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引言：目前电力系统的10kv架空线路覆盖范围广阔，尤其是农网线路其分支线路多，事故跳闸率高，而在线路分支首端大多安装的是简易的线路柱上开关或分路丝具，这些柱上开关和分路丝具只能起到一个简单的分合闸作用，缺乏应有的过电流或速断保护，这些因素直接导致10kv架空线路供电可靠率低，远远低于市区的供电可靠性水平，对整个电力系统的供电可靠性指标完成造成了很大的影响。
关键词 10kv馈路 故障隔离 智能开关 运用
中图分类号：TL62文献标识码： A 文章编号：
针对架空馈线以自然延伸辐射型为主，主干线上带有多条分支线，分支线再延伸出多条小分支线，线路结构复杂的情况，而且分支线上的每一次永久或瞬时故障均会引起全条馈线停电，影响范围较大，因此传统的电压型馈线自动化模式已不能满足配网实际发展需求，目前需要探讨一种功能丰富、适合发展的馈线自动化化模式，这对10kv架空馈线的发展将起到重要作用。
安装用户分界开关（智能开关）是解决上述波及事故的理想设备，该设备安装于10kV架空配电线路的责任分界点处，可以实现自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障。确保非故障用户的用电安全。
一、ZW10K—12/630-20智能断路器（俗称看门狗）
看门狗由ZW10断路器本体和FDR-2控制器及附件构成整套装置。系额定电压10kV,三相交流50HZ的户外开关设备,广泛用于户外10kV架空线路，保护范围内(责任分界点内)发生故障时，断路器及时准确地将故障切除，确保非故障用户正常用电,減少停电范围,提高供电质量。
1、FDR-2控制器具备以下功能：
⑴、速断保护 ⑵、过流保护 ⑶、三次重合闸⑷、 事件记录 ⑸、涌流保护 ⑹、零序保护 ⑺、实时时钟 ⑻、重合闸后加速 ⑼、实时状态查询⑽、智能掌上电脑控制
2、FDR-2控制器具有以下特点
⑴、可带485/232通讯接口，或通过光纤、无线实现远距离监控；重合闸后加速功能：当开关重合于永久性故障时，会加速跳闸；
⑵、 遥控合闸加速跳闸，并且闭锁重合闸：用户检修线路后送电，如果忘记撤除接地刀闸，应该加速跳闸；
⑶、三次重合闸延时时间均可以调整；
⑷、跳合闸回路采用防误动设计，并具有防跳功能；
⑸、零序电流可以区分区内和区外故障；遥控分合闸采用了防止误动设计；
3、可对10kv配网线路系统内的故障作如下处理：
⑴、单相接地故障时先于变电站保护动作跳闸。
⑵、相间短路故障是一般先于变电站分界开关分闸。
二、分支线路首端安装智能开关：
与智能柱上断路器功能一致，配置了自动化控制器，具有保护功能，满足馈线自动化要求，保护动作整定时间与馈线出线断路器和主干线自动化分段断路器相互配合，可自动切除用户侧的相间短路和单相接地故障，不引起上一级线路跳闸。
三、馈线自动化智能控制器（FDR-2控制器）
馈线自动化智能控制器可与断路器、重合器、负荷开关连接，可设置多种控制参数，灵活使用多种通讯方式，使得柱上开关实现馈线自动化相关功能。控制器可选择配备多种保护功能，包括配置带时限的过流或速断保护、零序保护、电压时限型、电流时限型控制等模式。
目前我公司采用的是用带隔离刀闸的智能断路器将馈线分成若干区段，实现对馈线的分段监测、控制，同时应用线路分段故障隔离技术，使线路设备保护与变电站保护进行有效地配合。
四、本10kv馈路自动化配置配合的基本原则
一是对运行中的10kv馈路进行快速地故障定位、故障隔离、非故障区域供电恢复，最大限度地减少故障引起的停电范围、缩短故障恢复时间；二是对配电网正常运行状态进行监控。要减少故障引起的停电范围，就必须使线路合理分段，故障时只跳开靠近故障区域的下游开关，使开关动作引起的停电范围最小。另外，在进行故障隔离和供电恢复的过程中，尽量使开关不做不必要的动作，以减少开关动作次数，延长开关的使用寿命。
基于此原则，结合我公司安装运用以来的运行经验和线路跳闸情况的特点，实现10kv馈路自动化过程中配置的配合要求如下：
