10kV智能断路器、智能寻址仪、故障指示器如何在配电网中配合安装使用

翟跃东 石磊

国网山西省电力公司和顺县供电公司 山西 晋中 032700

摘 要：柱上智能断路器（带保护的高压断路器）在10KV配网中起着极其重要的作用，通过它实现10KV配网线路的合理分段，同时可作为线路短路故障时的保护单元，以期达到通过柱上开关有效切断本级故障，以保证故障不越级，不破坏主干线及上级系统的稳定运行为目的；智能寻址仪可以对线路三相电流进行实施监测，当根据某相发生故障后，智能寻址仪指示灯闪同时将信息发送到后台系统，后台系统可以将短信分发至运维人员手机上；故障指示器对线路故障电流进行实时监测，当故障发生后，指示灯会闪，便于运维人员查找故障范围。如何合理配合安装以上三种设备将大大提升10KV配网供电可靠性，同时将大大减少巡线查找故障的工作量。

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关键词 ：智能断路器；智能寻址仪；故障指示；配电网

本文根据《山西省电力公司配电网建设改造样板工程建设方案》的整体建设规划要求，同时结合晋中市各县、市配网实际运行状况，对中压配电网架10kV配电线路分段安装智能断路器位置、定值设置、智能寻址仪、故障指示器进行了具体明确。本文主要规范10KV配网线路杆上开关安装位置选择及定值设置、智能寻址仪及故障指示器安装位置选择，以期达到通过柱上开关有效切断本级故障，以保证故障不越级，不破坏主干线及上级系统的稳定运行；智能寻址仪及故障指示器辅助巡线查找故障缩短停电时间的目的，同时确保配网的安全、稳定、可靠运行。

1 总述

1.1 适用范围

本文根据供电区域划分范围，针对不同供电区域，不同供电方式，对智能断路器安装位置选择、定值设定、智能寻址仪、故障指示器提出了相应指导意见及方法。

本文适用于各相关供电区域10kV配电网智能寻址仪、故障指示器、智能断路器安装位置选择、定值设定。

1.2 供电区域定义

A+区域定义：适用于供电区负荷密度σ≥30MW/km2的区域。

A区域定义：适用于供电区负荷密度15MW/km2≤σ<30MW/km2区域。

B区域定义：适用于供电区负荷密度6 MW/km2≤σ<15MW/km2区域。

C区域定义：适用于供电区负荷密度1MW/km2≤σ<6MW/km2区域。

D区域定义：适用于供电区负荷密度0.1 MW/km2≤σ<1MW/km2区域。

1.3 智能断路器、智能寻址仪、故障指示器安装位置基本总则

智能断路器：10kV配电线路主干线、农村部分支线起始杆（分支线之和长度大于6km，支线跨越林区）；

智能寻址仪：10kV架空线路主干线、支线起始杆、10kV电缆分接箱；

故障指示器：电缆出线第一基杆塔、分支线起始杆。

2 智能断路器安装位置确定

2.1 供电区域划分为A域的配电线路智能断路器安装原则

结合B域配电线路网架结构特点，智能断路器安装位置选择按照以下标准进行：

线路主干线分3-5段，并合理布置每段搭接配电变压器容量在3000-4000kVA。

2.2 供电区域划分为B域的配电线路智能断路器安装原则

结合B域配电线路网架结构特点，智能断路器安装位置选择按照以下标准进行：

线路主干线分3-5段，并合理布置每段搭接配电变压器容量在3000-4000kVA。

2.3 供电区域划分为C域内的配电线路智能断路器安装原则

结合C域配电线路网架结构特点，智能断路器安装位置选择按照以下标准进行：

线路主干线分3-5段，并合理布置每段搭接配电变压器容量在3000-4000kVA。

2.4 供电区域划分为D域内的配电线路智能断路器安装原则

结合D域配电线路网架结构特点，智能断路器安装位置选择按照以下标准进行：

线路主干线分3-5段，每段主干线长度不小于6km或每段搭接配电变压器容量在3000-4000kVA;支线长度大于6km，支线起始杆加装智能断路器；支线跨越林区，支线起始杆加装智能断路器。

