（国网四川省电力公司天府新区供电公司 四川省成都市 610000）
0引言
配电自动化作为现代化配电网管理体系中的重要组成部分，是实现智能配电网的必要条件，是提高供电可靠性和运行管理水平的有效手段。配电自动化的建设已成为当前我国配电网发展的重点。在国家“十三五”规划中明确提出了未来五年我国配电自动化建设的目标，可以预期配电行业即将迎来一个新的投资的高潮。配网故障指示器作为一种基本型“二遥”终端，虽不如 “三遥”终端功能强大，但有造价低廉、安装方便简单、不需要改造一次设备等优点，使其在配电自动化建设大潮中占有重要地位。
1、配网故障指示器的应用前景
（1）配网故障指示器的应用区域
根据国家电网公司《配电网规划设计技术导则（Q／GDW_1738-2012）》（以下简称“技术导则”）依据行政级别或规划水平年的负荷密度不同，将供电区域划分为A+、A、B、C、D、E六类。各供电企业应供电区域等级制定合理的配电自动化方案，因地制宜、分步实施。A+、A类供电区域可采用集中式或智能分布式配电自动化系统，以具备网络重构和自愈能力，B、C类供电区域可采用集中式或就地型重合器式配电自动化系统，D类供电区域配电自动化可根据实际需求采用就地型重合器式或故障指示器方式，E类供电区域馈线自动化可采用故障指示器方式。
表2 供电区域划分表
注1：σ为供电区域的负荷密度（MW/km2）。
注2：供电区域面积一般不小于5 km2。
注3：计算负荷密度时，应扣除110（66）kV专线负荷，以及高山、戈壁、水域、森林等无效供电面积。
在终端信息采集形式方面，《技术导则》建议：对关键性节点，如主干线联络开关、必要的分段开关或支路开关、开关站、环网柜等，应配置“三遥”（遥测、遥信、遥控）终端；对一般性节点，如支路开关、末端站室等，应配置“两遥”（遥测、遥信）配电自动化终端，对末端分支、用户搭接处应配置分界开关或故障指示器。
由此可见，在未来配电自动化建设中配网故障指示器将广泛应用于以下方面：
① 应用于农村配网线路的配电自动化改造。对于广大D、E类供电区域及一般C类区域，因其供电可靠性要求相对较低，配电自动化改造资金有限，采用以配网故障指示器为核心的简易配电自动化改造模式最为适合。
② 应用于城市配网中配电自动化不能完全覆盖的末端支路。配电自动化系统虽然能够快速定位并隔离故障区段，但不能定位区段内故障点位置，通过在区段内部署就地型故障指示器能有效配合现场故障查找，提高故障定位精度，缩短故障点查找时间。
③ 应用于客户产权设备搭界点。公用配网线路上客户产权设备众多。客户设备普遍存在运行工况差，维护水平低，台帐资料缺失等问题，部分客户发生故障后为了逃避责任，不配合故障查找甚至故意隐藏故障点位置。因此，在产权分界点部署故障指示器，能够准确发现故障电流来源，并可将故障指示器动作情况作为责任判定的依据。
④ 应用于隐蔽设备前后。在配网实际应用中，部分故障没有明显故障特征或者故障点十分隐蔽，造成线路反复跳闸。通过在上述设备前后部署故障指示器可以有效指示设备内部故障，从而极大提高故障排查的针对性，缩短故障排查时间。
（2）配网故障指示器的应用前景
2015年7月，国家能源局发布《配电网建设改造行动计划（2015-2020年）》中规划：到2020年，我国中心城市（区）供电可靠率达到99.99%以上，用户年均停电时间不超过1小时；城镇地区供电可靠率应达到99.88%以上，用户年均停电时间不超过10小时；城农网10千伏配电线路的配电自动化整体覆盖率将达到90%。
国家电网公司按照“主站一体化、终端和通信差异化”的原则，全面推进配电自动化建设。建设标准主要有：
表3 配电自动化系统建设标准
按照国网公司规划：2019年将实现A类及以上区域配电自动化覆盖率100%，B、C类区域不低于95%，D类区域不低于85%。2020年实现《配电网建设改造行动计划（2015—2020年）》的目标。
为了完成“十三五”行动计划目标，提升配电自动化覆盖率。各地市供电公司在大部分配网线路的配电自动化改造将采用以配网故障指示器为核心的“简易模式”。
基于配网故障指示器的“简易模式”拥有造价低廉、安装方便简单、无需改造一次设备的优势，因此，可以预见：未来五年电网企业将大量采购并部署配网故障指示器，配网故障指示器应用前景广阔。
2、当前配网故障指示器在应用中存在的主要问题
（1）故障指示器动作可靠性有待提高
当前应用的配网故障指示器一般采用简易TA或罗氏线圈感知线路电流突变。虽具有电流测量范围宽、响应速度快、使用安全、便于安装等优点，但是容易受邻相或邻线干扰，可能造成故障指示器误动，因此有必要从硬件结构以及故障检测算法方面着手改进故障指示器的抗干扰性能，提高故障指示器的动作可靠性。
（2）故障指示器单相接地故障检测准确性不高
当前，架空线故障指示器实现单相接地故障检测手段分为有源检测与无源检测。有源法检测单相接地的准确性相对较高，但需要对一次设备进行改造，加装脉冲源，成本高，且存在一定安全隐患。无源检测手段准确性较低，实际应用效果并不理想，不仅无法满足准确定位单相接地故障的要求，还经常造成故障指示器误动作。
（3）故障指示器供电不稳定
故障指示器的取电问题一直是制约其性能发展的瓶颈。目前故障指示器普遍采用电流互感器取电或太阳能取电并辅以锂电池供电的模式，对于架空型故障指示器而言，互感器取电与太阳能取电均不够稳定，而锂电池寿命有限，电池更换非常麻烦，这也是许多人诟病故障指示器之处。
3、配网故障指示器发展方向
（1）新一代智能故障指示器功能强大
针对配网故障指示器的广泛应用，目前国网公司正制定《配电线路故障在线监测终端技术规范》。按照新技术规范要求，新一代智能故障指示器将能够对线路电气量进行精确测量，使故障指示器能够实现实时“遥测”功能，能够实现故障信号录波功能，同步合成故障零序电流，从而实现10千伏配网单相接地故障的精确定位。
（2）传统故障指示器依然有广泛应用空间
未来故障指示器将呈现差异化发展，一方面新型智能故障指示器，将向测量更精确，功能更强大的方向继续发展。另一方面传统故障指示器也并不会被淘汰。现场抢修人员仍然需要依靠传统故障指示器才能快速定位故障。因此传统故障指示器将向质量更可靠、成本更低廉、适合大量部署的方向继续发展。
（3）后期运维外包将成为厂家业务增长亮点
目前，各供电企业多面临结构化缺员问题。面对数量众多、分布广泛的配网自动化终端的调试、维护显得力不从心，供电企业将更多选择外包运维业务。因此配网故障指示器厂家若拥有较强的设备运维团队，为供电企业提供良好运维服务将会大受欢迎。运维业务外包服务也将成为厂家的盈利亮点，甚至超过设备销售本身。
论文作者:张劲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
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