基于目前智能配电网建设中柱上断路器重合闸功能投退必要性分析张兆归

基于目前智能配电网建设中柱上断路器重合闸功能投退必要性分析张兆归

张兆归王伟昌

（国网北京市电力公司北京100000）

摘要：10kV配电网柱上断路器重合闸功能是指10kV配电网运行中，有过电流故障导致柱上断路器跳闸后，柱上断路器经过特定的延时后会自动重合一次，在其他配电自动化终端（如用户分界符合开关）的配合下，实现快速隔离故障，迅速恢复无故障区域的正常供电。从而达到减小停电范围，缩短停电时间，提高供电可靠性，进而提高电网运行效率、效益和优质服务水平的目的。

关键词：智能配电网；断路器；重合闸；投退

一、背景及现状

10kV智能配电网的建设是保证供电可靠性，提高电能质量，提高电网运行效率、效益和优质服务水平的关键环节，也是智能配电网发展的必然趋势。而智能配电网建设的关键点在于配电自动化功能的实现。10kV配电自动化功能的实现是提高配电网供电可靠性、供电质量、供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段，是智能电网建设的重要内容。

10kV配电自动化功能的实现离不开配电自动化终端，柱上断路器是配电自动化建设中不可或缺的重要配电自动化终端。10kV配电网的供电可靠性、电能质量、电网运行效率、效益和优质服务基本完全取决于柱上断路器所具备的功能及其功能的实现。可见，10kV柱上断路器的功能在配电自动化建设以及智能配电网的建设中起着举足轻重的作用。

目前全国各地均掀起智能配电自动化建设的热潮，很多省份现阶段已基本完成智能配电自动化的基础建设并投入运行，并且应用效果十分可观。

10kV智能配电网的建设虽然已投运了很多柱上断路器，并且这些已投运的柱上断路器在智能配电网的实际运行中也确实显示出了不小的作用。但是，就目前10kV柱上断路器在实际生产运用中还未发挥出其最本质的作用。

据了解，就目前各省份投运的柱上断路器而言，很多柱上断路器均只投入简单的过流保护，比如过流一段、过流二段、零序一段、零序二段，而未投入柱上断路器的重合闸功能，这显然不符合智能配电网建设的初衷，也不利于10kV配电网的供电可靠性要求。

二、智能配电网建设中柱上断路器重合闸投退必要性

2.110kV配电柱上断路器功能简介

从事电力行业的人员都知道，10kV配电柱上断路器重合闸功能是指10kV配电网运行中，有过电流故障导致柱上断路器跳闸后，柱上断路器经过特定的延时后会自动重合一次，在其他配电自动化终端（如用户分界符合开关）的配合下，实现快速隔离故障，迅速恢复无故障区域的正常供电。从而达到减小停电范围，缩短停电时间，提高供电可靠性，进而提高电网运行效率、效益和优质服务水平的目的。

2.210kV智能配电网柱上断路器重合闸投退必要性分析

图一、10kV配电架空线路简易示意图

图一为一条10kV配电架空线路正常运行时的简易示意图，3#杆上安装一台10kV柱上断路器，5#杆上安装一台10kV用户分界负荷开关，该线路所带用户累计4户。

若当用户4内部发生相间短路故障时，因5#杆上所安装的用户分界负荷开关无法断开相间断路电流，导致3#杆上柱上断路器保护动作，跳开开关，起到迅速隔离故障，保证非故障区域正常供电的作用。当3#杆上的柱上断路器保护动作跳开开关后，5#杆上所安装的用户分界负荷开关检测到无压无流后，立即启动无压无流跳闸功能，跳开用户分界负荷开关。

此时，若3#杆上的柱上断路器未投入重合闸功能，用户1的供电不受影响，但是3#杆以后的用户2、用户3、用户4均会因用户4内部故障造成停电，严重增加了故障停电范围，降低了智能配电网的供电可靠性。

但是，若3#杆上的柱上断路器投入重合闸功能，当3#杆上的柱上断路器检测到故障电流跳闸后，经过一定时间的延时，待5#杆上的用户分界负荷开关无压无流跳闸后，3#杆上的柱上断路器启动重合闸，柱上断路器立即由分变合。此时用户2、用户3电压出现短时闪动后立即恢复正常，从而实现了智能配电网快速隔离故障，迅速恢复无故障区域正常供电，缩小故障停电范围的目的，进而保证了用户2和用户3的供电可靠性。

由此可见，柱上断路器的重合闸功能在智能配电网建设中起着至关重要的作用。柱上断路器不投入重合闸功能，10kV配电网运行中若有故障导致柱上断路器跳闸后，柱上断路器就不会自动重合，最终将导致电力用户直接停电，甚至增加故障停电范围。

此外，不论是什么故障原因造成电力用户停电，不论什么时间、什么地点，供电公司的相关部门都会出动大量的人员、车辆，第一时间赶到停电现场，争分夺秒的查找故障点，以便能在第一时间恢复电力用户的正常供电。但是尽管这样，实际效果还是不容乐观。在电力生产班组工作过的人都知道，很多造成电力用户停电的事故，隐蔽性极高，尤其是10kV配电架空线路。当用户负荷长期超过某一特定值时，事故隐患就暴露出来，但是一旦用户负荷减小，事故隐患就消失得无影无踪。这给事故停电时的故障点查找带来极大的困扰。

同时，10kV配电架空线路运行中所遇到的大多数故障均为瞬时故障，比如树枝搭线、风刮异物造成10kV架空线瞬时接地等等，这些故障持续时间极短，瞬间即恢复正常。据统计10kV配电架空线路的故障跳闸有70%以上的故障均为瞬时故障，这些故障不管是因为什么原因所导致，故障持续的时间均极短，在瞬时故障造成10kV柱上断路器或开关跳闸后，故障点也就会随之消失。

10kV柱上断路器的重合闸功能投入使用后，当发生上述故障时，柱上断路器检测到故障电流跳闸后，经过特定的延时自动重合闸一次。在10kV柱上断路器延时启动重合闸期间，上述故障会自动消失。经电网实际运行数据统计得出，10kV配电网运行中柱上断路器检测到故障跳闸后，重合闸动作重合成功的概率高达70%以上。也就是说，在10kV智能配电网中，只要安装了10kV柱上断路器，并投入了重合闸功能，70%以上的配电网事故是不需要电网运行人员直接去现场处理的，同时，这70%以上的配电网事故也不会直接导致电力用户停电。

由此可见，柱上断路器重合闸功能的应用，不仅减少了大量10kV配电网运行抢修中的人力、财力、物力，还减小停电范围，缩短停电时间，提高供电可靠性，进而提高电网运行效率、效益和优质服务的水平。

三、结论

通过上述文章的简单分析，不难看出10kV配电柱上断路器的重合闸功能在实际生产应用中的重要性。在10kV智能配电网的建设中，应结合各地区配电线路的实际情况，充分运用10kV配电柱上断路器的重合闸功能，真正意义上实现10kV智能配电网的自愈，从而减小停电范围，缩短停电时间，提高供电可靠性，进而提高电网运行效率、效益和优质服务的水平。

参考文献：

[1]董张卓主编《配电网和配电自动化系统》；

[2]冷华主编《配电自动化调试技术》；

[3]国家电网公司发布《配电自动化建设与改造标准设计技术规定》；

[4]国家电网公司企业标准《配电网技术导则》。