分段器

分段器（Sectionalizer）是一種與電源側前級開關配合，在失壓或無電流的情況下自動分閘的開關設備。當發生永久性故障時，分段器在預定次數的分合操作後閉鎖於分閘狀態，從而達到隔離故障線路區段的目的。若分段器未完成預定次數的分合操作，故障被其它設備切除了，則其將保持合閘狀態，並經一段延時後恢復到預先的整定狀態，為下一次故障做好準備。分段器一般不能斷開短路故障電流。

基本介紹

• 中文名：分段器
• 外文名：Sectionalizer
• 定義：開關設備
• 作用：在失壓或無電流的情況下自動分閘
• 學科：電力工程
• 領域：能源

簡介

饋線指的是變電站出線至用戶用電設備這一過程的供電線路，其主要功能是負責電能及信號的傳輸工作。隨著電力行業技術的改革發展，計算機技術、通信技術、信息技術等融合一體，使得我國電力網路逐漸趨於自動化運行模式。面對新時期的配電網建設，實現饋線自動化也是電力技術發展的新趨勢。考慮到及時檢測配電網饋線運行故障，配網改造時添加了分段器，能及時切斷故障以保持線路運行。

配電網饋線自動化的優點

饋線是傳輸電能及信號的重要線路，在配網系統里能維持變電站傳輸電能的有序進行。饋線最早運用於電視機與室外天線之間的連線，但早期的饋線在抗干擾、抗腐蝕等性能上相對薄弱，無法滿足現代電力系統運行的要求。自電網改造之後，配電網饋線逐漸實現了自動化運行，不僅增強了電力信號之間的傳輸，對維持配網系統的穩定運行也起到了重要作用。配網饋線自動化的優點如下。

1.提高系統運行效率

傳統配電網線路結構過於複雜，不僅增加了線路運行時承擔的荷載，且造成線路故障的發生率持續上升，阻礙了配網的高效率運行。饋線自動化模式推廣後，配網系統的運行效率顯著提高，變電站在傳輸電能過程中的故障次數減少.如：環網櫃加裝FTU 運用於10 kV 環形電纜配網系統，從而實現了配電設備的自動化操控，讓饋線傳輸作用發揮到最大。並且在各環網柜上的FTU通信通道與配電自動化主站互相連線，維護了系統的穩定性。

2.完善設備運行環境

對配電網故障檢測發現，設備故障通常都是由於線路故障所致。變電站與用戶設備之間的線路受損，電能傳輸的流程會立即中斷，從而影響了用戶的正常用電。饋線自動化運行能對線路故障自動檢測、隔離，帶故障解除後可自動恢復運行。如：配電網故障發生後，主站或子站根據FTU 送來的信息，再利用軟體運算及時查找故障原因，並向環網櫃的負荷開關自動發遙控命令，以便隔離配網故障或儘快恢復電網運行。

3.降低電網運行故障

線路故障是影響配網系統運行效率的普遍因素，電網故障的發生也會給用戶設備造成不同程度的損傷。通過對配網系統線路進行綜合改造，可以有效降低電網運行故障的發生率。配電網採取饋線自動化運行後，利用自動化調控方式對系統重要參數進行遠程監測，如：饋線、箱變等設備的電流、電壓、電量等，從而滿足了設備線上監測的要求。而工作人員結合饋線自動化設備反饋的信息，對電網運行故障能有進一步的了解。

現有的饋線故障處理方案

社會用電問題已經成為制約社會現代化發展的一大障礙，為了緩解社會供電壓力，保持各地區配電網傳輸電能的高效運行，國家重點投資配電網自動化建設。作為配網系統自動化的重點構成，饋線自動化對維護配網作業起到了重要作用。但受到多種因素的限制，配網饋線執行操作命令時也會發生不同的故障。電力行業對饋線故障現有的處理方法主要集中於各種監控預測。

1.終端裝置

饋線終端裝置（FTU）運用於饋線自動化可發揮出較好的故障處理作用。一般情況下，配網系統利用FTU 設定於饋電線路中，這樣可以對設備開關實施全面性的監測控制，主要作用包括：遙測、遙控、遙信，故障檢測等。此外，饋線終端裝置對配網通信也有良好的保護作用，能及時把接收到的數據信息傳遞給配網控制中心，如：開關狀態、電能參數、相間故障、接地故障等重要參數，對故障進行定位分析以提高處理質量。

2.重合裝置

重合裝置處理饋線故障採用了重合器，它是一種高壓開關設備，能夠實現饋電線路的自動檢測及多功能保護。基於重合器的饋線故障處理有分散式控制、集中式控制兩大類。如：分散式控制結合了故障狀態差動保護方式，重合器採用這類設備可對饋線故障進行有效定位，同時傳送切斷開關、隔離故障的操作指令，維持了饋電線路的持續傳輸。此外，重合器對提高重合閘成功率、縮小故障停電範圍等也有很好的控制作用。

