負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合電器在配電變壓器保護(hù)中的應(yīng)用

閱讀次數(shù)：1602 發(fā)布時(shí)間： 2019-06-14 09:10:00

1 概述

環(huán)網(wǎng)柜中采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合電器對(duì)配電變壓器進(jìn)行保護(hù)。正常情況下，負(fù)荷開(kāi)關(guān)分、合負(fù)荷電流；當(dāng)變壓器發(fā)生短路時(shí)，熔斷器可在10ms內(nèi)切除故障。斷路器保護(hù)配電變壓器時(shí)，其切斷時(shí)間由繼電保護(hù)時(shí)間、斷路器固定分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間構(gòu)成，一般需要40到60ms，其切斷時(shí)間遠(yuǎn)大于熔斷器的切斷時(shí)間，這是采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合電器對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)的明顯優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，環(huán)網(wǎng)柜體積小、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)工作量少、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，適用于10KV環(huán)網(wǎng)供電、雙電源供電和終端供電系統(tǒng)，也可用于箱式變電站。但是，環(huán)網(wǎng)柜的保護(hù)功能簡(jiǎn)單，不適用于對(duì)保護(hù)和自動(dòng)化要求較高的場(chǎng)所使用。

2 負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合電器工作原理

負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合電器是由一組三極負(fù)荷開(kāi)關(guān)及配有撞擊器的三只限流式熔斷器組成的，任何一個(gè)撞擊器的動(dòng)作都會(huì)引起負(fù)荷開(kāi)關(guān)三極全部自動(dòng)分閘；也可以是由一組配有脫扣器的三極負(fù)荷開(kāi)關(guān)和三只限流式熔斷器組成的，由過(guò)電流脫扣器或并聯(lián)脫扣器觸發(fā)來(lái)操作負(fù)荷開(kāi)關(guān)的自動(dòng)分閘。環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜中的熔斷器，一般選擇帶有撞擊器的熔斷器，這也是本文介紹內(nèi)容。

負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合電器，當(dāng)采用撞擊器操作負(fù)荷開(kāi)關(guān)分閘時(shí)，在熔斷器與負(fù)荷開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換開(kāi)斷職能時(shí)的三相對(duì)稱電流值稱為組合電器的額定轉(zhuǎn)移電流。當(dāng)預(yù)期短路電流低于組合電器的額定轉(zhuǎn)移電流值時(shí)，首開(kāi)相電流由熔斷器開(kāi)斷，而后兩相電流由負(fù)荷開(kāi)關(guān)開(kāi)斷；當(dāng)預(yù)期短路電流大于額定轉(zhuǎn)移電流值時(shí)，三相電流僅由熔斷器開(kāi)斷。

3 負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合電器與變壓器配合

（1）確定實(shí)際轉(zhuǎn)移電流

負(fù)荷開(kāi)關(guān)熔斷器組合電器的實(shí)際轉(zhuǎn)移電流，取決于熔斷器觸發(fā)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)分閘時(shí)間和熔斷器的時(shí)間一電流特性。

對(duì)于給定用途的組合電器，其實(shí)際轉(zhuǎn)移電流可由廠家提供，當(dāng)廠家不能提供時(shí)可按以下簡(jiǎn)化方法確定。

T_m=0.9T₀，其中，T_m為三相故障電流下首先動(dòng)作的熔斷器在最小時(shí)間一電流特性曲線上的熔斷時(shí)間，T₀為熔斷器觸發(fā)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)分閘時(shí)間，一般可取0.05s。

（2）對(duì)計(jì)算的實(shí)際轉(zhuǎn)移電流校驗(yàn)

1）熔斷器的額定最小開(kāi)斷電流≤計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)移電流<負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合電器的額定轉(zhuǎn)移電流；

2）當(dāng)變壓器二次側(cè)端子直接短路時(shí)，將使得一次側(cè)產(chǎn)生嚴(yán)酷的TRV值，組合電器中負(fù)荷開(kāi)關(guān)不具有開(kāi)斷這種故障的能力，因此，必須由熔斷器單獨(dú)將此故障開(kāi)斷，而不能把開(kāi)斷電流的任務(wù)轉(zhuǎn)移到負(fù)荷開(kāi)關(guān)上。為了組合電器中負(fù)荷開(kāi)關(guān)的安全使用，計(jì)算的實(shí)際轉(zhuǎn)移電流校驗(yàn)還應(yīng)滿足小于變壓器二次側(cè)直接短路時(shí)一次側(cè)故障電流。

（3）組合電器中熔斷器選擇時(shí)需注意問(wèn)題

1）高壓熔斷器應(yīng)能承受變壓器最大勵(lì)磁涌流0.1s，并且熔斷件弧前時(shí)間一電流特性在該點(diǎn)上留有20%選擇性的距離；

2）熔斷器的工作電流受環(huán)境溫度影響較大，熔斷器要考慮降容使用；

3）組合電器中高壓熔斷器與低壓熔斷器上下級(jí)配合問(wèn)題。

下表是施耐德公司給出了不同容量變壓器在不同電壓等級(jí)時(shí)高壓熔斷器的選擇表。從表中可知10kV側(cè)400kVA變壓器的保護(hù)，可選擇額定值50A的Fusarc CF熔斷器。