10kV配電變壓器保護(hù)配置合理選擇(1)
日期:2021-01-30
杭州東繼儀保科技有限公司產(chǎn)品:微機(jī)消諧裝置,二次微機(jī)消諧裝置,低壓抽屜柜保護(hù)裝置,環(huán)網(wǎng)柜保護(hù)裝置,以太網(wǎng)保護(hù)測控裝置,微機(jī)保護(hù)測控裝置(帶諧波監(jiān)視及故障錄波功能),無源自供電保護(hù)裝置及保護(hù)通訊管理機(jī)(規(guī)約轉(zhuǎn)換器),變電站配電室后臺監(jiān)控系統(tǒng)。(方經(jīng)理 18069819851)
無論是在環(huán)網(wǎng)供電單元、箱式變電站或是終端用戶的高壓室結(jié)線方式中, 如配電變壓器發(fā)生短路故障時,保護(hù)配置能快速可靠地切除故障,對保護(hù)10 kV高壓開關(guān)設(shè)備和變壓器都非常重要。保護(hù)方式的配置一般有兩種:一種利用斷路器;另一種則利用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量的后備式限流熔斷器組合。這兩種配置方式在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上各有優(yōu)缺點,以下對這兩種方式進(jìn)行綜合比較分析。
1環(huán)網(wǎng)供電單元接線形式
1.1環(huán)網(wǎng)供電單元的組成
環(huán)網(wǎng)供電單元(RMU)由間隔組成, 一般至少有3個間隔,包括2個環(huán)纜進(jìn)出間隔和1個變壓器回路間隔。
1.2環(huán)網(wǎng)供電單元保護(hù)方式的配置
環(huán)纜饋線與變壓器饋線間隔均采用負(fù)荷開關(guān), 通常為具有接通、隔斷和接地功能的三工位負(fù)荷開關(guān)。變壓器饋線間隔還增加高遮斷容量后備式限流熔斷器來提供保護(hù)。實際運(yùn)行證明,這是一種簡單、可靠而又經(jīng)濟(jì)的配電方式。
1.3環(huán)網(wǎng)供電單元保護(hù)配置的特點
負(fù)荷開關(guān)用于分合額定負(fù)荷電流, 具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜等特點, 但不能開斷短路電流,高遮斷容量后備式限流熔斷器為保護(hù)元件, 可開斷短路電流,如將兩者有機(jī)地結(jié)合起來,可滿足配電系統(tǒng)各種正常和故障運(yùn)行方式下操作保護(hù)的要求。斷路器參數(shù)的確定和結(jié)構(gòu)的設(shè)計制造均嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行,兼具操作和保護(hù)兩種功能,所以其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價昂貴,大量使用不現(xiàn)實。環(huán)網(wǎng)柜中大量使用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合裝置,把對電器不盡相同的操作與保護(hù)功能分別由兩種簡單、便宜的元件來實現(xiàn),即用負(fù)荷開關(guān)來完成大量發(fā)生的負(fù)荷合分操作,而采用高遮斷容量后備式限流熔斷器對極少發(fā)生短路的設(shè)備起保護(hù)作用,很好地解決問題,既可避免使用操作復(fù)雜、價格昂貴的斷路器,又可滿足實際運(yùn)行的需要。表1列出3種保護(hù)配置方式的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)比較。
10 kV配電變壓器保護(hù)配置方式的合理選擇從此可以看出:
a) 斷路器具備所有保護(hù)功能與操作功能,但價格昂貴;
b) 負(fù)荷開關(guān)與斷路器性能基本相同,但它不能開斷短路電流;
c) 負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合,可斷開短路電流,部分熔斷器的分?jǐn)嗳萘勘葦嗦菲鬟€高,因此,使用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合不比斷路器效果差,可費用卻可以大大降低。
1.4負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合的優(yōu)點
采用負(fù)荷開關(guān)加高遮容量熔斷器組合,具有如下優(yōu)點:
a) 開合空載變壓器的性能好。環(huán)網(wǎng)柜的負(fù)荷種類,絕大部分為配電變壓器,一般容量不大于1 250 kVA,極少情況達(dá)1 600 kVA,配電變壓器空載電流一般為額定電流的2%左右,較大的配電變壓器空載電流較小。環(huán)網(wǎng)柜開合空載變壓器小電流時,性能良好,不會產(chǎn)生較高過電壓。
b) 有效保護(hù)配電變壓器,特別是對于油浸變壓器,采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器比采用斷路器更為有效,有時后者甚至并不能起到有效的保護(hù)作用。有關(guān)資料表明,當(dāng)油浸變壓器發(fā)生短路故障時,電弧產(chǎn)生的壓力升高和油氣化形成的氣泡會占據(jù)原屬于油的空間,油會將壓力傳給變壓器油箱體,隨短路狀態(tài)的繼續(xù),壓力進(jìn)一步上升,致使油箱體變形和開裂。為了不破壞油箱體,必須在20 ms內(nèi)切除故障。如采用斷路器,因有繼電保護(hù)再加上自身動作時間和熄弧時間,其全開斷時間一般不會少于60 ms,這就不能有效地保護(hù)變壓器。而高遮斷容量后備式限流熔斷器具有速斷功能,加上其具有限流作用,可在10 ms之內(nèi)切除故障并限制短路電流,能夠有效地保護(hù)變壓器。因此,應(yīng)采用高遮斷容量后備式限流熔斷器而盡量不用斷路器來保護(hù)電器,即便負(fù)荷為干式變壓器,因熔斷器保護(hù)動作快,也比用斷路器好。
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