重合器
电力小知识
重合器是用于配电网自动化的一种智能化开关设备,它能够检测故障电流、在给定时间内断开故障电流,是一种自具控制(即本身具备故障电流检测和操作顺序控制与执行功能,无需提供附加继电保护和操作装置)及保护功能的高压开关设备;它能够自动检测通过重合器主回路的电流,故障时按反时限保护自动开断故障电流,并依照预定的延时和顺序进行多次地重合。
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重合器分类
按相分类——单相和三相
两者动作原理相似,使用时根据配电网结构不同而进行选择,对于三相中性点不接地系统,一般不宜采用单相重合器,否则造成非三相运行;单相重合器主要用于中性点直接接地系统,允许电气设备作为单相运行。
按结构分类——整体式和分布式
整体式是指重合器中的断路器本体与其控制部分是密不可分的。整体式重合器采用高压(10kV)操动机构,可用于户外10kV电杆上,无需另外的操作电源,直接由所控制的10kV路供给;但因为采用高压合闸线圈,对绝缘水平要求高,有时会因绝缘水平难以保证导致线圈发热,匝间绝缘损坏,造成重合器爆炸的事故。
分布式是指重合器采用积木式结构,例如本体、操动机构、控制电路是分开的3个部分。分布式重合器采用低电压(220V)操作机构,这样避免了高压电源进行调试的复杂性和危险性,安装、检修都较为方便。
按灭弧介质分类——油、真空、SF6
油重合器出现最早,运行历史最长,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。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。
按控制方式分类——液压控制、电子控制
液压控制有单液压系统和双液压系统两种。液压控制的主要优点是简单、可靠、经济、耐用,不受电磁的干扰,这些优点对于农村电网和距离配电站较远的设备很有用。液压控制的缺点是保护特性无法做到足够稳定、精确和快速,选择范围窄,受温度影响较大,特性调整不方便等。
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,其优点是价格便宜,元器件耐用,维修简单;其缺点是体积大,功能少,捕件多,选择范围窄,调整不便,可靠性较差。以集成电路为基础的微机控制于20世纪80年代初应用于重合器,其典型产品为英国的ESR型和PMR型重合器。重合器控制所用微机为单片机,其主要优点是体积小,功能强,重合器的分闸电流、重合次数、操作顺序、分闸时延、重合间隔、复位时间等特性的整定,都可以简单地在控制箱上通过控制面板整定,使用极为方便,这对改善保护配合,提高供电可靠性,提高运行自动化程度意义很大。
02
重合器优点
重合器是一种自动化程度很高的设备,在开断性能上类似断路器,但又增加了多次重合闸功能,可以配合真空断路器及SF6断路器来使用,能够判断故障性质,自动动作。在保护控制特性方面,自身能完成故障检测,判断电流性质、执行开合功能,具有自动功能和保护控制功能,无须附加其他操作装置。它特别适合于农村简易化变电所馈出开关,以及线路上安装,实施重合器与重合器、重合器与分段器配合动作,在线路发生故障时,可自动多次开断和重合控制,从而能显著提高供电可靠性。
与传统的断路器相比较
在短路电流开断等功能上,重合器具有断路器的全部功能。
重合器比断路器增加了保护控制系统。
重合器具有故障检测,操作顺序选择,开断和重合特性调整功能,具有独立完整的特性,而断路器要另外增加控制系统来配合动作。
重合器可以安装在户内外,断路器一般只能在变电所室内安装。
重合器的相间故障开断都采用反时限特性,以便与熔断器的安一秒特性相配合。
配电网中使用重合器的优点
自备操作电源,不受线路停电与否的影响。
代替了馈电柜,施工工期短,减少占地,节省了变电所整体投资。
缩短故障时的停电范围,提高了供电可靠性。
自动化程度高,维护工作量小。
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