后，需要电力部门工作人员去查找故障点并且维修，由于故障点比较难找，付出的时间以及人工成本比较大。安装分界负荷开关以后，由于减少了故障以及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,人工成本大大降低。运行性能及经济效益分析停电代价用户设备、T接分支发生单相接地故障时，故障点查找基本上是采取先拉主线路分段开关再拉分支开关的方法查找故障点，这样就会造成用户多次停电，影响很大；同时当用户设备、T接分支发生相间短路故障时，由于短路电流大配网线路距离短，经常会发生用户或分支控制设备动作的同时线路主控制设备也动作。如果故障性质是永久性的，出线开关重合不成功，一个中压用户的事故将使整条配电线路停电，这样的波及事故对社会将造成恶劣影响。采用新型用户分界开关加快速熔断器的方案后，用户侧若发生单相接地故障，用户分界开关能够自动跳闸隔离故障用户及故障分支线路，不影响其他用户的用电。这样基本解决架空线路因用户设备故障造成其它用户停电事故的发生。运行性能及经济效益分析故障责任不清引起的经济纠纷对产权分界