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摘 要 文章分析了分段器和配电网馈线自动化基本概念，针对环网与辐射网系统进行了探讨。
关键词 分段器；配电网；环网；辐射网
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0101-01
分段器是配电网中用来隔离故障线路区段的自动开关设备，它一般与重合器、断路器或熔断器相配合，串联于重合器与断路器的负荷侧，在无电压或无电流情况下自动分闸。分段器按识别故障的原理不同，可分为“过流脉冲计数型”（电流-时间型）和“电压-时间型”两大类。电流-时间型分段器通常与前级开关设备（重合器或断路器）配合使用，它不能开断短路电流，但具有“记忆”前级开关设备开断故障电流动作次数的能力。电压-时间型重合式分段器是凭借加压或失压的时间长短来控制其动作，失压后分闸，加压后合闸或闭锁。
1 配电网自动化系统
配电网自动化主要决定两个方面，一是设备的技术性能，二是配电接线方案，两者的统一和配合才能组成较理想的配电网自动化系统。
配电网的接线一般有环型和辐射型两大类，它们的配合形式主要以重合器（或断路器）与分段器、熔断器的配合使用，这样对提高供电可靠性，减小运行费用，提高配电网自动化程度能起到显著作用。
2 配电网馈线自动化
配电网自动化的一个主要任务就是要实现馈线自动化，这是衡量配电网自动化技术性能的重要指标。馈线自动化是指当配电线路故障时能尽快找到故障线路，然后对故障线路进行隔离，对非故障线路尽快恢复供电。
2.1 同杆架设的杆上设备分段器
同杆架设的杆上设备由真空开关（PVS）、电源变压器（SPS）、带故障检测功能的遥控终端单元（PTV）和站内故障指示设备（FSI）共同构成。
2.2 杆上设备的连接
PVS在线路来电时由合闸线圈关合。只要电压存在，它始终保持关合状态。PVS在线路掉电时因线圈失压而自动打开。
3 在环网中的应用
随着配电自动化及电力市场的迅速发展，环网式网络结构已成为近几年来发展的主要趋势。以图1为例，正常运行时联络重合器不接通，两个变电所的主干线建立起相互备用的联络关系。而图1的环网结构适用于在配网自动化改造中只建立简单的通讯系统，资金投入不多的地区。在通讯系统比较发达的地区，建议使用带后台控制的环网结构，带后台控制的环网结构自动化及通讯水平比较高，日本等发达国家在20世纪90年代就已实现配电系统自动化。
如图1所示，A、B为两个变电所，正常情况下，IRM、OSM、IRM、F1、F2、F3 处于合闸状态。重合器IRM1、IRM2为电流—时间型户内重合器，设定为一快三慢（1A3C）），重合间隔为2 s。OSM1、OSM2、OSM3 为电压—时间型户外重合器，OSM1、OSM3 的合闸顺延时差为3s，两次合闸不成功闭锁。OSM2为联络重合器，线路正常情况下处于分闸状态设定为一次合闸不成功闭锁。F1为计数次数2次的分段器，F2、F3 为计数次数1次的分段器。
图1
如果D1处发生故障，出口重合器IRM1执行快曲线动作一次，重合器OSM1、OSM2检测到线路失压，OSM1分闸，分段器F2达到整定的计数次数分闸跌落，2 s后重合器ORM1重合，重合器OSM1延时3 s重合，恢复线路其他部分供电。如果D2处发生故障，若为瞬时性故障，出口重合器IRM1执行快曲线动作一次，重合器OSM1、OSM2检测到线路失压，OSM1分闸，分段器F1没有达到整定的计数次数仍处于合闸状态。若为永久性故障，出口重合器IRM1再次分闸，重合器OSM1再次检测到线路失压分闸，分段器F1达到整定的计数次数分闸跌落隔离故障区段，重合器合闸成功后，恢复其他线路供电。
如果D3处发生永久性故障，重合器IRM1分闸，最终闭锁。重合器OSM1随即脱离原状态改为一次合闸不成功闭锁，重合器OSM2在比OSM1稍长的时限合闸，L1段线路由B所反送电，重合器OSM1由于合在故障点上而分闸闭锁。L2段及分支线路由B所供电。
如果D4处发生永久性故障，出口重合器IRM1执行快曲线分闸，重合器OSM1、OSM2检测到线路失压，OSM1分闸，经2 s后重合器IRM1重合，重合器OSM1延时3 s合在故障点上，最终分闸闭锁。联络重合器OSM2延时合闸，由于故障没有消除最终分闸闭锁。
4 用于辐射网系统
如图2所示。
图2
图中：CB—安装在配电变电压中的断路器，受变电站中央控制单元控制；1PVS～4PVS—安装在架空线路电杆上的分段器。
若故障为瞬时故障：在CB重合之前故障已消除，CB重合后对线路恢复供电，IPVS的PTC检测到电源端有电压时，经X时间（关合时间）开始计数，PVS在X时间计数结束后关合。
同理2PVS经2X关合，3PVS经3X关合，4PVS经4X关合，全系统恢复供电。
若故障为永久性故障，当4PVS关合后，与此同时，Y时间开始计数，出于故障存在，CB第二次跳开，并快速重合。1PVS～4PVS在CB跳开Y时间跳开。1PVS～4PVS经整定的X时间关合，4PVS在Y时间计数中，检测到线路失压，则RTU锁扣，将故障隔离。
参考文献
[1]程红丽.重合器与分段器配合的馈线自动化改进方案[J].西安科技大学学报,2003,02.
[2]孙福杰,何俊佳，邹积岩.基于重合器和分段器的10 kV环网供电技术的研究应用[J].电网技术,2000,07.
