摘要：現(xiàn)時10kV配變保護(hù)方式的配置一般有兩種：一種利用斷路器；另一種利用負(fù)荷開關(guān)加熔斷器組合。這兩種配置方式在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上各有優(yōu)缺點，本文對這兩種方式進(jìn)行綜合比較分析。

關(guān)鍵詞：10kV；配變；保護(hù)

一 在環(huán)網(wǎng)供電單元時的情況

（1）環(huán)網(wǎng)供電單元的接線形式

環(huán)網(wǎng)供電單元由間隔組成，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，如下圖所示。

（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)。實際運行證明，這是一種簡單、可靠而又經(jīng)濟(jì)的配電方式。

（3）環(huán)網(wǎng)供電單元保護(hù)配置的比較

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，增加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，將兩者結(jié)合起來，可滿足配電系統(tǒng)各種正常和故障運行方式下操作保護(hù)的要求。斷路器兼具操作和保護(hù)兩種功能，但其結(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)加熔斷器組合裝置，把操作與保護(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，既可避免使用操作復(fù)雜、價格昂貴的斷路器，又可滿足實際運行的需要。

綜上所述可以看出：斷路器具備所有保護(hù)功能與操作功能，但價格昂貴。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。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。

（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

1）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1250kVA，極少情況達(dá)1600kVA，配電變壓器空載電流一般為額定電流的2%左右，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。

2）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。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)油箱的空間，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20ms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60ms，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，且具有限流作用，可在10ms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。

3）沒有必要在環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器

因為環(huán)網(wǎng)配電網(wǎng)絡(luò)的首端斷路器（即110kV或220kV變電站的10kV饋出線斷路器）的保護(hù)設(shè)置速斷保護(hù)的時間為0s，若環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器，即使整定時間0s，由于斷路器固有動作時間分散，也很難保證是環(huán)網(wǎng)柜中的斷路器而不是上一級斷路器首先動作。

4）高遮斷容量后備式限流熔斷器可對其后所接設(shè)備

熔斷器的保護(hù)范圍在最小熔化電流（通常為熔斷器額定電流的2～3倍）到最大開斷容量之間。限流熔斷器的電流-時間特性一般為陡峭的反時限曲線，短路發(fā)生后，可在很短的時間內(nèi)熔斷，切除故障。如果采用斷路器作保護(hù)，將使其它電器如電纜、電流互感器、變壓器套管等元件的熱穩(wěn)定要求大幅度提高，加大了電器設(shè)備的造價，增大工程費用。

在這里，有必要指出在采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合時，兩者之間要很好地配合，當(dāng)熔斷器非三相熔斷時，熔斷器的撞針要使負(fù)荷開關(guān)立即聯(lián)跳，防止缺相運行。

二 終端用戶高壓室時的情況

GB14285-1993《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定：選擇配電變壓器的保護(hù)開關(guān)設(shè)備時，當(dāng)容量等于或大于800kVA，應(yīng)選用帶繼電保護(hù)裝置的斷路器。對于這個規(guī)定，可以理解為基于以下兩方面的需要：一方面配電變壓器容量達(dá)到800kVA及以上時，過去多數(shù)使用油浸變壓器配備有瓦斯繼電器，使用斷路器可與瓦斯繼電器相配合，從而對變壓器進(jìn)行有效地保護(hù)；另一方面對于裝置容量大于800kVA的用戶，因種種原因引起單相接地故障導(dǎo)致零序保護(hù)動作，從而使斷路器跳閘、分隔，不至于引起主變電站的饋線斷路器動作，影響其他用戶的正常供電。此外，標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定，即使單臺變壓器未達(dá)到此容量，但如果用戶的配電變壓器的總?cè)萘窟_(dá)到800kVA時，亦要符合此要求。

目前多數(shù)用戶的高壓配電室的接線方案如下圖所示，這是基本的結(jié)線方式，在此基礎(chǔ)上可以派生出一主一備進(jìn)線或雙進(jìn)線加母線分段等方式。一般在A處裝設(shè)斷路器，在B處也裝設(shè)斷路器，這樣視繼電保護(hù)的配置情況，可以用A或B達(dá)GB14285-1993《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》的要求，在其中1臺變壓器需要退出運行時，操作B處的斷路器即可實現(xiàn)。

但其實根據(jù)我們以上的分析，應(yīng)當(dāng)在B處裝設(shè)負(fù)荷開關(guān)熔斷器的組合，在A處裝設(shè)斷路器更為合理、有效。既達(dá)到GB14285-1993《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》的要求，而在B處裝設(shè)熔斷器作為每臺變壓器的相間短路保護(hù)，且利用負(fù)荷開關(guān)又可進(jìn)行每臺變壓器的投切操作。這樣在B處裝設(shè)的就不是常用的開關(guān)柜而是環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開關(guān)柜，其造價較低，體積較小，能夠有效節(jié)省配電投資。此外，如果處理好負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)移電流以及與熔斷器交接電流的選擇，也不排除在B處對每臺負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行對應(yīng)變壓器零序保護(hù)的可能性。

三 結(jié)束語

綜合技術(shù)-經(jīng)濟(jì)性能和運行管理因素，無論在10kV環(huán)網(wǎng)供電單元還是在終端用戶高壓配電單元中，采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的保護(hù)配置，既可提供額定負(fù)荷電流，又可斷開短路電流，并具備開合空載變壓器的性能，能有效保護(hù)配電變壓器。為此，推薦采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的配置作為配電變壓器保護(hù)的保護(hù)方式。