负荷开关熔断器组合电器选型中问题.doc
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高压负荷开关—熔断器组合电器的设计要点
1、设计工作要考虑电路的结构要求,要求负荷电源之间的断开或接
通要稳定可靠;
2、根据电器负荷的复杂性,做出合理的抉择,保证电器运行稳定、
安全可靠;
3、对电路设计过程中的接线要求要认真研究,要求负荷之间的断开
或接通要快捷方便;
4、控制电路的安全要求,要避免发出剧烈的气体和火花放散,在熔
断器的设计或选用上一定要注重;
5、高压负荷开关和熔断器的组合电器的结构设计要考虑紧凑的体积,对空间的占用要求合理;
6、对熔断器的选用要考虑功率和容量,以确保熔断器正常工作。
此外,还要注意电器负荷的特性和环境工作温度要求;
7、在设计过程中,要考虑熔断器和高压负荷开关的运行参数要求,
熔断器的正常工作电流值要正确确定,并完成结构的整体衔接;
8、在结构可行性的基础上,要求组合熔断器电器的性能要求要满足
用户的使用要求;
9、在设计过程中要认真研究各部件及其关联性,保证高压负荷开关
与熔断器之间的可靠连接,以及各部件之间的运行状态。
负荷开关--熔断器组合电器选用中的技术问题负荷开关--熔断器组合电器选用中的技术问题近年来,在10kV配电变压器的保护和控制开关的选用中,由于负荷开关-熔断器组合电器与断路器相比具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点,从而使组合电器获得广泛的应用。
在实际应用中,如何正确选用组合电器,负荷开关、熔断器与变压器如何合理选配参数,是关系到能否发挥组合电器作用,保证系统安全运行的关键问题。
1转移电流的校验由于组合电器的三相熔断器熔体熔化具有时间差,三相熔断器中有一相首先断开后,撞击器动作,此时可能出现另两相熔断器尚未熄弧开断,而撞击器出击形成由负荷开关切断故障电流的现象,即原本由熔断器承担的开断任务转移给负荷开关承担。
因此转移电流是指熔断器与负荷开关转换职能时的三相对称电流。
低于该值时,首开相电流由熔断器开断,其他两相电流由负荷开关开断。
大于该值时,三相电流仅由熔断器开断。
转移电流是我们在选用组合电器时应注意的一个重要指标,假如选用不当,负荷开关所能承受的转移电流不足够,将无力承担开断两相短路电流的任务而引起开关的爆炸。
负荷开关通常分为一般型和频繁型两种,以空气为绝缘介质的产气式和压气式负荷开关为一般型,真空和SF6负荷开关为频繁型,不同的负荷开关,转移电流的指标各不相同,一般型负荷开关的转移电流在800~1000A左右,频繁型可达1500~3150A。
配电变压器的容量不同,相应的转移电流也不相同,实际的转移电流可由变压器容量进行估算。
一般S9-800/10型配变的转移电流为978A。
按照转移电流的定义及结合负荷开关的开断时间和特性,负荷开关转移电流要避开最大短路电流,控制在最大短路电流的70%以内,即实际转移电流约为978×70%=685A。
在分析国产负荷开关和熔断器技术系数的基础上,考虑到产品的离散性,按照转移电流的验算结果,以我市的经验,容量在800kV A以内的变压器,可选用以空气绝缘的一般型负荷开关,容量在800~1250kV A范围内的变压器,一般选用真空或SF6绝缘的频繁型负荷开关。
42· 2013年第8期设计研发Research &Reviews或油中试验时的温升确定的,而熔断器用于组合电器柜中时,熔断器的安装方式不同导致熔断件外部环境条件改变,实际通流能力也会不同。
熔断器在组合电器柜中常见的安装方式有两种:一种是把熔断器安装在一个三相封闭的箱体内;另一种是把单只熔断器封闭在绝缘树脂浇注的熔断器筒内。
