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配電變壓器的高壓限流熔斷器的的保護原理

來源:網絡    发布于:2012-6-11 9:36:53    点击:353    品牌:登瑞電氣    【进入韩国成人片中心

配電變壓器的過流保護有兩種途徑:一種是利用斷路器;另一種是利用XRNT熔斷器。用XRNT高壓限流熔斷器保護配電變壓器不僅結構簡單、成本低,而且比斷路器保護更有效。短路試驗結果表明,當變壓器內部發生故障時,爲避免油箱爆炸,必須在20ms內切除短路故障。XRNT高壓限流熔斷器可在10ms內切除短路故障,而斷路器一般需要三周波(60ms)切除短路故障。斷路器全開斷時間由三部分組成:繼電保護動作時間、斷路器固有動作時間和燃弧時間。實踐說明了這一點。配電網中使用的41000台變壓器,均采用XRNT高壓限流熔斷器保護,做了取消XRNT熔斷器保護的嘗試,使用的7500台變壓器在10年中發生500起故障,其中有50起箱體炸開。萬台變壓器觀察10年以上,其中97%的變壓器通過XRNT高壓熔斷器保護,3%的變壓器通過断路器保护,在整个期间,没有出现一次箱体炸裂。近年来,高壓限流熔斷器保护在一些新型变配电设备中得到广泛应用。 2 配電變壓器高壓限流熔斷器保護的形式長期以來,在我國的配電網中,小容量配電變壓器(一般在630kVA以下)大都采用高壓限流熔斷器保護。戶外315kVA及以下配電變壓器采用跌落式熔斷器(RW系列);戶內630kvA用以下配電變壓器采用RN系列限流熔斷器。近年來,環網供電單元和預裝式變電站(組合式變壓器)在我國的配電網中應用日益增多。這兩種類型的變配電設備大都采用XRNT限流熔斷器來保護配電變壓器。 2.1 環網供電單元環網供電單元常用于環網供電系統,它一般至少由三個間隔組成,即兩個環纜進出間隔和一個變壓器回路間隔,它有兩個環纜進出間隔(負荷開關櫃),一個變壓器回路間隔(負荷開關—熔斷器組合電器櫃)。環纜進出間隔采用電纜進線,是受電櫃。它安裝有三工位(合—分—接地)負荷開關,一旦供電線路出現故障時,進出環網間隔可及時切除故障線路,並迅速接通另一正常線路,恢複系統供電。變壓器回路間隔對所接變壓器起控制和保護作用。利用負荷開關一熔斷器組合電器保護變壓器可以限制短路電流,並快速切除變壓器內部短路故障,使變壓器得到更爲經濟有效的保護。XRNT

預裝式變電站預裝式變電站是一種把高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置按一定主接線方案排布成一體的緊湊式成套變配電設備。預裝式變電站有三種主接線方案,均采用XRNT高壓限流熔斷器对变压器进行保护。

組合式變壓器的特點是將變壓器器身、高壓負荷開關、XRNT高壓限流熔斷器及高低压连线置于一个共同的封闭油箱内。变压器器身为三相三柱、三相四柱和三相五柱结构,采用Dyn11Yyn0联结,高壓限流熔斷器连接在“D”外部,三相五柱式变压器特点是承载三相不平衡负荷能力强和耐雷特性好,但高壓限流熔斷器一相熔断后,会造成低压侧两相电压不正常,为额定电压的1/2。为解决这一问题,有些采用了将高壓限流熔斷器连接在“D”內部的方法。XRNT

組合式變壓器采用兩組XRNT高壓熔斷器串聯進行全範圍保護,一組是插入式熔斷器,另一組是後備保護熔斷器。安裝在變壓器油箱內部,經濟可靠,操作簡便。插入式熔斷器爲雙敏(溫度、電流)熔斷器,在變壓器低壓側發生短路故障、過負荷及油溫過高時熔斷。當插入式雙敏熔斷器熔斷後,可以在現場方便地更換熔絲。插入式熔斷器是噴逐式熔斷器,開斷電流(一般爲2500A)小,但足以開斷變壓器低壓側的短路電流。在運行中,頻繁發生的故障是變壓器低壓側短路,由于變壓器短路阻抗的原因,短路電流被大大限制,反映到高壓側的過電流往往不超過1kA。因此,采用插入熔斷器保護具有有效、更換方便和成本低等優點。後備保護熔斷器是限流熔斷器,其開斷電流(31.5kA50kA)大,具有速斷功能,可在10ms之內切除故障,再加上其限流作用,可以有效地保護變壓器。後備保護熔斷器用以斷開變壓器內部短路電流,主要是在高壓側繞組發生短路故障時保護變壓器。因爲變壓器內部短路時,如發生短網故障,短路電流將會很大,一般爲2kA10kA在此電流下限流熔斷器可以在10ms內迅速切斷故障,將故障變壓器與系統隔離。XRNT高壓限流熔斷器的保护范围为*小熔化电流(通常为熔断器额定电流的23倍)到*大開斷電流之間。其安秒特性爲陡峭的反時限曲線,短路發生後,可在很短時間內熔斷。選取熔斷器的原則是:低壓側短路時,高壓側*大通過電流中兩條熔斷器曲線的交叉點電流ICROSS,就能保護兩個XRNT熔斷器有選擇地開斷。

