1、柱上開關的類型:
目前市場上的柱上開關形式多樣,性能也各不相同。具體可按以下6種方式分類:
①按生產國可分為國產和2種;
②按觸頭滅弧能力可分為斷路器、負荷開關;
③按絕緣介質可分為油絕緣、空氣絕緣、SF6絕緣;
④按操動機構可分為電磁操動機構、彈簧操動機構、永磁操動機構;
⑤按控制器的功能可分為斷路器、重合器、分段器;
⑥按出線套管的材質可分為瓷套管和硅橡膠套管等。
2、各類開關的特點:
2.1、國產開關設備。優點:按國內電力系統的使用特點設計制造;一般采用彈簧操動機構,可進行電動和手動分合閘操作;電流互感器二次電流按5A設計,可設多組、多變壓比,有利于滿足繼電保護、遙測、計量的不同要求;一般斷路器本身配置隔離開關,并且斷路器與隔離開關之間設有操作閉鎖。缺點:斷路器內部多采用空氣絕緣,安全性能受四周環境的影響較大;無專用的操作控制箱,繼電保護功能靠U,W兩相的電流脫扣器來實現,因此無法實現繼電保護的上、下級的合理配合,輕易造成斷路器誤動和拒動;操動機構制造工藝粗糙、氣密性差,尤其在空氣潮濕或沿海地區,在很短的時間內機構部件便有可能嚴重銹蝕,無法進行正常的操作。
2.2、斷路器。斷路器的共同點是:
①電流互感器二次電流按1A設計,規格有600/1和1000/1等2種;
②斷路器均不配隔離開關;
③配有專用的操作控制器,控制器的控制、保護功能齊全,可選擇性強,有利于上、下級保護的配合;
④多采用零表壓下的SF6氣體絕緣,密封性能好,內部絕緣不受外部環境的影響,操動機構制造工藝優良且大多密封在SF6氣體腔內,現場免維護;
⑤價格高,幾乎是國產斷路器的2倍;
⑥訂貨周期長;
⑦一旦斷路器發生問題,現場一般不能維修。
2.3、斷路器、重合器、負荷開關。斷路器具有很強的滅弧能力,可切斷故障電流,配備含微機保護的控制器,可實現對分支線路的保護。重合器開關本體與斷路器相同,區別在于控制器的功能上。斷路器的控制器功能簡單,僅具備控制和線路電流保護功能,其他功能靠FTU實現。而重合器的控制器除了具備斷路器控制器的功能外,還具有3次以上的重合閘、多種特性曲線、相位判定、程序恢復、運行程序儲存、判定、與自動化系統的連接等功能,但價格較高。負荷開關可以閉合故障電流,開斷額定負荷電流,采用真空和SF6滅弧。其主要作為線路的分段開關,配備智能控制器就成為分段器,造價較低。
3各類操動機構的特點
3.1、電磁操動機構。合閘電流大,零部件多,結構復雜。除電動分、合閘外,還可以手動分閘操作。不能手動合閘送電,只可以在沒有電源的情況下用合閘手柄合上斷路器。不能作為配網自動化的理想選擇產品。
3.2、永磁操動機構。永磁操動機構是一種新概念的操動機構,它有單穩態和雙穩態之分。特點是結構簡單,開關狀態靠永久磁鐵的磁力保持,機械傳動部件非常少,機構密封程度較高,受外界影響較小。但其本質上還是電磁操動機構,瞬時功率大及機械特性控制是其難點,控制器較復雜,其啟動電容以及電子控制線路的壽命、溫度特性及可靠性是操動機構總體可靠性的“瓶頸”,應加以高度重視。永磁操動機構為致命的缺點是沒有手動合閘手柄,在合閘送電時,假如碰到控制器或合閘回路故障將會覺得非常棘手。
3.3、彈簧操動機構。國產彈簧操動機構結構復雜、設計觀念陳舊、氣密性差、機械壽命短。彈簧操動機構目前以三角板式操動機構為代表,結構非常簡單,零部件少,整個機構密封在SF6氣體腔內,故障幾率低。其功能不但能滿足電動操作,還可以進行手動分、合閘操作,即使控制器發生故障也能盡快手動恢復送電,是目前為理想的操動機構。
4、開關的選型:
配網自動化以故障自動診斷、故障區域自動隔離、非故障區域自動恢復送電為目的,開關的選型也要以此為依據,針對不同的控制方式采用不同選擇。
4.1、就地控制方式,即初級自動化。這種方式線路短,分段小,應采用重合器。充分利用重合器的重合及動作時限配合,實現對故障區的自動隔離和非故障區自動恢復送電。
4.2、對于分布智能控制方式,需要FTU將檢測到的各種信號通過點對點通信,把故障區斷路器的狀態及其他信息傳送到臨近的FTU,識別故障區段,實現自動隔離和恢復送電,即FTU+重合器或智能FTU+斷路器。
4.3、集中控制方式,是將FTU監控終端檢測到的信息,通過通信系統送至配電總服務器,由配電總服務器進行全面計算治理。在干線發生故障后,先由站內饋線斷路器斷開故障線路,并進行一次重合。假如重合成功,控制中心不作判定;假如重合不成功,控制中心則在自動判別后,遙控自動化系統斷路器隔離故障區,恢復非故障區供電。這種控制模式下,隔離故障區段是在線路無電流、電壓的情況下進行的,所以分段器可以采用負荷開關以降低成本。分支線路安裝斷路器,加裝微機保護,準確及時地切除故障分支,減少自動化動作次數,縮短停電范圍和時間。這種模式采取分段用負荷開關,分支用斷路器的方式比較經濟實用。