现在的配电变压器高压侧防护设备广泛采用的是跌落式熔断器，本文主要介绍如何通过实践证明这是一种较经济、简洁、有用的设备方案。跌落式熔断器能在变压器发生内部故障时断开电源，又便于投、切变压器的正常操作。但是，假如选用不妥，或许会出现各类故障时却无法断开电源或正常运转时误断开的情况，因此对跌落式熔断器的选用有必要予以重视。

 

1跌落式熔断器的运行原理

跌落式熔断器主要由瓷绝缘子、触摸导电体系和熔管三部分组成。正常工.作时，熔丝使熔管上的活动关节锁紧，熔管在上触头的压力下处于合闸状态。发生故障时，在熔管内发生电弧，熔管内衬的消呱管在电弧效果下分解出很多气体，在电流过零时发生激烈的去游离效果而平息电弧。熔丝发生熔断，因此活动关节开释使熔管下垂，在上、下触头的弹力和熔管自重的效果下迅速下跌，形成显着的断开空隙。

 

2跌落式熔断器的选用

首先，安装位置的短路容量应在跌落式熔断器额外断流容量规模内。若逾越上限，则或许因电流过大，产气过多而使熔管爆破;若低于下限，则有或许因电流过小，产气不足而无法平息电弧。因此，在挑选跌落式熔断器的额外容量时，既要考虑其上限开断电流与安装位置的最大短路电流相匹配，还要重视其下限开断容量与安装位置的最小短路电流的联系。考虑到跌落式高压熔断器作为配电变压器内部毛病的主防护，防护规模从低压熔断器变压器侧到高压熔断器变压器侧，而且又作为低压熔断器的后备防护，应以低压出口两相短路作为短路电流最小值来挑选其下限开断容量。

 

3熔丝的挑选

熔丝的挑选应能保证配电变压器内部或高、低压出线套管发生短路时能迅速熔断。实践中常按以下原则挑选:配电变压器容量为160kVA以下的，熔丝按变压器额外电流的2~3倍来选;配电变压器容量为160kVA及以上的，按1.5~2倍挑选。

熔丝的挑选还必需考虑熔丝的熔断特性能否与上级防护时刻相合作，这是决定选用熔丝防护能否收效的关键问题。配电线路的速断防护动作时刻很短，约为0.1s左右。根据熔丝的特性曲线，在0.1s内使熔丝熔断的电流应不小于额外电流的20倍。这一数据是保证熔丝与首端断路器合作的必要条件。

 

实际运转中，关于具有50MVA以上的短路容量的变电所，50~150mm2铝线为干线，在距变电所1km以内的1250kVA以下的配电变压器，或许2km以内的800kVA以下的变压器，以及10km以内的400kVA变压器出口短路电流都能够到达熔丝额外电流20倍以上(熔丝按1.5倍挑选)。关于配电线路的过流防护，动作时由于时问长，就更容易合作了。由此可见，关于大多数配电变压器可选用熔丝做防护。我市配电变压器的防护根本都是选用跌落式熔断器，只有少量大容量配电变压器高压侧选用六氟化硫断路器做防护。

 

跌落式熔断器的操作注意事项

在广泛的实践中，通过对跌落式熔断器操作的不断总结，人们发现三相负荷在开断第一相时，断口电压较低，发生电弧小;开断第二相时，断口电压较高，堵截电路后往往呈现激烈的电弧，易使邻相短路;最终拉第三相时，因电路已无电流，也就不会发生电弧。因此看来拉第二相是安全保障的关键。另外，气流(刮风，风向)对操作的安全影响也是显着的，当气流将电弧拉长后，或许会引起相间短路，形成大的弧光，危及操作人员的安全。一般的跌落式熔断器没有消弧装置，所以在变压器停送电时，为了防止电弧烧伤的意外事故，应防止带负荷拉闸。变压器停电时，先拉低压侧各分路(支路)开关，再拉低压线路总开关，最终拉变压器高压熔断器。变压器送电操作次序与此相反。为了防止误操作，在拉合高压熔断器之前，应先检查低压开关是否在断开位置。

 

一般跌落式熔断器带有灭弧罩和灭弧触头，能够拉、合变压器的额外电流。因此不受以上操作次序的约束。为安全起见，作业人员在操作高压跌落式熔断器时，应注意事项如下:

