摘要：随着人民生活水平不断提高，社会经济的日益增长，提升10kV配电线路稳定输送、减少停电时间则显得尤为重要，提高10kV配电线路自动化水平不失为一个有效措施。10kV配电线路自动化水平高的架空线路可以快速切除故障，快速恢复无故障区域供电，减少停电范围；有效缩小故障检测范围，减少故障检修时间，在交通不便地区更显得尤为重要。
关键词：排除故障；级差保护；“电压-时间”逻辑；“电压-电流”逻辑
1 10kV配电线路存在问题
当线路某一处发生故障时，常常会造成整条线路停电，且故障位置无法判定，对于动则15公里以上线路的农网地区来说，排除故障位置的时间常常会占到停电时间的一半以上，尽管运维人员在某些故障高发区域安装分段、分界断路器，但对于平均在15公里以上的线路来说，故障排除工作量仍然是一个大工作量，且在排除故障点之前，整条线路仍处于停电状态，倘若故障点并非位于经常出现故障的位置，检修时间更是不断拉长；对于城网地区来说，尽管交通便利、线路供电半径大部分均在10km以内，相同的停电时间，其造成的直接经济损失远非农网地区可以比拟。故配电线路自动化配置是势在必行的一种技术手段。
2 自动化设备的优势
2.1 智能型故障指示器优势
对于电缆线路及架空线路建设的智能型故障指示器具备以下功能优势：
（1）可安装在电力线路上，能够检测电流（和电压）、判断是否有故障电流流过安装点，并就地显示和通过网络传输故障指示信号。
（2）包括短路故障和单相接地指示信号故障。指示信号可以是翻牌指示或（和）闪灯指示，闪光间隔不大于5秒钟，而且可以输出无线编码信号。
（3）应具有延时自动复位（手动复位）的功能；自动复位时间可由用户指定，出厂前设定，短路故障指示器默认是24小时，接地、面板故障指示器默认是24小时。所有类型指示器返回时间误差不大于±10%。
（4）采用微功耗设计。
（5）短路故障检测灵敏度：自动适应负荷电流和变电站出线保护定值（速段/过流大于150A，延时时间小于3S，重合间隔大于0.2S），整定值可设。接地故障检测灵敏度：零序电流大于1.1倍整定值应可靠动作，整定值可设。
2.2 电压型或电流电压混合型负荷开关的优势
应用电压型负荷开关，即电压-时间型就地重合器方式的负荷开关成套设备的突出功能；
1）设备安装于架空线路上，具有遥测、遥信、遥控的功能，能检测线路电压、线路电流；
2）设备具有数据通信功能，光纤通信模块能与监控主站进行通信，实现故障信息上报、和线路设备信息的实时上送。
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3）开关在分闸且无闭锁状态时，当其电源侧来电，延时合闸，延时值可设定；当延时时间内失压，则设置反向闭锁；当延时时间内检测到受电侧瞬时电压，则设置正向闭锁，开关不关合；
4）开关合闸确认时间内（可设定），若检测到线路失压，则设置合闸闭锁；
5）线路失压时，若开关电流值未超出及分断能力，则开关自动分闸；
6）当开关自动分闸且设置闭锁后，线路从其闭锁侧再来电时，开关不会延时自动关合；
7）线路正常时，设备可接收监控主站下发的分合闸命令，并执行开关分合闸，也可进行就地控制操作和开关操作杆手动操作实现开关分合闸；
8）设备具有装置自检功能，装置异常状态下，可上送异常信息并闭锁其控制输出；
9）设备具有参数设置功能，可就地或远方设定或更改其工作模式和控制参数。
3针对不同地区加入电气自动化的解决方案
3.1 中心城区电缆网：
（1）主干节点主进线开关，配置“电压-时间”负荷开关，与变电站出线开关重合闸配合判断并隔离故障。主干节点上的开关柜，配置电缆型故障指示器。
（2）分支线馈出开关，配置“电压-电流”负荷开关。当分支层线路出现故障时，故障线路所属的馈出开关根据过流信号触发启动，同时变电站10千伏出线跳闸，切断故障电流；故障线路馈出开关再根据线路无压无流的状态自动脱扣，从而自动隔离故障段线路；一定延时后，主干层逐级延时合闸，恢复非故障段线路供电。
（3）对于B类供电区现有电缆线路、C类供电区域现有及新建的10kV电缆线路的环网柜，选择关键分段点，线路联络点、大支线处配置带远传功能的故障指示器。
3.2城镇地区-架空网：
（1）线路主联络开关、关键分段开关配置“电压-时间”型负荷开关，与变电站出线开关重合闸配合判断并隔离故障。故障率较高的分支线配置“电压-电流”负荷开关，确保主干线的供电可靠性。按照线路故障发生率配置一定数量的二遥故障指示器，采集故障信息及分支线运行负荷。
（2）主干层：采用“电压-时间”逻辑。当线路出现故障时，变电站10千伏出线跳闸，切断故障电流，通过逐级延时合闸送电，判断故障段位置并发出闭锁信号，从而自动隔离故障段线路，并恢复非故障段线路供电。
（3）分支层：采用“电压-电流”逻辑。当分支层线路出现故障时，故障线路所属的馈出开关根据过流信号触发启动，同时变电站10千伏出线跳闸，切断故障电流；故障线路馈出开关再根据线路无压无流的状态自动脱扣，从而自动隔离故障段线路；一定延时后，主干层逐级延时合闸，恢复非故障段线路供电。
3.3农村地区-架空网：
（1）主干线路中段加装1台断路器，配合增加一级电流速断保护和零序保护，缩小故障停电范围、减少故障停电时间；故障率较高的大分支线配置“电压-电流”负荷开关，故障率较高的小分支线配置智能跌落分段器，确保主干线的供电可靠性。按照线路故障发生率配置一定数量的二遥故障指示器，采集故障信息及分支线运行负荷。
（2）主干层：采用级差保护。合理设定变电站10千伏出线断路器、主干线分段断路器的速断保护动作时间级差，当线路后段出现故障时，分段断路器优先于变电站10千伏出线跳闸，切断故障电流，自动隔离故障段线路。
（3）分支层：采用“电压-电流”逻辑。当分支层线路出现故障时，故障线路所属的馈出开关根据过流信号触发启动，同时，变电站10千伏出线断路器或者主干线分段断路器保护跳闸，切断故障电流；故障线路馈出开关再根据线路无压无流的状态自动脱扣，从而自动隔离故障段线路；一定延时后，主干层断路器延时合闸，恢复非故障段线路供电。
结束语
综上所述，提高配电线路自动化率，有利于提高线路的稳定、安全运行，对减小故障范围，减少停电时间具有重要作用。对促进民生、经济稳步增长具有十分重要的意义。
参考文献：
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论文作者:王萍
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/23
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