3.保護裝置

保護裝置在饋線故障發生時能有效保護配網系統的安全性，對饋電線路故障是一種快速處理方法。常用的饋線保護是各類繼電器，對饋線自動化的閉環、開環運行均有很好的處理作用。如：閉環運行發生故障時，裝置將在5 個周波內作出判斷，一般從發生故障到命令發出的時間約為0.15~0.2 s。繼電器在故障發生過程中能夠發揮較好的保護作用，對現有的設備裝置進行綜合性的調控，當配網饋線出現故障問題時能及時隔離操作。

配電網饋線保護的技術現狀

為了緩解社會用電壓力，電力行業在規劃配電網運行時充分考慮了自動化操控模式。實現饋線自動化是配電網改造的重點，對變電站至用戶設備之間的線路進行了綜合性的監測，故障發生後可立刻切斷故障源。配網系統饋線自動化採用的保護技術主要是通過切除、隔離、恢復等方法處理故障。

1.傳統的電流保護

電流是饋電線路傳輸的主要對象，控制好線路電流大小對保護線路安全有著重要的作用。早期我國電力改造對饋線採取的保護方法為電流保護，通過控制線路電流值以防線路過載運行，有效防止了配網饋線故障的發生。考慮到配電線路長度較小，電流保護中選擇時間配合的方式達到全線路保護的效果，如：反時限電流保護、三段電流保護，顯著增強了饋線的穩定性。

2.重合器方式的饋線保護

重合器也用於饋線故障的處理，屬於提前防範的故障檢測方法。重合器能夠滿足饋線分段、增加電源點的要求，這些都是增強饋電線路高效運行的有利條件。如：重合器保護能夠縮小饋線故障範圍，在處理時可儘快查找故障點。此外，饋線故障發生後，重合器能自動斷開故障電流，按照配電網運行的要求進行操作控制，避免了配網系統中斷運行的發生。

3.基於饋線自動化的饋線保護

配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，其中饋線自動化實現對饋線信息的採集和控制，同時也實現了饋線保護。饋線自動化的核心是通信，以通信為基礎可以實現配電網全局性的數據採集與控制，從而實現配電SCADA、配電高級套用（PAS），同時，以地理信息系統（GIS）為平台實現了配電網的設備管理、圖資管理，而SCADA、GIS 和PAS 的一體化則促使配電自動化成為提供配電網保護與監控、配電網管理的全方位自動化運行管理系統。

分段器運用於配電網饋線自動化故障處理

從分段器的結構性能來說，其核心功能是自動判斷線路故障和記憶線路故障電流開斷的次數，當達到整定次數之後可以自動分閘，從而保護了配電網饋線的安全運行。近年來我國對配網系統進行了大範圍的改造，分段器憑藉其優越的故障處理功能得到了廣泛的運用，大大促進了配網系統的自動化水平。針對配網饋線自動化產生的故障，分段器處理故障的功能具體表現如下。

1.監測異常

饋電線路在傳輸信號時會受到外界因素的干擾，導致線路傳輸流程受到阻礙，情況嚴重時會影響配網系統的運行效率。如：配網通信設備在接收信號時，常會由於線路穩定性不強而造成信號減弱。分段器用於配電網饋線自動化之後，其能夠在失壓或無流的情況下自動分閘的開關設備。對於永久性故障問題，分段器能在故障時自動切斷線路，有效隔離故障後保護系統的正常運行。

2.記錄故障

對常見的饋線自動化故障，分段器也具備了較好的記錄功能，通過對異常信號的記錄收取，為相似故障的處理提供了可靠的依據。如：當分段器對某一故障未能徹底結束分合操作時，饋線故障會被其它保護裝置隔斷，而分段器依舊處於原先的整定狀態。分段器對這一故障流程的記錄，能為後期故障提供詳細地處理指導。對於故障處理中的數據及信號，分段器也能準確地判別。

3.自動分閘

自動分閘對饋線自動化故障具備檢測、定位、轉移等多項功能，主要是為了將饋線故障及時斷開，避免對其它設備造成不利影響。自饋線自動化模式在配網系統廣泛運用後，各種設備之間的協作運行效率更高，一旦某一個設備出現故障則會影響到其它設備的性能發揮。分段器自動分閘功能可以對故障快速定位，給故障維修人員的處理提供可靠依據。

總結

總之，隨著我國社會經濟的快速發展，電能供應問題受到了用戶的高度關注。為了保證供電系統的高效率運作，搞好配電網系統改造是不可缺少的。饋線自動化是實現配網自動化的重要前提，在饋電線路改造過程中應注重線路故障的處理。分段器作為一種高性能的故障處理裝置，其在切斷、隔離、檢測饋線故障中發揮了重要的作用，將其運用於配網系統有助於提升系統的運行效率。