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10kV断路器的重合功能在农村配网中的应用探讨

2016-05-14苏健沛

科技创新与应用 2016年6期
关键词:重合分段断路器

苏健沛

摘 要:10kV农村配网在整个电力系统中占据关键且重要的地位,断路器是支持配网运行不可或缺的电气设备,影响着线路的安全运转、关系到电能供应水平和质量。然而,实际的断路器设备工作中依然存在问题,需要积极地改进与优化。文章以10kV配网为例,分析了断路器重合功能的实际运用。

关键词:10kV断路器;重合功能;农村配网;应用

电力系统的安全运转关系到用户的安全用电,配网能否安全运转也会极大地影响电力系统的运行水平,农村配网在整个农业地区发挥着关键的供电作用,断路器作为配网线路中的关键设备,其能否正常运行会影响整个电力系统的安全。断路器自身的缺陷和问题会引发较大的故障,会影响电力运行质量,为了确保农网的安全、稳定运转,就必须明确断路器运行中出现的问题,加大对其改造力度,发挥重合功能的关键作用。

1 断路器的类别、特征与运行原理

1.1 断路器的类别

断路器是整个电力系统内部非常关键的开关装置,发挥着极其关键而重要的作用,一方面可以有效地切合负载电流,另一方面能够及时、高效、快捷地识别短路电流,从而切断短路短路电流。断路器能够通过切断电流来维护配网系统的安全,体现出了断路器的断流能力,如果线路电压偏离额定数值,断路电流也会对应上升,会达到一个极限值。常规运行状态下,断路器能够有效切断负载电流,断路器实际运行过程中,能够有效切断短路电流。根据相数的数量,断路器包括:三相断路器、单相断路器。根据灭弧介质,断路器包括:油断路器、真空断路器等。按照动作规律与规范,断路器类型包括:跌落式断路器、组合断路器。

现阶段,断路器已经走向真空化发展,其具有显著的优势功能,例如:安全稳定、断开能力强、方便长时间使用等,真空断路器处于电力系统中发挥优势功能。

1.2 液压控制原理

液压控制体现出多方面的优势特征与功能,具体表现为:安全、简单、稳定、成本低、长期使用、便于维护等,对应的不足与弱势体现为:不能高速、准确地发挥保护性能,不便于调整等。

1.3 电子控制断路器

该断路器的具体特征为:不需要串联线圈,也可以省去液压机构,可以将电流互感器配置于断路器套管,对应来监测得出过电流大小。当配网线路中出现瞬间故障问题时,断路器依然能够凭借其特殊的电子记忆时间观念来计数,再逐渐地把计数逐步进行归零。

1.4 跌落式断路器

该断路器在外形、尺寸方面同熔断器十分类似,其中最显著的差异体现在:跌落式断路器的熔管一般被安装于主回路内部金属载流管,其中设置了电路板,能够发挥逻辑分析、数据记录、控制等相关作用。当供电线路或配网线路内部电流上升为整定值,电路板就能发挥逻辑记录功能,及时记录下电流的通断脉冲信号。

1.5 组合式断路器

组合式断路器一般涵盖以下几大部分,分别为:负荷开关、电源、逻辑控制器。实际使用过程中要采用分离式装配的方法,通常将重合器配置于主干线路,分段器则对应配置于各个分支线路。通常情况下,电源与断路器能够有效配合、彼此互动,相互通用。其中重合器和分段器二者之间最明显的区别体现在:有着不同的逻辑控制功能。

2 断路器的科学的选择与使用要求

断路器实际选择过程中,要重点从以下方面进行考虑:整个电力系统的运行电压要较大,超出断路器的额定电压值。同样,断路器的额定电流数值也要达到一定标准,要超出线路负荷电流的最大极限值,同时,要留出一些空余度,一旦系统出现故障,例如:短路故障、接地故障时,要确保断路器的热稳定值达到合格标准,要超出线路的最大短路电流。

