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一二次融合断路器在配网自动化中的应用

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摘要：一二次融合断路器是配网的重要设备之一，具有用于选择性地切除线路上的单相接地故障、两相或三相短路的相间故障、断线故障的功能。本文分析了断路器处理故障的原理，说明一二次融合断路器在配网自动化中具有广泛的应用性。

关键词：一二次融合；断路器；配电网；保护

1、一二次融合保护功能应用背景

配网线路中常见故障主要包括自然原因和人为因素造成的故障，其中自然原因主要有雷击事故、动物造成的故障、树木造成的故障等，人为因素主要有城市建设、施工事故、盗窃损坏等。

在城市配网故障中单相接地故障约占40%，相间故障约占60%；县城配网故障中单相接地故障与相间故障占比大致相等。为了减少各类故障引发的停电事故，使电网运行更加安全，供电质量更加可靠，就需要关注柱上真空断路器在单相接地故障和相间短路故障时的正确动作。

2、一二次融合断路器的主要功能

一二次融合断路器融合电子式电压传感器、电子式电流传感器、电能计量模块、高速故障暂态滤波等先进技术，可以不依赖配电自动化主站和通信，实现“自适应综合型就地自动化”功能，通过短路/接地故障检测技术、无压分闸、故障路径自适应延时来电合闸等控制逻辑，自适应多分枝多联络配电网架结构，实现单相接地故障的就地选线、区域定位与隔离，通过两次重合闸实现故障区域隔离和非故障区域恢复供电。

一二次融合断路器主要用于开断、关合配网系统中的负荷电流、过载电流和短路电流。有速断、过流、涌流闭锁、重合闸等保护功能，用于选择性地切除线路上的单相接地故障、两相或三相短路的相间故障、断线故障[1]。

3一二次融合保护功能应用情况

近年来，微电子技术、计算机技术和通信技术快速发展，变电站、开闭所等大量采用具有“遥信、遥测、遥控、遥调”四遥功能的综合自动化系统。对断路器和隔离开关进行遥控操作、保护功能投退、保护定值区号切换,发生故障时,能尽快地通过远方操作切除故障电源,为电力安全稳定供应打下坚实的基础。

一二次融合断路器分为罩式和共箱式，以共箱式为例介绍其应用情况。其具有单相接地故障保护和相间短路故障保护的柱上真空断路器在A、C相进线侧配置电流互感器，出线侧配置零序电流互感器，与脱扣器及操作机构配合来实现单相接地故障、相间短路故障的速断和过流的断路器保护分闸。如图1所示，Q为电源断路器，TV为电动自耦调压器，T为升流变，TA为电流互感器，QA为稳流控制器，PA为电流表[2]。

图1一二次融合断路器在单相接地故障的保护示意图

图2一二次融合断路器安装示意图

3.1单相接地故障处理

当发生单相接地故障时，系统会产生零序电流，经断路器主回路后由零序电流互感器检测到，当零序电流超过速断或过流的整定值时，脱扣器立即动作，或经延时动作，由操作机构驱动断路器动触头与静触头在真空灭弧室分开，断路器分闸[3]。

3.2相间短路故障处理

当发生相间短路故障时，经断路器A、C相电流互感器检测到短路电流，当短路电流超过速断或过流的整定值时，脱扣器立即动作，或经延时动作，由操作机构驱动断路器动触头与静触头在真空灭弧室分开，断路器分闸。为保护两相短路故障和三相短路故障，A、C相电流互感器各连接一个独立的脱扣器，能够各自控制断路器分闸[4]。

3.3应用效果

灭弧室采用自能灭弧设计原理，在开断短路电流时,灭弧过程以自能吹弧为主，压气灭弧为辅，使电弧在轴向受到高速SF6气体强烈的吹拂冷却，确保断路器有很强的开断能力，同时具备绝缘性能高、操动过程无油无气等特点，运行安全可靠，稳定性强。

4结语

智能化是断路器的重要发展方向，一二次融合断路器是配网系统中的重要设备之一，对配网的分断、联络起着重要作，单相接地故障、相间短路故障下具有极高的应用价值，为配电网的安全稳定运行，提高供电可靠性提供更大的保证。

参考文献

[1]王宾,黄磊,曹润彬,等.智能变电站126kV智能终端设计与测试方案研究[J].电力系统保护与控制,2014,42(1):120-123.

[2]邹远,杨会成.开关柜智能控制器的设计[J].工业控制计算机,2012,25(3):1-11.

[3]李航,范仪龙.实用的看门狗电路设计[J].煤矿机械,201X(5).

[4]丁旭峰.配电线路运行与检修[M].北京：中国电力出版社，2010.

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-全文完-