10kV斷路器的重合功能在農(nóng)村配網(wǎng)中的應(yīng)用探討

蘇健沛

摘 要：10kV農(nóng)村配網(wǎng)在整個電力系統(tǒng)中占據(jù)關(guān)鍵且重要的地位，斷路器是支持配網(wǎng)運(yùn)行不可或缺的電氣設(shè)備，影響著線路的安全運(yùn)轉(zhuǎn)、關(guān)系到電能供應(yīng)水平和質(zhì)量。然而，實(shí)際的斷路器設(shè)備工作中依然存在問題，需要積極地改進(jìn)與優(yōu)化。文章以10kV配網(wǎng)為例，分析了斷路器重合功能的實(shí)際運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：10kV斷路器；重合功能；農(nóng)村配網(wǎng)；應(yīng)用

電力系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到用戶的安全用電，配網(wǎng)能否安全運(yùn)轉(zhuǎn)也會極大地影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行水平，農(nóng)村配網(wǎng)在整個農(nóng)業(yè)地區(qū)發(fā)揮著關(guān)鍵的供電作用，斷路器作為配網(wǎng)線路中的關(guān)鍵設(shè)備，其能否正常運(yùn)行會影響整個電力系統(tǒng)的安全。斷路器自身的缺陷和問題會引發(fā)較大的故障，會影響電力運(yùn)行質(zhì)量，為了確保農(nóng)網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須明確斷路器運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，加大對其改造力度，發(fā)揮重合功能的關(guān)鍵作用。

1 斷路器的類別、特征與運(yùn)行原理

1.1 斷路器的類別

斷路器是整個電力系統(tǒng)內(nèi)部非常關(guān)鍵的開關(guān)裝置，發(fā)揮著極其關(guān)鍵而重要的作用，一方面可以有效地切合負(fù)載電流，另一方面能夠及時、高效、快捷地識別短路電流，從而切斷短路短路電流。斷路器能夠通過切斷電流來維護(hù)配網(wǎng)系統(tǒng)的安全，體現(xiàn)出了斷路器的斷流能力，如果線路電壓偏離額定數(shù)值，斷路電流也會對應(yīng)上升，會達(dá)到一個極限值。常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)下，斷路器能夠有效切斷負(fù)載電流，斷路器實(shí)際運(yùn)行過程中，能夠有效切斷短路電流。根據(jù)相數(shù)的數(shù)量，斷路器包括：三相斷路器、單相斷路器。根據(jù)滅弧介質(zhì)，斷路器包括：油斷路器、真空斷路器等。按照動作規(guī)律與規(guī)范，斷路器類型包括：跌落式斷路器、組合斷路器。

現(xiàn)階段，斷路器已經(jīng)走向真空化發(fā)展，其具有顯著的優(yōu)勢功能，例如：安全穩(wěn)定、斷開能力強(qiáng)、方便長時間使用等，真空斷路器處于電力系統(tǒng)中發(fā)揮優(yōu)勢功能。

1.2 液壓控制原理

液壓控制體現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢特征與功能，具體表現(xiàn)為：安全、簡單、穩(wěn)定、成本低、長期使用、便于維護(hù)等，對應(yīng)的不足與弱勢體現(xiàn)為：不能高速、準(zhǔn)確地發(fā)揮保護(hù)性能，不便于調(diào)整等。

1.3 電子控制斷路器

該斷路器的具體特征為：不需要串聯(lián)線圈，也可以省去液壓機(jī)構(gòu)，可以將電流互感器配置于斷路器套管，對應(yīng)來監(jiān)測得出過電流大小。當(dāng)配網(wǎng)線路中出現(xiàn)瞬間故障問題時，斷路器依然能夠憑借其特殊的電子記憶時間觀念來計(jì)數(shù)，再逐漸地把計(jì)數(shù)逐步進(jìn)行歸零。

1.4 跌落式斷路器

該斷路器在外形、尺寸方面同熔斷器十分類似，其中最顯著的差異體現(xiàn)在：跌落式斷路器的熔管一般被安裝于主回路內(nèi)部金屬載流管，其中設(shè)置了電路板，能夠發(fā)揮邏輯分析、數(shù)據(jù)記錄、控制等相關(guān)作用。當(dāng)供電線路或配網(wǎng)線路內(nèi)部電流上升為整定值，電路板就能發(fā)揮邏輯記錄功能，及時記錄下電流的通斷脈沖信號。

1.5 組合式斷路器

組合式斷路器一般涵蓋以下幾大部分，分別為：負(fù)荷開關(guān)、電源、邏輯控制器。實(shí)際使用過程中要采用分離式裝配的方法，通常將重合器配置于主干線路，分段器則對應(yīng)配置于各個分支線路。通常情況下，電源與斷路器能夠有效配合、彼此互動，相互通用。其中重合器和分段器二者之間最明顯的區(qū)別體現(xiàn)在：有著不同的邏輯控制功能。

2 斷路器的科學(xué)的選擇與使用要求

斷路器實(shí)際選擇過程中，要重點(diǎn)從以下方面進(jìn)行考慮：整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓要較大，超出斷路器的額定電壓值。同樣，斷路器的額定電流數(shù)值也要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，要超出線路負(fù)荷電流的最大極限值，同時，要留出一些空余度，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，例如：短路故障、接地故障時，要確保斷路器的熱穩(wěn)定值達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，要超出線路的最大短路電流。

