摘要：10kV柱上開關在農網線路上的合理應用，為供電企業提高供電可靠性立下了汗馬功勞。該文針對農網線路的結構與故障性質，應選用不同型式的10kV柱上開關設備。

關鍵詞：10kV；柱上開關；合閘涌流

隨著國民經濟的快速發展，用電量不斷的增加，用戶對供電的可靠性及供電質量提出了更高的要求。10kV柱上開關設備在農網線路上的合理應用，為供電企業提高供電可靠性立下了汗馬功勞。但是隨著我國配電網技術的發展，農網的結構與布局日趨復雜，農網線路容量的增大，線路絕緣化水平進一步的提高，農網線路的故障性質發生了變化，因此對10kV農網線路柱上開關的選擇與應用提出了新的要求。

110kV柱上開關的分類

10kV柱上開關，按滅弧介質區分，經歷了壓縮空氣型、磁吹型、產氣材料型、多油型、SF6型、真空型等幾個代表性的階段。20世紀50年代的多油斷路器，由于三相觸頭同室，其滅弧介質和絕緣介質均為絕緣油，開斷容量在1250A以下，開斷故障電流時存在爆炸危險，隨著技術的發展，已逐漸被淘汰。SF6斷路器和真空斷路器是20世紀80年代發展起來的產品，20世紀90年代在我國得到廣泛的應用，成為取代油斷路器的主導產品。其開斷電流在16kA及以上，開斷短路電流次數多達30次，10～20年免維護。同時已具有加裝電動操作和控制器，實現智能化和配網自動化的功能。

斷路器。出現故障電流后按照整定電流和時間跳閘，一般配備電磁感應線圈和脫扣聯動機構，既能開斷，又能關合短路電流，開斷故障電流能力較高，作為保護線路用。但因10kV柱上斷路器存在保護級差問題，在實際運行中存在越級跳閘的現象。

重合器。有電流型重合器和電壓型重合器兩種。反應故障電流跳閘后能重合的，稱電流型重合器，這種重合器既做保護跳閘用，又能實現1～3次重合閘，將故障段從最后一段開始逐一淘汰，直到判別到故障段。

因需多次重合故障電流，對電網沖擊較大，同時分段越多，需重合的次數越多，時間越長，故分段一般不宜超過3段。重合器適用于農網分支線和輻射型線路。

另一種重合器在線路失壓時跳閘，來電延時后合閘，稱為電壓型重合器。變電站內出線斷路器需2次重合，完成故障區段隔離與非故障區段恢復供電，其中第一次重合為判別故障區段，依據各分段點開關合閘的情況，確定故障區段，并自動將故障區段兩側開關閉鎖，隔離故障。第二次重合為恢復非故障區段的供電，全線饋線僅重合一次故障電流，完成故障區段隔離與恢復非故障區段的供電時間較長。

分段器。能記錄故障電流脈沖次數，在無電壓、無電流時，當故障電流次數達到預設值就自動分閘閉鎖，構成電流脈沖計數型分段器。分段器大多與重合器配合使用，自動完成預期的分合及閉鎖操作，具有檢測與控制操動能力。

負荷開關。負荷開關僅在無電壓無電流時才能斷開，但可以關合故障電流，開斷額定負荷電流，主要作為線路的分段。因造價低在集中式的配網自動化中采用。

210kV柱上開關在農網中的選用

2.1選用原則

所有故障都應獲得作為瞬時故障處理的機會，避開涌流的影響，分閘后閉鎖應僅發生了永久性故障的情況，因分閘后閉鎖而切除的線路區段應盡可能少。

根據負荷大小和線路長短，經濟合理地安排和選擇分段點及開關設備。農村長線路和分支線一般采用電流型重合器或分段器，以提高供電可靠性，環網供電網絡可采用電壓型重合器，具備通信的饋線可采用負荷開關。

