10kV配電干式變壓器保護配置的合理選擇

無論是環網供電單元、箱式變電站還是終端用戶的高壓室接線方式，如配電干式變壓器短路故障，保護配置都能快速可靠地切斷故障，對于保護10 kV高壓開關柜和干式變壓器非常重要。保護方式一般有兩種：一種是使用斷路器；另一種是備用限流熔斷器組合，它使用負載開關來增加中斷能力。這兩種配置方式在技術和經濟上各有利弊。以下是對這兩種方法的綜合比較分析。

1環網供電單元連接形式

1.1環網供電單元的組成

環網供電單元(RMU)由區間組成，一般至少有三個區間，包括兩個環電纜接入區間和一個干式變壓器回路區間。

1.2環網供電單元保護方式的配置

負載開關用于環形電纜饋線和干式變壓器饋線之間的間距，通常是具有接通、斷開和接地功能的三位置負載開關。干式變壓器的饋線間距還增加了具有高中斷能力的后備限流熔斷器，以提供保護。實際運行證明，這是一種簡單、可靠、經濟的配電方式。

1.3環網供電單元保護配置的特點

負載開關用于接通和切斷額定負載電流，具有結構簡單、價格低廉的特點，但不能切斷短路電流。具有高分斷能力的后備限流熔斷器是一種保護元件，可以切斷短路電流。如果兩者有機結合，可以滿足配電系統各種正常和故障運行方式下的運行保護要求。斷路器參數的確定及其結構的設計制造嚴格按照標準要求，具有操作和保護兩種功能，因此其結構復雜，成本昂貴，大量使用不現實。環網柜廣泛采用帶負荷開關和高分斷能力的后備熔斷器組合裝置。對電器的不同操作和保護功能是通過兩個簡單廉價的部件來實現的，即利用負載開關完成大量的負載分合閘操作，而利用高分斷能力的后備限流熔斷器來保護很少發生短路的設備，可以很好的解決問題。既可以避免使用操作復雜、價格昂貴的斷路器，又能滿足實際運行的需要。表1列出了三種保護配置模式的技術經濟比較。

10 kV配電干式變壓器保護配置方式的合理選擇由此可見：

a)斷路器具備所有保護和操作功能，但價格昂貴；

b)負荷開關和斷路器性能基本相同，但不能分斷短路電流；

c)后備限流熔斷器與負荷開關相結合，提高分斷能力，可分斷短路電流，部分熔斷器分斷能力高于斷路器。因此，后備限流熔斷器與負荷開關相結合提高開斷能力并不比斷路器差，但成本可以大大降低。

1.4備用保險絲組合的優點，負載開關的中斷能力更高

負載開關和高屏蔽能力保險絲的組合具有以下優點：

a)分合閘空載干式變壓器性能良好。環網柜的負荷類型多為配電干式變壓器，一般容量不超過1 250千伏安，很少達到1 600千伏安。配電干式變壓器空載電流一般為額定電流的2%左右，而較大的配電干式變壓器空載電流相對較小。環網柜在小電流空載干式變壓器開關機時，性能良好，不會產生高過電壓。 #p#分頁標題#e#

b)為了有效保護配電干式變壓器，特別是油浸式干式變壓器，使用負荷開關增加遮斷容量和后備限流熔斷器比斷路器更有效，有時后者甚至不能起到有效的保護作用。相關數據表明，油浸干式變壓器發生短路故障時，油氣化形成的電弧和氣泡引起的壓力升高會占據原本屬于油的空間，油將壓力傳遞給干式變壓器的油箱。隨著短路狀態的持續，壓力會進一步上升，導致油箱變形開裂。為了不損壞油箱，必須在20 ms內排除故障，如果使用斷路器，由于繼電保護加上自身動作時間和滅弧時間，其全通斷時間一般不小于60 ms，不能有效保護干式變壓器。高分斷能力的后備限流熔斷器具有速斷功能，并具有限流功能，可切斷故障，將短路電流限制在10 ms以內，可有效保護干式變壓器。因此，應使用高中斷能力的備用限流熔斷器代替斷路器來保護電器。即使負載是干式變壓器，由于快速熔斷保護，較好使用斷路器。

1來源：互聯網