这两种情况选用熔断器时均要降容使用,特别是第二种。
因此,组合电器柜的额定电流值的确定要对配用的最大额定电流值的熔断件标称的额定电流降容一定比例,并由负荷开关-熔断器组合电器柜的温升试验确定。
熔断器额定电流的选择与变压器容量有关,具体参见下表。
10 kV负荷开关-熔断器组合电器设计的典型问题负荷开关-熔断器组合电器的设计需要根据实际使用场合确定额定电流、实际转移电流、额定转移电流、交接电流和额定短路开断电流等关键参数,本文主要论述了10 kV负荷开关-熔断器组合电器设计中这些关键参数如何确定,为产品的研制提供指导。
▲ 王海燕研发部部长负荷开关-熔断器组合电器由于结构简单、造价低以及保护特性好等优点,尤其是对容量在1 250 kV ·A 及以下的变压器的保护比用断路器更为有效,因而得到了广泛应用。
本文就负荷开关-熔断器组合电器设计过程中几个典型问题进行分析探讨。
1 额定电流组合电器柜的额定电流为在规定的正常使用条件下长期正常工作时能耐受的电流。
其电流值与所选熔断器有关,一般小于熔断器标称的额定电流。
熔断器标称的额定电流是生产厂家参照单个熔断件在空气中■ 王海燕 李绍军 潘明 何周/平高集团有限公司关键词:变压器/器身/夹件/槽钢结构/吊螺杆额定电压/kV变压器额定容量/kV·A1001251602002503154005006308001 00012161620/252531.540506380100125241010161616252531.5404050表 熔断器额定电流与变压器额定容量配合Research & Reviews设计研发2 转移电流组合电器柜的转移电流是指熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值。
负荷开关熔断器组合电器的保护(经验总结)民用建筑的10/0.4kV变电所设计中,对于变压器容量不大的情况下,高压侧经常采用负荷开关-熔断器组合电器作为保护,那么多大容量以上的变压器就不能采用这种保护方式呢?以及采用这种保护方式会有什么其他的问题?下面是对变电器高压侧采用负荷开关、熔断器保护的简单分析,希望大家对负荷开关熔断器组合电器的保护加深下了解,不恰当之处敬请指正,谢谢!(1)采用负荷开关-熔断器组合电器(配有撞击器)负荷开关-熔断器组合电器分为以下两种:■一种是由一组三极负荷开关及配有撞击器的三只熔断器组成,任一只撞击器的动作都会引起负荷开关三极全部自动分闸;■一种是由配有脱扣器的三极负荷开关和三只熔断器组成,由过电流脱扣器触发联动负荷开关的自动分闸。
对于这类安装有撞击器或过电流脱扣器的负荷开关,应该进行转移电流和交接电流的检验。
下面来谈谈负荷开关+熔断器组合电器的转移电流和交接电流。
1)负荷开关-熔断器组合电器的转移电流依据国标GB16926-2009《高压交流负荷开关-熔断器组合电器》对转移电流的定义为:在熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值。
在出现三相短路故障时,故障电流会使熔断器件最快的一相熔化,成为首开极,熔断器的撞击器动作使负荷开关分闸,其余两极承受87%的故障电流,该故障电流由负荷开关开断,或者被剩下的两相熔断器开断。
也就是说,当预期短路电流低于转移电流时,首先开断极的电流由熔断器开断,而后两相电流由负荷开关开断;当预期短路电流高于转移电流时,三相短路电流均由熔断器开断。
2)额定转移电流和实际转移电流的确定额定转移电流(I tn)是组合电气中负荷开关能够开断转移电流的最大均方根值(有效值)。
额定转移电流(I tn)由制造厂家提供,以施耐德SM6中压开关柜为例,其额定转移电流为1750A(三次开断能力)。
