基于10kV斷路器的重合功能在農村配網中的應用

摘要：文章通過現場問題分析，介紹了具備重合功能的斷路器（分段器）的原理，重點總結出10kV斷路器的重合功能（重合器與分段器）選型與配備原則以及動作電流與延時時間的配合，探討出10kV斷路器的重合功能在農村配電網中的具體應用。

關鍵詞：10kV斷路器；重合器；分段器；農村配網；選型配置

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）28-0098-03

1 問題描述

某供電局所轄某供電所在兩條10kV配電線路上安裝有具備重合功能的10kV斷路器與分段器，此套設備從安裝投入運行后的一年多時間里，分段器基本未動作過。當線路發生短路或者過電流故障時，都是變電站內的綜合自動化保護裝置動作，將故障切除，即重合器與分段器沒有發揮出應有的作用，發生了越級跳閘（現場重合器與分段器以及斷路器安裝詳細信息見表1）。供電局組織相關技術人員到達現場進行現場勘驗，發現重合器與分段器存在以下三點不恰當：723線路沒有安裝重合器，因此，723線路上安裝的分段器不會動作；重合器與分段器的動作計數值小，容易造成分段器的電流檢測元件經常動作，致使分段器電流檢測環節的元件損壞；重合器與分段器動作次數配合不合理。

2 常見分段器的分類與特點

2.1 分段器分類

按相數分為單相、三相；按滅弧介質分為油、真空、SF6氣體；按動作原理分為跌落式分段器、組合式分段器等。

2.2 液壓控制原理

液壓控制方式具有簡單可靠、經濟耐用以及維修方便等特點，同時也存在保護特性無法實現快速精確、調整不太方便、選擇范圍比較窄的缺點。

2.3 電子控制原理

電子控制分段器的特點是省略串聯的線圈和用于計數的液壓機構，過電流數值是通過分段器的套管上安裝的電流互感器檢測。若線路是瞬時故障，分段器的電子記憶時間將在記憶時間范圍內保持其計數，而后緩慢將計數清零。

2.4 跌落式分段器動作原理

外部形狀比較，跌落式分段器與熔斷器沒有多大區別，不同的是分段器的“熔管”是設置在主回路中的金屬載流管。載流管配有具備邏輯、記數和控制等功能的電路板。如供配電線路中的電流達到整定值，邏輯電路記錄并保持住這個電流的通-斷脈沖信號，同時保持時間為25秒（設定值）。如果上級

斷路器的重合動作成功后，分段器將不動作。

2.5 組合式分段器原理

此類分段器主要是由斷路器（負荷開關）、電源裝置和邏輯控制器三部分組成，現場進行分離安裝，一般在線路主干上安裝一臺重合器，各條分支線路上通常情況下均需安裝一臺分段器。斷路器（負荷開關）與電源裝置一般通用，重合器與分段器最大的區別在于邏輯控制器部分，更改了邏輯控制器的內部電路后，可以實現重合器與分段器間的功能互換。

3 分段器的選用要求與原則

3.1 分段器選用要求

選用分段器時必須考慮以下條件：系統的最高工作電壓必須大于等于分段器的額定電壓值；額定電流應大于線路的最大負荷電流，并留有一定裕度；當線路發生短路故障時，分段器的熱穩定值必須大于安裝處的最大短路電流，并且其動穩定與熱穩定時

間必須大于上級斷路器保護動作的開斷時間。

3.2 分段器使用要求

分段器在使用中，各個保護裝置之間的配合是一項比較困難的工作，因此，在使用中分段器的保護配合應注意以下問題：裝置的啟動電流：考慮非故障分支線路負荷電流的影響，分段器的啟動電流為本分支線路最大負荷電流的1.2～1.3倍進行整定為宜；記錄次數：記錄次數需要比上級保護的開斷次數至少少一次，當多臺分段器的布置方式為串聯安裝，從電源側向負荷側，分段器的計數次數依次應減少一次；記憶時間：分段器的正常有效記憶時間必須大于上級繼電保護動作的總累積時間。

電子控制分段器的記憶時間可以進行調節與選擇。為了提高保護性能，電子控制分段器同時還具有部分附加功能，供現場應用選擇。主要附加功能有快速復位、電壓抑制與電流抑制功能。保護如需進行上下級配合，應充分利用這些抑制功能實現理想化配合。

4 線路保護配合與開斷設備動作要求

4.1 自動分段器分閘動作條件

重合器已經將故障電流切斷，線路已經失壓，線路殘余電流數值小于300mA；流過分段器電流檢測裝置的故障電流大于整定數值，同時，分段器的記錄過流次數達到設定值。

在同時滿足上述條件下，自動分段器才能自動分閘。

4.2 分段器與重合器配合要求

重合器與分段器的安裝方式必須是串聯，并且分段器必須裝設在重合器的負荷側；重合器能動作于分段器保護范圍內的最小短路故障電流；分段器設定的起動電流值必須小于其保護范圍內的最小運行方式下的兩相短路電流；為消除分段器的測試電流誤差的影響，分段器的電流檢測裝置不會在最大負荷電流下做動作準備，同時還應滿足重合器在最大負荷電流下不動作。

5 現場具體改善方案

基于以上分析得出結論：重合器的動作電流為變電站出口斷路器過電流整定值1.1～1.2倍進行整定，并不高于速斷電流的0.8倍；將分段器的安裝位置進行移動，具體安裝方案見表2；整定數值做如下改動：重合器的動作電流數值按照變電站過流數值進行整定，動作時間小于過流保護的動作時間，重合器整定時間可以選擇為0秒（變電站內綜合自動化保護裝置的過流三段的整定時間是0.5秒）；定期對重合器與分段器進行定期校驗。

6 結語

以上分析只是理論分析的結果，此分析的結果可能與現場復雜的各種復雜情況存在一定的偏差。因此，重合器與分段器的良好應用還應該經過現場的校驗，通過不斷總結提高，才能真正發揮出重合器與分段器最理想的作用。

參考文獻

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作者簡介：裴凌云（1974-），男，內蒙古赤峰人，內蒙古赤峰市松山區農電局生產技術部主任，工程師，研究方向：電力系統生產技術。

（責任編輯：周 瓊）