断路器实际使用过程中,必须确保不同设备间的有效配合,这其中必然存在一定的困难和挑战,为了实现这一目标,应该重点关注以下关键方面:(1)保护设备的启动电流,要照顾到未出现故障问题的支线的负荷电流,会产生一定影响,二者之间具体的比值为:启动电流应该更大,高于支线路负荷电流的极限值,通常前者是后者的1.2-1.3倍。(2)记录次数:记录次数方面,同上级保护断开次数相比,应该更少,如果各个断路器串联进行配置,具体的计数次数递减规律为,自电源端向负荷端逐级递减一次。(3)记忆时间:断路器的记忆时间应该较长,超出上级继电保护动作的时间之和。其中电子式断路器,其记忆时间能够被科学、合理地调整,而且该断路器不仅能够发挥保护功能,也兼具额外的功能,具体包括:电流、电压抑制,快速复位等,可以根据现实情况进行灵活选择,通过发挥抑制功能能够实现上下层保护间的有效配合。

3 线路保护配合与开断设备动作要求

3.1 自动断路器分闸

要想让自动断路器能够分闸运行,就需要达到以下条件:故障电流已经在重合器的作用下,被切断,配网线路没有电压存在,被切断的线路中依然留有一部分较小的电流,但是其值在300毫安以下,途经断路器电流检测设备的故障电流必须高出某一整定数值,断路器所记录下的过流次数也必须达到合格标准,上升至整定数值。

3.2 断路器与重合器的有效配合

二者之间一般选择串联安装,而且在位置方面有所要求,需要将断路器设置于重合器的负荷端,这样才能确保重合器有效发挥作用,也就是在断路器保护范围内,能够对最小的短路故障电流发出保护动作。

同时,断路器的启动电流值也必须达到特定要求,应该低于保护范围内两相短路电流值,要想有效控制断路器测试电流误差的不良危害,断路器电流检测设备会自觉避开最大负荷电流,也就是说不会在此状态下发生断开动作,而且也能确保重合器同一状态下同样维持常态,不做出任何动作。

4 10kV断路器重合功能在农村配网中的应用

4.1 实例介绍

在某农业偏远地区,供电服务部门将具有重合功能的一套断路设备(断路器、分段器)配置于10kV配网线路中,然而从装配之日起到正式运行,断路器却没能发挥作用,即使配网线路出现短路故障、接地故障、高负载故障的情况下,断路器也未发挥切断保护功能,取而代之的是站内自动化保护设备在运转,意味着断路器出现了不合规范跳闸问题。各类技术工作者走向安装断路器的线路,进行检查,结果发现分段器与重合器出现下面几大问题:配网线路中缺少重合器,从而导致分段器无法发挥作用,而且分段器的动作计数值相对较小,导致重合器与分段器之间不能有效配合、同步动作,影响着各自功能的有效发挥。

4.2 改造措施

从上面的阐述与分析能可以看出,重合器动作电流较大,达到断路器过电流的1.1倍,可以将此数值作为依据加以整定,未能超出速断电流的0.8倍,对此可以改变分段器的具体位置,通过移动、改变分段器的定位,对应的整定数值也将发生变化。

同时,根据变电站过电流的大小来对应调整重合器,使其动作电流数值对应做出整定,其动作时间更短,也就是确保其在过流保护范围内开始动作,这样才能确保其功能与作用的有效发挥,同时,也必须经常加强对重合器、断路器等的整定、检查、维修与验收。

5 结束语

10kV断路器的重合功能在农村配网中功能与作用的有效发挥,需要确保重合器与断路器的有效配合,在双方有效配合基础上,还要加强现场检查与校验,这样才能确保双方功能的有效发挥,从而实现预期目标。

参考文献

[1]孙福杰,何俊佳,邹积岩.基于重合器和分段器的10kV环网供电技术的研究及应用[J].电网技术,2000.

[2]陈堂,赵祖康,陈星莺,等.配电系统及其自动化技术[M].北京:中国电力出版社,2002.

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