來(lái)源：高壓開關(guān)網(wǎng)

摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、用電量不斷增加的同時(shí)，客戶對(duì)供電的可靠性及供電質(zhì)量提出了更高的要求；10kV柱上開關(guān)電器在配網(wǎng)中分段和支線的合理應(yīng)用，為提高供電可靠性立下了汗馬功勞。但是由于我國(guó)各地區(qū)發(fā)展極不平衡，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與布局日趨復(fù)雜，各種技術(shù)水平的開關(guān)設(shè)備有著不同的應(yīng)用。  

1　前言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、用電量不斷增加的同時(shí)，客戶對(duì)供電的可靠性及供電質(zhì)量提出了更高的要求；10kV柱上開關(guān)電器在配網(wǎng)中分段和支線的合理應(yīng)用，為提高供電可靠性立下了汗馬功勞。但是由于我國(guó)各地區(qū)發(fā)展極不平衡，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與布局日趨復(fù)雜，各種技術(shù)水平的開關(guān)設(shè)備有著不同的應(yīng)用。

2　10kV柱上開關(guān)電器的分類

按滅弧介質(zhì)區(qū)分，經(jīng)歷了壓縮空氣、磁吹、產(chǎn)氣材料、油、SF6、真空幾個(gè)代表性的階段。

20世紀(jì)50年代的多油斷路器，由于三相觸頭同室，其滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)均為絕緣油，開斷容量在1250A以下，開斷故障電流時(shí)存在爆炸危險(xiǎn)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，已逐漸淘汰油斷路器。

SF6斷路器和真空斷路器是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)品，90年代在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用，成為取代油斷路器的主導(dǎo)產(chǎn)品。其開斷電流在16kA及以上，開斷短路電流次數(shù)多達(dá)30次，可10～20年免維護(hù)。同時(shí)已具有加裝電動(dòng)操作和控制器實(shí)現(xiàn)智能化和"三遙"功能。

3　10kV柱上開關(guān)電器在線路上的應(yīng)用

(1)　斷路器。出現(xiàn)故障電流后按照整定電流和時(shí)間跳閘，一般配備電磁感應(yīng)線圈和脫扣聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，既能開斷，又能關(guān)合短路電流的斷路器，開斷故障電流能力較高，作為保護(hù)線路用。但因配網(wǎng)斷路器保護(hù)配合時(shí)間短，經(jīng)常存在越級(jí)跳閘的弊端。

(2)　重合器。有電流型重合器和電壓型重合器兩種。反應(yīng)故障電流跳閘后能重合的，稱電流型重合器，這種重合器既做保護(hù)跳閘用，又能實(shí)現(xiàn)一至三次重合閘。將故障段從最后一段開始逐一淘汰，直到判別到故障段，因需多次重合故障電流，對(duì)電網(wǎng)沖擊較大，同時(shí)分段越多，需重合的次數(shù)越多，時(shí)間越長(zhǎng)，故分段一般不宜超過(guò)3段。適用于分支線和輻射型線路。

另一種重合器在線路失壓跳閘，來(lái)電后延時(shí)后重合閘，稱為電壓型重合器。變電所內(nèi)出線斷路器需兩次重合配合完成故障隔離與恢復(fù)供電，其中第一次重合為判別故障段，依據(jù)各分段點(diǎn)開關(guān)合閘的數(shù)量確定故障段并將故障段兩側(cè)開關(guān)閉鎖隔離故障，第二次重合為恢復(fù)非故障段的供電，整路饋線僅重合一次故障電流，完成故障隔離與恢復(fù)供電時(shí)間較長(zhǎng)。因過(guò)流速斷保護(hù)需靠變電所饋線斷路器完成而不適用于長(zhǎng)線路，隨著系統(tǒng)容量的增大，此矛盾已逐步消除。適用于輻射型或環(huán)網(wǎng)型的短線路，實(shí)現(xiàn)初級(jí)自動(dòng)化。

(3)　分段器。能記錄故障電流脈沖次數(shù)，在無(wú)電壓無(wú)電流時(shí)當(dāng)故障電流次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值就自動(dòng)分閘閉鎖，構(gòu)成電流脈沖計(jì)數(shù)型分段器。分段器大多與重合器配合使用，自動(dòng)完成預(yù)期的分合及閉鎖操作，具有檢測(cè)與控制操動(dòng)能力。

(4)　負(fù)荷開關(guān)。該開關(guān)僅在無(wú)電壓無(wú)電流時(shí)才能斷開，但可以關(guān)合故障電流，開斷額定負(fù)荷電流，其主要作為線路的分段。因造價(jià)低在集中式的配電自動(dòng)化中采用。

根據(jù)手動(dòng)運(yùn)行、電動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)運(yùn)行、智能運(yùn)行模式等不同的運(yùn)行與控制方式，可以實(shí)現(xiàn)就地控制、分布控制、集中控制方式"三遙"功能的饋線自動(dòng)化。

4　10kV柱上斷路器在饋線自動(dòng)化中的應(yīng)用

饋線自動(dòng)化即自動(dòng)實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的定位、故障的隔離、非故障區(qū)段的供電恢復(fù)。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，柱上斷路器必需具備電動(dòng)操作，電流、電壓檢測(cè)。一般的說(shuō)，饋線自動(dòng)化包括架空饋線自動(dòng)化和電纜饋線自動(dòng)化，架空饋線自動(dòng)化又有以下幾種運(yùn)行模式：
 
模式一，就地控制方式。重合器、分段器，依據(jù)電流、電壓、故障電流次數(shù)等按照預(yù)設(shè)的條件實(shí)現(xiàn)故障隔離和恢復(fù)供電。

模式二，分布智能控制方式。FTU監(jiān)控終端+斷路器(重合器)，在一定區(qū)域內(nèi)的斷路器實(shí)現(xiàn)故障隔離和恢復(fù)供電，但需建設(shè)該區(qū)域內(nèi)斷路器之間的通道。

模式三，集中遠(yuǎn)方控制方式。配調(diào)中心站+FTU監(jiān)控終端+負(fù)荷開關(guān)，由控制中心(分中心)判斷故障、隔離故障、恢復(fù)供電，但需建設(shè)通信通道和控制中心(分中心)，投資較高。

(1)　模式一的特點(diǎn)是不需要通訊手段，利用重合器的重合及動(dòng)作時(shí)限配合來(lái)實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)隔離、自動(dòng)恢復(fù)供電。其缺點(diǎn)是若分段越多，隔離故障、轉(zhuǎn)移負(fù)荷時(shí)間越長(zhǎng)。這種模式自動(dòng)化程度較低，適用于饋線自動(dòng)化的初級(jí)階段。電流型重合器還會(huì)出現(xiàn)頻繁跳閘、重合現(xiàn)象，對(duì)線路用電設(shè)備沖擊較大，恢復(fù)供電時(shí)間較長(zhǎng)。

(2)　模式二要求柱上斷路器具有電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，F(xiàn)TU監(jiān)控終端將檢測(cè)到的電流、電壓信號(hào)，斷路器狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行比較處理，通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，F(xiàn)TU把故障后斷路器狀態(tài)及記錄信息傳送到臨近斷路器的FTU，識(shí)別出故障區(qū)段