根據安裝地點選定額定電流、開斷和關合短路電流及動、熱穩定電流。短路電流一般應選擇16kA以上，才能適應電網容量不斷提高的要求。

正確整定其保護配合，如跳閘電流、重合次數、分段器的次數預設、延時時間特性等。

電流型重合器與其他類型的重合器的配合應充分利用其快、慢的“雙時”時間特性曲線，位于電源側的重合器應至少1次的快速操作，其后的重合器有相同或更多的快速動作。而電壓型重合器的延時時間整定應一級比一級延長t（一般設置為7s）時間，環網供電中環網點的時間應大于每側延時時間之和。

重合器與分段器的配合，故障電流次數整定應一級比一級少。

2.2選用分析

如果農網線路是架空線路，線路容量不大，樹害問題突出，在線路分段開關的選擇上應以過流脫扣開關為主。在這些線路上，這種開關能有效地發揮作用，切除故障區段，保證非故障區段連續供電。

如果農網線路是架空絕緣線路（包括架空與電纜混合線路），在線路分段開關的選擇上應以斷路器和負荷開關為主，因為這種線路瞬間故障的幾率比較小，過流脫扣開關就失去了它的作用。筆者對某市2006～2007年配網運行統計分析，其中按變電站開關保護動作分析，80以上為電流一段，且重合閘重合不成功，15為電流二段保護動作，且重合成功（純電纜線路除外），原因不明占5；按故障性質分，外力破壞占70，客戶原因占15，設備故障占10，其它原因占5。

如果農網線路是純電纜線路，在線路分段開關的選擇上也應以斷路器和負荷開關為主，因為這種線路瞬間故障的幾率更小。

經過近幾年城農網改造，我國的農網線路的絕緣化水平進一步提高，10kV農網線路抵御自然災害的能力增強。隨著農網線路容量增大，主線路的10kV柱上開關主要選用斷路器和負荷開關，如果采用過流脫扣開關，這種開關都裝有躲過合閘涌流的裝置，即在10kV柱上開關從無壓到有壓的合閘瞬間內，躲過10kV配電線路激磁涌流；在城區負荷比較大的10kV配電線路上，合閘操作下一級開關時，若上一級開關在正常運行狀態，就會引起上一級開關過流跳閘，給運行、維護人員造成線路有故障的假象，降低供電可靠性。過流脫扣開關有一個弊端，對架空線路而言，如圖1所示，變電站10kV出線開關，保護電流Ⅱ段一般時限為0.6s，客戶端為0.3s，如果線路被這種開關分為幾段，如圖1甲線路，被1ZS、2ZS分為三段（1、2、3），一方面沒法實現時差配合，另一方面如果線路故障是瞬時故障，這種開關會過流脫扣，往往會跳到離該農網線路變電站出口近的柱上開關上，即1ZS上，如果變電站出線開關（即10kV）重合閘動作成功，就只能恢復對全線路的第1段供電，而本線路2段、3段不能及時恢復供電，降低了供電可靠性；如果農網線路是永久性故障，這種開關來不及動作，變電站10kV出線開關保護優先動作跳閘，因為變電站10kV出線開關保護電流I段時限一般為0s。

綜上所述，如果農網線路容量比較大，線路絕緣化水平比較高，瞬時故障幾率小，過流脫扣斷路器在主線上分段就失去了它的價值，應選用負荷開關；在故障較多、絕緣水平低的分支線上，選用過流脫扣斷路器，如果支線有故障，從主線路上分離，也利于運行人員查找故障點。

3結束語

10kV配電線路柱上開關的選擇應根據線路容量、絕緣化水平、線路故障性質等合理選用不同類型的開關。如果線路絕緣化水平不高，瞬時故障較多，可以選擇過流脫扣開關；在線路負荷密集、絕緣化水平高的主干線上，應選用負荷開關，避免操作時引起上一級開關因涌流問題引起跳閘，以進一步提高配電線路的供電可靠性。