河南平高团体有限公司曹成功苑金海曾其武王焕

我国农村及边远地域配电网的特点是，电力负荷涣散，负荷密度小，配电线路较长，还有很长的分支线路。是以，在20世纪90年月末起头的农村电网改造、升级进程中，采用了一种经济实用的配电网馈线自动化方案，即哄骗重合器和分段器等智能化开关装备，经由过程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：哄骗重合器自己切断故障电流，实现故障就地隔离；无需通讯手段，哄骗重合器屡次重合和庇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、高频旌旗灯号及强磁场的抗干扰能力强，靠得住性高；增加通讯装备即可轻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、高压开关柜等装备，省往了年夜建设投资，节省占地面积1/3左右，并年夜年夜缩短了施工周期。

经过近十年的起劲，该种配电网自动化方案的推行运用已有了不小的进展。好比，某公司的重合器2004年仅在陕西延安四周小型油田的销售额就到达了3000多万元。可见在农村及边远地域的配电网自动化中，重合器的需求长短常年夜的。然而，由于种种主观的和客观的缘由，在相当一部门农村地域的配电网中，该自动化方案还有待进一步推行。为了进一步推行以重合器的运用为特点的配电网自动化方案，提高广年夜农村及边远地域的供电靠得住性，本文拟对今朝市场上各类重合器的结构、性能进行分析、比力，以增加对重合器这类配电网自动化装备的熟悉，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

重合器是一种能够依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庇护功能的高压开关装备。它可以自动检测经由过程重合器主回路的电流，当判定是故障电流后，延续一定的时间，按按时限或反时限庇护特征自动断开故障电流，并凭据要求屡次自动地重合，向线路恢复供电。假设故障是瞬时性的，重合重视合后线路恢复正常供电；假设故障是性的，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（通常是3次）后，确认线路为性故障，则自动闭锁，不再对故障线路送电，直至工钱破除故障后，重新将重合器合闸闭锁消除，恢复正常状态。

重合器一般由本体、机构和控制三部门组成。

1.1本体部门

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

1.1.1灭弧介

按灭弧介分为有油，真空和SF6三类重合器。油重合器均为多油式，泛起早，运行历史长。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错误谬误：因油属非自恢复尽缘介，故其维护较频仍，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年月用于重合器设计，典型产物为美国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。真空灭弧室的点是开断寿命长，无需检修，无火灾危险。到了20世纪90年月后期，随着真空泡制造技术的飞速成长，真空重合器已慢慢成为国内外重合器市场上的主流产物。

SF6重合器是将干燥的SF6气体充进密闭的开关本体中，作为开关装备的尽缘和灭弧介。SF6气体具有极好的尽缘和灭弧性能，但其分化物具有一定的毒性，其自己也是“温室效应”的主要身分，假设泄漏将会对人和情况造成一定的损害，是以应做好开关箱体的密封和SF6气体的收受接管、处置工作。该种重合器主要是在原有SF6断路器根蒂根基上开发的，如国内的：CHL-12、LCW-10和CHW-10等型号的产物。

1.1.2进出线套管

进出线套管按外尽缘方式可分为三类。

一类是瓷套管，用高强度瓷套管作为三相导体的相间尽缘和对地尽缘。它使用普遍，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划分浇装起来，作为导体的相间尽缘和对地尽缘。它尽缘性能越，为众多用户和制造商所青睐，但价格要高一些。

三类是硅橡胶复合尽缘套管，使用环氧玻璃布管和硅橡胶将三相导体划分包裹起来，作为导体的相间尽缘和对地尽缘。该套管连系了环氧玻璃布管强的尽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

凭据使用情况条件，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。

1.2机构部门

操念头构是重合器的饬令执行部件，它从控制部门接收到的操作指令，实现重合器的分闸和重合闸操作，主要包括机构、分闸装配和合闸装配。

1.2.1机构的分类

机构有电磁机构、弹簧机构和永磁机构三种。电磁机构由于体积年夜，操作噪音年夜而很少采用。今朝年夜部门重合器采用的都是弹簧机构。但近年来，国内外各年夜公司纷纷推出采用永磁机构的产物，其主要特点是体积小、重轻、动作靠得住等。比力典型的有ABB的OVR型真空重合器，施耐德公司的U系列自动重合器，国内的有ZCW32M-12、AB-3S-12和CHZ-12等型式的重合器。

