重合器分段器在配电网中的应用

电力18讯：    作者：马志远

　　10kV配电网多为辐射性树状式供电。这种供电方式一且在某一点出现线路故障，如何在最短的时间内完成对故障区段的定位、隔离和恢复健全线路的供电，达到国家电力公司提出的可靠性99.96%的目标，是摆在我们面前的一项迫切任务。

1　性能介绍

　　(1)重合器：重合器是可按照预先确定的分断和重合顺序，在电路中自行开断和重合操作，并在其后自动复位或闭锁的本体控制设备。预置了多条I-t曲线，其中有一条快速和多条慢速动作曲线。实际动作时，重合器按快速动作曲线和整定的一条慢速动作曲线进行多次分、合操作。典型操作为"四分三合"，并根据前后配台，可整定为"一快三慢"或"二快二慢"。

　　(2)分段器：分段器由切除负荷的灭弧室和隔离刀闸及控制器组成。分段器配合重合器使用，在达到整定次数或延时分闸时间后在无电流下自动分闸和复位，但不具备Ｉ-t特性。一般安装在10kV配电网的分支点或规定的分段点，和安装在电源侧的重合器串联运行。根据对故障判定采样的参数不同，分段器可分为"电压-时间式"和"过电流脉冲计数式"。过电流脉冲记数式分段器的控制器也具有躲涌流措施。

　　(3)重合器与分段器的配合：重合器与"过电流脉冲计数式"分段器配合时，主要是分段器应选择合适的启动电流值，防止少记或误记。所以，在配合上，重合器必须能检测到并能动作于分段器保护范围内的最小故障电流。此外，分段器的记忆次数至少必须比后备保护闭锁前的分闸次数少一次，而记数的记忆时间(或延时分闸时间)必须大于重合器累积故障开断的时间。

　　重合器与"电压-时间式"分段器的配合主要是重合器的重合时间间隔和各分段器延时合、分闸的时间之间的巧妙配合。

　　当分段器保护范围内的线路出现过流或短路永久性故障时，其控制器可记忆后备保护开断故障电流的次数(或在后备保护开断故障电流后延时分闸)，并在达到整定的记忆次数时(或达到延时分闸时间后)，分段器在故障电流开断0.1s后自动分闸闭锁，隔离故障线路，使重合器成功重合于其它非故障线路。若是瞬时性故障，重合器经几次重合成功，此时重合器的开断次数(或累积开断故障的时间)尚未达到分段器的控制器整定分闸次数(或延时分闸时间)，则分段器的控制器在记忆时间后自动复位，清除以上记数。

2　主要应用

　　用于配电网络应用于辐射性树状配电网。根据辐射性树状配电网的结构特点，宜采用"过电流脉冲计数式"分段器配合重合器进行故障的定位、隔离和恢复非故障线路的供电。如图1。



　　(1)假定永久性故障发生在A处，当故障电流大于FD1和CH1的最小启动电流时，CH1动作，FD1对CH1的动作次数进行计数，当达到FD1的整定次数时，在故障电流被CH1切除0.1s后，FD1由于控制器发出命令而自动分闸，将故障线路分离出去，CH1再次重合则成功。

若FD1记忆CH1的动作的次数未达到整定次数时，故障已消除，则FD1在预先整定的复位时间内自动复位，FD1仍处于合闸状态。

　　(2)假定永久性故障发生在B点，由于设定FD4的启动值小于CH2的启动电流值，而CH2的启动电流值小于CH1的启动电流值，CH2的重合时间间隔小于CH1的重合时间间隔，CH1检测到故障电流后整定的动作时间比CH2延迟一些，则CH2动作，由FD4记忆CH2的动作次数，在达到整定次数时，在故障电流被CH2切除0.1s后，FD4控制器发出分闸命令而自动分闸，将FD4以后的故障线路分离出去。

　　若FD4记忆CH2的动作次数未达到其整定次数时故障已消除，则FD4在预先整定的复位时间内自动复，FD4仍处于合闸状态。