重合器与分段器在配网自动化中的应用

摘要：配网自动化的一个重要工作就是配电线路自动化。当配电线路出现故障时，要进行快速判断，排除故障段，保证非故障段的正常运行，减少停电范围。重合器与跌落式分段器配合使用可以有效的隔离故障区段95％以上，既提高了供电的可靠性又提高了社会和经济效益，为配网自动化打下坚实的基础。

关键词：重合器　分段器　配网自动化 应用

重合器是用于配电网自动化的一种智能化开关设备，它本身具有控制及保护功能。它能检测故障电流并能够按照预定的开断和重合顺序在交流线路中自动进行开断和重合操作，并在其后自动复位和闭锁。重合器可按预先整定的动作顺序进行多次分、合的循环操作，一般有4次的快、慢组合的分闸、合闸。重合器具有定时限及反时限两种保护。

重合器有电流-时间型和电压-时间型两种。反映故障电流跳闸后能重合的称为电流-时间型。这种重合器既做保护跳闸用，又能实现1～3次重合闸。电压-时间型重合器是线路失压分闸，来电后延时重合闸。电压-时间型重合器多用在环网中，作为联络重合器。

分段器是配电网中用来隔离故障线路区段的自动开关设备，它一般与重合器或断路器或熔断器相配合，串联于重合器与断路器的负荷侧，在无电压或无电流情况下自动分闸。分段器按识别故障的原理不同，可分为"过流脉冲计数型"(电流一时间》型和"电压-时间型"两大类。电流-时间型分段器通常与前级开关设备（重合器或断路器）配合使用，它不能开断短路电流，但具有"记忆"前级开关设备开断故障电流动作次数的能力。电压-时间型重合式分段器是凭借加压或失压的时间长短来控制其动作，失压后分闸，加压后合闸或闭锁。

1　重合器与分段器在辐射网中的应用

重合器与分段器配合根据用户负荷，配电线路的不同结构有不同的组合。图1以辐射网为例，说明电流-时间型重合器与跌落式过流脉冲计数型分段器在线路出现故障时的动作过程。

图1　重合器与分段器在辐射网中的应用

图1中变电所出口短路电流为1400A，设S_j=100MVA,Uj=10.5kV,L₁段导线为LGJ-95，线路长为4km，变压器总的电抗标幺值为0.91×10^-3；L₂段导线为LGJ-70，线路长为2km，变压器总的电抗标幺值为0.735×10^-3；L₅段导线为LGJ-50，线路长为3.5km，变压器总的电抗标幺值为0.16×10^-3。根据以上参数，得出该线路各点的最大及最小短路电流值及各分支线路的额定电流。L₅段末梢短路电流最大值为819A，最小值为709A；L₂段末梢短路电流最大值为1068A，最小值为925A。变电所出口的额定电流为307.2A，L₂段线路出口额定电流为50A，L₅段线路出口额定电流为108.6A。

图中所选两台重合器的t-I特性曲线见图2，A曲线的纵坐标表示的是实际动作时间的最大值，而慢速特性曲线按故障通流时间平均值作为纵坐标绘制，一般误差不大于±10％，横坐标为最小脱扣整定电流的倍数，曲线的起点对应最小动作电流值和动作时间。IRM₁为变电所内重合器，OSM₁为户外重合器，均为电流-时间型。IRM₁整定为一快三慢（1A3C），启动电流设定为400A。OSM₁整定为二快二慢（2A2B），启动电流设定为200A。重合器的启动电流值一般设定为额定电流的1.3～1.6倍，且启动电流必须躲过励磁涌流。重合间隔时间均为2s。F₁、F₃、F₄、F₅为计数次数

图2　重合器t－I特性曲线

为2次4分段器，F₂为计数资数为3资助的分段器。

如果D₁处发生短路故障，短路电流最小值为709A，达到重合器的启动电流值。若为瞬时性故障，由图2所示，变电所出口重合器IRM₁及线路重合器OSM₁均按快曲线（