10kV智能斷路器、智能尋址儀、故障指示器如何在配電網中配合安裝使用

翟躍東 等

摘 要：柱上智能斷路器（帶保護的高壓斷路器）在10KV配網中起著極其重要的作用，通過它實現10KV配網線路的合理分段，同時可作為線路短路故障時的保護單元，以期達到通過柱上開關有效切斷本級故障，以保證故障不越級，不破壞主干線及上級系統的穩定運行為目的；智能尋址儀可以對線路三相電流進行實施監測，當根據某相發生故障后，智能尋址儀指示燈閃同時將信息發送到后臺系統，后臺系統可以將短信分發至運維人員手機上；故障指示器對線路故障電流進行實時監測，當故障發生后，指示燈會閃，便于運維人員查找故障范圍。如何合理配合安裝以上三種設備將大大提升10KV配網供電可靠性，同時將大大減少巡線查找故障的工作量。

關鍵詞：智能斷路器；智能尋址儀；故障指示；配電網

本文根據《山西省電力公司配電網建設改造樣板工程建設方案》的整體建設規劃要求，同時結合晉中市各縣、市配網實際運行狀況，對中壓配電網架10kV配電線路分段安裝智能斷路器位置、定值設置、智能尋址儀、故障指示器進行了具體明確。本文主要規范10KV配網線路桿上開關安裝位置選擇及定值設置、智能尋址儀及故障指示器安裝位置選擇，以期達到通過柱上開關有效切斷本級故障，以保證故障不越級，不破壞主干線及上級系統的穩定運行；智能尋址儀及故障指示器輔助巡線查找故障縮短停電時間的目的，同時確保配網的安全、穩定、可靠運行。

1 總述

1.1 適用范圍

本文根據供電區域劃分范圍，針對不同供電區域，不同供電方式，對智能斷路器安裝位置選擇、定值設定、智能尋址儀、故障指示器提出了相應指導意見及方法。

本文適用于各相關供電區域10kV配電網智能尋址儀、故障指示器、智能斷路器安裝位置選擇、定值設定。

1.2 供電區域定義

A+區域定義：適用于供電區負荷密度σ≥30MW/km2的區域。

A區域定義：適用于供電區負荷密度15MW/km2≤σ<30MW/km2區域。

B區域定義：適用于供電區負荷密度6 MW/km2≤σ<15MW/km2區域。

C區域定義：適用于供電區負荷密度1MW/km2≤σ<6MW/km2區域。

D區域定義：適用于供電區負荷密度0.1 MW/km2≤σ<1MW/km2區域。

1.3 智能斷路器、智能尋址儀、故障指示器安裝位置基本總則

智能斷路器：10kV配電線路主干線、農村部分支線起始桿（分支線之和長度大于6km，支線跨越林區）；

智能尋址儀：10kV架空線路主干線、支線起始桿、10kV電纜分接箱；

故障指示器：電纜出線第一基桿塔、分支線起始桿。

2 智能斷路器安裝位置確定

2.1 供電區域劃分為A域的配電線路智能斷路器安裝原則

結合B域配電線路網架結構特點，智能斷路器安裝位置選擇按照以下標準進行：

線路主干線分3-5段，并合理布置每段搭接配電變壓器容量在3000-4000kVA。

2.2 供電區域劃分為B域的配電線路智能斷路器安裝原則

結合B域配電線路網架結構特點，智能斷路器安裝位置選擇按照以下標準進行：

線路主干線分3-5段，并合理布置每段搭接配電變壓器容量在3000-4000kVA。

2.3 供電區域劃分為C域內的配電線路智能斷路器安裝原則

結合C域配電線路網架結構特點，智能斷路器安裝位置選擇按照以下標準進行：

線路主干線分3-5段，并合理布置每段搭接配電變壓器容量在3000-4000kVA。

2.4 供電區域劃分為D域內的配電線路智能斷路器安裝原則

結合D域配電線路網架結構特點，智能斷路器安裝位置選擇按照以下標準進行：

線路主干線分3-5段，每段主干線長度不小于6km或每段搭接配電變壓器容量在3000-4000kVA；支線長度大于6km，支線起始桿加裝智能斷路器；支線跨越林區，支線起始桿加裝智能斷路器。