实际转移电流(I ts),制造厂家往往未能提供,则需根据变压器容量和所采用的熔断器规格来计算确定,依据国标GB16926-2009《高压交流负荷开关-熔断器组合电器》,实际转移电流可以确定为:熔断器的最小时间-电流特性上弧前时间等于0.9To的电流值。
组合电器(负荷开关—熔断器)在电网改造中的应用及相关技术城网、农网的改造,涉及众多的配电变压器,解决好变压器的保护问题是电网改造的重要内容,直接影响电网的供电质量。
1 负荷开关与熔断器的正确配合才可收到保护效果负荷开关与熔断器根本区别在于熔断器具有开断短路能力,而负荷开关只作为负荷电流的切换(当然也应具有一定的开断能力)。
通常认为,负荷开关合分工作电流,熔断器开断短路电流。
但是当出现故障时,由于三相电流不尽相同,以及熔断器制造上的允许误差,不可避免出现三相熔断器之间的熔断时间差,即有首开相。
首开相切除故障后如果负荷开关不能及时分断负荷电流,则会造成产生转移电流和两相运行对受电设备损害。
带有撞击器(俗称撞针)的熔断器配合具有脱扣装置的负荷开关则可解决缺相运行问题。
当熔断器的熔件熔化时,熔断器内存的撞击器以一定的能量击出(通常为1.5焦耳),负荷开关脱扣装置在撞击器操作下立即三相断开。
据了解生产厂多采用四连杆机构,当开关合闸操作时,开关中合分闸弹簧同时储能,当四连杆机构过死点时,合闸弹簧的能量释放,开关作合闸操作,此时分闸弹簧的能量仍由半轴机构所保持,一旦撞击器出击,半轴解列,分闸弹簧的能量释放,开关作分闸操作。
因此,工程中应用一定要选择带撞针的熔断器和具有机械脱扣装置的负荷开关。
应该指出,工程中所用的熔断器多系后备熔断器,这种熔断器有一个最小开断电流,其值约为熔断器额定电流的2.5~3倍,当小于开断电流时,后备熔断器不能开断此电流,这就是它与全范围熔断器的区别。
全范围熔断器在引起熔体熔化至额定开断电流(40kA)之间任何电流均能可靠断开,但其价格昂贵,一般不采用。
当故障电流小于后备熔断器的最小开断电流时,熔断器虽然不保证其开断,但熔件会熔断其后内存的撞击器会击出,撞击负荷开关开断。
例如额定电流为100A的熔断器其最小开断电流约250~300A,在此电流区,熔断器不能开断,但熔件熔断撞针击出,撞击负荷开关跳闸开断此电流,如选用600A的负荷开关,则可可靠开断。
负荷开关的正确选用当熔断器的熔件熔化时,负荷开关脱扣装置在撞击器操作下立即断开。
生产厂多采用四连杆机构,当负荷开关合闸操作时,合分闸弹簧同时储能,当四连杆机构过死点时,合闸弹簧的能量释放,开关作合闸操作,此时分闸弹簧的能量仍由半轴机构所保持,一旦撞击器出击,半轴解列,分闸弹簧的能量释放,开关作分闸操作。
因此,在使用中一定要选择带撞针的熔断器和具有机械脱扣装置的负荷开关。
应该指出,使用中的熔断器多作为后备保护熔断器,这种熔断器有一个最小开断电流,其值为熔断器额定电流的2.5~3倍,当小于开断电流时,后备熔断器不能开断此电流,这就是它与全范围熔断器的区别。
全范围熔断器在引起熔体熔化至额定开断电流(40 kA)之间,任何电流均能可靠断开,但其价格贵。
当故障电流小于后备熔断器的最小开断电流时,熔断器虽然不能保证其开断,但熔件会熔断,其内存的撞击器会击出,撞击负荷开关开断。
例如额定电流为100 A的熔断器,其最小开断电流约为250~300 A,在此电流区,熔断器不能开断,但熔件熔断撞针击出,撞击负荷开关跳闸,开断此电流,如选用600 A 的负荷开关,则可可靠开断。
负荷开关-限流熔断器组合电器保护变压器特性好,但只有两者配合好才能有效。
表1列出组合电器内熔断器与负荷开关的配合,这里将电流划分为四个区域。
a区域为工作电流范围。