(1)操作人员在摆开跌落式熔断器时，有必要运用电压等级合适，通过实验合格的绝缘杆，穿绝缘鞋、戴绝缘手套、绝缘帽和防日镜或站在枯燥的木台上，并有人监护，以保人身安全。

(2)操作人员在拉、合跌落式熔断器开始或终了时，不得有冲击。冲击将会损害熔断器，如将绝缘子拉断、撞裂，鸭嘴撞偏，操作环拉掉、撞断等。所以作业人员在对跌落式熔断器分、合操作时，千万不要用力过猛，发生冲击，以免损坏熔断器，且分、合有必要到位。合熔断器的过程用力是慢(开始)→快(当动触头接近静触头时)→慢(当动触头接近合闸终了时)。拉熔断器的过程用力是慢(开始)→快(当动触头接近静触头时)→慢(动触头接近拉闸终了时)。快是为了防止电弧形成电气短路和灼伤触头，慢是为了防止操作冲击力，形成熔断器机械损害。

(3)配电变压器停送电操作次序:在一般情况下，停电时应先摆开负荷侧的低压开关，再摆开电源侧的高压跌落式熔断器。

①在多电源的情况下，按上述次序停电，能够防止变压器反送电，出现故障时，防护或许拒动，延长故障切除时间。

②从电源侧逐级进行送电操作，能够削减冲击起动电流(负荷)，削减电压动摇，保证设备安全运转。如遇有事故，可当即跳闸或中止操作，便于按送电规模检查、判别和处理。

③停电时先停负荷侧，从低压到高压的逐级停电操作次序，能够防止开关堵截较大的电流量，削减操作过电压的幅值、次数。操作中尽量防止带负荷拉合跌落式熔断器，假如发生操作中带负荷错合熔断器，即使合错，乃至发生电弧，也不可将熔断器再摆开。假如发生带负荷错拉熔断器，在动触头刚脱离固定触头时，便发生电弧，这时应当即合上，能够消灭电弧，防止事故扩大。但如熔断器已全部摆开，则不许将误拉的熔断器再合上。但是关于容量为200kVA及以下的配电变压器，答应其高压侧的熔断器分、合负荷电流。

(4)高压跌落式熔断器三相的操作次序:

①停电操作时，应先拉中心相，后拉两头相。送电时则先合两头相，后合中问相。停电时先拉中相的原因首要是考虑到中相堵截时的电流要小于边相(电路一部分负荷转由两相承担)，因此电弧小，对两头相无风险。操作第二相(边和)跌落式熔断器时，电流较人，而此刻中和已摆开，另两个跌落式熔断器和距较远，可防止电弧拉长形成相间短路。

②遇到大风时，要按先拉中心相，再拉背风相，最终拉顶风相的次序进行停电。送电时则先合顶风相，再合背风相，最终合中心相，这样能够防止风吹电弧形成短路。

(5)在雨天或雪天里，一般是不允许进行跌落式熔断器操作的。不得不操作时，应运用有防雨罩的绝缘杆。但是如果遇见雷电天气，则是严禁规定不可进行跌落式熔断器操作和替换熔丝的。

(6)操作时如发现异常或发生反常故障，均应中止操作，待问题查清后，方可继续进行操作。中止操作的意图是防止在有异常的情况下盲目进行操作。故障比较显着，一般均应中止操作。设备反常，当变压器呈现严重问题的预兆(如声音反常、喷油等)，设备反常响声、反常光亮(火花)、指示外表或继电器反常指示、闻到反常气味等等，遇到这些情况，均应中止对高压跌落式熔断器进行操作，查找原因。

 

 

跌落式熔断器

工程原理其结构一般包括熔丝管、触摸导电部分、支撑绝缘子和底座等部分，熔丝管中填充用于灭弧的石英砂细粒。熔件是使用熔点较低的金属材料制成的金属丝或金属片，串联在被防护电路中，当电路或电路中的设备过载或发生毛病时，熔件发热而熔化，从而堵截电路，到达防护电路或设备的意图。

 

