重合器

按照不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，重合器有如下一些種類(lèi)。

（1）按相分類(lèi)——單相和三相。

兩者動(dòng)作原理相似，使用時(shí)根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同而進(jìn)行選擇，對(duì)于三相中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，一般不宜采用單相重合器，禽則造成非三相運(yùn)行；單相重合器主要用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，允許電氣沒(méi)備作為單相運(yùn)行。

（2）按結(jié)構(gòu)分類(lèi)——整體式和分布式。

所謂整體式是指重合器中的斷路器本體與其控制部分是密不可分的。整體式重合器采用高壓（10kV）操動(dòng)機(jī)構(gòu)，可用于戶(hù)外10kV電桿上，無(wú)需另外的操作電源，直接由所控制的10kV路供給；但因?yàn)椴捎酶邏汉祥l線(xiàn)圈，對(duì)絕緣水平要求高，有時(shí)會(huì)因絕緣水平難以保證導(dǎo)致線(xiàn)圈發(fā)熱，匝間絕緣損壞，造成重合器爆炸的事故。

所謂分布式是指重合器采用積木式結(jié)構(gòu)，例如本體、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路是分開(kāi)的3個(gè)部分。分布式重合器采用低電壓（220V）操作機(jī)構(gòu)，這樣避免了高壓電源進(jìn)行調(diào)試的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性，安裝、檢修都較為方便。

（3）按滅弧介質(zhì)分類(lèi)——油、真空、SF6。

油重合器出現(xiàn)最早，運(yùn)行歷史最長(zhǎng)，一般采用液壓控制。油重合器有兩個(gè)固有缺點(diǎn)：因油屬非自恢復(fù)絕緣介質(zhì)，故其維護(hù)較頻繁，至少3年需換油、檢修一次；有火災(zāi)危險(xiǎn)?，F(xiàn)在來(lái)看其技術(shù)相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)已基本淘汰。

真空滅弧室于20世紀(jì)60年代用于重合器設(shè)計(jì)。真空滅弧室的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)斷壽命長(zhǎng)，無(wú)需檢修，無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)，到了90年代后期，隨著真空泡制造技術(shù)的飛速發(fā)展，真空重合器已逐步成為國(guó)內(nèi)外重合器市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。

SF₆重合器是將干燥的SF₆氣體充人密閉的開(kāi)關(guān)本體中，作為開(kāi)關(guān)設(shè)備的絕緣和滅弧介質(zhì)。SF₆氣體具有極好的絕緣和滅弧性能，但其分解物具有一定的毒性，其本身也是溫室效應(yīng)的主要因素之一，如果泄漏將會(huì)對(duì)人和環(huán)境造成一定的損害，因此應(yīng)做好開(kāi)關(guān)箱體的密封和SF₆氣體的回收、處理工作。

（4）按控制方式分類(lèi)——液壓控制、電子控制。

液壓控制有單液壓系統(tǒng)和雙液壓系統(tǒng)兩種。液壓控制的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)、耐用，不受電磁的干擾，這些優(yōu)點(diǎn)對(duì)于農(nóng)村電網(wǎng)和距離配電站較遠(yuǎn)的設(shè)備很有用。液壓控制的缺點(diǎn)是保護(hù)特性無(wú)法做到足夠穩(wěn)定、精確和快速，選擇范圍窄，受溫度影響較大，特性調(diào)整不方便等。

電子控制有分立元件電路和集成電路兩種。分立式電子電路與集成電路相比，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，元器件耐用，維修簡(jiǎn)單；其缺點(diǎn)是體積大，功能少，捕件多，選擇范圍窄，調(diào)整不便，可靠性較差。以集成電路為基礎(chǔ)的微機(jī)控制于20世紀(jì)80年代初應(yīng)用于重合器，其典型產(chǎn)品為英國(guó)的ESR型和PMR型重合器。重合器控制所用微機(jī)為單片機(jī)，其主要優(yōu)點(diǎn)是體積小，功能強(qiáng)，重合器的分閘電流、重合次數(shù)、操作順序、分閘時(shí)延、重合間隔、復(fù)位時(shí)間等特性的整定，都可以簡(jiǎn)單地在控制箱上通過(guò)控制面板整定，使用極為方便，這對(duì)改善保護(hù)配合，提高供電可靠性，提高運(yùn)行自動(dòng)化程度意義很大。

（5）按重合器的控制器安裝方式分類(lèi)。

1）室外就地安裝：安裝在斷路器下面的水泥桿上。

2）集控臺(tái)式安裝：室內(nèi)集中控制，安裝在集控臺(tái)內(nèi)。

3）集控屏式安裝：安裝在集控屏內(nèi)。

4）10kV配電線(xiàn)路：安裝在電桿上，并配有專(zhuān)用電源給重合器供交流220V電源。

重合器（Recloser）是用于配電網(wǎng)自動(dòng)化的一種智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備，它能夠檢測(cè)故障電流、在給定時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)故障電流并能進(jìn)行給定次數(shù)重合的一種有“自具”能力的控制開(kāi)關(guān)。所謂“自具”是指重合器本身具有故障電流檢測(cè)和操作順序控制與執(zhí)行的能力，無(wú)需附加繼電保護(hù)裝置和另外的操作電源，也不需要與外界通信。

