傳感器

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)柱上開關(guān)的選型

ainet.cn   2009年10月26日

1 柱上開關(guān)的類型
 
  目前市場(chǎng)上的柱上開關(guān)形式多樣,性能也各不相同。具體可按以下6種方式分類:①按生產(chǎn)國(guó)可分為國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口2種;②按觸頭滅弧能力可分為斷路器、負(fù)荷開關(guān);③按絕緣介質(zhì)可分為油絕緣、空氣絕緣、SF6絕緣;④按操動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)、永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu);⑤按控制器的功能可分為斷路器、重合器、分段器;⑥按出線套管的材質(zhì)可分為瓷套管和硅橡膠套管等。

2 各類開關(guān)的特點(diǎn)

 ?。玻?國(guó)產(chǎn)開關(guān)設(shè)備。

  優(yōu)點(diǎn):按國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)的使用特點(diǎn)設(shè)計(jì)制造;一般采用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu),可進(jìn)行電動(dòng)和手動(dòng)分合閘操作;電流互感器二次電流按5 A設(shè)計(jì),可設(shè)多組、多變壓比,有利于滿足繼電保護(hù)、遙測(cè)、計(jì)量的不同要求;一般斷路器本身配置隔離開關(guān),并且斷路器與隔離開關(guān)之間設(shè)有操作閉鎖。

  缺點(diǎn):斷路器內(nèi)部多采用空氣絕緣,安全性能受周圍環(huán)境的影響較大;無(wú)專用的操作控制箱,繼電保護(hù)功能靠U,W兩相的電流脫扣器來(lái)實(shí)現(xiàn),因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的上、下級(jí)的合理配合,容易造成斷路器誤動(dòng)和拒動(dòng);操動(dòng)機(jī)構(gòu)制造工藝粗糙、氣密性差,尤其在空氣潮濕或沿海地區(qū),在很短的時(shí)間內(nèi)機(jī)構(gòu)部件便有可能嚴(yán)重銹蝕,無(wú)法進(jìn)行正常的操作。

  2.2 進(jìn)口斷路器。

  所有進(jìn)口斷路器的共同點(diǎn)是:①電流互感器二次電流按1 A設(shè)計(jì),規(guī)格有600/1和1000/1等2種;②所有斷路器均不配隔離開關(guān);③配有專用的操作控制器,控制器的控制、保護(hù)功能齊全,可選擇性強(qiáng),有利于上、下級(jí)保護(hù)的配合;④多采用零表壓下的SF6氣體絕緣,密封性能好,內(nèi)部絕緣不受外部環(huán)境的影響,操動(dòng)機(jī)構(gòu)制造工藝優(yōu)良且大多密封在SF6氣體腔內(nèi),現(xiàn)場(chǎng)免維護(hù);⑤價(jià)格高,幾乎是國(guó)產(chǎn)斷路器的2倍;⑥訂貨周期長(zhǎng);⑦一旦斷路器發(fā)生問題,現(xiàn)場(chǎng)一般不能維修。

  2.3 斷路器、重合器、負(fù)荷開關(guān)。

  斷路器具有很強(qiáng)的滅弧能力,可切斷故障電流,配備含微機(jī)保護(hù)的控制器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)分支線路的保護(hù)。重合器開關(guān)本體與斷路器完全相同,區(qū)別在于控制器的功能上。斷路器的控制器功能簡(jiǎn)單,僅具備控制和線路電流保護(hù)功能,其他功能靠FTU實(shí)現(xiàn)。而重合器的控制器除了具備斷路器控制器的所有功能外,還具有3次以上的重合閘、多種特性曲線、相位判斷、程序恢復(fù)、運(yùn)行程序儲(chǔ)存、自主判斷、與自動(dòng)化系統(tǒng)的連接等功能,但價(jià)格較高。負(fù)荷開關(guān)可以閉合故障電流,開斷額定負(fù)荷電流,采用真空和SF6滅弧。其主要作為線路的分段開關(guān),配備智能控制器就成為分段器,造價(jià)較低。

