重合器應(yīng)用

按照不同的分類標準，重合器有如下一些種類。

（1）按相分類——單相和三相。

兩者動作原理相似，使用時根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同而進行選擇，對于三相中性點不接地系統(tǒng)，一般不宜采用單相重合器，禽則造成非三相運行；單相重合器主要用于中性點直接接地系統(tǒng)，允許電氣沒備作為單相運行。

（2）按結(jié)構(gòu)分類——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）操動機構(gòu)，可用于戶外10kV電桿上，無需另外的操作電源，直接由所控制的10kV路供給；但因為采用高壓合閘線圈，對絕緣水平要求高，有時會因絕緣水平難以保證導致線圈發(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、操動機構(gòu)、控制電路是分開的3個部分。分布式重合器采用低電壓（220V）操作機構(gòu)，這樣避免了高壓電源進行調(diào)試的復雜性和危險性，安裝、檢修都較為方便。

（3）按滅弧介質(zhì)分類——油、真空、SF6。

油重合器出現(xiàn)最早，運行歷史最長，一般采用液壓控制。油重合器有兩個固有缺點：因油屬非自恢復絕緣介質(zhì)，故其維護較頻繁，至少3年需換油、檢修一次；有火災(zāi)危險?，F(xiàn)在來看其技術(shù)相對落后，國內(nèi)已基本淘汰。

真空滅弧室于20世紀60年代用于重合器設(shè)計。真空滅弧室的優(yōu)點是開斷壽命長，無需檢修，無火災(zāi)危險，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內(nèi)外重合器市場上的主流產(chǎn)品。

SF₆重合器是將干燥的SF₆氣體充人密閉的開關(guān)本體中，作為開關(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，如果泄漏將會對人和環(huán)境造成一定的損害，因此應(yīng)做好開關(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——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)點是簡單、可靠、經(jīng)濟、耐用，不受電磁的干擾，這些優(yōu)點對于農(nóng)村電網(wǎng)和距離配電站較遠的設(shè)備很有用。液壓控制的缺點是保護特性無法做到足夠穩(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)點是價格便宜，元器件耐用，維修簡單；其缺點是體積大，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)的微機控制于20世紀80年代初應(yīng)用于重合器，其典型產(chǎn)品為英國的ESR型和PMR型重合器。重合器控制所用微機為單片機，其主要優(yōu)點是體積小，功能強，重合器的分閘電流、重合次數(shù)、操作順序、分閘時延、重合間隔、復位時間等特性的整定，都可以簡單地在控制箱上通過控制面板整定，使用極為方便，這對改善保護配合，提高供電可靠性，提高運行自動化程度意義很大。

（5）按重合器的控制器安裝方式分類。

1）室外就地安裝：安裝在斷路器下面的水泥桿上。

2）集控臺式安裝：室內(nèi)集中控制，安裝在集控臺內(nèi)。

3）集控屏式安裝：安裝在集控屏內(nèi)。

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

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

當線路發(fā)生短路故障時，它按順序及時間間隔進行開斷及重合的操作。當遇到永久性的故障，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；當故障排除后，需手動復位才能解除閉鎖。如果是瞬時性故障，則在循環(huán)分、合閘的操作中，無淪哪次重合成功，則終止后續(xù)的分、合閘動作，并經(jīng)一定延時后恢復初始的整定狀態(tài)，為下次故障的來臨做好準備一重合器可按預(yù)先整定的動作順序進行多次分、合的循環(huán)操作。

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

重合器開關(guān)本體的操動機構(gòu)及其性能指標，以及滅弧室的分斷及恢復能力比一般的斷路器要高，這樣可以滿足多次重合的要求。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。操動機構(gòu)采用永磁機構(gòu)或彈簧機構(gòu)，具備快速重合閘要求，動作性能可靠。機構(gòu)具有就地手動、電動遠方合、分控制功能。

目前重合器的開斷單元為SF₆或真空滅弧室，SF₆滅弧室有被真空滅弧替代的趨勢。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)別為開關(guān)本體的區(qū)別，其控制器沒有區(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)，機構(gòu)置于箱內(nèi)的絕緣框架上，由一根主軸與機構(gòu)相連接，可以防止機構(gòu)及傳動件受到外界環(huán)境的影響而銹蝕，引起潤滑失效、機械動作不靈活、卡滯等現(xiàn)象；進出線套管為環(huán)氧樹脂、硅橡膠或有機絕緣材料；一般配雙穩(wěn)態(tài)或單穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)或彈簧機構(gòu)驅(qū)動模塊。