當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生短路故障時(shí)，它按順序及時(shí)間間隔進(jìn)行開(kāi)斷及重合的操作。當(dāng)遇到永久性的故障，在完成預(yù)定的操作順序后，若重合失敗，則閉鎖在分閘狀態(tài)，把事故區(qū)段隔開(kāi)；當(dāng)故障排除后，需手動(dòng)復(fù)位才能解除閉鎖。如果是瞬時(shí)性故障，則在循環(huán)分、合閘的操作中，無(wú)淪哪次重合成功，則終止后續(xù)的分、合閘動(dòng)作，并經(jīng)一定延時(shí)后恢復(fù)初始的整定狀態(tài)，為下次故障的來(lái)臨做好準(zhǔn)備一重合器可按預(yù)先整定的動(dòng)作順序進(jìn)行多次分、合的循環(huán)操作。

目前重合器的控制器均為IED式的控制器，通過(guò)控制電纜和重合器開(kāi)關(guān)本體連接。

重合器開(kāi)關(guān)本體的操動(dòng)機(jī)構(gòu)及其性能指標(biāo)，以及滅弧室的分?jǐn)嗉盎謴?fù)能力比一般的斷路器要高，這樣可以滿(mǎn)足多次重合的要求。并且重合器絕緣套管上配有三只或兩只電流互感器，用于電流的監(jiān)測(cè)。操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用永磁機(jī)構(gòu)或彈簧機(jī)構(gòu)，具備快速重合閘要求，動(dòng)作性能可靠。機(jī)構(gòu)具有就地手動(dòng)、電動(dòng)遠(yuǎn)方合、分控制功能。

目前重合器的開(kāi)斷單元為SF₆或真空滅弧室，SF₆滅弧室有被真空滅弧替代的趨勢(shì)。按照真空滅弧室的安裝方式，重合器分為三相共箱式和三相分體式兩種。這兩種重合器的區(qū)別為開(kāi)關(guān)本體的區(qū)別，其控制器沒(méi)有區(qū)別。

（1）三相共箱式重合器 三相滅弧室，采用低壓力的SF₆氣體或空氣作為產(chǎn)品的內(nèi)絕緣介質(zhì)，機(jī)構(gòu)置于箱內(nèi)的絕緣框架上，由一根主軸與機(jī)構(gòu)相連接，可以防止機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)件受到外界環(huán)境的影響而銹蝕，引起潤(rùn)滑失效、機(jī)械動(dòng)作不靈活、卡滯等現(xiàn)象；進(jìn)出線(xiàn)套管為環(huán)氧樹(shù)脂、硅橡膠或有機(jī)絕緣材料；一般配雙穩(wěn)態(tài)或單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)或彈簧機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)模塊。

（2）三相分體式結(jié)構(gòu)的重合器 將三相真空滅弧室分別澆注在固體戶(hù)外環(huán)氧樹(shù)脂（或聚氨酯）的套管中，電流互感器密封在極柱內(nèi)，配雙穩(wěn)態(tài)、單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)。

兩種結(jié)構(gòu)形式的重合器各有其特點(diǎn)，對(duì)于環(huán)境條件惡劣的地方，由于SF₆氣體對(duì)滅弧室和機(jī)構(gòu)的保護(hù)作用，三相共箱式（柱上）開(kāi)關(guān)更適合戶(hù)外使用。

重合器是一種自動(dòng)化程度很高的設(shè)備，在開(kāi)斷性能上類(lèi)似斷路器，但又增加了多次重合閘功能，可以配合真空斷路器及SF₆斷路器來(lái)使用，能夠判斷故障性質(zhì)，自動(dòng)動(dòng)作。在保護(hù)控制特性方面，自身能完成故障檢測(cè)，判斷電流性質(zhì)、執(zhí)行開(kāi)合功能，具有自動(dòng)功能和保護(hù)控制功能，無(wú)須附加其他操作裝置。它特別適合于農(nóng)村簡(jiǎn)易化變電所饋出開(kāi)關(guān)，以及線(xiàn)路上安裝，實(shí)施重合器與重合器、重合器與分段器配合動(dòng)作，在線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)多次開(kāi)斷和重合控制，從而能顯著提高供電可靠性。

重合器與傳統(tǒng)的斷路器相比較，具有如下特點(diǎn)：

（1）在短路電流開(kāi)斷等功能上，重合器具有斷路器的全部功能。

（2）重合器比斷路器增加了保護(hù)控制系統(tǒng)。

（3）重合器具有故障檢測(cè)，操作順序選擇，開(kāi)斷和重合特性調(diào)整功能，具有獨(dú)立完整的特性，而斷路器要另外增加控制系統(tǒng)來(lái)配合動(dòng)作。

（4）重合器可以安裝在戶(hù)內(nèi)外，斷路器一般只能在變電所室內(nèi)安裝.

