現(xiàn)在的配電變壓器高壓側(cè)防護(hù)設(shè)備廣泛采用的是跌落式熔斷器，本文主要介紹如何通過實踐證明這是一種較經(jīng)濟(jì)、簡潔、有用的設(shè)備方案。跌落式熔斷器能在變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時斷開電源，又便于投、切變壓器的正常操作。但是，假如選用不妥，或許會出現(xiàn)各類故障時卻無法斷開電源或正常運(yùn)轉(zhuǎn)時誤斷開的情況，因此對跌落式熔斷器的選用有必要予以重視。

 

1跌落式熔斷器的運(yùn)行原理

跌落式熔斷器主要由瓷絕緣子、觸摸導(dǎo)電體系和熔管三部分組成。正常工.作時，熔絲使熔管上的活動關(guān)節(jié)鎖緊，熔管在上觸頭的壓力下處于合閘狀態(tài)。發(fā)生故障時，在熔管內(nèi)發(fā)生電弧，熔管內(nèi)襯的消呱管在電弧效果下分解出很多氣體，在電流過零時發(fā)生激烈的去游離效果而平息電弧。熔絲發(fā)生熔斷，因此活動關(guān)節(jié)開釋使熔管下垂，在上、下觸頭的彈力和熔管自重的效果下迅速下跌，形成顯著的斷開空隙。

 

2跌落式熔斷器的選用

首先，安裝位置的短路容量應(yīng)在跌落式熔斷器額外斷流容量規(guī)模內(nèi)。若逾越上限，則或許因電流過大，產(chǎn)氣過多而使熔管爆破;若低于下限，則有或許因電流過小，產(chǎn)氣不足而無法平息電弧。因此，在挑選跌落式熔斷器的額外容量時，既要考慮其上限開斷電流與安裝位置的最大短路電流相匹配，還要重視其下限開斷容量與安裝位置的最小短路電流的聯(lián)系?？紤]到跌落式高壓熔斷器作為配電變壓器內(nèi)部毛病的主防護(hù)，防護(hù)規(guī)模從低壓熔斷器變壓器側(cè)到高壓熔斷器變壓器側(cè)，而且又作為低壓熔斷器的后備防護(hù)，應(yīng)以低壓出口兩相短路作為短路電流最小值來挑選其下限開斷容量。

 

3熔絲的挑選

熔絲的挑選應(yīng)能保證配電變壓器內(nèi)部或高、低壓出線套管發(fā)生短路時能迅速熔斷。實踐中常按以下原則挑選:配電變壓器容量為160kVA以下的，熔絲按變壓器額外電流的2~3倍來選;配電變壓器容量為160kVA及以上的，按1.5~2倍挑選。

熔絲的挑選還必需考慮熔絲的熔斷特性能否與上級防護(hù)時刻相合作，這是決定選用熔絲防護(hù)能否收效的關(guān)鍵問題。配電線路的速斷防護(hù)動作時刻很短，約為0.1s左右。根據(jù)熔絲的特性曲線，在0.1s內(nèi)使熔絲熔斷的電流應(yīng)不小于額外電流的20倍。這一數(shù)據(jù)是保證熔絲與首端斷路器合作的必要條件。

 

實際運(yùn)轉(zhuǎn)中，關(guān)于具有50MVA以上的短路容量的變電所，50~150mm2鋁線為干線，在距變電所1km以內(nèi)的1250kVA以下的配電變壓器，或許2km以內(nèi)的800kVA以下的變壓器，以及10km以內(nèi)的400kVA變壓器出口短路電流都能夠到達(dá)熔絲額外電流20倍以上(熔絲按1.5倍挑選)。關(guān)于配電線路的過流防護(hù)，動作時由于時問長，就更容易合作了。由此可見，關(guān)于大多數(shù)配電變壓器可選用熔絲做防護(hù)。我市配電變壓器的防護(hù)根本都是選用跌落式熔斷器，只有少量大容量配電變壓器高壓側(cè)選用六氟化硫斷路器做防護(hù)。

 

