10kV断路器的重合功能在农村配网中的应用探讨

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.