（5）重合器的相間故障開(kāi)斷都采用反時(shí)限特性，以便與熔斷器的安一秒特性相配合。

配電網(wǎng)中使用重合器的優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）自備操作電源，不受線(xiàn)路停電與否的影響。

（2）代替了饋電柜，施工工期短，減少占地，節(jié)省了變電所整體投資。

（3）縮短故障時(shí)的停電范圍，提高了供電可靠性。

（4）自動(dòng)化程度高，維護(hù)工作量小。

（1）油重合器用絕緣油作為絕緣和滅弧介質(zhì)，開(kāi)關(guān)故障電流后產(chǎn)生游離碳，幾次開(kāi)斷后就達(dá)不到其銘牌標(biāo)定的開(kāi)斷能力，需要解體檢修。因此我國(guó)已不予推廣。

（2）SF₆重合器雖然廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)都保證年漏氣率1%以下，但實(shí)際運(yùn)行1～2年后都發(fā)生過(guò)嚴(yán)重漏氣故障，導(dǎo)致分合閘失靈。由于分合閘機(jī)構(gòu)均密封于箱體中，一旦發(fā)生故障，現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有昂貴的真空抽氣設(shè)備，無(wú)法解體，必須返廠(chǎng)檢修，費(fèi)用太高。進(jìn)口設(shè)備更是無(wú)法返檢。另外在實(shí)際運(yùn)行中，在-16℃以下就發(fā)生拒合拒分現(xiàn)象，達(dá)不到廠(chǎng)家保證的-40℃～40℃以?xún)?nèi)正常運(yùn)行的能力。

（3）由于整體式的最大特點(diǎn)是采用高壓合閘線(xiàn)圈，可用于戶(hù)外10kV電桿上，無(wú)需另外的操作電源，但也引起了一系列問(wèn)題：

1）絕緣水平難以保證，主高壓線(xiàn)圈運(yùn)行中會(huì)發(fā)熱，線(xiàn)圈匝間絕緣時(shí)有損壞。已有多臺(tái)重合器因此類(lèi)原因發(fā)生爆炸。

2）給高壓合閘線(xiàn)圈供電的兩對(duì)高壓觸點(diǎn)切斷5～15A的感性電流時(shí)，滅弧比較困難，易燒壞。采用觸點(diǎn)在油中滅弧的，還會(huì)破壞絕緣油的絕緣能力，甚至有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)。

3）對(duì)重合器的調(diào)試、整定都不能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。如安秒曲線(xiàn)的調(diào)整、復(fù)位時(shí)間和動(dòng)作次數(shù)的整定、遠(yuǎn)方控制功能的實(shí)現(xiàn)以及對(duì)高壓合閘線(xiàn)圈本身的調(diào)試等。

4）運(yùn)行維護(hù)困難，一般1～2人是無(wú)法進(jìn)行這種高電壓維修工作的。

5）其控制裝置經(jīng)常性工作電源及充電電源取自于內(nèi)附管套電流互感器的二次側(cè)。當(dāng)線(xiàn)路負(fù)荷較小時(shí)，控制裝置因電源不足而不能正常工作。

重合器因其操作簡(jiǎn)便、安裝靈活、可靠性高而在配電網(wǎng)絡(luò)中有著廣泛的應(yīng)用。

（1）用于35kV變電所

用于35kV變電所的10kV出線(xiàn)處，作為10kV饋線(xiàn)分、合負(fù)荷電流、過(guò)載電流及短路電流之用，取代10kV高壓斷路器，但無(wú)需附加繼電保護(hù)屏、控制屏和直流屏，減少綜合投資，提高自動(dòng)化程度，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，是35kV重合器模式變電所的理想設(shè)備。也可用于110kV變電所的10kV出線(xiàn)處。

（2）用于城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)10kV線(xiàn)路

用于10kV配電系統(tǒng)干線(xiàn)、分支線(xiàn)及環(huán)網(wǎng)線(xiàn)路上，取代一般斷路器，集開(kāi)關(guān)、保護(hù)、控制為一體，高度智能化，提高自動(dòng)化程度，也可實(shí)現(xiàn)雙回路及多回路自動(dòng)重合器環(huán)網(wǎng)供電，對(duì)于長(zhǎng)線(xiàn)路可實(shí)現(xiàn)分段延時(shí)供電。重合器裝有四遙接口，便于實(shí)現(xiàn)城網(wǎng)自動(dòng)化；也可實(shí)現(xiàn)近距離現(xiàn)場(chǎng)遙控，方便操作，減輕維修、操作人員的工作量。

該重合器是能夠按照預(yù)定的開(kāi)斷和重合順序在交流線(xiàn)路中自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)斷和重合操作，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位或閉鎖的智能化保護(hù)功能的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備。該產(chǎn)品是配彈簧操作機(jī)構(gòu)的ZW32-12型戶(hù)外真空斷路器的更新產(chǎn)品，既保留了原結(jié)構(gòu)的所有合理部分和優(yōu)良的性能，這種結(jié)構(gòu)可以快速分段和隔離故障，將停電范圍縮至最小，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化、集成化和智能化，是12kv的配電網(wǎng)絡(luò)理想的電氣設(shè)備。