10kV配电干式变压器保护配置的合理选择

无论是环网供电单元、箱式变电站还是终端用户的高压室接线方式，如配电干式变压器短路故障，保护配置都能快速可靠地切断故障，对于保护10 kV高压开关柜和干式变压器非常重要。保护方式一般有两种：一种是使用断路器；另一种是备用限流熔断器组合，它使用负载开关来增加中断能力。这两种配置方式在技术和经济上各有利弊。以下是对这两种方法的综合比较分析。

1环网供电单元连接形式

1.1环网供电单元的组成

环网供电单元(RMU)由区间组成，一般至少有三个区间，包括两个环电缆接入区间和一个干式变压器回路区间。

1.2环网供电单元保护方式的配置

负载开关用于环形电缆馈线和干式变压器馈线之间的间距，通常是具有接通、断开和接地功能的三位置负载开关。干式变压器的馈线间距还增加了具有高中断能力的后备限流熔断器，以提供保护。实际运行证明，这是一种简单、可靠、经济的配电方式。

1.3环网供电单元保护配置的特点

负载开关用于接通和切断额定负载电流，具有结构简单、价格低廉的特点，但不能切断短路电流。具有高分断能力的后备限流熔断器是一种保护元件，可以切断短路电流。如果两者有机结合，可以满足配电系统各种正常和故障运行方式下的运行保护要求。断路器参数的确定及其结构的设计制造严格按照标准要求，具有操作和保护两种功能，因此其结构复杂，成本昂贵，大量使用不现实。环网柜广泛采用带负荷开关和高分断能力的后备熔断器组合装置。对电器的不同操作和保护功能是通过两个简单廉价的部件来实现的，即利用负载开关完成大量的负载分合闸操作，而利用高分断能力的后备限流熔断器来保护很少发生短路的设备，可以很好的解决问题。既可以避免使用操作复杂、价格昂贵的断路器，又能满足实际运行的需要。表1列出了三种保护配置模式的技术经济比较。

10 kV配电干式变压器保护配置方式的合理选择由此可见：

a)断路器具备所有保护和操作功能，但价格昂贵；

b)负荷开关和断路器性能基本相同，但不能分断短路电流；

c)后备限流熔断器与负荷开关相结合，提高分断能力，可分断短路电流，部分熔断器分断能力高于断路器。因此，后备限流熔断器与负荷开关相结合提高开断能力并不比断路器差，但成本可以大大降低。

1.4备用保险丝组合的优点，负载开关的中断能力更高

负载开关和高屏蔽能力保险丝的组合具有以下优点：

a)分合闸空载干式变压器性能良好。环网柜的负荷类型多为配电干式变压器，一般容量不超过1 250千伏安，很少达到1 600千伏安。配电干式变压器空载电流一般为额定电流的2%左右，而较大的配电干式变压器空载电流相对较小。环网柜在小电流空载干式变压器开关机时，性能良好，不会产生高过电压。 #p#分页标题#e#

b)为了有效保护配电干式变压器，特别是油浸式干式变压器，使用负荷开关增加遮断容量和后备限流熔断器比断路器更有效，有时后者甚至不能起到有效的保护作用。相关数据表明，油浸干式变压器发生短路故障时，油气化形成的电弧和气泡引起的压力升高会占据原本属于油的空间，油将压力传递给干式变压器的油箱。随着短路状态的持续，压力会进一步上升，导致油箱变形开裂。为了不损坏油箱，必须在20 ms内排除故障，如果使用断路器，由于继电保护加上自身动作时间和灭弧时间，其全通断时间一般不小于60 ms，不能有效保护干式变压器。高分断能力的后备限流熔断器具有速断功能，并具有限流功能，可切断故障，将短路电流限制在10 ms以内，可有效保护干式变压器。因此，应使用高中断能力的备用限流熔断器代替断路器来保护电器。即使负载是干式变压器，由于快速熔断保护，较好使用断路器。

1来源：互联网