I>InK,InK为组合电器的额定电流。
它小于熔断器的额定电流InHH,这是由于熔断器安装时的温度状况及热损耗消散受限制,使组合电器不能承受熔断器的全部电流。
组合电器的额定电流开断由负荷开关单独完成。
负荷开关三相同时开断,三相同时熄弧。
b区域为过负荷范围InHH<I<3InHH,在此范围内,熔断器承受超过额定电流的过电流。
约从2InHH起,熔体动作,但熔断器尚不能熄弧,熔断器的撞击器触发,使负荷开关动作,三相开断并熄弧。
在这里,熔体动作的含义是所有熔体至少在一处开断。
这就是说,在过负荷范围内,由负荷开关三相开断并熄弧。
负荷开关2熔断器组合电器的选用中山电力工业局 叶慧萍 李力杭中图分类号:TM 563,TM 56412 文献标识码:B 文章编号:100626357(2002)0320043202 近年来,在10kV 配电变压器的保护和控制开关的选用中,由于负荷开关2熔断器组合电器与断路器相比具有结构简单、操作维护方便、造价低和运行可靠等优点,从而获得广泛的应用。
在实际应用中,如何正确选用组合电器,负荷开关、熔断器与变压器如何合理选配参数,是关系到能否发挥组合电器作用,保证系统安全运行的关键问题。
1 转移电流的校验由于组合电器的三相熔断器熔体熔化具有时间差,三相熔断器中有一相首先断开后,撞击器动作,此时可能出现另两相熔断器尚未熄弧开断而撞击器出击,形成由负荷开关切断故障电流的现象,即原来由熔断器承担的开断任务转移给负荷开关承担。
因此转移电流是指熔断器与负荷开关转换职能时的三相对称电流。
低于该值时,先断开一相的电流由熔断器开断,其他两相电流由负荷开关切断。
大于该值时,三相电流都由熔断器开断。
转移电流是我们在选用组合电器时应注意的一个重要指标,假如选用不当,负荷开关所能承受的转移电流不足够,将无力承担开断两相短路电流的任务而引起开关的爆炸。
负荷开关通常分为一般型和频繁型两种,以空气为绝缘介质的产气式和压气式负荷开关为一般型,真空和SF 6负荷开关为频繁型。
不同的负荷开关,转移电流的指标各不相同,一般型负荷开关的转移电流在800~1000A 左右,频繁型可达1500~3150A 。
配电变压器的容量不同,相应的转移电流也不相同,实际的转移电流可由变压器容量进行估算,下面就以一台S 92800 10的变压器为例,其额定容量S N =800kVA ,额定电压比为1015 014kV ,阻抗电压百分数U K %=415。
转移电流的校验计算如下:(计算忽略系统高压阻抗)变压器阻抗为:X T =U K %×U N 2÷(100×S N )=415×10152÷(100×018)=6128假设变压器二次侧端子短路,高压侧最大三相短路电流为:I d ″=U N ÷(31 2×X T )=1015÷(31 2×612)=978A按照转移电流的定义及结合负荷开关的开断时间和特性,负荷开关转移电流要避开最大短路电流,一般控制在最大短路电流的70%以内,即实际转移电流约为978×70%=685A 。
42· 2013年第8期设计研发Research &Reviews或油中试验时的温升确定的,而熔断器用于组合电器柜中时,熔断器的安装方式不同导致熔断件外部环境条件改变,实际通流能力也会不同。
熔断器在组合电器柜中常见的安装方式有两种:一种是把熔断器安装在一个三相封闭的箱体内;另一种是把单只熔断器封闭在绝缘树脂浇注的熔断器筒内。
这两种情况选用熔断器时均要降容使用,特别是第二种。
因此,组合电器柜的额定电流值的确定要对配用的最大额定电流值的熔断件标称的额定电流降容一定比例,并由负荷开关-熔断器组合电器柜的温升试验确定。
熔断器额定电流的选择与变压器容量有关,具体参见下表。
