《方案比较》word版

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1、10kV配电变压器保护配置方式的比较分析来源：全球五金网2011-8-24作者：武汉三新电力设备制造有限公司 公司产品 公司商机 公司招商 公司新闻无论是在环网供电单元、箱式变电站或是终端用户的高压室结线方式中,如配电变压器发生短路故障时,保护配置能快速可靠地切除故障,对保护10kV高压开关设备和变压器都非常重要。在10kV终端用户配电变压器的保护通常有三种方式:一是利用跌落式熔断器,二是利用负荷开关加高压熔断器所构成的组合电器,三是利用真空断路器。这三种配置方式在技术和经济上各有优缺点,现对这三种方式进行综合比较分析。1、跌落式熔断器保护跌落式熔断

2、器是10kV配电变压器最常用的一种短路保护开关,它具有经济、操作方便、适应户外环境性强等特点,被广泛应用于10kV配电变压器一次侧作为保护和进行设备投、切操作之用。因其有一个明显的断开点,具备了隔离开关的功能,给检修设备创造了一个安全作业环境,增加了检修人员的安全感。安装在配电变压器上,可以作为配电变压器的主保护。所以,在10kV配电变压器中得到了普及,户外315kVA及以下配电变压器常采用跌落式熔断器(RW系列)。目前,10kV户外跌落式熔断器分为三种型号,即50A、100A、200A。200A跌落式熔断器的遮断能力上限是200MVA,下限是20M

3、VA。其工作原理是:熔丝管两端的动触头依靠熔丝(熔体)系紧,将上动触头推入“鸭嘴”凸出部分后,磷铜片等制成的上静触头顶着上动触头,故而熔丝管牢固地卡在“鸭嘴”里。当短路电流通过熔丝熔断时,产生电弧,熔丝管内衬的钢纸管在电弧作用下产生大量的气体因熔丝管上端被封死,气体向下端喷出,吹灭电弧。由于熔丝熔断,熔丝管的上下动触头失去熔丝的系紧力,在熔丝管自身重力和上、下静触头弹簧片的作用下,熔丝管迅速跌落,使电路断开,切除故故障设备。10kV跌落式熔断器适用于环境空气无导电粉尘、无腐蚀性气体及易燃、易爆等危险性环境,年度温差变比在±40℃以内的户外场所。其选择

4、是按照额定电压和额定电流两项参数进行,也就是熔断器的额定电压必须与被保护设备(线路)的额定电压相匹配。熔断器具的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。而熔体的额定电流可选为额定负荷电流的1.5～2倍。此外,应按被保护系统三相短路容量,对所选定的熔断器进行校核。保证被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的上限,但必须大于额定断开容量的下限。若熔断器的额定断开容量(一般是指其上限)过大,很可能使被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的下限,造成在熔体熔断时难以灭弧,最终引起熔管烧毁,爆炸等事故。2、负荷开关加熔断器组合电器作为变压器保护负荷开关

5、加熔断器组合电器可以开断至31.5kA的短路电流,其基本特征是依赖熔断器熔断触发撞针动作于负荷开关。熔断器是分相熔断,其熔断是因短路电流熔断。在配电网系统内的短路有单相、二相、三相短路,且单相、二相短路居多,故熔断器也以熔断一相、二相居多。但任一相熔断后,撞针触发负荷开关的脱扣器,都引起负荷开关三相联动,其顺序总是先熔断熔丝,后断负荷开关。在单相或二相熔断时,开关未断开前,未熔断相还有电流,负荷开关此时不仅是切断负载电流,还要切断未熔相的电流。这个电流称作转移电流,其值是个变量,但大于负荷开关的额定电流。转移电流的大小取决于变压器容量和短路状态。采用

6、负荷开关加熔断器组合电器作为变压器保护,设计人员一般都不再进行具体的设计和对短路电流和继电保护整定计算,直接选用设备厂提供的成套设备即可。但这种方式也有其自身应用的局限性,现分述如下。对于短路故障电流的开断均以损坏熔断器为代价,且动作电流、时间无法人为确定。例如当要求6倍额定电流时0.5s动作、10倍额定电流时0s动作,则负荷开关组合电器是无法满足用户要求的。负荷开关开断转移电流的能力取决于负荷开关的开断速度,若开断时间短,则开断电流大(产气式960A,压气式1250A,SF6及真空1750A)。西安高压研究所对不同容量配电变压器的转移电流已进行试验

7、实测,如1250kVA的变压器转移电流最大为1440A,1600kVA变压器的转移电流最大为1800A,所以SF6及真空负荷开关能安全切断≤1250kVA变压器的转移电流,但不能安全切断≥1600kVA变压器的转移电流。因此当用户选择≥1600kVA大容量变压器时,则应该选择断路器做为变压器保护。当选用负荷开关加熔断器组合电器做为变压器保护时,如用户10kV变电所的变压器台数较多时,若采用负荷开关做为进线开关,则无法做为母线短路保护及出线负荷开关-熔断器组合电器的后备保护。由于该类用户一般为大用户或者专线供电,一旦出现母线短路或者熔断器保护不动作时,

8、将会导致上级110kV变电所中的10kV出线开关动作,影响供电可靠性。在这种情况下,应选择断路器做为进线保护