3 智能寻址仪、故障指示器安装位置确定

3.1 在变电站出口第一基杆塔上安装一组故障指示器，这样可以判明故障是否由线路原因造成，还是由变电站出线电缆故障造成的。

3.2 对于C域配电线路支线（未加装智能断路器）起始杆加装智能寻址仪,分支线加装故障指示器。

3.3 对于D域配电线路支线与分支线长度之和小于6km时，在支线起始杆加装智能寻址器；支线与分支线长度之和大于6km时，在支线中间杆处加装智能巡址仪进行分段；分支线加装故障指示器。

3.4 在B、C、D域配电线路安装非智能断路器时，在断路器电源侧加装智能巡检仪。

3.5 缆化线路在电缆分接箱内，各分支电缆头安装电缆型智能寻址仪。

4 故障判断方法

以某10kV线路15号杆、32号杆安装智能管路器；1号杆、架空线路某分支线1号杆安装故障指示器；23号杆、10号杆、某支线10号杆安装智能寻址仪为例，进行故障判断。

4.1当架空线路40号杆后发生故障时

接地故障：40号、23号智能巡址仪发信息，1号故障指示器单相翻牌，经分析判断40号杆后线路接地，拉开15号杆断路器进行巡线。

过流故障：40号、23号智能巡址仪发信息，1号故障指示器翻牌，32号杆智能断路器掉闸，经分析判断40号杆后线路故障，对40号杆后线路进行巡线；若23号智能巡址仪发信息，32号杆智能断路出线开关、15号杆智能断路器掉闸，经分析判断23号杆至32号杆线路故障，对23号杆至32号杆线路进行巡线；若1号故障指示器翻牌，出线开关、15号杆智能断路器掉闸，经分析判断15号杆至23号杆后线路故障，对该段线路进行巡线。

主干线路故障以此分析判断进行逐个故障排查。

4.2 当架空线路某分支线1号杆后发生故障时

接地故障：支线10号、干线23号智能巡址仪发信息，干线1号、某分支1号杆故障指示器单相翻牌，经分析判断为某支线10号杆后线路接地，拉开某支线1号杆断路器进行巡线。

过流故障：支线10号、干线23号智能巡址仪发信息，干线1号、某分支1号杆故障指示器翻牌，某支线1号杆智能断路器掉闸，经分析判断某支线10号后线路故障，对某支线10号杆后线路进行巡线：若某分支线1号杆故障指示器翻牌，则为该支线1号杆后线路故障；若某分支线1号杆故障指示器未翻牌，则为该支线10号杆后线路故障。

速断故障：支线10号、干线23号智能巡址仪发信息，干线1号、某分支1号杆故障指示器翻牌，出线开关、某支线1号杆、15号杆智能断路器掉闸，经分析判断为某支线10号杆后线路故障，对某支线10号杆后线路进行巡线：若某分支线1号杆故障指示器翻牌，则为该支线1号杆后线路故障；若某分支线1号杆故障指示器未翻牌，则为该支线10号杆后线路故障。

5 柱上开关保护定值计算方法

速断保护的整定:柱上开关速断保护的启动电流小于变电站或上一级开关速断保护的整定电流，应躲过本柱上开关所接后段线路变压器的励磁涌流，时限为0S。

过流保护的整定:柱上开关过流保护的启动电流为开关电流互感器的一次额定电流，这取决于柱上开关互感器变比选择，一次额定电流应大于开关安装所接线路的实际最大电流，并取1.2-1.3的可靠系数，但应小于变电站出线线路的过流保护定值;时限设置，只有一级开关的设备为0.2S，有两级开关的设置下级为0.2S，上级开关为0.4S,以此类推。

但结合实际线路运行情况，更有效设置断路器定值，所有智能断路器均采用三段式保护配置，现级段只投过流I段（速断）保护，时限为0S。每台智能断路器过流定值为该断路器至未端所带配变总容量的1.5倍。

结合不同供电区域划分情况，合理在10kV配电网布置安装智能断路器、智能寻址仪、故障指示器，将极大提高10kV配电网的智能化水平，不仅能缩短停电范围，缩短故障抢修时间，减少故障巡线工作量，将为实现故障主动抢修提供方便，提升公司优质服务水平。