电压型开关引发的事故误判分析

国网山东省电力公司济南供电公司 曹贵明 向珉江 王瑞

国网山东省电力公司章丘市供电公司 王怡

电压型开关引发的事故误判分析

国网山东省电力公司济南供电公司 曹贵明 向珉江 王瑞

国网山东省电力公司章丘市供电公司 王怡

随着智能配电网的不断发展，电压型开关因其自动化程度高、对通信要求低等优点被广泛应用于配电线路。本文通过电压型开关引发的一起事故进行分析，探讨电压型开关在配电运维中存在的问题，为智能配电网馈线自动化方案提供依据。

电压型开关；事故误判；配网自动化

0 引言

随着电压型开关和智能终端设备技术的逐步发展，“电压-时间型”配网自动化模式得到了越来越多的青睐。电压型开关以其来电合、失电分、维护简单和不依赖于通信等特点，在农村线路、郊区线路或供电半径较长的线路上广泛应用，本文通过分析一起由电压型开关引发的事故误判，探讨电压型开关在配电运维中存在的问题。

1 现场事故实例

1.1 现场事故简述

10kV朱齐线与10kV杨庄线为某变电站同一母线出线，两线路间安装电压型开关1台，外置PT两台，作为联络，如图1所示。当时母线接地，调度试拉线路后，判断为10kV朱齐线与10kV杨庄线同时发生接地故障，经运维人员现场查明，故障仅为10kV朱齐线38#杆有接地故障，杨庄线无故障，试送成功。

1.2 现场过程说明

母线接地后，大都采取逐条线路试拉，通过观察母线接地信号是否消失来判断接地线路。

（1）试拉杨庄线。当拉开杨庄线时，接地未消失，将杨庄线送电，但此时由于电压型联络开关检测到一侧失电，开始重合计时，经延时后合上杨庄线与朱齐线的联络开关。

（2）试拉朱齐线。当拉开朱齐线时，由于此时朱齐线由杨庄线转供，因此母线接地信号仍未消失。

经试拉所有出线后，调度发现接地信号仍未消除，判断为多条线路接地，遂将所有出线全部停电后，逐条试送。

（3）送上朱齐线，母线发出接地信号。判断为10kV朱齐线有接地，将其拉开。

（4）送上杨庄线，母线电压正常，联络开关经延时合闸后，母线又发生接地，因此判断杨庄线有接地。

最终调度判断来10kV朱齐线与10kV杨庄线同时接地。

1.3 事故原因分析

电压型开关作为联络开关时，其参数主要为确认隔离故障时间和一侧失电延时合闸时间XL（事先设定值），延时合闸时间要大于隔离故障时间，确保不扩大故障范围[5]。

通过还原事故过程我们发现，由于开关参数设置不准确，在一侧失电延时合闸时间与故障确认时间不匹配，当朱齐线侧失电，控制器开始计时，计时超过XL时，联络开关自动合闸，朱齐线恢复供电，造成联络开关合闸于故障，故障范围扩大。因此在设置联络开关XL值时，应大于两边线路分段开关最大的重合时间。

2 电压型开关使用中存在的其他问题

图1 现场接线图

图2 开关动作时序表

2.1 送电时易造成“带负荷合刀闸”

柱上电压型开关实际由负荷开关和隔离开关两部分组成，负荷开关在两侧或电源侧单侧安装两相PT，由于PT取自电源侧及负荷侧的不同两相，如图3所示，在柱上开关送电时，按照“先合刀闸，再合开关”的常规步骤进行，就存在巨大安全风险。

假设刚好先合上接有PT的两个刀闸，控制器就判断为有电，遵照“来电合”原则，开关就会自动合闸。此时如果再去合最后一个刀闸，就会造成“带负荷合刀闸”的情况，触犯“五防”底线，造成人身触电或设备损坏的情况。

通过对控制器的设置及负荷开关与隔离开关之间的配合，我们可以实现对开关的正确操作。最正确、安全的送电步骤应该是：先将开关控制器打到“手动分”位置，再合上三相隔离开关，然后再将开关控制器打到“手动合”位置，实现开关送电。通过内部机构的控制，实现负荷开关与隔离开关间相互配合，实现正确的操作顺序。

2.2 电压型开关保护动作时存在反复停送电的情况

配电线路故障分瞬时性和永久性故障两类：

（1）瞬时性故障时，线路上的电压型开关每间隔7s依次重合，重合成功。

（2）永久性故障时，当合闸到故障点上一级开关时，站内出线开关再次跳闸，随后故障点上、下两级开关将会自动闭锁。第二次重合时，故障点处上、下两级开关将不再合闸。因此，第一次重合闸的目的是判断故障区间，对相关的开关进行合闸闭锁；第二次重合闸的目的是非故障区域送电。

因此，当线路发生永久故障时，电压型开关在正确判定故障过程会造成线路上用户反复停送电，给用户家中电气设备造成一定的冲击和损坏。对此建议线路上用户应配合使用“无压释放”型低压开关，缓解多次停送电造成的冲击。

2.3 开关两侧均有电时开关需要强合

电压型开关在两侧均有电时，不遵循“有电自动合”的规则，此时合闸需要强合。电压型开关可以通过选择控制器的拨片来选择开关处于分段模式（S档）还是联络模式（L档）。无论哪种模式下，两侧均有电时控制器启动合闸闭锁功能，不会自动合闸，其目的是避免合环运行。因为两侧均有电时，开关的判断逻辑认为无停电区域，因此不自动合闸。

图3 电压型开关PT接线图

3 结语

电压型开关在配电线路自动化中应用广泛，在智能化配电网中起着关键的作用。作为配电线路、设备的运维管理部门应当加强培训，了解电压型开关的原理，正确配置参数，同时采取有效的管理措施和技术措施，提高运行管理水平，避免出现类似问题。

[1]林功平．配电自动化与10kV智能开关[J]．电力系统自动化，2002，（6）：70-72

[2]杨洪．配电网馈线自动化解决方案的技术策略[J]．工业技术，2012，（22）

[3]林功平．配电网馈线自动化解决方案的技术策略[J]．电力系统自动化，2001，4（10）：52-55．

[4]秦贺，吕妍．浅析配电自动化电压型开关及事故分析[J]．山东电力高等专科学校学报，2013，16（4）．

[5]康文文，张松，等．“电压-时间”型馈线自动化模式在10kV架空线路的应用 [J]．山东电力技术，2013，（5）：33-35

[6]李晓琦，林山，等．智能配电网馈线自动化方案研究及应用[J]．2013，（9）：16-20．

[7]王兴念，秦贺，等．电压-时间型馈线自动化变电站重合闸配合应用与探讨[J]．电工技术，2016，（5）：7-8．

[8]刘建，倪建立，等．配电自动化的模式及馈线开关的选择[J]．电网技术，2000，24（11）