摘要：10kV配電干式變壓器的保護(hù)配置主要包括斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)或負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器等。負(fù)荷開(kāi)關(guān)投資小，但不能斷短路電流，很少使用；斷路器技術(shù)性能好，但設(shè)備投資高，使用復(fù)雜，廣泛應(yīng)用不現(xiàn)實(shí)；負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合的保護(hù)配置不僅可以避免使用操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴的斷路器，而且可以滿足實(shí)際運(yùn)行的需要。這種配置可以作為配電干式變壓器的一種保護(hù)方式，值得大力推廣。因此，采用斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合的保護(hù)配置方式，對(duì)10 kV環(huán)網(wǎng)供電單元和較終用戶10 kV配電干式變壓器進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，供供配電網(wǎng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理部門(mén)參考。關(guān)鍵詞：10 kV配電干式變壓器斷路器負(fù)荷開(kāi)關(guān)熔斷器保護(hù)配置對(duì)保護(hù)10kV高壓開(kāi)關(guān)柜和干式變壓器非常重要，無(wú)論是環(huán)網(wǎng)供電單元、箱式變電站還是終端用戶的高壓間接線方式，如配電干式變壓器短路故障。保護(hù)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(fù)載開(kāi)關(guān)來(lái)增加中斷能力。這兩種配置方式在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上各有利弊。以下是對(duì)這兩種方法的綜合比較分析。1.1環(huán)網(wǎng)供電單元連接形式環(huán)網(wǎng)供電單元(RMU)由區(qū)間組成，一般至少有三個(gè)區(qū)間，包括兩個(gè)環(huán)電纜接入?yún)^(qū)間和一個(gè)干式變壓器回路區(qū)間。http://tede.cn 1.2環(huán)網(wǎng)信息來(lái)源：環(huán)網(wǎng)電纜饋線與干式變壓器饋線之間采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，負(fù)荷開(kāi)關(guān)通常為三工位負(fù)荷開(kāi)關(guān)，具有通斷和接地功能。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(hù)。實(shí)際運(yùn)行證明，這是一種簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)的配電方式。 1.3環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)中供電單元保護(hù)配置特點(diǎn)用于接通和斷開(kāi)額定負(fù)荷電流，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，但不能分?jǐn)喽搪冯娏?。高分?jǐn)嗄芰Φ暮髠湎蘖魅蹟嗥魇且环N保護(hù)元件，可以分?jǐn)喽搪冯娏?。如果兩者有機(jī)結(jié)合，可以滿足配電系統(tǒng)各種正常和故障運(yùn)行方式下的運(yùn)行保護(hù)要求。斷路器參數(shù)的確定及其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求，具有操作和保護(hù)兩種功能，因此其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴，大量使用不現(xiàn)實(shí)。環(huán)網(wǎng)柜廣泛采用帶負(fù)荷開(kāi)關(guān)和高分?jǐn)嗄芰Φ暮髠淙蹟嗥鹘M合裝置。對(duì)電器的不同操作和保護(hù)功能是通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單廉價(jià)的部件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即利用負(fù)載開(kāi)關(guān)完成大量的負(fù)載分合閘操作，而利用高分?jǐn)嗄芰Φ暮髠湎蘖魅蹟嗥鱽?lái)保護(hù)很少發(fā)生短路的設(shè)備，可以很好的解決問(wèn)題。既可以避免使用操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴的斷路器，又能滿足實(shí)際運(yùn)行的需要。表1列出了三種保護(hù)配置模式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。10 kV配電干式變壓器保護(hù)配置方式的合理選擇由此可見(jiàn)：信息源：http://tede.cn a)斷路器具有全部保護(hù)功能和操作功能，但價(jià)格昂貴；b)負(fù)荷開(kāi)關(guān)和斷路器性能基本相同，但不能分?jǐn)喽搪冯娏?；c)后備限流熔斷器與負(fù)荷開(kāi)關(guān)相結(jié)合，提高分?jǐn)嗄芰?，可分?jǐn)喽搪冯娏?，部分熔斷器分?jǐn)嗄芰Ω哂跀嗦菲鳌Ｒ虼?，后備限流熔斷器與負(fù)荷開(kāi)關(guān)相結(jié)合提高開(kāi)斷能力并不比斷路器差， #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