（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外環(huán)氧樹脂（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)永磁機構(gòu)。

兩種結(jié)構(gòu)形式的重合器各有其特點，對于環(huán)境條件惡劣的地方，由于SF₆氣體對滅弧室和機構(gòu)的保護作用，三相共箱式（柱上）開關(guān)更適合戶外使用。

重合器是一種自動化程度很高的設(shè)備，在開斷性能上類似斷路器，但又增加了多次重合閘功能，可以配合真空斷路器及SF₆斷路器來使用，能夠判斷故障性質(zhì)，自動動作。在保護控制特性方面，自身能完成故障檢測，判斷電流性質(zhì)、執(zhí)行開合功能，具有自動功能和保護控制功能，無須附加其他操作裝置。它特別適合于農(nóng)村簡易化變電所饋出開關(guān)，以及線路上安裝，實施重合器與重合器、重合器與分段器配合動作，在線路發(fā)生故障時，可自動多次開斷和重合控制，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：

（1）在短路電流開斷等功能上，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控制系統(tǒng)。

（3）重合器具有故障檢測，操作順序選擇，開斷和重合特性調(diào)整功能，具有獨立完整的特性，而斷路器要另外增加控制系統(tǒng)來配合動作。

（4）重合器可以安裝在戶內(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斷都采用反時限特性，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)點如下：

（1）自備操作電源，不受線路停電與否的影響。

（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）縮短故障時的停電范圍，提高了供電可靠性。

（4）自動化程度高，維護工作量小。

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

（2）SF₆重合器雖然廠家說明書都保證年漏氣率1%以下，但實際運行1～2年后都發(fā)生過嚴重漏氣故障，導致分合閘失靈。由于分合閘機構(gòu)均密封于箱體中，一旦發(fā)生故障，現(xiàn)場沒有昂貴的真空抽氣設(shè)備，無法解體，必須返廠檢修，費用太高。進口設(shè)備更是無法返檢。另外在實際運行中，在-16℃以下就發(fā)生拒合拒分現(xiàn)象，達不到廠家保證的-40℃～40℃以內(nèi)正常運行的能力。

（3）由于整體式的最大特點是采用高壓合閘線圈，可用于戶外10kV電桿上，無需另外的操作電源，但也引起了一系列問題：

1）絕緣水平難以保證，主高壓線圈運行中會發(fā)熱，線圈匝間絕緣時有損壞。已有多臺重合器因此類原因發(fā)生爆炸。

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

3）對重合器的調(diào)試、整定都不能在現(xiàn)場進行。如安秒曲線的調(diào)整、復位時間和動作次數(shù)的整定、遠方控制功能的實現(xiàn)以及對高壓合閘線圈本身的調(diào)試等。

4）運行維護困難，一般1～2人是無法進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)。當線路負荷較小時，控制裝置因電源不足而不能正常工作。

重合器因其操作簡便、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出線處，作為10kV饋線分、合負荷電流、過載電流及短路電流之用，取代10kV高壓斷路器，但無需附加繼電保護屏、控制屏和直流屏，減少綜合投資，提高自動化程度，可實現(xiàn)無人值班，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出線處。

（2）用于城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)10kV線路

用于10kV配電系統(tǒng)干線、分支線及環(huán)網(wǎng)線路上，取代一般斷路器，集開關(guān)、保護、控制為一體，高度智能化，提高自動化程度，也可實現(xiàn)雙回路及多回路自動重合器環(huán)網(wǎng)供電，對于長線路可實現(xiàn)分段延時供電。重合器裝有四遙接口，便于實現(xiàn)城網(wǎng)自動化；也可實現(xiàn)近距離現(xiàn)場遙控，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)定的開斷和重合順序在交流線路中自動進行開斷和重合操作，并實現(xiàn)自動復位或閉鎖的智能化保護功能的高壓開關(guān)設(shè)備。該產(chǎn)品是配彈簧操作機構(gòu)的ZW32-12型戶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，實現(xiàn)了配電網(wǎng)綜合自動化、集成化和智能化，是12kv的配電網(wǎng)絡(luò)理想的電氣設(shè)備。