無論是在環網供電單元、箱式變電站或是終端用戶的高壓室結線方式中,如配電變壓器發生短路故障時,保護配置能快速可靠地切除故障,對保護10kV 高壓開關設備和變壓器都非常重要。在10kV 終端用戶配電變壓器的保護通常有三種方式:一是利用跌落式熔斷器,二是利用負荷開關加高壓熔斷器所構成的組合電器,三是利用真空斷路器。這三種配置方式在技術和經濟上各有優缺點,現對這三種方式進行綜合比較分析。
1跌落式熔斷器保護
跌落式熔斷器是10kV 配電變壓器最常用的一種短路保護開關,它具有經濟、操作方便、適應戶外環境性強等特點,被廣泛應用於10kV 配電變壓器一次側作為保護和進行設備投、切操作之用。因其有一個明顯的斷開點,具備了隔離開關的功能,給檢修設備創造了一個安全作業環境,增加了檢修人員的安全感。安裝在配電變壓器上,可以作為配電變壓器的主保護。所以,在10kV 配電變壓器中得到了普及,戶外315kVA及以下配電變壓器常採用跌落式熔斷器(RW 系列)。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200MV A, 下限是20MVA。其工作原理是:熔絲管兩端的動觸頭依靠熔絲(熔體)繫緊,將上動觸頭推入“鴨嘴”凸出部分後,磷銅片等製成的上靜觸頭頂著上動觸頭,故而熔絲管牢固地卡在“鴨嘴”裡。當短路電流通過熔絲熔斷時,產生電弧,熔絲管內襯的鋼紙管在電弧作用下產生大量的氣體因熔絲管上端被封死,氣體向下端噴出,吹滅電弧。由於熔絲熔斷,熔絲管的上下動觸頭失去熔絲的繫緊力,在熔絲管自身重力和上、下靜觸頭彈簧片的作用下,熔絲管迅速跌落,使電路斷開,切除故故障設備。
10kV 跌落式熔斷器適用於環境空氣無導電粉塵、無腐蝕性氣體及易燃、易爆等危險性環境,年度溫差變比在±40℃以內的戶外場所。其選擇是按照額定電壓和額定電流兩項參數 進行,也就是熔斷器的額定電壓必須與被保護設備(線路)的額定電壓相匹配。熔斷器具的額定 電流應大於或等於熔體的額定電流。而熔體的額定電流可選為額定負荷電流的1.5～2倍。 此外,應按被保護系統三相短路容量,對所選定的熔斷器進行校核。保證被保護系統三相短路 容量小於熔斷器額定斷開容量的上限,但必須大於額定斷開容量的下限。若熔斷器的額定斷 開容量(一般是指其上限)過大,很可能使被保護系統三相短路容量小於熔斷器額定斷開容量 的下限,造成在熔體熔斷時難以滅弧,最終引起熔管燒燬,爆炸等事故。
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