10 kV负荷开关-熔断器组合电器设计的典型问题负荷开关-熔断器组合电器的设计需要根据实际使用场合确定额定电流、实际转移电流、额定转移电流、交接电流和额定短路开断电流等关键参数,本文主要论述了10 kV负荷开关-熔断器组合电器设计中这些关键参数如何确定,为产品的研制提供指导。
▲ 王海燕研发部部长负荷开关-熔断器组合电器由于结构简单、造价低以及保护特性好等优点,尤其是对容量在1 250 kV ·A 及以下的变压器的保护比用断路器更为有效,因而得到了广泛应用。
本文就负荷开关-熔断器组合电器设计过程中几个典型问题进行分析探讨。
1 额定电流组合电器柜的额定电流为在规定的正常使用条件下长期正常工作时能耐受的电流。
其电流值与所选熔断器有关,一般小于熔断器标称的额定电流。
熔断器标称的额定电流是生产厂家参照单个熔断件在空气中■ 王海燕 李绍军 潘明 何周/平高集团有限公司关键词:变压器/器身/夹件/槽钢结构/吊螺杆额定电压/kV变压器额定容量/kV·A1001251602002503154005006308001 00012161620/252531.540506380100125241010161616252531.5404050表 熔断器额定电流与变压器额定容量配合Research & Reviews设计研发2 转移电流组合电器柜的转移电流是指熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值。
浅谈负荷开关—熔断器组合电器与限流熔断器的选用1引言近年来, 在 10kV 配电变压器的保护和控制开关的选用中, 由于负荷开关—熔断器组合电器同断路器相比具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点, 从而使组合电器获得广泛的应用。
在实际应用中, 如何正确选用组合电器与限流熔断器, 是关系到能否发挥组合电器作用, 保证系统安全运行的关键问题。
2撞击器操作与转移电流组合电器与熔断器的配合有两种操作方式 :撞击器操作与脱扣器操作, 当熔断器熔断时, 内置的撞击器出击, 使负荷开关三相同时分闸, 此即撞击器操作。
转移电流是熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值。
低于该值时, 首开相电流由熔断器开断, 而后两相电流由负荷开关开断 ; 大于该值时, 三相电流仅由熔断器开断。
由于熔断器不可避免地存在有熔断的时间差 (电流越大, 其时间差越小 , 组合电器中的负荷开关要求任一相熔断器熔断时, 三相同时分闸, 因此存在着熔断器将开断职能转移给负荷开关的问题。
“转移电流” 取决于负荷开关的分闸时间和熔断器的时间—电流特性 ,当过载电流达到转移点区域时, 最早熔化的熔断器动作, 形成首开相, 并且其内置的撞击器击出, 触发组合电器中的负荷开关分闸并熄弧。
负荷开关开断另两相中的电流,其值为首开相通过电流的 0. 87, 其他两只熔断器可能也动作, 但负荷开关有时动作更快, 在它们之前熄灭电弧。
因此在转移电流区域是由负荷开关与熔断器共同完成其开断职能, 大于转移电流的故障电流, 包括短路故障, 由限流式熔断器单独开断。
当低于转移电流时, 由负荷开关开断。
必须指出国内采用的限流式熔断器多系后备熔断器, 这种熔断器有一个最小开断电流, 其值约为熔断器额定电流的 2. 5~3倍, 大于最小开断电流, 直至熔断器的额定开断电流, 例如31. 5kA 或 40kA , 熔断器均能可靠分断, 外壳并不损伤, 但过载电流低于最小开断电流时,(这种情况并非少见 ,熔断器可能会熔化起弧, 但对是否会熄弧是不保证的, 这是后备熔断器与全范围熔断器区别之处, 后者能够可靠地开断引起熔体熔化的电流至额定开断电流之间的任何故障电流。