跌落式熔斷器的操作注意事項

在廣泛的實踐中，通過對跌落式熔斷器操作的不斷總結(jié)，人們發(fā)現(xiàn)三相負(fù)荷在開斷第一相時，斷口電壓較低，發(fā)生電弧小;開斷第二相時，斷口電壓較高，堵截電路后往往呈現(xiàn)激烈的電弧，易使鄰相短路;最終拉第三相時，因電路已無電流，也就不會發(fā)生電弧。因此看來拉第二相是安全保障的關(guān)鍵。另外，氣流(刮風(fēng)，風(fēng)向)對操作的安全影響也是顯著的，當(dāng)氣流將電弧拉長后，或許會引起相間短路，形成大的弧光，危及操作人員的安全。一般的跌落式熔斷器沒有消弧裝置，所以在變壓器停送電時，為了防止電弧燒傷的意外事故，應(yīng)防止帶負(fù)荷拉閘。變壓器停電時，先拉低壓側(cè)各分路(支路)開關(guān)，再拉低壓線路總開關(guān)，最終拉變壓器高壓熔斷器。變壓器送電操作次序與此相反。為了防止誤操作，在拉合高壓熔斷器之前，應(yīng)先檢查低壓開關(guān)是否在斷開位置。

 

一般跌落式熔斷器帶有滅弧罩和滅弧觸頭，能夠拉、合變壓器的額外電流。因此不受以上操作次序的約束。為安全起見，作業(yè)人員在操作高壓跌落式熔斷器時，應(yīng)注意事項如下:

(1)操作人員在擺開跌落式熔斷器時，有必要運(yùn)用電壓等級合適，通過實驗合格的絕緣桿，穿絕緣鞋、戴絕緣手套、絕緣帽和防日鏡或站在枯燥的木臺上，并有人監(jiān)護(hù)，以保人身安全。

(2)操作人員在拉、合跌落式熔斷器開始或終了時，不得有沖擊。沖擊將會損害熔斷器，如將絕緣子拉斷、撞裂，鴨嘴撞偏，操作環(huán)拉掉、撞斷等。所以作業(yè)人員在對跌落式熔斷器分、合操作時，千萬不要用力過猛，發(fā)生沖擊，以免損壞熔斷器，且分、合有必要到位。合熔斷器的過程用力是慢(開始)→快(當(dāng)動觸頭接近靜觸頭時)→慢(當(dāng)動觸頭接近合閘終了時)。拉熔斷器的過程用力是慢(開始)→快(當(dāng)動觸頭接近靜觸頭時)→慢(動觸頭接近拉閘終了時)。快是為了防止電弧形成電氣短路和灼傷觸頭，慢是為了防止操作沖擊力，形成熔斷器機(jī)械損害。

(3)配電變壓器停送電操作次序:在一般情況下，停電時應(yīng)先擺開負(fù)荷側(cè)的低壓開關(guān)，再擺開電源側(cè)的高壓跌落式熔斷器。

①在多電源的情況下，按上述次序停電，能夠防止變壓器反送電，出現(xiàn)故障時，防護(hù)或許拒動，延長故障切除時間。

②從電源側(cè)逐級進(jìn)行送電操作，能夠削減沖擊起動電流(負(fù)荷)，削減電壓動搖，保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)。如遇有事故，可當(dāng)即跳閘或中止操作，便于按送電規(guī)模檢查、判別和處理。

③停電時先停負(fù)荷側(cè)，從低壓到高壓的逐級停電操作次序，能夠防止開關(guān)堵截較大的電流量，削減操作過電壓的幅值、次數(shù)。操作中盡量防止帶負(fù)荷拉合跌落式熔斷器，假如發(fā)生操作中帶負(fù)荷錯合熔斷器，即使合錯，乃至發(fā)生電弧，也不可將熔斷器再擺開。假如發(fā)生帶負(fù)荷錯拉熔斷器，在動觸頭剛脫離固定觸頭時，便發(fā)生電弧，這時應(yīng)當(dāng)即合上，能夠消滅電弧，防止事故擴(kuò)大。但如熔斷器已全部擺開，則不許將誤拉的熔斷器再合上。但是關(guān)于容量為200kVA及以下的配電變壓器，答應(yīng)其高壓側(cè)的熔斷器分、合負(fù)荷電流。