斷路器實(shí)際使用過程中，必須確保不同設(shè)備間的有效配合，這其中必然存在一定的困難和挑戰(zhàn)，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注以下關(guān)鍵方面：（1）保護(hù)設(shè)備的啟動電流，要照顧到未出現(xiàn)故障問題的支線的負(fù)荷電流，會產(chǎn)生一定影響，二者之間具體的比值為：啟動電流應(yīng)該更大，高于支線路負(fù)荷電流的極限值，通常前者是后者的1.2-1.3倍。（2）記錄次數(shù)：記錄次數(shù)方面，同上級保護(hù)斷開次數(shù)相比，應(yīng)該更少，如果各個斷路器串聯(lián)進(jìn)行配置，具體的計(jì)數(shù)次數(shù)遞減規(guī)律為，自電源端向負(fù)荷端逐級遞減一次。（3）記憶時間：斷路器的記憶時間應(yīng)該較長，超出上級繼電保護(hù)動作的時間之和。其中電子式斷路器，其記憶時間能夠被科學(xué)、合理地調(diào)整，而且該斷路器不僅能夠發(fā)揮保護(hù)功能，也兼具額外的功能，具體包括：電流、電壓抑制，快速復(fù)位等，可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行靈活選擇，通過發(fā)揮抑制功能能夠?qū)崿F(xiàn)上下層保護(hù)間的有效配合。

3 線路保護(hù)配合與開斷設(shè)備動作要求

3.1 自動斷路器分閘

要想讓自動斷路器能夠分閘運(yùn)行，就需要達(dá)到以下條件：故障電流已經(jīng)在重合器的作用下，被切斷，配網(wǎng)線路沒有電壓存在，被切斷的線路中依然留有一部分較小的電流，但是其值在300毫安以下，途經(jīng)斷路器電流檢測設(shè)備的故障電流必須高出某一整定數(shù)值，斷路器所記錄下的過流次數(shù)也必須達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，上升至整定數(shù)值。

3.2 斷路器與重合器的有效配合

二者之間一般選擇串聯(lián)安裝，而且在位置方面有所要求，需要將斷路器設(shè)置于重合器的負(fù)荷端，這樣才能確保重合器有效發(fā)揮作用，也就是在斷路器保護(hù)范圍內(nèi)，能夠?qū)ψ钚〉亩搪饭收想娏靼l(fā)出保護(hù)動作。

同時，斷路器的啟動電流值也必須達(dá)到特定要求，應(yīng)該低于保護(hù)范圍內(nèi)兩相短路電流值，要想有效控制斷路器測試電流誤差的不良危害，斷路器電流檢測設(shè)備會自覺避開最大負(fù)荷電流，也就是說不會在此狀態(tài)下發(fā)生斷開動作，而且也能確保重合器同一狀態(tài)下同樣維持常態(tài)，不做出任何動作。

4 10kV斷路器重合功能在農(nóng)村配網(wǎng)中的應(yīng)用

4.1 實(shí)例介紹

在某農(nóng)業(yè)偏遠(yuǎn)地區(qū)，供電服務(wù)部門將具有重合功能的一套斷路設(shè)備（斷路器、分段器）配置于10kV配網(wǎng)線路中，然而從裝配之日起到正式運(yùn)行，斷路器卻沒能發(fā)揮作用，即使配網(wǎng)線路出現(xiàn)短路故障、接地故障、高負(fù)載故障的情況下，斷路器也未發(fā)揮切斷保護(hù)功能，取而代之的是站內(nèi)自動化保護(hù)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)，意味著斷路器出現(xiàn)了不合規(guī)范跳閘問題。各類技術(shù)工作者走向安裝斷路器的線路，進(jìn)行檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)分段器與重合器出現(xiàn)下面幾大問題：配網(wǎng)線路中缺少重合器，從而導(dǎo)致分段器無法發(fā)揮作用，而且分段器的動作計(jì)數(shù)值相對較小，導(dǎo)致重合器與分段器之間不能有效配合、同步動作，影響著各自功能的有效發(fā)揮。

4.2 改造措施

從上面的闡述與分析能可以看出，重合器動作電流較大，達(dá)到斷路器過電流的1.1倍，可以將此數(shù)值作為依據(jù)加以整定，未能超出速斷電流的0.8倍，對此可以改變分段器的具體位置，通過移動、改變分段器的定位，對應(yīng)的整定數(shù)值也將發(fā)生變化。

同時，根據(jù)變電站過電流的大小來對應(yīng)調(diào)整重合器，使其動作電流數(shù)值對應(yīng)做出整定，其動作時間更短，也就是確保其在過流保護(hù)范圍內(nèi)開始動作，這樣才能確保其功能與作用的有效發(fā)揮，同時，也必須經(jīng)常加強(qiáng)對重合器、斷路器等的整定、檢查、維修與驗(yàn)收。

5 結(jié)束語

10kV斷路器的重合功能在農(nóng)村配網(wǎng)中功能與作用的有效發(fā)揮，需要確保重合器與斷路器的有效配合，在雙方有效配合基礎(chǔ)上，還要加強(qiáng)現(xiàn)場檢查與校驗(yàn)，這樣才能確保雙方功能的有效發(fā)揮，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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