3 各類操動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

 ?。常?電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。

  合閘電流大,零部件多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。除電動(dòng)分、合閘外,還可以手動(dòng)分閘操作。不能手動(dòng)合閘送電,只可以在沒有電源的情況下用合閘手柄合上斷路器。不能作為配網(wǎng)自動(dòng)化的理想選擇產(chǎn)品。

 ?。常?永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。

  永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種新概念的操動(dòng)機(jī)構(gòu),它有單穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)之分。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,開關(guān)狀態(tài)靠永久磁鐵的磁力保持,機(jī)械傳動(dòng)部件非常少,機(jī)構(gòu)密封程度較高,受外界影響較小。但其本質(zhì)上還是電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu),瞬時(shí)功率大及機(jī)械特性控制是其難點(diǎn),控制器較復(fù)雜,其啟動(dòng)電容以及電子控制線路的壽命、溫度特性及可靠性是操動(dòng)機(jī)構(gòu)總體可靠性的“瓶頸”,應(yīng)加以高度重視。永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)最為致命的缺點(diǎn)是沒有手動(dòng)合閘手柄,在合閘送電時(shí),如果遇到控制器或合閘回路故障將會(huì)覺得非常棘手。

  3.3 彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。

  國(guó)產(chǎn)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)觀念陳舊、氣密性差、機(jī)械壽命短。進(jìn)口彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)目前以三角板式操動(dòng)機(jī)構(gòu)為代表,結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,零部件極少,整個(gè)機(jī)構(gòu)密封在SF6氣體腔內(nèi),故障幾率極低。其功能不但能滿足電動(dòng)操作,還可以進(jìn)行手動(dòng)分、合閘操作,即使控制器發(fā)生故障也能盡快手動(dòng)恢復(fù)送電,是目前最為理想的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。

4 開關(guān)的選型
  
  配網(wǎng)自動(dòng)化以故障自動(dòng)診斷、故障區(qū)域自動(dòng)隔離、非故障區(qū)域自動(dòng)恢復(fù)送電為目的,開關(guān)的選型也要以此為依據(jù),針對(duì)不同的控制方式采用不同選擇。

  4.1 就地控制方式,即初級(jí)自動(dòng)化。這種方式線路短,分段小,應(yīng)采用重合器。充分利用重合器的重合及動(dòng)作時(shí)限配合,實(shí)現(xiàn)對(duì)故障區(qū)的自動(dòng)隔離和非故障區(qū)自動(dòng)恢復(fù)送電。

  4.2 對(duì)于分布智能控制方式,需要FTU將檢測(cè)到的各種信號(hào)通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,把故障區(qū)斷路器的狀態(tài)及其他信息傳送到臨近的FTU,識(shí)別故障區(qū)段,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)隔離和恢復(fù)送電,即FTU+重合器或智能FTU+斷路器。
 
 ?。矗?集中控制方式,是將FTU監(jiān)控終端檢測(cè)到的信息,通過通信系統(tǒng)送至配電總服務(wù)器,由配電總服務(wù)器進(jìn)行全面計(jì)算管理。在干線發(fā)生故障后,先由站內(nèi)饋線斷路器斷開故障線路,并進(jìn)行一次重合。如果重合成功,控制中心不作判斷;如果重合不成功,控制中心則在自動(dòng)判別后,遙控自動(dòng)化系統(tǒng)斷路器隔離故障區(qū),恢復(fù)非故障區(qū)供電。這種控制模式下,隔離故障區(qū)段是在線路無(wú)電流、電壓的情況下進(jìn)行的,所以分段器完全可以采用負(fù)荷開關(guān)以降低成本。分支線路安裝斷路器,加裝微機(jī)保護(hù),準(zhǔn)確及時(shí)地切除故障分支,減少自動(dòng)化動(dòng)作次數(shù),縮短停電范圍和時(shí)間。這種模式采取分段用負(fù)荷開關(guān),分支用斷路器的方式比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

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