负荷开关熔断器组合电器选型中问题近年来,在10KV配电变压器的保护和控制开关的选用中,由于负荷开关—熔断器组合电器与断路器相比具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点,从而使组合电器获得广泛的应用。
在实际应用中,如何正确选用组合电器,负荷开关、熔断器与变压器如何合理选配参数,是关系到能否发挥组合电器作用,保证系统安全运行的关键问题。
1、转移电流的校验由于组合电器的三相熔断器熔体熔化具有时间差,三相熔断器中有一相首先断开后,撞击器动作,此时可能出现另两相熔断器尚未熄弧开断,而撞击器出击形成由负荷开关切断故障电流的现象,即原本由熔断器承担的开断任务转移给负荷开关承担。
因此转移电流是指熔断器与负荷开关转换职能时的三相对称电流。
低于该值时,首开相电流由熔断器开断,其他两相电流由负荷开关开断。
大于该值时,三相电流仅由熔断器开断。
转移电流是我们在选用组合电器时应注意的一个重要指标,假如选用不当,负荷开关所能承受的转移电流不足够,将无力承担开断两相短路电流的任务而引起开关的爆炸。
负荷开关通常分为一般型和频繁型两种,以空气为绝缘介质的产气式和压气式负荷开关为一般型,真空和SF6负荷开关为频繁型,不同的负荷开关,转移电流的指标各不相同,一般型负荷开关的转移电流在800~1000A左右,频繁型可达1500~3150A。
配电变压器的容量不同,相应的转移电流也不相同,实际的转移电流可由变压器容量进行估算。
一般S9-800ö10型配变的转移电流为978A。
按照转移电流的定义及结合负荷开关的开断时间和特性,负荷开关转移电流要避开最大短路电流,控制在最大短路电流的70%以内,即实际转移电流约为978×70%=685A。
在分析国产负荷开关和熔断器技术系数的基础上,考虑到产品的离散性,按照转移电流的验算结果,以某市的经验,容量在800KV A以内的变压器,可选用以空气绝缘的一般型负荷开关,容量在800~1250KV A范围内的变压器,一般选用真空或SF6绝缘的频繁型负荷开关。
浅谈负荷开关---熔断器组合电器安装撞击器脱扣装置的非必要性【摘要】从负荷开关—熔断器组合电器安装撞击器的主要作用、变压器的一、二次侧保护、美式箱变的保护等方面分析了负荷开关—熔断器组合电器安装撞击器脱扣装置的非必要性。
1撞击器脱扣装置的主要作用GB16926—1997、IEC420—1990标准中对负荷开关—熔断器组合电器的定义为:一种组合电器,它包括一组三极负荷开关及三个带撞击器的熔断器,任何一个撞击器动作,应使负荷开关全部自动分闸。
对带熔断器的负荷开关的定义为:一种负荷开关,其中一极或多极分别与熔断器串联于一个复合单元内。
二者主要区别于负荷开关带不带撞击器脱扣装置。
现行使用的负荷开关大都采用机械脱扣方式,即将撞击器的动作通过机械传动使负荷开关分闸。
由于组合电器主要用于控制保护变压器,所以撞击器脱扣装置的主要作用是一相熔断器熔断使三相负荷开关同时分闸,避免变压器缺相运行。
2安装撞击器脱扣装置对负荷开关的要求在组合电器中,当熔断器在某一短路电流值某相首先熔断(由于短路电流在某一时刻,总是某相电流最大及熔断器特性差异),其余两相熔断器还未熔断时,此时的短路电流便转移到由负荷开关来开断,这个电流便是转移电流。
它是指在熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值。
当低于该值时,首开极电流由熔断器开断,而后两相电流就由负荷开关开断;大于该值时,三相电流仅由负荷开关开断,撞击器脱扣装置不起作用。
