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浅谈负荷开关—熔断器组合电器的应用

2015-07-21陈文

中国高新技术企业 2015年28期
关键词:熔断器电器断路器

摘要:10kV配电变压器在实际生活应用中具有十分重要的作用,其保护装置对于变压器的安全使用意义重大。文章对变压器的保护装置进行了分析,说明了负荷开关-熔断组合电器在使用过程中的要求,并结合其合理性和发展趋势进行分析,从而达到保护配电变压器的目的,提升电力系统的整体运行效率。

关键词:负荷开关-熔断器;组合电器;断路器;配电变压器;保护装置;电力系统 文献标识码:A

中图分类号:TM564 文章编号:1009-2374(2015)28-0069-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.033

随着国家电网经济发展速度不断加快,整体的发展趋势良好,因此获得了越来越多的企业关注,电力系统的发展对于国家的经济发展和人民生活质量的提升具有重要的作用。作为电力资源的使用者,其关心的电力系统最重要的内容是有关造价的问题,电力工程造价主要是由变压器的保护配置方案以及电气设备的选用决定的,使用者由于自身对于专业知识了解不足,不知道整体的造价情况,因此才会产生电力工程造价高的负面情绪。本文将重点对其保护装置进行分析,说明负荷开关-熔断组合电器在使用过程中的要求,并结合其合理性和发展趋势进行分析,从而达到保护配电变压器的目的,提升电力系统的整体运行效率。不仅能够保证配电变压器的运行质量,提升电力系统的运行标准,同时还可以对整体电力工程的造价进行全面的分析,在满足基本安全、使用要求的基础上,尽可能降低总成本,降低用户使用价格,使用户能够对电力系统的服务更加

满意。

1 10kV配电变压器的保护配置方案

对于永久性用电用户计量柜的管理标准要求为:容量水平为100~315kVA,并且采用低压计量供电方案进行供电的用户,在进行计量柜选择时采用低压计量柜;容量水平为315kVA及以上采用高压计量柜来对使用情况进行计量。技术人员在进行相关的配置高压柜保护工作时且,一般都是依据上述原则来进行处理,10kV配电变压器的保护配置方案参考类型如下:第一,用户容量在315kVA以下,一般保护配置选择跌落式熔断器,安装位置可以根据实际现场具体情况来选择采用杆上或者落地安装的形式;第二,用户容量在315kVA以上,采用高压计量柜的设计标准,因此还要充分考虑高压配电柜的规格问题,大部分情况是选择采用熔断器或者选择负荷开关-熔断器组合电器。

在技术要求和经济标准方面,上述两种配置并不相同,目前在选择时这两种会同时使用,根据实际情况的要求和环境限制来选择。

2 负荷开关-熔断器组合电器与断路器的比较

2.1 配置比较

高压负荷开关-熔断器组合电器设计原理是采用高压负荷开关对过载电流和正常工作电流进行区分和选择,通过对实际情况的判断来确定开合操作,同时还要控制转移电流,操作转移电流开断。在变压器高压区利用熔断器控制短路保护和过载保护,该装置一般设计一组负荷开关以及三个带触发器的熔断器,当任意一个触发器被触发,那么本身设计的联动效果将直接将三个变压器触发,进而自动进行分闸操作,对变压器起到保护作用。该结构具有一定的优势,本身设计结构比较简单,生产成本相对较低,价格便宜,通过正确的熔断器、负荷开关以及变压器参数选择,能够有效地保证变压器的稳定性。

断路器本身对专门用于变压器保护的装置,通过长时间的发展已经形成比较全面的设计管理使用规则,国家对于断路器相关参数的要求比较严格,因此在设计制造方面的成本投入相对较高,并且该结构相对比较复杂,对于材料选择要求比较多,因此普通用户一般不选择使用该设备。

2.2 保护配电变压器性能比较

对比保护配电变压器效果可以发现,采用负荷开关-熔断器组合电器的使用效果相对较好,某些情况下断路器甚至不能起到保护作用。通过设计相应的试验内容来对两种装置的使用效果进行对比发现,如果油浸变压器出现短路故障,为了避免油箱体出现变形和裂开的情况,最大允许操作时间为20ms。利用断路器保护装置,需要通过继电保护动作、断路器固有动作、燃弧处理,这一程序完成至少需要60ms,利用限流熔断器在10ms的将故障位置电流切断,同时控制短路电流在正常范围内,保证变压器的整体安全性。将油浸变压器换成干式变压器,效果与之前相同,本身熔断器作用时间相对断路器要快得多,因此可以证明采用熔断器的使用效果相比断路器好。

