跌落式分段器在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用 

　　我國(guó)配電系統(tǒng)中，架空配電線路大多數(shù)主網(wǎng)架是環(huán)形接線開環(huán)運(yùn)行，也就是說(shuō)大多數(shù)配電線路是放射形運(yùn)行。一般線路較長(zhǎng)，有時(shí)還有很長(zhǎng)分支線路。采用線路自動(dòng)分段器與變電所10KV出線具有自動(dòng)重合功能的斷路器（或重合器）配合使用。在線路某區(qū)段發(fā)生短路故障時(shí)，能夠自動(dòng)檢出故障并將故障切除，恢復(fù)非故障區(qū)段的供電，縮小因故障引起的停電面積，提高配電的供電可靠性。

　　跌落式分段器主要由三部分組成：

　　? 導(dǎo)電部分：包括上、下動(dòng)觸頭，上、下靜觸頭，上、下靜觸頭采用多片刷式結(jié)構(gòu)，中間導(dǎo)電桿，額定電流有315A、200A、100A三種。

　　? 檢測(cè)部分：它有套在導(dǎo)電管外面上部的傳感器以及安裝在導(dǎo)電桿管內(nèi)的電子控制器。

　　? 永磁機(jī)構(gòu)脫扣器：推動(dòng)分段器完成分閘操作。當(dāng)分段器中電流超過(guò)整定值，變電所內(nèi)斷路器（或重合器）開斷故障電流，線路失壓后，分段器導(dǎo)管內(nèi)的電子控制板發(fā)出命令，永磁機(jī)構(gòu)脫扣器推動(dòng)分段器分閘。（它利用永磁性材料特性改變永磁機(jī)構(gòu)脫扣器力的方向）分段器每次完成分段后脫扣器無(wú)需更換任何元件，分段器跌落后經(jīng)人力儲(chǔ)能通過(guò)止（圖一）動(dòng)片自行恢復(fù)工作狀態(tài)。永磁機(jī)構(gòu)在未來(lái)所有開關(guān)機(jī)構(gòu)中將是一項(xiàng)極具發(fā)展前途的高新技術(shù)。深信必定會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

　　以圖二配電線路為例，三臺(tái)分段器F1.F2.F3將線路分成A.B.C.D四段。正常送電時(shí)變電所內(nèi)的斷路器E1在合閘狀態(tài)，分段器F1.F2.F3也在合閘狀態(tài)。

　　( 圖二 ) 斷路器與跌落式分段器結(jié)構(gòu)線路圖

　　E1—斷路器(或重合器)： F1.F2.F3—跌落式分段器

　　1．若在C段E點(diǎn)發(fā)生故障，跌落式分段器F1.F2通過(guò)故障電流。如果選擇F1.F2跌落式分段器的額定電流是315A，F(xiàn)1跌落式分段器的計(jì)數(shù)次數(shù)是2次，F(xiàn)2跌落式分段器的計(jì)數(shù)次數(shù)是1次,那么F1.F2啟動(dòng)電流應(yīng)為額定電流的160%（504A）。這時(shí)故障電流超過(guò)跌落式分段器的啟動(dòng)電流（－般情況下配電系統(tǒng)中二相最小短路電流也在幾千安培以上）。F1.F2跌落式分段器電子邏輯控制元件記錄了第－次故障電流信號(hào)，F(xiàn)3跌落式分段器沒(méi)有通過(guò)故障電流信號(hào),保持合閘狀態(tài)。F1.F2跌落式分段器電子邏輯控制元件記錄了第－次故障電流信號(hào)后,并能將故障電流信號(hào)保持記憶長(zhǎng)達(dá)15S。與此同時(shí)變電所斷路器E1切除短路故障分閘，線路失壓, F2跌落式分段器分閘跌落。經(jīng)過(guò)時(shí)間t=3S后,變電所具有重合功能的斷路器E1重合,經(jīng)過(guò)－次分?jǐn)嘀睾喜僮骱?F1跌落式分段器沒(méi)有通過(guò)二次故障電流信號(hào),達(dá)不到二次記憶次數(shù),F1跌落式分段器不動(dòng)作維持在關(guān)合位置。經(jīng)過(guò)30S后, F1跌落式分段器的電子邏輯控制元件記憶消失恢復(fù)到初始工作狀態(tài)，等待下一次工作。F2跌落式分段器分閘C段E點(diǎn)故障被切除。當(dāng)C段E點(diǎn)故障消除后并將F2跌落式分段器手動(dòng)操作合閘,經(jīng)過(guò)30S后F2跌落式分段器的電子邏輯控制元件記憶消失恢復(fù)到初始工作狀態(tài)，等待下一次工作。

