一起10kV配电网柱上智能分段开关倒闸操作异常分析

李承熹 何仁君

【摘 要】针对一起10kV配电网柱上智能分段开关送电操作时发生的异常进行分析。通过配电网智能分段开关的“得电自动合闸”功能的原理，结合操作规程中柱上开关的倒闸操作步骤和顺序，指出在对智能分段开关进行送电操作时，必须退出智能分段开关的自动功能，否则将会导致带负荷合刀闸的误操作事故。

【关键词】配电网；柱上开关；智能开关；分段开关；倒闸操作

中图分类号： TM86 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）32-0213-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.099

0 引言

10kV配电网普遍采用安装于电杆上的断路器（俗称“柱上开关”）对配电线路进行停、送电操作。传统的柱上开关只具有人工分合闸及开关本体的电流速断保护功能，而随着广西电网大力推行配网自动化建设，大量的柱上智能开关[1]开始逐步投产并取代傳统的柱上开关。目前在配网自动化中应用最广的是“智能分段开关”。智能分段开关具有得电合闸、失电分闸的自动变位功能。智能分段开关的逐步应用大大提高了配电网自动隔离故障并恢复供电的能力，但同时也带来了一些在倒闸操作中异于传统开关的新问题。

1 智能分段开关的功能

智能分段开关[2]具有得电合闸、失电分闸的自动变位功能，典型的配网智能分段开关分布接线图如图1所示。

图1中开关CB1为35kV以上变电站的10kV出线开关，为传统高压真空断路器。开关FB1和FB2分别为所在10kV配电线路上的两个智能分段开关，这两个开关将线路分割成不同的用户片区。正常运行状态下，开关CB1、FB1、FB2均在合闸位置，全线路正常供电。当该配电线路上出现短路故障时，智能分段开关FB1和FB2并没有过流跳闸功能，而是由变电站出线开关CB1跳闸切除故障。CB1跳闸后，智能开关FB1和FB2启动“失电分闸”功能，两个开关均自动失压跳闸，跳闸时间一般整定为2s。由于CB1开关一般配置自动重合闸功能，因此当CB1重合成功后，先由FB1单侧得电从而启动“得电合闸”功能，合闸时间一般整定为7s，即7s后FB1得电合闸，恢复FB1与FB2之间的线路的供电。随后，FB2单侧得电，7s后也启动“得电合闸”功能，FB2自动合上，恢复全线路的供电。

2 智能分段开关操作异常的过程

某日，如上图1所示的某线路FB1开关与FB2开关之间发生永久性故障，导致变电站出线开关CB1跳闸，重合闸后再跳。故障发生后，CB1、FB1和FB2三台开关均在分闸状态。线路抢修班前往现场排查故障，确认故障发生于开关FB2本体附近导线，因此在拉开FB2开关两侧刀闸后，进行登杆抢修，与此同时先恢复CB1和FB1开关运行，保证一部分负荷的供电。抢修完成后，FB2开关具备恢复送电的条件。线路操作人员随即按照规程规定[3]“合上开关电源侧刀闸-合上开关负荷侧刀闸-合上开关”的顺序恢复FB2送电，在合上负荷侧刀闸的时候发现刀闸触头有强烈电弧，表明发生带负荷合刀闸的误操作。

3 操作异常原因分析

对于本次带负荷合刀闸的误操作，我们进行了原因分析。FB2开关两侧刀闸接线如图1所示。

图1中DZ1为电源侧刀闸，DZ2为负荷侧刀闸。当操作班人员合上电源侧刀闸DZ1后，再合上负荷侧刀闸DZ2时，发现DZ2刀闸触头有强烈拉弧现象，并且发现此时开关本体FB2已在合上位置。因此我们判断，是由于合上DZ1后，开关FB2已单侧带电，满足“得电合闸”功能的启动条件，满足7s的合闸时限后开关便会自动合上。而操作班人员进行负荷侧刀闸DZ2的合闸操作时，FB2已经由于自动得电合闸而处于合闸位置，从而导致本次带电合刀闸的误操作事件的发生。

4 改进措施

针对此类智能分段开关得电合闸导致的误操作事件，我们提出2点改进措施，并进行了可行性分析。

（1）将开关两侧刀闸的操作顺序进行调整。即先合上负荷侧刀闸，再合上电源侧刀闸。这样的操作顺序可以避免智能开关本体不误启动“得电合闸功能”，避免带负荷合刀闸。但是这种操作顺序明显违反安全规程，假如在合上电源侧刀闸前开关由于其他原因“假分”（即指示位置为分闸，但实际上为合闸），将会造成带负荷合电源侧刀闸，严重时可能会引起上一段线路故障，使停电故障面积扩大。因此此措施不予采纳。

（2）开关刀闸的操作顺序不变，在操作开关两侧刀闸前，退出开关的自动分合闸功能，待开关送电正常后再投入自动功能。退出智能分合闸功能后，此时的智能开关就相当于传统的柱上开关，不会自动得电合闸，保证在刀闸操作时开关保持在分闸位置，也有效避免了上述的带负荷合刀闸的风险。要对开关的自动功能进行投退，可以通过投退终端控制器的分合闸压板或更改控制器保护定值中的控制字实现，无需一次设备停电，可操作性强，因此该改进措施有效可行。

5 结语

本文针对一起智能分段开关送电时发生的操作异常事件，根据智能开关的“得电合闸”功能对事件进行原因分析，并提出在送电操作前退出开关自动化功能的改进措施，确保配电线路送电操作时的设备和人身安全。

【参考文献】

[1]杨乐新.配电网智能开关装置的研究[D].北京：华北电力大学，2011

[2]戴新文.配电网自动分段开关选型探讨[J].供用电，2002，19（1）：20-21.

[3]Q/CSG 510001-2015《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程》.中国南方电网有限责任公司，2015.