10KV配电变压器保护探讨

工业技术

10KV配电变压器保护探讨

聂振超

(佛山市顺德区汇盈电力工程有限公司

广东佛山

528300)

摘要: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。关键词:10KV变压器中图分类号:TH17文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)06(c)-0058-01

1跌落式熔断器保护

低设备造价。相对断路器而言,有体积小跌落式熔断器是10kV配电变压器最巧、结构紧凑、系统接线简单、设备造价常用的一种短路保护开关,它具有经济、低等优点,广泛应用于10kV油浸变压器操作方便、适应户外环境性强等特点,被(630KVA以下)、干式变压器(800KVA以广泛应用于10kV配电变压器一次侧作为下)保护。

保护和进行设备投、切操作之用。因其有熔断器与负荷开关各司其职,其动作一个明显的断开点,具备了隔离开关的功应配合得当。负荷开关负责正常负荷电流能,给检修设备创造了一个安全作业环境,和过负荷电流的分断。而对于短路保护,增加了检修人员的安全感。安装在配电变首先由熔断器动作,开断短路电流。由于压器上,可以作为配电变压器的主保护。熔断器一般单相动作,这样,被保护设备可所以,在10kV配电变压器中得到了普及,能处于危险的非全相运行。由于负荷开关户外315kVA及以下配电变压器常采用跌有机械脱扣装置,熔断器带有撞击器(撞落式熔断器(RW系列)。目前,10kV户外跌针),是,熔断器开断短路电流后,其撞击器落式熔断器分为三种型号,即50A、100A、顶开负荷开关的机械脱扣装置,使负荷开200A。200A跌落式熔断器的遮断能力上限关三相跳闸,从而完成保护作用。

是200MVA,下限是20MVA。其工作原理区域I:(I≤Ink)为工作电流范围,Ink是:熔丝管两端的动触头依靠熔丝(熔体)系为组合电器的额定电流,它小于熔断器的紧,将上动触头推入“鸭嘴”凸出部分后,额定电流InHH,组合电器的额定电流开断磷铜片等制成的上静触头顶着上动触头,由负荷开关单独完成。负荷开关三相开故而熔丝管牢固地卡在“鸭嘴”里。当短断,三相熄弧。

路电流通过熔丝熔断时,产生电弧,熔丝管区域Ⅱ:(Ink重力和上、下静触头弹簧片的作用下,熔区域Ⅲ:转移电流范围内(3×InHH器之一首先动作,同时撞击器触发负荷开10kV跌落式熔断器适用于环境空气无关分闸。另外两相线路可能由负荷开关切导电粉尘、无腐蚀性气体及易燃、易爆等断,也可能由熔断器开断,即熔断器与负荷危险性环境,年度温差变比在±40℃以内开关配合共同完成开断任务。

的户外场所。其选择是按照额定电压和额区域Ⅳ:限流范围。当故障电流更大定电流两项参数进行,也就是熔断器的额时(大约从20倍熔断器额定电流起),熔断定电压必须与被保护设备(线路)的额定电器在电流的第-个半波就已动作,并使故压相匹配。熔断器具的额定电流应大于或障电流的峰值到它的允许通流电流等于熔体的额定电流。而熔体的额定电流ID,熔断器在过半波后,已开断三相电路,可选为额定负荷电流的1.5～2倍。此外,三相短路电流全由熔断器开断,负荷开关应按被保护系统三相短路容量,对所选定是无电流开断。因此,转移电流是指熔断的熔断器进行校核。保证被保护系统三相器与负荷开关转换开断职能时的三相对称短路容量小于熔断器额定断开容量的上电流值。大于该值时,三相电流仅由熔断限,但必须大于额定断开容量的下限。若器开断;小于该值时,首开相电流由熔断器熔断器的额定断开容量(一般是指其上限)开断,其它两相由负荷开关开断。在选用过大,很可能使被保护系统三相短路容量负荷开关-限流熔断器组合电器时,转移小于熔断器额定断开容量的下限,造成在电流是一个重要参数,若选用不当,负荷开熔体熔断时难以灭弧,最终引起熔管烧毁,关不能承受相应的转移电流,负荷开关就爆炸等事故。

可能会因无力承担开断两相短路电流的任务而爆炸。

2负荷开关加高压熔断器所构成的组合电器保护

310kV真空断路器保护

采用组合电器由高压负荷开关实现分真空断路器是大容量10kV配电变压断正常负荷电流,由熔断器实现分断短路器主要一种短路保护开关,因其开断容量电流,这样就可大大简化继电保护装置,降

大、分断次数多,广泛地应用于变压器保

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护。断路器具备所有保护功能与操作功能,但价格相对昂贵。当油浸变压器容量等于或大于800kVA、干式变压器容量等于或大于1000kVA,应采用真空断路器保护。断路器在电力系统中主要用来分断正常负荷电流和故障时的短路电流,为了实现自动分断故障时短路电流的功能,必须配备相应的继电保护系统装置。当被保护的变压器发生故障时,由继电器保护装置迅速准确地给断路器发出跳闸命令,使故障变压器及时从系统中断开,减少对变压器的损坏,降低对系统的影响,保证系统其他部分继续运行。

标准GB14285-1993《继电保护和安全自动装置技术规程》规定,选择配电变压器的保护开关设备时,当容量等于或大于800kVA,应选用带继电保护装置的断路器。配电变压器容量达到800kVA及以上时,使用油浸变压器时,配备有瓦斯继电器,使用断路器可与瓦斯继电器相配合,从而对变压器进行有效地保护。对于装置油浸容量等于或大于800kVA、干式变压器容量等于或大于1000kVA的用户,因种种原因引起单相接地故障导致零序保护动作,从而使断路器跳闸,分隔故障,不至于引起主变电站的馈线断路器动作,影响其他用户的正常供电。

真空断路器从绝缘角度来讲,有空气绝缘和复合绝缘;从总体结构上讲有机构一体式和分体式;从操动机构上讲有电磁机构和弹簧机构。目前国际上,真空断路器的设计、制造领域里形成以德国西门子为代表的空气绝缘和以ABB公司为代表复合绝缘产品的两大派别。西门子公司的产品有3AF、3AG及3AH等系列产品,其操动机构为弹簧储能式。ABB公司的代表产品有VD4,它采用复合绝缘,产品结构紧凑,其操动机构为真空断路器保护以前采用常规继电保护,近年微机保护已成为主流,常有电流速断保护、过电流保护及瓦斯保护等。

综上所述,根据变压器容量及其安装形式、经济技术要求,选用相应的变压器保护方式。