　　2．若在B段F點(diǎn)發(fā)生故障，跌落式分段器F1通過(guò)故障電流，F(xiàn)2.F3不通過(guò)故障電流，這時(shí)故障電流超過(guò)F1跌落式分段器的啟動(dòng)電流，F(xiàn)1跌落式分段器的電子邏輯控制元件記錄了第一次故障電流信號(hào)，并能將故障信號(hào)保持記憶長(zhǎng)達(dá)15S。此時(shí)變電所斷路器E1切除短路故障分閘，線路失壓，經(jīng)過(guò)t=3S后，變電所具有重合功能的斷路器E1重合，如果F點(diǎn)故障為瞬時(shí)故障,重合成功，整條線路恢復(fù)供電，F(xiàn)1跌落式分段器的電子邏輯控制元件經(jīng)過(guò)15S后記憶消失，30S后跌落式分段器邏輯控制元件恢復(fù)到故障前工作狀態(tài)，等待下一次工作；如果F1點(diǎn)故障為永久故障重合不成功，F(xiàn)1跌落式分段器在15S內(nèi)通過(guò)第二次故障電流信號(hào)，它就可以判斷出線路發(fā)生了永久性故障，并立即做好分閘各種準(zhǔn)備，這時(shí)變電所斷路器再一次分閘開斷故障電流，線路中的電流降至300mA以下，線路失壓，F(xiàn)1跌落式分段器分閘，故障被切除，下一次變電所具有重合功能斷路器合閘（或手動(dòng)合閘），B段F點(diǎn)故障切除，無(wú)故障區(qū)段恢復(fù)供電,其它分支線路中分段器由于沒(méi)有故障始終保持在關(guān)合位置。

　　3．選擇跌落式分段器，一般在用戶入口處選擇計(jì)數(shù)次數(shù)1次，因?yàn)橛脩糇冸娝收洗蠖嗍怯谰眯缘模芸站€路故障80%是瞬時(shí)性故障;架空線路分支處應(yīng)選擇計(jì)數(shù)次數(shù)2次的，以利分段器之間配合和優(yōu)化，如果配電系統(tǒng)有三次重合閘,跌落式分段器也可選計(jì)數(shù)次數(shù)3次的，總之應(yīng)根據(jù)不同的需要不同的系統(tǒng)選擇不同的計(jì)數(shù)次數(shù)。

　　沈陽(yáng)成興電氣有限公司研制的跌落式分段器同其它分段器比較有下列優(yōu)點(diǎn)：

　　1．是在無(wú)電流下開斷電路，開斷時(shí)不會(huì)出現(xiàn)電弧，上觸頭分?jǐn)嗵幰膊粫?huì)因電弧而出現(xiàn)燒損。在中心點(diǎn)不接地的配電系統(tǒng)中只可能出現(xiàn)三相和二相短路的故障，這時(shí)三相中的三只分段器或發(fā)生短路故障的兩相中的兩只分段器分別動(dòng)作隔離故障，變壓器及其它電器設(shè)備不會(huì)出現(xiàn)少一相運(yùn)行情況。因此分相動(dòng)作的單相分段器完全可以滿足配電系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求。

　　2．跌落式分段器成本遠(yuǎn)比常規(guī)分段器要低，除了不能立即發(fā)現(xiàn)故障地點(diǎn)外，其它常規(guī)分段器所能達(dá)到的要求都能滿足。本身還具有明顯的斷口，有利于故障查找。

　　3．結(jié)構(gòu)新穎設(shè)計(jì)合理，是一種典型的機(jī)－電－磁一體化產(chǎn)品，采用電子控制回路后，不需要分段器的分合多次操作來(lái)尋找故障點(diǎn)，因而跌落式分段器不需要有自動(dòng)關(guān)合線路或關(guān)合短路電流的能力。同時(shí)，即不需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的操作機(jī)構(gòu)，也不需要大功率的分合閘能源，換句話說(shuō)不需要大功率外接電壓互感器、電流互感器，來(lái)釋放巨大操作力使跌落式分段器分閘動(dòng)作。

　　4．電子控制回路處于高電位處，虛似地電位。電子控制板安放在導(dǎo)電管內(nèi)，由于導(dǎo)電管的金屬屏蔽作用不易受到外界電磁場(chǎng)干擾，使電子控制板的動(dòng)作可靠無(wú)誤，提高了可靠性。

　　5．傳感器也處于高電位處，它既能測(cè)量電流、電壓，又能提供電子控制回路所需的電源，省去了常規(guī)分段器中的高壓電源變壓器。這種傳感器可以適應(yīng)規(guī)定范圍內(nèi)的不同電流整定值。

　　6．分段器通過(guò)改變計(jì)數(shù)次數(shù)配合上級(jí)斷路器（或重合器）能夠鑒別故障的性質(zhì)（永久或瞬時(shí)故障），根據(jù)判斷的結(jié)果電子控制回路發(fā)出脫扣信號(hào)，永磁機(jī)構(gòu)可以在極短時(shí)間內(nèi)推動(dòng)分段器分閘，省去了常規(guī)分段器復(fù)雜機(jī)構(gòu)和控制箱（RTU）。

　　正因?yàn)樯蜿?yáng)成興電氣有限公司研制的FDK10－12/315型戶外交流高壓跌落式分段器具有明顯的上述優(yōu)點(diǎn)和可靠性，因而使跌落式分段器極為簡(jiǎn)化，成本比常規(guī)分段器低很多。除了不可立即發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)外，其它常規(guī)分段器所能達(dá)到的目的都能滿足，因而是一種城網(wǎng)及農(nóng)網(wǎng)很有發(fā)展前途的分段器，我國(guó)配電網(wǎng)應(yīng)大力推廣使用。

　　附表：跌落式分段器的主要技術(shù)參數(shù)

額定電壓	12KV	計(jì)數(shù)次數(shù)	1.2.3次	動(dòng)穩(wěn)定電流	25KA	記憶時(shí)間	15S
額定電流	315A 200A 100A	額定啟動(dòng) 電    流	額定電流 160%	熱穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定時(shí)間	10KA 4S	復(fù)位時(shí)間	30S