3 负荷开关与高壓熔斷器的配合环网供电单元和预装式变电站使用的负荷开关—熔断器组合电器,其熔断器带有撞击器(撞针)。负荷开关有机械脱扣装置,高壓限流熔斷器的撞击器作用在负荷开关的机械脱扣装置上时,负荷开关自动跳闸。XRNT高壓限流熔斷器与负荷开关各司其职,其动作应配合得当。负荷开关负责正常负荷电流和过负荷电流的分断。而对于短路保护,*先由XRNT高壓限流熔斷器动作,开断短路电流。由于高壓限流熔斷器一般单相动作,这样,被保护设备可能处于危险的非全相运行,于是,高壓限流熔斷器开断短路电流后,其撞击器顶开负荷开关的机械脱扣装置,使负荷开关三相跳闸,从而完成保护作用。国际电工委员会IEC4201990)標准對負荷開關與熔斷器之間的配合做了明確規定。將電流的開斷劃分成四個區域:XRNT1-351)區域I——正常負荷電流範圍。正常負荷電流由負荷開關單獨完成開斷。(2)區域II——過負荷電流範圍。電流範圍爲(13In.FUIn.FU爲熔斷器熔體額定電流)。在此範圍內,XRNT高壓限流熔斷器承受超过额定电流的过电流。约从2In.FU电流起,熔体动作,但高壓限流熔斷器尚不能熄弧。只能由高壓限流熔斷器的撞击器触发,使负荷开关动作,三相开断并熄弧,即在过负荷范围内,由负荷开关三相开断并熄弧。(7)區域III——轉移電流範圍。所謂轉移電流ITC,是指高壓限流熔斷器与负荷开关转移开断职能时的三相对称电流。当IITC時,*相電流由XRNT熔斷器開斷,而後兩相電流由負荷開關開斷。約從3In.FU起,熔断器动作后亦可熄弧,三相熔断器之一*先动作,触发撞击器并熄弧,由负荷开关断开另两相中的电流。因此,在转移电流区域,高壓限流熔斷器与负荷开关配合共同完成开断任务。(4)區域IV——限流范围。当故障电流更大(超过转移电流区域)时,三相电流都由熔断器开断。高壓限流熔斷器在电流的*一个半波(10ms)就已經動作。這時XRNT高壓限流熔斷器断开大于转移电流的电流,负荷开关在撞击器作用下虽动作,但熔断器已断开电流,负荷开关不开断电流。在选用负荷开关—限流熔断器组合电器时,转移电流是一个重要参数,若选用不当,负荷开关不能承受相应的转移电流,负荷开关就可能会因无力承担开断两相短路电流的任务而爆炸。 4 XRNT高壓限流熔斷器的选择目前我国使用量*大和覆盖面*广的高壓限流熔斷器实际选用中,可按IEC787《用于变压器回路的高壓熔斷器熔体的选择使用导则》的要求进行,高壓限流熔斷器制造厂家也给出了熔断器的熔体额定电流与变压器容量的配合表。

此外,還要考慮以下兩個問題:(1)在環境溫度爲40℃時,XRNT高壓熔斷器的功率损失不得超过75W。(2)对于负荷开关—熔断器组合电器,要根据高壓限流熔斷器的安秒特性曲线和负荷开关的开断时间求出转移电流,以确定负荷开关是否可以开断转移电流。要求转移电流应小于变压器低压侧出线端三相短路电流折算到高压侧的值。

5 結束語

XRNT高壓限流熔斷器用于配电变压器保护,不仅经济,而且有效,它与负荷开关配合使用已成为环网供电单元、组合式变压器等新型变配电设备控制和保护电器的主流。

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