[3]赵海应.重合器与分段器配合实现中小城市配网自动化[J].中国新技术新产品,2010,19.
关键词 分段器；配电网；环网；辐射网
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0101-01
分段器是配电网中用来隔离故障线路区段的自动开关设备，它一般与重合器、断路器或熔断器相配合，串联于重合器与断路器的负荷侧，在无电压或无电流情况下自动分闸。分段器按识别故障的原理不同，可分为“过流脉冲计数型”（电流-时间型）和“电压-时间型”两大类。电流-时间型分段器通常与前级开关设备（重合器或断路器）配合使用，它不能开断短路电流，但具有“记忆”前级开关设备开断故障电流动作次数的能力。电压-时间型重合式分段器是凭借加压或失压的时间长短来控制其动作，失压后分闸，加压后合闸或闭锁。
1 配电网自动化系统
配电网自动化主要决定两个方面，一是设备的技术性能，二是配电接线方案，两者的统一和配合才能组成较理想的配电网自动化系统。
配电网的接线一般有环型和辐射型两大类，它们的配合形式主要以重合器（或断路器）与分段器、熔断器的配合使用，这样对提高供电可靠性，减小运行费用，提高配电网自动化程度能起到显著作用。
2 配电网馈线自动化
配电网自动化的一个主要任务就是要实现馈线自动化，这是衡量配电网自动化技术性能的重要指标。馈线自动化是指当配电线路故障时能尽快找到故障线路，然后对故障线路进行隔离，对非故障线路尽快恢复供电。
2.1 同杆架设的杆上设备分段器
同杆架设的杆上设备由真空开关（PVS）、电源变压器（SPS）、带故障检测功能的遥控终端单元（PTV）和站内故障指示设备（FSI）共同构成。
2.2 杆上设备的连接
PVS在线路来电时由合闸线圈关合。只要电压存在，它始终保持关合状态。PVS在线路掉电时因线圈失压而自动打开。
3 在环网中的应用
随着配电自动化及电力市场的迅速发展，环网式网络结构已成为近几年来发展的主要趋势。以图1为例，正常运行时联络重合器不接通，两个变电所的主干线建立起相互备用的联络关系。而图1的环网结构适用于在配网自动化改造中只建立简单的通讯系统，资金投入不多的地区。在通讯系统比较发达的地区，建议使用带后台控制的环网结构，带后台控制的环网结构自动化及通讯水平比较高，日本等发达国家在20世纪90年代就已实现配电系统自动化。
如图1所示，A、B为两个变电所，正常情况下，IRM、OSM、IRM、F1、F2、F3 处于合闸状态。重合器IRM1、IRM2为电流—时间型户内重合器，设定为一快三慢（1A3C）），重合间隔为2 s。OSM1、OSM2、OSM3 为电压—时间型户外重合器，OSM1、OSM3 的合闸顺延时差为3s，两次合闸不成功闭锁。OSM2为联络重合器，线路正常情况下处于分闸状态设定为一次合闸不成功闭锁。F1为计数次数2次的分段器，F2、F3 为计数次数1次的分段器。
图1
如果D1处发生故障，出口重合器IRM1执行快曲线动作一次，重合器OSM1、OSM2检测到线路失压，OSM1分闸，分段器F2达到整定的计数次数分闸跌落，2 s后重合器ORM1重合，重合器OSM1延时3 s重合，恢复线路其他部分供电。如果D2处发生故障，若为瞬时性故障，出口重合器IRM1执行快曲线动作一次，重合器OSM1、OSM2检测到线路失压，OSM1分闸，分段器F1没有达到整定的计数次数仍处于合闸状态。若为永久性故障，出口重合器IRM1再次分闸，重合器OSM1再次检测到线路失压分闸，分段器F1达到整定的计数次数分闸跌落隔离故障区段，重合器合闸成功后，恢复其他线路供电。
如果D3处发生永久性故障，重合器IRM1分闸，最终闭锁。重合器OSM1随即脱离原状态改为一次合闸不成功闭锁，重合器OSM2在比OSM1稍长的时限合闸，L1段线路由B所反送电，重合器OSM1由于合在故障点上而分闸闭锁。L2段及分支线路由B所供电。
如果D4处发生永久性故障，出口重合器IRM1执行快曲线分闸，重合器OSM1、OSM2检测到线路失压，OSM1分闸，经2 s后重合器IRM1重合，重合器OSM1延时3 s合在故障点上，最终分闸闭锁。联络重合器OSM2延时合闸，由于故障没有消除最终分闸闭锁。
4 用于辐射网系统
如图2所示。
图2
图中：CB—安装在配电变电压中的断路器，受变电站中央控制单元控制；1PVS～4PVS—安装在架空线路电杆上的分段器。
若故障为瞬时故障：在CB重合之前故障已消除，CB重合后对线路恢复供电，IPVS的PTC检测到电源端有电压时，经X时间（关合时间）开始计数，PVS在X时间计数结束后关合。
同理2PVS经2X关合，3PVS经3X关合，4PVS经4X关合，全系统恢复供电。
若故障为永久性故障，当4PVS关合后，与此同时，Y时间开始计数，出于故障存在，CB第二次跳开，并快速重合。1PVS～4PVS在CB跳开Y时间跳开。1PVS～4PVS经整定的X时间关合，4PVS在Y时间计数中，检测到线路失压，则RTU锁扣，将故障隔离。
参考文献
[1]程红丽.重合器与分段器配合的馈线自动化改进方案[J].西安科技大学学报,2003,02.
[2]孙福杰,何俊佳，邹积岩.基于重合器和分段器的10 kV环网供电技术的研究应用[J].电网技术,2000,07.
[3]赵海应.重合器与分段器配合实现中小城市配网自动化[J].中国新技术新产品,2010,19.