(4)高壓跌落式熔斷器三相的操作次序:

①停電操作時，應(yīng)先拉中心相，后拉兩頭相。送電時則先合兩頭相，后合中問相。停電時先拉中相的原因首要是考慮到中相堵截時的電流要小于邊相(電路一部分負(fù)荷轉(zhuǎn)由兩相承擔(dān))，因此電弧小，對兩頭相無風(fēng)險。操作第二相(邊和)跌落式熔斷器時，電流較人，而此刻中和已擺開，另兩個跌落式熔斷器和距較遠(yuǎn)，可防止電弧拉長形成相間短路。

②遇到大風(fēng)時，要按先拉中心相，再拉背風(fēng)相，最終拉頂風(fēng)相的次序進(jìn)行停電。送電時則先合頂風(fēng)相，再合背風(fēng)相，最終合中心相，這樣能夠防止風(fēng)吹電弧形成短路。

(5)在雨天或雪天里，一般是不允許進(jìn)行跌落式熔斷器操作的。不得不操作時，應(yīng)運(yùn)用有防雨罩的絕緣桿。但是如果遇見雷電天氣，則是嚴(yán)禁規(guī)定不可進(jìn)行跌落式熔斷器操作和替換熔絲的。

(6)操作時如發(fā)現(xiàn)異常或發(fā)生反常故障，均應(yīng)中止操作，待問題查清后，方可繼續(xù)進(jìn)行操作。中止操作的意圖是防止在有異常的情況下盲目進(jìn)行操作。故障比較顯著，一般均應(yīng)中止操作。設(shè)備反常，當(dāng)變壓器呈現(xiàn)嚴(yán)重問題的預(yù)兆(如聲音反常、噴油等)，設(shè)備反常響聲、反常光亮(火花)、指示外表或繼電器反常指示、聞到反常氣味等等，遇到這些情況，均應(yīng)中止對高壓跌落式熔斷器進(jìn)行操作，查找原因。

 

 

跌落式熔斷器

工程原理其結(jié)構(gòu)一般包括熔絲管、觸摸導(dǎo)電部分、支撐絕緣子和底座等部分，熔絲管中填充用于滅弧的石英砂細(xì)粒。熔件是使用熔點較低的金屬材料制成的金屬絲或金屬片，串聯(lián)在被防護(hù)電路中，當(dāng)電路或電路中的設(shè)備過載或發(fā)生毛病時，熔件發(fā)熱而熔化，從而堵截電路，到達(dá)防護(hù)電路或設(shè)備的意圖。

 

型式的挑選

在3~66kV的電站和變電所常用的高壓熔斷器有兩大類:一類

高壓熔斷器是戶內(nèi)高壓限流熔斷器，額外電壓等級分3、6、10、20、35、66kV，常用的類型有RN1、RN3、RN5、XRNM1、XRNT1、XRNT2、XRNT3型，首要用于防護(hù)電力線路、電力變壓器和電力電容器等設(shè)備的過載和短路;RN2和RNA型額外電流均為0.5~10A，為防護(hù)電壓互感器的專用熔斷器。

另一類是野外高壓噴射式熔斷器，此類熔斷器在熔體熔斷發(fā)生電弧時，電弧燒損反白紙產(chǎn)氣吹拉長電弧，弧感抗改動相位，正好電流過零時發(fā)生零休，才能開斷電路，限流效果不顯著。常用的為跌落式熔斷器，類型有RW3、RW4、RW7、RW9、RW10、RW11、RW12、RW13和PRW系列型等，其效果除與RN1型相同外，在一定條件下還能夠分?jǐn)嗪完P(guān)合空載架空線路、空載變壓器和小負(fù)荷電流。野外瓷套式限流熔斷器RW10-35/0.5~50-2000MVA型中RW10-35/0.5~1-2000MVA為防護(hù)35kV電壓互感器專用的野外產(chǎn)品。所以根據(jù)熔斷器的型式和不同的防護(hù)對象來挑選。

 

 