環(huán)網(wǎng)柜的負(fù)荷類(lèi)型多為配電干式變壓器，一般容量不超過(guò)1 250千伏安，很少達(dá)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(duì)較小。環(huán)網(wǎng)柜在小電流空載干式變壓器開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)，性能良好，不會(huì)產(chǎn)生高過(guò)電壓。b)為了有效保護(hù)配電干式變壓器，特別是油浸式干式變壓器，使用負(fù)荷開(kāi)關(guān)增加遮斷容量和后備限流熔斷器比斷路器更有效，有時(shí)后者甚至不能起到有效的保護(hù)作用。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，油浸干式變壓器發(fā)生短路故障時(shí)，油氣化形成的電弧和氣泡引起的壓力升高會(huì)占據(jù)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(tài)的持續(xù)，壓力會(huì)進(jìn)一步上升，導(dǎo)致油箱變形開(kāi)裂。為了不損壞油箱，必須在20 ms內(nèi)排除故障，如果使用斷路器，由于繼電保護(hù)加上自身動(dòng)作時(shí)間和滅弧時(shí)間，其全通斷時(shí)間一般不小于60 ms，不能有效保護(hù)干式變壓器。高分?jǐn)嗄芰Φ暮髠湎蘖魅蹟嗥骶哂兴贁喙δ埽⒕哂邢蘖鞴δ?，可切斷故障，將短路電流限制?0 ms以?xún)?nèi)，可有效保護(hù)干式變壓器。因此，應(yīng)使用高中斷能力的備用限流熔斷器代替斷路器來(lái)保護(hù)電器。即使負(fù)載是干式變壓器，由于快速熔斷保護(hù)，較好使用斷路器。c)在繼電保護(hù)配合方面，在大多數(shù)情況下，環(huán)網(wǎng)柜中不需要使用斷路器，因?yàn)榄h(huán)網(wǎng)配電網(wǎng)的先端斷路器(即110 kV或220 kV變電站的10 kV饋線斷路器)的保護(hù)整定一般如下：速斷保護(hù)時(shí)間為0 s，過(guò)流保護(hù)時(shí)間為0.5 s，零序保護(hù)時(shí)間為0.5 s.如果在環(huán)網(wǎng)柜中使用斷路器，即使整定時(shí)間為0 s，也很難保證環(huán)網(wǎng)柜中的斷路器而不是上級(jí)斷路器先動(dòng)作，因?yàn)閿嗦菲鞯墓逃袆?dòng)作時(shí)間是分散的。d)具有高分?jǐn)嗄芰Φ暮髠湎蘖魅蹟嗥骺梢詾楹竺孢B接的設(shè)備提供保護(hù)，如電流互感器、電纜等。高分?jǐn)嗄芰髠湎蘖魅蹟嗥鞯谋Ｗo(hù)范圍可以從較小熔斷電流(通常為熔斷器額定電流的2 ~ 3倍)到較大分?jǐn)嗄芰?。限流熔斷器的電?時(shí)間特性一般是一條陡峭的反時(shí)間曲線，短路后可在短時(shí)間內(nèi)熔斷。如果斷路器用于保護(hù)。必須使電纜和電流等其他電器相互

感器、干式變壓器套管等元件的熱穩(wěn)定要求大幅度提高，加大了電器設(shè)備的造價(jià)，增大工程費(fèi)用。 在這里，有必要指出在采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合時(shí)，兩者之間要很好地配合，當(dāng)熔斷器非三相熔斷時(shí)，熔斷器的撞針要使負(fù)荷開(kāi)關(guān)立即聯(lián)跳，防止缺相運(yùn)行。 2終端用戶高壓室接線形式 標(biāo)準(zhǔn)GB 14285—1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，選擇配電干式變壓器的保護(hù)開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)，當(dāng)容量等于或大于800 kVA，應(yīng)選用帶繼電保護(hù)裝置的斷路器。對(duì)于這個(gè)規(guī)定，可以理解為基于以下兩方面的需要： a) 配電干式變壓器容量達(dá)到800 kVA及以上時(shí)，過(guò)去多數(shù)使用油浸干式變壓器，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(duì)干式變壓器進(jìn)行有效地保護(hù)。 b) 對(duì)于裝置容量大于800 kVA的用戶，因種種原因引起單相接地故障導(dǎo)致零序保護(hù)動(dòng)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(dòng)作，影響其他用戶的正常供電。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

  此外，標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定，即使單臺(tái)干式變壓器未達(dá)到此容量，但如果用戶的配電干式變壓器的總?cè)萘窟_(dá)到800 kVA時(shí)，亦要符合此要求。 目前，多數(shù)用戶的高壓配電室的接線方案此所示，這是基本的結(jié)線方式，在此基礎(chǔ)上可以派生出一主一備進(jìn)線或雙進(jìn)線加母線分段等方式。 從此可知，一般在A處裝設(shè)斷路器，在B處也裝設(shè)斷路器，這樣，視繼電保護(hù)的配置情況，可以用A或B達(dá)到GB 14285—1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的兩個(gè)要求，在其中1臺(tái)干式變壓器需要退出運(yùn)行時(shí)，操作B處的斷路器即可實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)有關(guān)的理論及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在B處裝設(shè)熔斷器作為保護(hù)裝置更為合理、有效。筆者認(rèn)為，在采用此的接線方式時(shí)，在B處應(yīng)當(dāng)裝設(shè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器的組合，在A處裝設(shè)斷路器，既達(dá)到GB 14285—1993《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的要求，而在B處裝設(shè)熔斷器作為每臺(tái)干式變壓器的相間短路保護(hù)，且利用負(fù)荷開(kāi)關(guān)又可進(jìn)行每臺(tái)干式變壓器的投切操作，這樣，在B處裝設(shè)的就不是常用的開(kāi)關(guān)柜而是環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜，其造價(jià)較低，體積較小，能夠有效節(jié)省配電投資。此外，如果處理好負(fù)荷開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)移電流以及與熔斷器交接電流的選擇，也不排除在B處用每臺(tái)負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行對(duì)應(yīng)干式變壓器零序保護(hù)的可能性。

3結(jié)束語(yǔ) 10 kV配電干式變壓器的保護(hù)配置主要有斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)或負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器，綜合技術(shù)-經(jīng)濟(jì)性能和運(yùn)行管理因素，無(wú)論在10 kV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(fù)荷開(kāi)關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的保護(hù)配置，既可提供額定負(fù)荷電流，又可斷開(kāi)短路電流，并具備開(kāi)合空載干式變壓器的性能，能有效保護(hù)配電干式變壓器，為此，推薦采用負(fù)荷開(kāi)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干式變壓器保護(hù)的保護(hù)方式。  參考文獻(xiàn) ［1］賀家禮，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理［M］. 北京：水利電力出版社，1991. ［2］夏道之，于永源，楊綺雯. 電力系統(tǒng)分析［M］. 北京：水利電力出版社，1995. ［3］GB 14285—1993，繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程