1.2.2合闸装配

合闸装配按所需电压分为两种。

一种是高压合闸，指重合器经由过程自身的高压合闸线圈，直接从10kV进线处获取所需的能，这类合闸方式不需要用户提供额外的合闸电源，是以使用起来十分利便。进口的重合器有些是采用高压合闸的，如ESR型、PMR型和KFE型重合器；而国产的基本没有采用高压合闸的，由于高压合闸线圈的制造存在着诸多的坚苦。另外一种是低压合闸，指由低压电源（AC/DC220～380V）或蓄电池和充电电容提供给合闸线圈能。相比而言，其点是重合器在合闸时所遭到的机械冲击有所减小，产物的使用寿命有所提高；而错误谬误则是需要用户提供外接电源（也可经由过程加装TV，从线路上收集工作电源，但这类电源的靠得住性不高）或蓄电池和合闸充放电电路。典型的有特瑞德公司的OSM/TEL27-12.5型重合器，其分合闸线圈均是由充电电容提供能的。

1.2.3分闸装配

分闸装配按能耗分为两种。

分闸装配按能耗分为高能耗分闸和低能耗分闸。高能耗分闸是指需要110～220V电压才能完成的分闸操作；低能耗分闸是指分闸电压在10～80V左右就能完成的分闸操作。相比之下，低能耗分闸有以下益处：分闸所需能小，分闸靠得住，机构所受冲击减小，使用寿命延长了；但同时对产物的电子器件和电路的设计制造提出了更高的要求，成本也响应地提高了。

1.3控制部门

重合器的控制部门主要有操作、控制电源和控制装配组成，它是重合器的“年夜脑”，重合器的各类功能设置和指令都要由它发出。

1.3.1自备电源和外接电源

操作、控制电源按其来历分，有自备电源和外接电源。

自备电源是指从重合器的10kV进线处或自带的蓄电池获取所需的能。它有两种形式，一种是由（自备的）用变压器将10kV电源降压后提供给分合闸及其控制装配；另外一种是合闸能直接来自10kV高电压，而分闸能则由一个储能电容器提供，或分合闸能都由电容器提供。采用自备电源的重合器被普遍运用在没法引进外来电源的配电线路上。

外接电源是指直接从电站内端子箱引进的低压控制电源。采用外接电源的重合器一般使用在变电站内。

1.3.2控制装配

控制装配按控制方式分，有液压控制和电子控制两种。

液压控制有单液压系统和双液压系统两种。单液压的灭弧、尽缘、操作计数、计时采用统一种油；双液压的灭弧、尽缘、操作计数采用一般变压器油，而慢速操作中的计时采用一种非凡的航空油，其粘滞性较稳定，被密闭于一封锁系统中。前者用于早期的单相重合器和小容三相重合器；后者多用于较年夜容的三相多油重合器。液压控制的主要点是简单、靠得住、经济、耐用，这些点对于农村电网和距离配电站较远的装备很有用。液压控制的错误谬误，是庇护特征没法做到足够稳定、切确和快速，选择范围窄，调整也不利便等。

电子控制有分立元件电路和集成电路两种。分立式电子电路与集成电路相比，其点是价格廉价，元件耐用，维修简单；其错误谬误是体积年夜，功能少，插件多，选择范围窄，调整未便，靠得住性较差。以集成电路为根蒂根基的微机控制于20世纪80年月初运用于重合器，其典型产物为英国的ESR型和PMR型重合器。重合器控制所用微机为单片机，其主要点是体积小，功能强。重合器的分闸电流、重合次数、操作顺序、分闸时延、重合距离、复位时间等特征的整定，都可以简单地在控制箱上经由过程控制面板整定，使用极为利便，这对改善庇护配合，提高供电靠得住性，提高运行自动化水平意义很年夜。

2重合器选用时应注重的几个问题

2.1额定电流和小分闸电流的选择

重合器的额定电流应斟酌久远成长中可能泛起的年夜负荷电流。电流互感器的一次额定电流应不年夜于重合器的额定电流。一般电子式控制器的小分闸电流可以在25％～225范围内调整。其小分闸电流整定，也应斟酌“冷负荷”的冲击电流，所以凡是以高峰负载电流的2.5倍作为重合器的小分闸电流值。

2.2额定短路开断电流的选择

重合器的额定短路开断电流应年夜于或等于所安装地址的年夜短路电流。一般选用8～12.5kA比力合适。重合器在开断实验中的功率因数不得年夜于安装地址短路时的功率因数。

2.3尽缘水平的选择

选择重合器时，其额定电压应年夜于所在系统的额定电压；同时其尽缘水安然平静抗高频干扰电压水平，应与所在系统相顺应。

2.4结构型式的选择

凭据使用处所等客观条件的分歧，可参考上文内容对重合器分歧的部门选用响应的结构型式。对于远离电站的配电线路，宜选用自备电源的重合器，而电站内则可选用需要外接控制电源的重合器。同时，重合器与配电线路上其它电力装备的配合问题，也应在斟酌范围之内。

2.5品牌的选择

今朝，国产重合器的设计制造水平虽然还不能跨越进口重合器，但在性价比上仍是据有相当势，也加倍适合我国农村电网的现实情况。另外，牵扯到售后服务及技术沟通等方面，国内的生产厂家一般都能在尽短的时间内给用户一个知足的回答。