负荷开关-熔断器组合电器在变压器保护中的应用
摘要：通过对10kV配电变压器保护配置方案的综合比较分析，以及对负荷开关-熔断器组合电器在正确选用时一些相关事项的介绍，论述了负荷开关-熔断器组合电器在终端用户中应用的合理性和发展前景关键词：负荷开关；熔断器；组合电器；应用发展前景中图分类号：TM564.2文献标志码：B文章编号:1003-0867(2006)07-0023-03近年来，福建省莆田经济一直在持续稳步地增长，投资环境的日益改善吸引了越来越多的企业在莆田落户。而电气工程的造价与变压器的保护配置方案、电气设备的选型是息息相关的，本文通过对10kV配电变压器保护配置方案的综合比较分析，以及对负荷开关-熔断器组合电器在正确选用时一些相关事项的介绍，论述了负荷开关-熔断器组合电器在终端用户中应用的合理性和发展前景，目的是一方面做到有效保护10kV配电变压器，保证电力系统的安全运行水平；另一方面可以降低工程的整体造价，减少用户的投资成本，提高用户的满意度水平。110kV配电变压器的保护配置方案福建省电力有限公司要求永久性用电的用户计量柜的设计选型是：凡容量在100～315kVA（不含315kVA）且供电方案确定为低压计量的用户应采用低压计量柜方式计量，容量在315kVA及以上的用户应采用高压计量柜方式计量。电气设计人员就依据该原则考虑是否配置高压柜对变压器进行保护，一般大部分设立专用变压器的用户，高压供电系统为10kV系统，10kV配电变压器的保护配置方案通常有以下几种：用户容量小于315kVA的，考虑采用跌落式熔断器进行保护，变压器的位置根据现场提供的条件选择放置在杆上变台或落地的方式。用户容量在315kVA及以上时，由于要求使用高压计量柜，就涉及到高压配电柜的选型问题。此时变压器保护配置方案一般有两种：一种是利用断路器；另一种则利用负荷开关-熔断器组合电器。这两种配置方式在技术和经济上各有优缺点，目前的情况是并存选用。本文着重对这两种方式进行综合比较分析。2负荷开关-熔断器组合电器与断路器保护的比较2.1两种配置各自的特点高压负荷开关-熔断器组合电器是由高压负荷开关来承担过载电流（此过载电流对高压负荷开关来说，仍在高压负荷开关额定开断电流的范围内）和正常工作电流的关合和开断，并且还要求承担“转移电流”的开断。而变压器高压侧的短路保护和过载保护由熔断器来承担。这是一组负荷开关及三个带触发器的熔断器，只要任何一个触发器动作，其联动机构会使负荷开关三相同时自动分闸。两者的有机结合可满足配电变压器各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。因此其最大的特点是结构简单、制造容易、价格便宜。如能合理选配熔断器、负荷开关与变压器的参数，也能达到可靠保护的要求。对于断路器而言，断路器具备所有保护功能与操作功能，断路器参数的确定和结构的设计制造均严格按标准进行，因而其结构复杂、选材严格、造价昂贵，在终端用户中大量使用不现实。2.2两种保护对配电变压器性能比较对保护配电变压器，采用负荷开关-熔断器组合电器比断路器更为经济实用。有时后者甚至并不能起到有效的保护作用。试验表明，当油浸变压器发生短路时，为使油箱体不变形和开裂，必须在20ms内切除故障。如果采用断路器保护，断路器最快全开断时间（继电保护动作时间加断路器固有动作时间加燃弧时间），一般需要3个周波（60ms）左右，而限流熔断器则可在10ms内切除故障并限制短路电流，能够有效地保护变压器。即使是干式变压器，因熔断器的保护动作快，也比采用断路器好。2.3继电保护性能比较在配电网络的上一级断路器(变电所10kV馈出线断路器)的保护一般设置为速断0s，过流0.5s（或以内），零序0.5s。若环网柜中采用断路器，即使整定时间为0s动作，由于断路器固有动作时间的分散性，也很难保证不是上一级断路器首先动作。而限流熔断器不受短路引起的压降的影响，在极短的时间内切除故障，不会造成越级跳闸。2.4开合空载变压器的性能比较配电变压器一般容量不大于1250kVA，极少情况达1600kVA，变压器空载电流一般为额定电流的2左右，较大的配电变压器空载电流较小。若采用断路器时，因其灭弧能力按开断大短路电流设计，在开断空载变压器小电流时，容易发生强制灭弧，产生截流过电压。就此点来讲，并不希望使用具有强灭弧能力的断路器。