因此,安装撞击器脱扣装置要求负荷开关具有开断转移电流的能力,这就要求负荷开关在开断额定电流的基础上,增加开断转移电流的能力,同时相应增加了负荷开关成本。
3撞击器脱扣装置脱扣的几种情况(1)组合电器工作在额定电流内,负载由负荷开关电动脱扣器或手动操作,使之开断负荷电流,脱扣装置不起作用。
(2)过负荷电流大于负荷开关熔断器的额定电流,小于熔断器的最小熔断电流,这时熔断器可能动作,但尚不能熄弧,熔断器的撞击器触发,脱扣装置动作,使负荷开关分闸,三相电流由负荷开关开断。
负荷开关与熔断器配合问题1.限流型断路器的原理。
大家都知道限流型断路器的分断能力很高,可以达到150-200KA,但这里给出的数据往往是预期短路电流值,并不是实际通过限流型断路器短路电流值,因此在采用限流型断路器保护的配电系统校验动热稳定时,要注意所选择的短路电流参数。
有些厂家声称他们的低压断路器全部是限流型断路器,大家在了解限流型断路器的限流原理后,就可以分辨真伪。
低压断路器的限流问题是为了分断低阻抗大容量变压器及不断发展的配电网络所引起的很大的故障短路电流而提出的,它要求断路器的分断时间短得足以使短路电流在达到其预期峰值前分断。
50年代末,法国首先研究限流分断问题,并研制出了限流空气断路器,使空气断路器的短路分断能力达到100kA。
几十年来,有许多种成熟的、效果好的限流技术在低压断路器中得到广泛的使用,如去离子栅灭弧、限流电阻、自复式限流元件、磁吹、电动斥力、VJC以及固体绝缘屏幕限流技术等。
目前,在先进的塑壳式断路器的设计中,充分利用了空气?电磁原理和限流原理,使其分断能力达200kA。
近年来,随着计算机技术、控制技术、新材料技术以及电力电子技术的引入,使得限流技术有了更新的发展,如超导限流器、以GTO为基础的限流器、可控阻抗变换器及故障检测技术等,这些限流分断新技术的研究会大大提高断路器的分断能力和限流能力。
传统低压断路器限流分断的原理是当故障发生时,触头快速打开产生电弧,相当于在线路中串入一个迅速增长的电弧电阻,从而限制短路电流。
这个迅速增长的电弧电阻,通常称为“动态电弧电阻”。
与一般的断路器的灭弧室不同,低压限流断路器的灭弧室采用多个灭弧栅片。
在开断过程中,首先动触头和静触头分开产生电弧,在电磁场和热场,流场的作用下运动至灭弧栅片。
当电弧进入栅片后,由于被分成的多个短弧的近极压降,使电弧电压迅速上升,从而达到限流的目的。
为了有较高的电弧电压,限流断路器灭弧室的栅片数比一般的断路器要多,并且排列得更紧密。
负荷开关熔断器组合电器选型中问题
近年来,在10KV配电变压器的保护和控制开关的选用中,由于负荷开关—熔断器组合电器与断路器相比具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点,从而使组合电器获得广泛的应用。
在实际应用中,如何正确选用组合电器,负荷开关、熔断器与变压器如何合理选配参数,是关系到能否发挥组合电器作用,保证系统安全运行的关键问题。
1、转移电流的校验
由于组合电器的三相熔断器熔体熔化具有时间差,三相熔断器中有一相首先断开后,撞击器动作,此时可能出现另两相熔断器尚未熄弧开断,而撞击器出击形成由负荷开关切断故障电流的现象,即原本由熔断器承担的开断任务转移给负荷开关承担。
因此转移电流是指熔断器与负荷开关转换职能时的三相对称电流。
低于该值时,首开相电流由熔断器开断,其他两相电流由负荷开关开断。
大于该值时,三相电流仅由熔断器开断。
转移电流是我们在选用组合电器时应注意的一个重要指标,假如选用不当,负荷开关所能承受的转移电流不足够,将无力承担开断两相短路电流的任务而引起开关的爆炸。
