組合電器對(duì)10kV變壓器控制及保護(hù)功能探討

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　　在10kV中小容量終端用戶配電變壓器的控制、保護(hù)中，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)加高壓熔斷器所構(gòu)成的組合電器已經(jīng)取代了以往所采用的高壓斷路器。這種組合電器由于體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單、設(shè)備造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于10kV變電站，特別是箱式變電站中。現(xiàn)就組合電器對(duì)10kV中小容量終端用戶配電變壓器實(shí)現(xiàn)控制、保護(hù)功能、工作特性及應(yīng)用中所存在的問(wèn)題及解決方法進(jìn)行探討。

　　高壓斷路器在電力系統(tǒng)中主要用來(lái)分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和故障時(shí)的短路電流，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分?jǐn)喙收蠒r(shí)短路電流的功能，必須配備復(fù)雜的繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置。而10kV中小容量配電變壓器終端用戶的高壓開(kāi)關(guān)，經(jīng)常性分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流。采用組合電器取代高壓斷路器，由高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流，由熔斷器實(shí)現(xiàn)分?jǐn)喽搪冯娏?，這樣就可大大簡(jiǎn)化繼電保護(hù)裝置，降低設(shè)備造價(jià)。

　　高壓斷路器在切斷短路電流的全開(kāi)斷過(guò)程中，必須要經(jīng)過(guò)繼電器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，操作機(jī)構(gòu)的固有分閘時(shí)間、燃弧、熄弧時(shí)間，這三部分時(shí)間約在三周波60ms以上，而熔斷器可在10ms內(nèi)迅速切斷各種嚴(yán)重的短路故障電流，迅速有效地隔離故障區(qū)對(duì)電網(wǎng)的影響，從而縮短了故障持續(xù)時(shí)間及影響范圍。由于熔斷器具有快速熔斷特性加上負(fù)荷開(kāi)關(guān)所配的相應(yīng)輔助裝置構(gòu)成的組合電器，對(duì)中小容量終端用戶配電變壓器控制保護(hù)是完全能夠滿足GB50062-92規(guī)范中對(duì)10kV中小容量終端用戶配電變壓器的保護(hù)要求。

　　高壓熔斷器是靠熔體（即熔絲）對(duì)被保護(hù)線路中發(fā)生過(guò)載及各種短路故障的良好反延時(shí)安秒特性進(jìn)行有效的保護(hù)。它沒(méi)有任何操作機(jī)構(gòu)和控制回路，完全采取缺相運(yùn)行保護(hù)方式，哪相有故障，哪相的熔體自行熔化而斷電，哪相就缺相。這種熔體缺相運(yùn)行保護(hù)的特點(diǎn)是由于熔體熔斷的反延時(shí)安秒特性在合格范圍內(nèi)有較大分散性，決定了高壓熔斷器對(duì)故障的保護(hù)有某相熔斷體熔斷的客觀存在。這種因某相出現(xiàn)故障，熔絲熔斷所造成的缺相運(yùn)行會(huì)直接影響到配電變壓器低壓側(cè)相應(yīng)兩相電壓不正常。對(duì)于Y，yn0型聯(lián)接組別的配電變壓器，會(huì)因?yàn)槿嚯妷翰粚?duì)稱造成中心點(diǎn)偏移的問(wèn)題，對(duì)于D，yn11型聯(lián)接組別的配電變壓器會(huì)造成所對(duì)應(yīng)低壓側(cè)兩相電壓為額定電壓的1/2，使負(fù)載出現(xiàn)欠壓運(yùn)行的問(wèn)題。為避免出現(xiàn)負(fù)載欠壓運(yùn)行，可以將熔斷器改為在“Δ”內(nèi)部連接的辦法，使故障相所對(duì)應(yīng)的低壓側(cè)電壓為零，其它兩相電壓正常。但這種方法僅對(duì)單相供電系統(tǒng)單相負(fù)載的保護(hù)是有效的，我國(guó)采用的是三相供電制，而且三相動(dòng)力和單相照明負(fù)載往往是混合供電的，電力系統(tǒng)對(duì)三相不對(duì)稱負(fù)荷是有限制的，不允許缺相運(yùn)行。缺相運(yùn)行會(huì)造成三相用電設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)，同時(shí)運(yùn)行中的三相用電設(shè)備也可能因缺相運(yùn)行而被燒毀，所以這并不是完全解決問(wèn)題的方法。

　　完全解決缺相運(yùn)行的辦法：在熔斷器上裝有撞針，利用熔斷器熔斷時(shí)撞針撞擊高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)脫扣器采用機(jī)械脫扣的方式，或者發(fā)出電信號(hào)啟動(dòng)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的分勵(lì)脫扣器采用電氣脫扣方式，使負(fù)荷開(kāi)關(guān)同時(shí)分?jǐn)嗳喔邏弘娫吹姆椒ā４藭r(shí)負(fù)荷開(kāi)關(guān)所分?jǐn)嗟碾娏鳛檗D(zhuǎn)移電流，經(jīng)過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置傳遞時(shí)間與負(fù)荷開(kāi)關(guān)固有分?jǐn)鄷r(shí)間的過(guò)渡過(guò)程，到負(fù)荷開(kāi)關(guān)分?jǐn)嘞ɑr(shí)的電流，顯然轉(zhuǎn)移電流要比負(fù)荷電流大得多，這樣就構(gòu)成了負(fù)荷開(kāi)關(guān)——熔斷器組合分?jǐn)喙收想娏魅^(guò)程。