（1）减少变电站出线开关跳闸馈线出线开关跳闸将影响整条馈线的全部供电区域，停电影响范围最大。10kv馈路发生相间短路或单相接地故障时，应通过增设分段智能断路器的方法，尽可能在出线开关跳闸之前有效隔离故障区域，减少出线开关动作次数。
（2）提高变电站出线开关重合成功率在10 kV 架空线路装设智能开关的线路投入二次重合闸，满足实施馈线自动化的基本要求。10kv馈路出线开关跳闸后应依靠智能开关自动切除永久性故障区域，最终使得重合闸成功，缩小故障引起的停电范围，从而大大提高重合闸成功率，减少故障跳闸次数（重合闸不成功）。10 kV 馈路故障跳闸率是反映配网运行管理水平的重要指标，降低此项指标意义非常重大。
（3）减少靠近电源侧的开关动作次数靠近电源侧越近的开关，其跳闸引起的停电范围也越大，应尽量使靠近电源侧的开关少动作。
（4）自动隔离用户侧单相接地故障由于10 kV 配网是中性点小电阻接地系统，单相接地故障频繁引起馈线出线开关零序保护动作，因此采取有效措施避免单相接地故障所引起的跳闸，在用户出门处设置用户分界负荷开关自动切除单相接地故障。
（5）控制单元灵活采用多种通信方式，我公司采用的是无线通信方式。将告警信号上传至后台，缩短运行人员的故障查找时间。
以上为本馈线自动化方案配置配合的基本原则。
五、结束语
该方案的总体特点如下：
（1）设置主干线分段智能开关将主干线分为两段，如果第二段发生故障主干线分段智能开关自动切除避免出现开关跳闸，与传统馈线比减少了50%出线跳闸，缩小了停电范围，延长了出线断路器的寿命，在维修服务等方面带来的经济效益更大。
（2）只有永久性故障发生在出线开关与第一个分段智能开关之间才会导致出现开关重合不成功，其余区域将得到迅速隔离，跳闸后重合成功，出线开关重合成功率大幅提高到90%以上。
（3）分段智能开关具有分闸闭锁功能，减少恢复供电时逐级合闸时间，用户负荷开关的应用有效隔离用户侧单相接地故障，减少用户出门事故，缩短了隔离时间。
（4）无需通讯手段就可隔离故障，若配合无线通讯功能可以实现远程监控开关状态、故障信号，实现故障的快速定位。同时可以实时采集监控馈线潮流和开关信息。
目前我公司现运行的10kv配电电网广泛使用这一解决方案，前期运行效果良好，很好提高了10kv馈路供电的电的可靠性，缩短了停电时间，并通过无线的GPRS 传输能快速定位故障位置并显示故障信息，方便了事故分析和查找时间，大大减少了调度、无人职守站值班员和线路抢修修人员的数量及其劳动强度，达到了减员增效的目的。
关键词 10kv馈路 故障隔离 智能开关 运用
中图分类号：TL62文献标识码： A 文章编号：
针对架空馈线以自然延伸辐射型为主，主干线上带有多条分支线，分支线再延伸出多条小分支线，线路结构复杂的情况，而且分支线上的每一次永久或瞬时故障均会引起全条馈线停电，影响范围较大，因此传统的电压型馈线自动化模式已不能满足配网实际发展需求，目前需要探讨一种功能丰富、适合发展的馈线自动化化模式，这对10kv架空馈线的发展将起到重要作用。
安装用户分界开关（智能开关）是解决上述波及事故的理想设备，该设备安装于10kV架空配电线路的责任分界点处，可以实现自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障。确保非故障用户的用电安全。
一、ZW10K—12/630-20智能断路器（俗称看门狗）
看门狗由ZW10断路器本体和FDR-2控制器及附件构成整套装置。系额定电压10kV,三相交流50HZ的户外开关设备,广泛用于户外10kV架空线路，保护范围内(责任分界点内)发生故障时，断路器及时准确地将故障切除，确保非故障用户正常用电,減少停电范围,提高供电质量。
1、FDR-2控制器具备以下功能：
⑴、速断保护 ⑵、过流保护 ⑶、三次重合闸⑷、 事件记录 ⑸、涌流保护 ⑹、零序保护 ⑺、实时时钟 ⑻、重合闸后加速 ⑼、实时状态查询⑽、智能掌上电脑控制
2、FDR-2控制器具有以下特点
⑴、可带485/232通讯接口，或通过光纤、无线实现远距离监控；重合闸后加速功能：当开关重合于永久性故障时，会加速跳闸；
⑵、 遥控合闸加速跳闸，并且闭锁重合闸：用户检修线路后送电，如果忘记撤除接地刀闸，应该加速跳闸；
⑶、三次重合闸延时时间均可以调整；
⑷、跳合闸回路采用防误动设计，并具有防跳功能；
