分界开关误动作原因浅析

在传统的城市配电网中，在架空配电线用户T接处一般安装跌落式熔断器或断路器作为保护设备，可以实现用户相间故障的隔离，避免用户故障波及主线路。但是其存在较为明显的缺点：1、跌落式熔断器非三相熔断易造成用户缺相或者老化后不跌落，无法隔离故障造成线路跳闸，2、用户断路器保护时限与变电站内保护时限不配合，用户故障造成站内越级开关跳闸，甚至重合不成。这两种设备均可导致一个后果即：一个用户故障造成全线停电。用户侧故障导致配网干线跳闸的比例逐年上升，占线路跳闸原因的40%甚至更多。为了解决这个矛盾，我们就引入了本文的主角——智能分界开关

为什么会误动作

要用户更换新的开关设备必然涉及到费用问题，为了妥协成本和功能，分界开关的开关主体选择了造价更低负荷开关，而非断路器。

众所周知，负荷开关并不能隔离短路故障。当用户内部的发生短路故障时，分界开关会记录过流信息，待变电站内开关跳闸后，分界开关检测无电压无流后延时分闸，隔离短路故障，站内开关重合成功。这里还涉及到一个时间整定问题，分界开关延时分闸时间需在站内开关跳闸后，重合闸合闸之前。

当用户发生内部发生单相接地时，分界开关检测零序电流，大于整定值时动作跳闸，隔离接地故障。

▍中性点经消弧线圈接地系统接地电路图

图中ZCT为零序电流互感器

C1：电源侧线路的相对地电容值的总和(包含架空线和电缆的)。

C2：负荷侧线路的相对地电容值的总和(包含架空线和电缆的)

一般线路电源侧线路远长于负荷侧，所以C1远大于C2，所以I01要比I02大的多。

1-用户内部发生发生单相接地时

▍中性点经消弧线圈接地系统零序电流向量图

流过分界开关零序电流大小：I1=IL-IC

2-分界开关电源侧发生单相接地时

流过分界开关零序电流大小：I2=I02

经消弧线圈接地系要求消弧线圈运行在过补偿状态下，脱谐度一般大于10%,即：IL-IC>0.1IC,所以I1>I2。

为了能让分界开关正确识别界内界外的接地故障，要求分界开关零序电流整定值应大于I2（否则界外接地也会误动作），小于I1（否则界内接地也不动作）。

但是自动跟踪补偿的消弧线圈的脱谐度可以达到10%下，这就造成I1、I2两者数值相近(若分界开关装设于较长分支线首端则更明显)，这就给分界开关定值的整定增加难度，若定值过小，小于I2就会造成界外接地分界开关也会动作。

不能装于主线

分界开关这么实用，何不将其装于主线路上？分界开关设计的初衷就是为了解决用户或者支线故障导致干线跳闸的矛盾，并未涉及复杂的逻辑配合。若将其装于主线路上，虽也能切除故障，但不能实现非故障段的负荷转供，各段线路分界开关的过流整定也较复杂，且因为成本因素分界开关并未装设电动储能装置，不能实现遥控合闸功能。显然它并不能满足配电自动化系统的功能要求，所以分界开关只适合装于用户T接处或末端线路。