按作業(yè)電壓挑選

(1)一般條件:

Ue≥Uwe

式中:

Ue-―熔斷器額外電壓

Uwe--裝置處電網(wǎng)額外電壓

即熔斷器的額外電壓(kV)應(yīng)不小于熔斷器裝置處電網(wǎng)額外電壓(kV)。

(2)關(guān)于限流型熔斷器:

以石英砂作為熔斷器填充物的限流型熔斷器只能按Ue=Uwe的條件挑選，這種情況下此類熔斷器熔斷發(fā)生的最大過電壓倍數(shù)約束在規(guī)則的2.5倍相電壓之內(nèi)，此值并未超越同一電壓等級電器的絕緣水平。假如熔斷器運(yùn)用在作業(yè)電壓低于其額外電壓的電網(wǎng)中，過電壓倍數(shù)形成威脅或許增大3.5~4。

按作業(yè)電流及防護(hù)特性挑選

(1)一般條件:

Ie≥lje≥lgz.d

式中:

Ie--熔斷器熔管的額外電流，AIje--熔斷器熔體的額外電流，AIg·zd--回路最大繼續(xù)作業(yè)電流，A

此條件為挑選熔斷器額外電流的總體要求，其中熔體額外電流的挑選最為重要，它的挑選與其熔斷特性有關(guān)，應(yīng)能滿足防護(hù)的牢靠性、挑選性和靈敏度要求。

(2)具體情況:

①防護(hù)配電設(shè)備(即35kV及以下電力變壓器):

lje=KIe

式中

Ie--變壓器回路額外作業(yè)電流，AK--牢靠系數(shù)，不考慮電機(jī)自起動時，取1.5~2.4;考慮電機(jī)自起動時，取2.4~4.0

按此條件挑選可保證變壓器在通過最大繼續(xù)作業(yè)電流，通過變壓器勵磁涌流，電動機(jī)自起動或防護(hù)規(guī)模以外短路發(fā)生的沖擊電流時熔件不熔斷，而且能保證前后級防護(hù)動作的挑選性以及本段規(guī)模內(nèi)短路能以最短時刻切除毛病。

②防護(hù)電力電容器:

lje=KIce

式中:

Ic·e--電容器回路的額外電流，AK--牢靠系數(shù)，關(guān)于噴射式熔斷器，取1.35~1.5;關(guān)于限流型熔斷器，當(dāng)一臺電容器時，系數(shù)取2~2.8;當(dāng)一組電容器時，系數(shù)取5~10

③防護(hù)電力線路:

按一般條件挑選:

le≥lje≥Ig.zd

按開斷電流挑選

(1)一般條件:

Tke≥ldt(Ske≥sdt)

式中:

Ike(或Ske)--熔斷器的額外開斷電流，kA(或額外開斷容量MVA)

ldt--短路全電流，kA(安裝位置)

關(guān)于限流型熔斷器取Idt≥I”(次暫態(tài)電流幅值);關(guān)于非限流型熔斷器取Idt≥Ich(穩(wěn)態(tài)短路電流最大有用值)。

(2)關(guān)于跌落式熔斷器:

跌落式熔斷器的開斷能力應(yīng)別離按上、下限值來驗算，在驗算上限值時要使用體系的最大運(yùn)轉(zhuǎn)方法;驗算下限值時，使用最小運(yùn)轉(zhuǎn)方法。

短路電流的安穩(wěn)性

關(guān)于限流型熔斷器可不進(jìn)舉動、熱安穩(wěn)的校驗;而關(guān)于非限流型熔斷器，要求進(jìn)舉動、熱安穩(wěn)的校驗作業(yè)。

熱安穩(wěn)校驗:I2chTreQt

動安穩(wěn)校驗:Ideich(3)

式中:

ich(3)--短路電流峰值

Tch--穩(wěn)態(tài)短路電流有用值

防護(hù)電壓互感器的熔斷器

需要按額外電壓和開斷能力以及額外電流挑選。

校核熔斷器的靈敏度

ldm4Ie既電網(wǎng)最小短路電流大于4~7倍的熔短器的熔體額外電流.