3 智能尋址儀、故障指示器安裝位置確定

3.1 在變電站出口第一基桿塔上安裝一組故障指示器，這樣可以判明故障是否由線路原因造成，還是由變電站出線電纜故障造成的。

3.2 對于C域配電線路支線（未加裝智能斷路器）起始桿加裝智能尋址儀，分支線加裝故障指示器。

3.3 對于D域配電線路支線與分支線長度之和小于6km時，在支線起始桿加裝智能尋址器；支線與分支線長度之和大于6km時，在支線中間桿處加裝智能巡址儀進行分段；分支線加裝故障指示器。

3.4 在B、C、D域配電線路安裝非智能斷路器時，在斷路器電源側加裝智能巡檢儀。

3.5 纜化線路在電纜分接箱內，各分支電纜頭安裝電纜型智能尋址儀。

4 故障判斷方法

以某10kV線路15號桿、32號桿安裝智能管路器；1號桿、架空線路某分支線1號桿安裝故障指示器；23號桿、10號桿、某支線10號桿安裝智能尋址儀為例，進行故障判斷。

4.1當架空線路40號桿后發生故障時

接地故障：40號、23號智能巡址儀發信息，1號故障指示器單相翻牌，經分析判斷40號桿后線路接地，拉開15號桿斷路器進行巡線。

過流故障：40號、23號智能巡址儀發信息，1號故障指示器翻牌，32號桿智能斷路器掉閘，經分析判斷40號桿后線路故障，對40號桿后線路進行巡線；若23號智能巡址儀發信息，32號桿智能斷路出線開關、15號桿智能斷路器掉閘，經分析判斷23號桿至32號桿線路故障，對23號桿至32號桿線路進行巡線；若1號故障指示器翻牌，出線開關、15號桿智能斷路器掉閘，經分析判斷15號桿至23號桿后線路故障，對該段線路進行巡線。

主干線路故障以此分析判斷進行逐個故障排查。

4.2 當架空線路某分支線1號桿后發生故障時

接地故障：支線10號、干線23號智能巡址儀發信息，干線1號、某分支1號桿故障指示器單相翻牌，經分析判斷為某支線10號桿后線路接地，拉開某支線1號桿斷路器進行巡線。

過流故障：支線10號、干線23號智能巡址儀發信息，干線1號、某分支1號桿故障指示器翻牌，某支線1號桿智能斷路器掉閘，經分析判斷某支線10號后線路故障，對某支線10號桿后線路進行巡線：若某分支線1號桿故障指示器翻牌，則為該支線1號桿后線路故障；若某分支線1號桿故障指示器未翻牌，則為該支線10號桿后線路故障。

速斷故障：支線10號、干線23號智能巡址儀發信息，干線1號、某分支1號桿故障指示器翻牌，出線開關、某支線1號桿、15號桿智能斷路器掉閘，經分析判斷為某支線10號桿后線路故障，對某支線10號桿后線路進行巡線：若某分支線1號桿故障指示器翻牌，則為該支線1號桿后線路故障；若某分支線1號桿故障指示器未翻牌，則為該支線10號桿后線路故障。

5 柱上開關保護定值計算方法

速斷保護的整定：柱上開關速斷保護的啟動電流小于變電站或上一級開關速斷保護的整定電流，應躲過本柱上開關所接后段線路變壓器的勵磁涌流，時限為0S。

過流保護的整定：柱上開關過流保護的啟動電流為開關電流互感器的一次額定電流，這取決于柱上開關互感器變比選擇，一次額定電流應大于開關安裝所接線路的實際最大電流，并取1.2-1.3的可靠系數，但應小于變電站出線線路的過流保護定值；時限設置，只有一級開關的設備為0.2S，有兩級開關的設置下級為0.2S，上級開關為0.4S，以此類推。

但結合實際線路運行情況，更有效設置斷路器定值，所有智能斷路器均采用三段式保護配置，現級段只投過流I段（速斷）保護，時限為0S。每臺智能斷路器過流定值為該斷路器至未端所帶配變總容量的1.5倍。

結合不同供電區域劃分情況，合理在10kV配電網布置安裝智能斷路器、智能尋址儀、故障指示器，將極大提高10kV配電網的智能化水平，不僅能縮短停電范圍，縮短故障搶修時間，減少故障巡線工作量，將為實現故障主動搶修提供方便，提升公司優質服務水平。