⑸、零序电流可以区分区内和区外故障；遥控分合闸采用了防止误动设计；
3、可对10kv配网线路系统内的故障作如下处理：
⑴、单相接地故障时先于变电站保护动作跳闸。
⑵、相间短路故障是一般先于变电站分界开关分闸。
二、分支线路首端安装智能开关：
与智能柱上断路器功能一致，配置了自动化控制器，具有保护功能，满足馈线自动化要求，保护动作整定时间与馈线出线断路器和主干线自动化分段断路器相互配合，可自动切除用户侧的相间短路和单相接地故障，不引起上一级线路跳闸。
三、馈线自动化智能控制器（FDR-2控制器）
馈线自动化智能控制器可与断路器、重合器、负荷开关连接，可设置多种控制参数，灵活使用多种通讯方式，使得柱上开关实现馈线自动化相关功能。控制器可选择配备多种保护功能，包括配置带时限的过流或速断保护、零序保护、电压时限型、电流时限型控制等模式。
目前我公司采用的是用带隔离刀闸的智能断路器将馈线分成若干区段，实现对馈线的分段监测、控制，同时应用线路分段故障隔离技术，使线路设备保护与变电站保护进行有效地配合。
四、本10kv馈路自动化配置配合的基本原则
一是对运行中的10kv馈路进行快速地故障定位、故障隔离、非故障区域供电恢复，最大限度地减少故障引起的停电范围、缩短故障恢复时间；二是对配电网正常运行状态进行监控。要减少故障引起的停电范围，就必须使线路合理分段，故障时只跳开靠近故障区域的下游开关，使开关动作引起的停电范围最小。另外，在进行故障隔离和供电恢复的过程中，尽量使开关不做不必要的动作，以减少开关动作次数，延长开关的使用寿命。
基于此原则，结合我公司安装运用以来的运行经验和线路跳闸情况的特点，实现10kv馈路自动化过程中配置的配合要求如下：
（1）减少变电站出线开关跳闸馈线出线开关跳闸将影响整条馈线的全部供电区域，停电影响范围最大。10kv馈路发生相间短路或单相接地故障时，应通过增设分段智能断路器的方法，尽可能在出线开关跳闸之前有效隔离故障区域，减少出线开关动作次数。
（2）提高变电站出线开关重合成功率在10 kV 架空线路装设智能开关的线路投入二次重合闸，满足实施馈线自动化的基本要求。10kv馈路出线开关跳闸后应依靠智能开关自动切除永久性故障区域，最终使得重合闸成功，缩小故障引起的停电范围，从而大大提高重合闸成功率，减少故障跳闸次数（重合闸不成功）。10 kV 馈路故障跳闸率是反映配网运行管理水平的重要指标，降低此项指标意义非常重大。
（3）减少靠近电源侧的开关动作次数靠近电源侧越近的开关，其跳闸引起的停电范围也越大，应尽量使靠近电源侧的开关少动作。
（4）自动隔离用户侧单相接地故障由于10 kV 配网是中性点小电阻接地系统，单相接地故障频繁引起馈线出线开关零序保护动作，因此采取有效措施避免单相接地故障所引起的跳闸，在用户出门处设置用户分界负荷开关自动切除单相接地故障。
（5）控制单元灵活采用多种通信方式，我公司采用的是无线通信方式。将告警信号上传至后台，缩短运行人员的故障查找时间。
以上为本馈线自动化方案配置配合的基本原则。
五、结束语
该方案的总体特点如下：
（1）设置主干线分段智能开关将主干线分为两段，如果第二段发生故障主干线分段智能开关自动切除避免出现开关跳闸，与传统馈线比减少了50%出线跳闸，缩小了停电范围，延长了出线断路器的寿命，在维修服务等方面带来的经济效益更大。
（2）只有永久性故障发生在出线开关与第一个分段智能开关之间才会导致出现开关重合不成功，其余区域将得到迅速隔离，跳闸后重合成功，出线开关重合成功率大幅提高到90%以上。
（3）分段智能开关具有分闸闭锁功能，减少恢复供电时逐级合闸时间，用户负荷开关的应用有效隔离用户侧单相接地故障，减少用户出门事故，缩短了隔离时间。
（4）无需通讯手段就可隔离故障，若配合无线通讯功能可以实现远程监控开关状态、故障信号，实现故障的快速定位。同时可以实时采集监控馈线潮流和开关信息。
目前我公司现运行的10kv配电电网广泛使用这一解决方案，前期运行效果良好，很好提高了10kv馈路供电的电的可靠性，缩短了停电时间，并通过无线的GPRS 传输能快速定位故障位置并显示故障信息，方便了事故分析和查找时间，大大减少了调度、无人职守站值班员和线路抢修修人员的数量及其劳动强度，达到了减员增效的目的。