2.3 继电保护性能对比

在配电网络中,一级断路器保护要求为速断0s完成,过流0.5s或更短时间内完成,零序0.5s内完成。如果在环网柜中选择断路器来使用,本身断路器的作用需要经过一系列的动作时间来完成,因此在实际使用过程中,也不能准确保证能够在规定时间范围内实现动作要求。限流熔断器本身不会被压降影响,能够在极短的时间内切断故障位置电流,不发生越级跳闸的现象。

2.4 开合空载变压器性能对比

在正常情况配电变压器常规情况的容量要求为不超过1250kVA,空载电流设定为整体额定电流的2%,空载电流与配电变压器呈反比例相关。选择断路器,本身的灭弧能力不稳定,一旦出现强制灭弧的情况,有可能导致截流过电压出现。

在实际电力系统设计要求中,通常不会选择强灭弧能力的断路器,通过负荷开关开合来控制空载变压器小电流能够保证其具备良好的使用性能,而且没有高过电压存在,整体系统的安全性得到提升。

通过上述对于两者的对比分析,采用负荷开关-熔断器组合电器的使用效果比熔断器的效果更佳,而且在某些方面可以起到的效果比熔断器具备更好的性能,同时还可以对整体的使用成本进行有效的控制,大幅度降低该方面成本投入,因此能够实现在用户中的推广

工作。

3 负荷开关-熔断器组合电器在使用时的注意事项

3.1 10kV负荷开关的选择类型

负荷开关有两种类型可以选择:一种是将空气作为绝缘介质的负荷开关的一般型;另一种是将真空盒SF6负荷开关的频繁型。频繁型在使用时间、电寿命以及部分性能上相对一般型具有十分明显的优势。在我国前期都是采用一般型负荷开关来使用,随着社会科技水平的不断提升,采用真空盒的负荷开关出现并且发展,而逐渐发展使用。频繁型负荷开关产量不断提升,电力系统也将一般型负荷开关向频繁型负荷开关进行转换,其主要原因是由于一般型负荷开关的整体灭弧能力存在一定的不足。SF6开关在35kV户外配电变压器的应用过程中效果良好。

3.2 转移电流对负荷开关的要求

在三相熔断器中,如果某一相熔断器熔断时,其他两相也会受到影响,撞击器发挥作用使高压负荷开关分开闸口,使得其他两相过载电流大幅度降低,转移至高压负荷开关来处理。转移电流指的是熔断器与负荷开关转化过程时的三相对称电流,当小于该值时,首开相电流通过熔断器来控制开断。转移电流在选择组合电器时具有十分重要的参考依据,如果选择出现问题,将会导致负荷开关能够允许的转移电流不能达到要求,不能实现对其他两相短路电流的控制,甚至出现开关爆炸的

情况。

4 结语

10kV配电变压器的保护工作对于我国经济发展具有十分重要的作用。本文重点对负荷开关-熔断器组合电器的主要性能进行分析,同时说明了负荷开关-熔断器组合电器在使用过程中需要注意的主要问题。电力技术人员在实际电力设备选择和安装过程中,不仅需要对技术的可行性进行重视,同时还要对设备的经济性指标进行控制,降低使用安装过程中的成本投入,实现电力企业的利益最大化。

参考文献

[1] 冯臣.论负荷开关-熔断器组合电器在变压器保护环节中的应用[J].智能建筑电气技术,2009,(4).

[2] 俞慧忠.负荷开关-熔断器组合电器经济运行的探讨[J].电工技术杂志,2014,(10).

[3] 尹聪.负荷开关-熔断器组合电器的保护配置方案[J].供用电,2010,(4).

[4] 叶惠萍.负荷开关-熔断器组合电器中的若干技术问题[J].高电压技术,2012,(3).

作者简介:陈文(1987-),男,福建福州人,供职于国网福建尤溪县供电有限公司,研究方向:负荷开关-熔断器组合电器的应用。

(责任编辑:黄银芳)

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