王春艷

【摘 要】10kV配電變壓器的保護配置主要有斷路器、負荷開關(guān)或負荷開關(guān)加熔斷器等。負荷開關(guān)投資省，但不能開斷短路電流，很少采用，斷路器技術(shù)性能好，但設(shè)備投資較高，使用復(fù)雜，廣泛應(yīng)用不現(xiàn)實，負荷開關(guān)加熔斷器組合的保護配置方式，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，保護配置能快速可靠地切除故障，對保護10kV高壓開關(guān)設(shè)備和變壓器都非常重要。

【關(guān)鍵詞】跌落式熔斷器；10KV配電；短路保護；負荷開關(guān)

保護方式的配置一般有兩種：一種利用斷路器，另一種則利用負荷開關(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)濟上各有優(yōu)缺點，以下對這兩種方式進行綜合比較分析。

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)供電單元保護方式的配置

環(huán)纜饋線與變壓器饋線間隔均采用負荷開關(guān)，通常為具有接通、隔斷和接地功能的三工位負荷開關(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。實際運行證明，這是一種簡單、可靠而又經(jīng)濟的配電方式。

1.3環(huán)網(wǎng)供電單元保護配置的特點

負荷開關(guān)用于分合額定負荷電流，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元件，可開斷短路電流，如將兩者有機地結(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)計制造均嚴格按標準要求進行，兼具操作和保護兩種功能，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功能分別由兩種簡單、便宜的元件來實現(xiàn)，即用負荷開關(guān)來完成大量發(fā)生的負荷合分操作，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，又可滿足實際運行的需要。

2.終端用戶高壓室接線形式

標準GB14285-1993《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，選擇配電變壓器的保護開關(guān)設(shè)備時，當容量等于或大于800kVA，應(yīng)選用帶繼電保護裝置的斷路器。對于這個規(guī)定，可以理解為基于以下兩方面的需要：

配電變壓器容量達到800kVA及以上時，過去多數(shù)使用油浸變壓器，并配備有瓦斯繼電器，使用斷路器可與瓦斯繼電器相配合，從而對變壓器進行有效地保護。

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)致零序保護動作，從而使斷路器跳閘，分隔故障，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。

3.對跌落式熔斷器裝置性缺陷的分析

現(xiàn)實中經(jīng)常出現(xiàn)缺熔管、缺熔體或用銅絲、鋁絲甚至于鐵絲勾掛代替熔體的情況。使得線路的跳閘率和配電變壓器的故障率居高不下。

產(chǎn)品工藝粗糙，制造質(zhì)量差，觸頭彈簧彈性不足，造成觸頭接觸不良而產(chǎn)生火花過熱。

熔管轉(zhuǎn)動軸制造的粗糙不靈活，使熔管角度達不到規(guī)程要求，尤其是配備的熔管尺寸多數(shù)達不到規(guī)程要求，熔管過長將鴨嘴頂死，造成熔體熔斷后熔管不能迅速跌落，及時將電弧切斷、熄滅，造成熔管燒毀或爆炸，熔管尺寸短，合閘困難，觸頭接觸不良，產(chǎn)生電火花。

熔斷器額定斷開容量小，其下限值小于被保護系統(tǒng)的三相短路容量。目前，10kV戶外跌落式熔斷器分為三種型號，即50A、100A、200A。200A跌落式熔斷器的遮斷能力上限是200MVA，下限是20MVA。根據(jù)其遮斷容量的能力，我們不難看出，短路故障時熔體熔斷后不能及時滅弧，也容易使熔管燒毀或爆炸。

4.對跌落式熔斷器（開關(guān)）的選擇

10kV跌落式熔斷器適用于環(huán)境空氣無導(dǎo)電粉塵、無腐蝕性氣體及易燃、易爆等危險性環(huán)境，年度溫差變比在±40℃以內(nèi)的戶外場所。其選擇是按照額定電壓和額定電流兩項參數(shù)進行，也就是熔斷器的額定電壓必須與被保護設(shè)備（線路）的額定電壓相匹配。熔斷器具的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流。而熔體的額定電流可選為額定負荷電流的1.5-2倍。此外，應(yīng)按被保護系統(tǒng)三相短路容量，對所選定的熔斷器進行校核。保證被保護系統(tǒng)三相短路容量小于熔斷器額定斷開容量的上限，但必須大于額定斷開容量的下限。

5.跌落式熔斷器的安裝

安裝時應(yīng)將熔體拉緊（使熔體大約受到24.5N左右的拉力），否則容易引起觸頭發(fā)熱。

熔斷器安裝在橫擔（構(gòu)架）上應(yīng)牢固可靠，不能有任何的晃動或搖晃現(xiàn)象。

熔管應(yīng)有向下25°±2°的傾角，以利熔體熔斷時熔管能依靠自身重量迅速跌落。

熔斷器應(yīng)安裝在離地面垂直距離不小于4m的橫擔（構(gòu)架）上，若安裝在配電變壓器上方，應(yīng)與配變的最外輪廓邊界保持0.5m以上的水平距離，以防萬一熔管掉落引發(fā)其他事故。

熔管的長度應(yīng)調(diào)整適中，要求合閘后鴨嘴舌頭能扣住觸頭長度的三分之二以上，以免在運行中發(fā)生自行跌落的誤動作，熔管亦不可頂死鴨嘴，以防止熔體熔斷后熔管不能及時跌落。

所使用的熔體必須是正規(guī)廠家的標準產(chǎn)品，并具有一定的機械強度，一般要求熔體最少能承受147N以上的拉力。

10kV跌落式熔斷器安裝在戶外，要求相間距離大于70cm。

6.跌落式熔斷器的運行維護管理

熔斷器具額定電流與熔體及負荷電流值是否匹配合適，若配合不當必須進行調(diào)整。

熔斷器的每次操作須仔細認真，不可粗心大意，特別是合閘操作，必須使動、靜觸頭接觸良好。

熔管內(nèi)必須使用標準熔體，禁止用銅絲鋁絲代替熔體，更不準用銅絲、鋁絲及鐵絲將觸頭綁扎住使用。

對新安裝或更換的熔斷器，要嚴格驗收工序，必須滿足規(guī)程質(zhì)量要求，熔管安裝角度達到25°左右的傾下角。

熔體熔斷后應(yīng)更換新的同規(guī)格熔體，不可將熔斷后的熔體聯(lián)結(jié)起來再裝入熔管繼續(xù)使用。

應(yīng)定期對熔斷器進行巡視，每月不少于一次夜間巡視，查看有無放電火花和接觸不良現(xiàn)象，有放電，會伴有嘶嘶的響聲，要盡早安排處理。

7.結(jié)語

綜合上述，10kV配電變壓器的保護配置主要有斷路器、負荷開關(guān)或負荷開關(guān)加熔斷器，綜合技術(shù)—經(jīng)濟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，采用負荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的保護配置，既可提供額定負荷電流，又可斷開短路電流，并具備開合空載變壓器的性能，能有效保護配電變壓器，為此，推薦采用負荷開關(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的保護方式。