重合器结构、性能与选用

电力18讯：    
河南平高集团有限公司  曹胜利 苑金海 曾其武 王焕

我国农村及边远地区配电网的特点是，电力负荷分散，负荷密度小，配电线路较长，还有很长的分支线路。因此，在20世纪90年代末开始的农村电网改造、升级过程中，采用了一种经济实用的配电网馈线自动化方案，即利用重合器和分段器等智能化开关设备，通过它们之间的相互配合，实现故障的就地自动隔离和恢复供电。其主要特点是：利用重合器本身切断故障电流，实现故障就地隔离；无需通信手段，利用重合器多次重合以及保护动作时间的相互配合，实现故障的自动定位、隔离和恢复供电；对过电压、雷电、高频信号及强磁场的抗干扰能力强，可靠性高；增加通信设备即可容易地升级到更高一级的配电网自动化模式，使配电网自动化分步进行；由于重合器和分段器一般装在户外的电线杆上，简化了传统变电所的接线方式，取消了控制室、高压配电室、继保盘、电源柜、高压开关柜等设备，省去了大量建设投资，节省占地面积1/3左右，并大大缩短了施工周期。

经过近十年的努力，该种配电网自动化方案的推广应用已经有了不小的进展。比如，某公司的重合器2004年仅在陕西延安附近小型油田的销售额就达到了3000多万元。可见在农村及边远地区的配电网自动化中，重合器的需求量是非常大的。然而，由于种种主观的和客观的原因，在相当一部分农村地区的配电网中，该自动化方案还有待进一步推广。为了进一步推广以重合器的应用为特点的配电网自动化方案，提高广大农村及边远地区的供电可靠性，本文拟对目前市场上各种重合器的结构、性能进行分析、比较，以增加对重合器这种配电网自动化设备的认识，进而为重合器的选用提供一些参考。

1　重合器的结构及性能

重合器是一种能够按照预先整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，并在其后自动复位或闭锁的具有自具控制和保护功能的高压开关设备。它可以自动检测通过重合器主回路的电流，当判定是故障电流后，持续一定的时间，按定时限或反时限保护特性自动断开故障电流，并根据要求多次自动地重合，向线路恢复供电。如果故障是瞬时性的，重合器重合后线路恢复正常供电；如果故障是永久性的，重合器就按预先整定的操作顺序进行动作，在完成预先整定的重合次数（一般为3次）后，确认线路为永久性故障，则自动闭锁，不再对故障线路送电，直至人为排除故障后，重新将重合器合闸闭锁解除，恢复正常状态。

重合器一般由本体、机构和控制三部分组成。

1.1 本体部分

本体的主要功能就是完成重合器的分断和重合任务，它主要包括灭弧室、进出线套管和外壳三部分。

1.1.1 灭弧介质

按灭弧介质分为有油，真空和SF6三类重合器。油重合器均为多油式，出现最早，运行历史最长。其灭弧室结构有单断口和双断口两种，一般采用液压控制。油重合器有两个固有缺点：因油属非自恢复绝缘介质，故其维护较频繁，至少3年需换油、检修一次；有火灾危险。现在来看其技术相对落后，国内已基本淘汰。

真空灭弧室于20世纪60年代用于重合器设计，典型产品为美国Cooper公司的KFE型重合器。它将真空泡置于“油箱”中，以便用于户外。真空灭弧室的优点是开断寿命长，无需检修，无火灾危险。到了20世纪90年代后期，随着真空泡制造技术的飞速发展，真空重合器已逐步成为国内外重合器市场上的主流产品。

SF6重合器是将干燥的SF6气体充入密闭的开关本体中，作为开关设备的绝缘和灭弧介质。SF6气体具有极好的绝缘和灭弧性能，但其分解物具有一定的毒性，其本身也是“温室效应”的主要因素之一，如果泄漏将会对人和环境造成一定的损害，因此应做好开关箱体的密封和SF6气体的回收、处理工作。该种重合器主要是在原有SF6断路器基础上开发的，如国内的：CHL-12、LCW-10和CHW-10等型号的产品。

1.1.2 进出线套管

进出线套管按外绝缘方式可分为三类。

一类是瓷套管，用高强度瓷套管作为三相导体的相间绝缘和对地绝缘。它使用广泛，价格低廉，寿命较长。

二类是环氧树脂固封套管，用户外环氧树脂将三相导体分别浇装起来，作为导体的相间绝缘和对地绝缘。它绝缘性能优越，为众多用户和制造商所青睐，但价格要高一些。

三类是硅橡胶复合绝缘套管，使用环氧玻璃布管和硅橡胶将三相导体分别包裹起来，作为导体的相间绝缘和对地绝缘。该套管结合了环氧玻璃布管强的绝缘性能和硅橡胶好的防水性能，但比瓷套管轻。

1.1.3 重合器的外壳

根据使用环境条件，可采用钢板、不锈钢板或铝板等焊接或拼装而成。选用好的材料，可以提高重合器的防腐能力和外观质量。

1.2 机构部分

操动机构是重合器的命令执行部件，它从控制部分接收到的操作指令，实现重合器的分闸和重合闸操作，主要包括机构、分闸装置和合闸装置。

1.2.1 机构的分类

机构有电磁机构、弹