负荷开关通常分为一般型和频繁型两种,以空气为绝缘介质的产气式和压气式负荷开关为一般型,真空和SF6负荷开关为频繁型,不同的负荷开关,转移电流的指标各不相同,一般型负荷开关的转移电流在800~1000A左右,频繁型可达1500~3150A。
配电变压器的容量不同,相应的转移电流也不相同,实际的转移电流可由变压器容量进行估算。
一般S9-800ö10型配变的转移电流为978A。
按照转移电流的定义及结合负荷开关的开断时间和特性,负荷开关转移电流要避开最大短路电流,控制在最大短路电流的70%以内,即实际转移电流约为978×70%=685A。
在分析国产负荷开关和熔断器技术系数的基础上,考虑到产品的离散性,按照转移电流的验算结果,以某市的经验,容量在800KV A以内的变压器,可选用以空气绝缘的一般型负荷开关,容量在800~1250KV A范围内的变压器,一般选用真空或SF6绝缘的频繁型负荷开关。
容量大于1250KV A的变压器则要求选用断路器进行保护及控制。
从我市组合电器多年的运行情况来看,安全可靠,情况良好,一直未出现由于选配不当而发生事故。
2、交接电流指标的选配
某些负荷开关配备有分励脱扣器供过载等保护跳闸用,即过载时通过继电保
护的方式使负荷开关跳闸而无须烧毁熔断器,熔断器只作短路保护。
由分励脱扣器动作的继电保护的动作特性与熔断器的时间—电流特性相交点称之为“交接电流”。
交接电流是一种过电流值,低于交接电流的过电流,由分励脱扣器动作使负荷开关断开,高于交接电流时,由熔断器保护动作。
为此选配交接电流参数较高的负荷开关,可有效地减少熔断器的动作次数,从而大大减少了更换熔断件的数量,这具有一定的技术经济意义。
对于真空和SF6负荷开关,相对具有较高的交接电流值,可以提高交接电流接近转移电流,以充分发挥此类频繁型负荷开关所具有的开断能力强的优势。
3、限流熔断器的选配
在负荷开关-熔断器组合电器中,负荷开关负责正常电流或转移电流的开断,熔断器承担过载电流及短路电流的开断,两种电器的开断能力相互配合,才能顺利完全开断任务,因此限流熔断器的选配至关重要。
选用的限流熔断器应具备分断能力高、最小开断电流小、运行温度低、时间-电流特性曲线陡峭、特性曲线误差小等特性。
同时应满足耐老化、安装形式多样、外形尺寸合适等要求。
而且应注意在环境温度40℃时,断器的功率损失不得超过75W。
选用熔断器时,熔断器的额定电流要与变压器的容量相匹配。
某些人认为选用额定电流大的熔断器会更安全是错误的,这样不但造成经济浪费,而且使熔断器的“时间-电流特性”变差,保护速度降低,影响熔断器的正确开断保护。
4、应注意的其它问题
(1)对于多台配变并列运行的系统,在选用组合电器时要特别注意转移电流的校验问题,如前所述的校验计算中,如果为两台同型号、容量的配变并列运行,假如变压器二次侧端子短路,此时变压器阻抗将只有单台配变系统的一半,从而使高压侧最大三相短路电流增加一倍,应可能出现的转移电流也随之增加了一倍。
因此对于多台配变并列运行的系统,选用组合电器时更应进行转移电流的验算,而选用转移电流指标满足要求的组合电器。
(2)有下列要求之一的,组合电器均应配置分励脱扣器实现负荷开关的快速电动分闸:
①需设置重瓦斯保护的油浸变压器。
一般情况下,容量在800KV A及以上的油浸变压器均须设置重瓦斯跳闸保护。
②干式变压器的超温跳闸保护。
③带外壳干式变压器的误带电开门的跳闸保护。
④具有远方操作控制要求的。
总之,对负荷开关—熔断器组合电器的选用,应根据实际使用场合,按照变压器容量及运行方式,结合各类负荷开关的各项技术参数及开断能力,求取转移电流和交接电流,对负荷开关、熔断器与变压器合理选配参数,从而对组合电器做出正确的选择,确保组合电器的安全可靠运行。