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如何选择跌落式熔断器作为配电变压器防护

发布时间:2021-11-9 9:07:14

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,本文首要介绍怎样经过实践证明这是一种较经济、简练、有用的设备计划。跌落式熔断器能在变压器产生内部缺点时断开电源,又便于投、切变压器的正常操作。可是,假设选用不妥,或许会出现各类缺点时却无法断开电源或正常作业时误断开的情况,因而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

跌落式熔断器首要由瓷绝缘子、接触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况。产生缺点时,在熔管内产生电弧,熔管内衬的消呱管在电弧作用下分解出很多气体,在电流过零时产生剧烈的去游离作用而停息电弧。熔丝产生熔断,因而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作用下迅速下跌,构成明显的断开空地。


2跌落式熔断器的选用

首先,设备方位的短路容量应在跌落式熔断器额定断流容量规划内。若跨过上限,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,产气不足而无法停息电弧。因而,在选择跌落式熔断器的额定容量时,既要考虑其上限开断电流与设备方位的最大短路电流相匹配,还要重视其下限开断容量与设备方位的最小短路电流的联络。考虑到跌落式高压熔断器作为配电变压器内部缺点的主防护,防护规划从低压熔断器变压器侧到高压熔断器变压器侧,并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选择其下限开断容量。

3熔丝的选择

熔丝的选择应能确保配电变压器内部或高、低压出线套管产生短路时能迅速熔断。实践中常按以下原则选择:配电变压器容量为160kVA以下的,熔丝按变压器额定电流的2~3倍来选;配电变压器容量为160kVA及以上的,按1.5~2倍选择。

熔丝的选择还必需考虑熔丝的熔断特性能否与上级防护时刻相协作,这是决议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。依据熔丝的特性曲线,在0.1s内使熔丝熔断的电流应不小于额定电流的20倍。这一数据是确保熔丝与首端断路器协作的必要条件。

 

实际作业中,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可以抵达熔丝额定电流20倍以上(熔丝按1.5倍选择)。关于配电线路的过流防护,动作时因为时问长,就更简单协作了。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底子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,经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榜辅弼时,断口电压较低,产生电弧小;开断第二相时,断口电压较高,堵截电路后往往出现剧烈的电弧,易使邻相短路;终究拉第三相时,因电路已无电流,也就不会产生电弧。因而看来拉第二相是安全确保的关键。另外,气流(刮风,风向)对操作的安全影响也是明显的,当气流将电弧拉长后,或许会引起相间短路,构成大的弧光,危及操作人员的安全。一般的跌落式熔断器没有消弧设备,所以在变压器停送电时,为了避免电弧烧伤的意外事故,应避免带负荷拉闸。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,终究拉变压器高压熔断器。变压器送电操作次第与此相反。为了避免误操作,在拉合高压熔断器之前,应先检查低压开关是否在断开方位。

一般跌落式熔断器带有灭弧罩和灭弧触头,可以拉、合变压器的额定电流。因而不受以上操作次第的束缚。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适宜,经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单调的木台上,并有人监护,以保人身安全。

(2)操作人员在拉、合跌落式熔断器开端或终了时,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,产生冲击,避免损坏熔断器,且分、合有必要到位。合熔断器的进程用力是慢(开端)→(当动触头挨近静触头时)→(当动触头挨近合闸终了时)。拉熔断器的进程用力是慢(开端)→(当动触头挨近静触头时)→(动触头挨近拉闸终了时)。快是为了避免电弧构成电气短路和灼伤触头,慢是为了避免操作冲击力,构成熔断器机械损害。

(3)配电变压器停送电操作次第: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。

在多电源的情况下,按上述次第停电,可以避免变压器反送电,出现缺点时,防护或许拒动,延长缺点切除时刻。

从电源侧逐级进行送电操作,可以减少冲击起动电流(负荷),减少电压动摇,确保设备安全工作。如遇有事故,可当即跳闸或间断操作,便于按送电规划检查、判别和处理。

停电时先停负荷侧,从低压到高压的逐级停电操作次第,可以避免开关堵截较大的电流量,减少操作过电压的幅值、次数。操作中尽量避免带负荷拉合跌落式熔断器,假设产生操作中带负荷错合熔断器,即使合错,乃至产生电弧,也不可将熔断器再摆开。假设产生带负荷错拉熔断器,在动触头刚脱离固定触头时,便产生电弧,这时应当即合上,可以消灭电弧,避免事故扩展。但如熔断器已悉数摆开,则不许将误拉的熔断器再合上。可是关于容量为200kVA及以下的配电变压器,容许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第:

停电操作时,应先拉中心相,后拉两端相。送电时则先合两端相,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当),因而电弧小,对两端相无风险。操作第二相(边和)跌落式熔断器时,电流较人,而此时中和已摆开,另两个跌落式熔断器和距较远,可避免电弧拉长构成相间短路。

遇到大风时,要按先拉中心相,再拉背风相,终究拉迎风相的次第进行停电。送电时则先合迎风相,再合背风相,终究合中心相,这样可以避免风吹电弧构成短路。

(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。可是假设遇见雷电气候,则是禁止规则不可进行跌落式熔断器操作和替换熔丝的。

(6)操作时如发现失常或产生失常缺点,均应间断操作,待问题查清后,方可持续进行操作。间断操作的目的是避免在有失常的情况下盲目进行操作。缺点比较明显,一般均应间断操作。设备失常,当变压器出现严重问题的征兆(如声音失常、喷油等),设备失常响声、失常光亮(火花)、指示表面或继电器失常指示、闻到失常气味等等,遇到这些情况,均应间断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含熔丝管、接触导电部分、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。熔件是运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产生缺点时,熔件发热而熔化,然后堵截电路,抵达防护电路或设备的目的。

型式的选择

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,额定电压等级分3610203566kV,常用的类型有RN1RN3RN5XRNM1XRNT1XRNT2XRNT3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;RN2RNA型额定电流均为0.5~10A,为防护电压互感器的专用熔断器。

另一类是户外高压喷射式熔断器,此类熔断器在熔体熔断产生电弧时,电弧烧损反白纸产气吹拉长电弧,弧感抗改动相位,正好电流过零时产生零休,才能开断电路,限流作用不明显。常用的为跌落式熔断器,类型有RW3RW4RW7RW9RW10RW11RW12RW13PRW系列型等,其作用除与RN1型相同外,在一定条件下还可以分断和关合空载架空线路、空载变压器和小负荷电流。户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电压互感器专用的户外产品。所以依据熔断器的型式和不同的防护对象来选择。

 

按作业电压选择

(1)一般条件:

Ue≥Uwe

式中:

Ue-―熔断器额定电压

Uwe--装置处电网额定电压

即熔断器的额定电压(kV)应不小于熔断器装置处电网额定电压(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的条件选择,这种情况下此类熔断器熔断产生的最大过电压倍数束缚在规则的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。假设熔断器运用在作业电压低于其额定电压的电网中,过电压倍数构成要挟或许增大3.5~4

按作业电流及防护特性选择

(1)一般条件:

Ie≥lje≥lgz.d

式中:

Ie--熔断器熔管的额定电流,AIje--熔断器熔体的额定电流,AIg·zd--回路最大持续作业电流,A

此条件为选择熔断器额定电流的整体要求,其间熔体额定电流的选择最为重要,它的选择与其熔断特性有关,应能满意防护的可靠性、选择性和灵敏度要求。

(2)具体情况:

防护配电设备(35kV及以下电力变压器):

lje=KIe

式中

Ie--变压器回路额定作业电流,AK--可靠系数,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

按此条件选择可确保变压器在经过最大持续作业电流,经过变压器励磁涌流,电动机自起动或防护规划以外短路产生的冲击电流时熔件不熔断,而且能确保前后级防护动作的选择性以及本段规划内短路能以最短时刻切除缺点。

防护电力电容器:

lje=KIce

式中:

Ic·e--电容器回路的额定电流,AK--可靠系数,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

防护电力线路:

按一般条件选择:

le≥lje≥Ig.zd

按开断电流选择

(1)一般条件:

Tke≥ldt(Ske≥sdt)

式中:

Ike(Ske)--熔断器的额定开断电流,kA(或额定开断容量MVA)

ldt--短路全电流,kA(装置方位)

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才能应分别按上、下限值来验算,在验算上限值时要运用体系的最大工作办法;验算下限值时,运用最小工作办法。

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

需要按额定电压和开断才能以及额定电流选择。

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定电流.

 

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