型式的挑选

在3~66kV的电站和变电所常用的高压熔断器有两大类:一类

高压熔断器是户内高压限流熔断器，额外电压等级分3、6、10、20、35、66kV，常用的类型有RN1、RN3、RN5、XRNM1、XRNT1、XRNT2、XRNT3型，首要用于防护电力线路、电力变压器和电力电容器等设备的过载和短路;RN2和RNA型额外电流均为0.5~10A，为防护电压互感器的专用熔断器。

另一类是野外高压喷射式熔断器，此类熔断器在熔体熔断发生电弧时，电弧烧损反白纸产气吹拉长电弧，弧感抗改动相位，正好电流过零时发生零休，才能开断电路，限流效果不显着。常用的为跌落式熔断器，类型有RW3、RW4、RW7、RW9、RW10、RW11、RW12、RW13和PRW系列型等，其效果除与RN1型相同外，在一定条件下还能够分断和关合空载架空线路、空载变压器和小负荷电流。野外瓷套式限流熔断器RW10-35/0.5~50-2000MVA型中RW10-35/0.5~1-2000MVA为防护35kV电压互感器专用的野外产品。所以根据熔断器的型式和不同的防护对象来挑选。

 

 

按作业电压挑选

(1)一般条件:

Ue≥Uwe

式中:

Ue-―熔断器额外电压

Uwe--装置处电网额外电压

即熔断器的额外电压(kV)应不小于熔断器装置处电网额外电压(kV)。

(2)关于限流型熔断器:

以石英砂作为熔断器填充物的限流型熔断器只能按Ue=Uwe的条件挑选，这种情况下此类熔断器熔断发生的最大过电压倍数约束在规则的2.5倍相电压之内，此值并未超越同一电压等级电器的绝缘水平。假如熔断器运用在作业电压低于其额外电压的电网中，过电压倍数形成威胁或许增大3.5~4。

按作业电流及防护特性挑选

(1)一般条件:

Ie≥lje≥lgz.d

式中:

Ie--熔断器熔管的额外电流，AIje--熔断器熔体的额外电流，AIg·zd--回路最大继续作业电流，A

此条件为挑选熔断器额外电流的总体要求，其中熔体额外电流的挑选最为重要，它的挑选与其熔断特性有关，应能满足防护的牢靠性、挑选性和灵敏度要求。

(2)具体情况:

①防护配电设备(即35kV及以下电力变压器):

lje=KIe

式中

Ie--变压器回路额外作业电流，AK--牢靠系数，不考虑电机自起动时，取1.5~2.4;考虑电机自起动时，取2.4~4.0

按此条件挑选可保证变压器在通过最大继续作业电流，通过变压器励磁涌流，电动机自起动或防护规模以外短路发生的冲击电流时熔件不熔断，而且能保证前后级防护动作的挑选性以及本段规模内短路能以最短时刻切除毛病。

②防护电力电容器:

lje=KIce

式中:

Ic·e--电容器回路的额外电流，AK--牢靠系数，关于喷射式熔断器，取1.35~1.5;关于限流型熔断器，当一台电容器时，系数取2~2.8;当一组电容器时，系数取5~10

③防护电力线路:

按一般条件挑选:

le≥lje≥Ig.zd

按开断电流挑选

(1)一般条件:

Tke≥ldt(Ske≥sdt)

式中:

Ike(或Ske)--熔断器的额外开断电流，kA(或额外开断容量MVA)

ldt--短路全电流，kA(安装位置)

关于限流型熔断器取Idt≥I”(次暂态电流幅值);关于非限流型熔断器取Idt≥Ich(稳态短路电流最大有用值)。

(2)关于跌落式熔断器:

跌落式熔断器的开断能力应别离按上、下限值来验算，在验算上限值时要使用体系的最大运转方法;验算下限值时，使用最小运转方法。

短路电流的安稳性

关于限流型熔断器可不进举动、热安稳的校验;而关于非限流型熔断器，要求进举动、热安稳的校验作业。

热安稳校验:I2chTreQt

动安稳校验:Ideich(3)

式中:

ich(3)--短路电流峰值

Tch--稳态短路电流有用值

防护电压互感器的熔断器

需要按额外电压和开断能力以及额外电流挑选。

校核熔断器的灵敏度

ldm4Ie既电网最小短路电流大于4~7倍的熔短器的熔体额外电流.