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負荷開關與熔斷器組合裝置在環網中的應用

來源:網絡    发布于:2012-3-30 14:01:42    点击:395    品牌:登瑞電氣    【进入韩国成人片中心

1 引言

12kV環網系統中,環線饋線與變壓器饋線間隔均采用具有接通、隔離和接地功能的三工位負荷開關,變壓器饋線間隔還增加限流熔斷器來提供保護。經過國外長時間的動作考驗已證明,這是一種簡單、可靠而又經濟的配電方式。

負荷開關是一種操作電器,用于分合額定負荷電流,具有結構簡單、價格便宜的特點,但不能開斷短路電流。熔斷器爲保護電器,可開斷短路電流。兩者有機結合起來,就可滿足配電系統各種正常和故障下運行操作及保護的要求。12kV環網櫃中大量使用的負荷開關-熔斷器組合裝置,把對電器要求的操作與保護兩種功能分別由兩種簡單、便宜的元件來實現,即用負荷開關來完成大量的負荷合分操作,而用高壓限流熔斷器來發揮對極少發生的短路的保護作用。這樣,既省卻了對複雜、昂貴的斷路器的要求,又可滿足實際需要。 
 

2 負荷開關熔斷器組合裝置在12kV環網中的應用

1)切空變性能:環網櫃的負荷各類絕大部分爲配電變壓器,其容量一般不大于1250kVA,極少達1600kVA,配變空載電流一般約爲額定電流的2%,較大的配變空載電流較小。切空變時,如開關的滅弧能力較強,而滅弧方式又爲外能式,在開斷小電流時,會出現電流過零前強制熄弧、電流截斷現象,産生截流過電壓,其值與截斷電流水平Io和線路特征阻抗Z成正比。若采用斷路器,因其滅弧能力是按開斷短路電流設計的,在開斷空變小電流時,容易發生強制熄弧,産生截流過電壓;而負荷開關是按切小電流設計的,切空變時不會遇到困難。按IEC265,負荷開關應具有開斷1250kVA空變的能力,對12kV電壓等級,該電流不超過2A。現環網櫃負荷開關切空變能力已達16A,遠超過這一要求。實際上,在環網配電中,分合有載或無載變壓器的任務由負荷開關完成,而開斷短路電流則由限流熔斷器和環網*端的斷路器完成。因此,可以認爲這是充分考慮了各種電器的作用和應用場合之後的一種很好的搭配方式。

2)配電變壓器的保護:對保護配電變壓器,特別是油浸變壓器,采用負荷開關-熔斷器組合,較采用斷路器更爲有效。國際大電網會議提供的資料表明,當油變壓器發生短路故障時,電弧引起的壓力升高,隨著壓力進一步上升,會導致箱體變形、開裂。若要使箱體不破壞,必須在20ms內切除故障,但如采用斷路器,因有繼保,再加上自身的動作時間和熄弧時間,全開斷時間一般不會少于60ms,这就不能有效地保护变压器;而限流熔斷器具有速断功能,再加上其限流作用,可在10ms之内切除故障并限制短路电流值,可以有效地保护变压器。因此,在这种运行方式中,应采用限流熔斷器作保护电器,即使负荷爲干式变压器,因熔断器保护动作快,也比用断路器好。

3)繼保的配合:在大多數情況下,沒有必要在環網櫃中采用斷路器[2],這是因爲環網配電網絡*端斷路器(即110kV220kV變電站的12kV饋出線斷路器)的保護設置一般爲:速斷0s,過流0.5s,零序0.5s。若環網櫃中采用斷路器,即使整定爲0s動作,由于斷路器固有動作時間的分散性,也很難保證不是上級斷路器*先動作。

4)其它設備:限流熔斷可對其後所接設備,如變壓器,CT,电缆等提供保护。后备式限流熔斷器的保护范围爲从*小熔化电流I3(通常爲熔斷器額定電流的2~3倍)到*大開斷電流I1之间。限流熔斷器的As特性一般爲陡峭的反时限曲线,短路发生后,可在很短的时间内熔断,切除故障。限流熔斷器对变压器的保护作用是众所周知的,现举例说明其对CT的保護作用。以VM6SM6系列環網櫃爲例,其內CT*小熱穩定電流Ith=80ININCT一次側額定電流),動穩定電流Idyn=2.5Ith

设欲保护的配电变压器爲315kVA10/0.4kV;選用熔斷器40ACT20/5。可知CTIth=80IN=1.6kAIdyn=2.5Ith=4kA
 

考慮較大短路電流情況,短路電流達20kA(實際不會這麽大,20kA已相當于110kV220kV變電站的12kV饋出線端口短路),但在短路電流未達20kA,查熔斷器的As曲線,在約240A0.01s时,熔断器切断故障,且限流熔斷器还将预期20kA(有效值)的短路電流峰值限制在約3.2kA(查熔斷的限流曲線)。即使在這種情況下,CT的动热稳定电流也已足够,限流熔斷器可对CT提供可靠的保護。

熔断器也可用来保护电缆。爲避免电缆破坏,原则上要求电缆的*大持续运行电流Ic小于或等于它的載流容量Iz,同时爲了让*大持续运行电流通过,熔断器必须有相等或更高的额定电流IN,而爲了提供合适的保护,熔断器额定电流又不能超过电缆的载流容量,即:IcINIz

在限定時間內,電纜可承受一定的過載,即電流可大于Iz。理想的熔断器保护应使它在电缆承受的时间以内动作。严格讲,爲消除可能的破坏,熔断器的*小熔化电流应稍小于下级电缆的载流容量。
  

3 結語

負荷開關-熔斷器組合方式可以很好地應用于環網配電方式中,起到操作和可靠保護的作用,並具有結構簡單、價格低廉、更換維修方便的優點。

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