10kV配電干式變壓器保護配置的合理選擇
無論是環網供電單元、箱式變電站還是終端用戶的高壓室接線方式,如配電干式變壓器短路故障,保護配置都能快速可靠地切斷故障,對于保護10 kV高壓開關柜和干式變壓器非常重要。保護方式一般有兩種:一種是使用斷路器;另一種是備用限流熔斷器組合,它使用負載開關來增加中斷能力。這兩種配置方式在技術和經濟上各有利弊。以下是對這兩種方法的綜合比較分析。
1環網供電單元連接形式
1.1環網供電單元的組成
環網供電單元(RMU)由區間組成,一般至少有三個區間,包括兩個環電纜接入區間和一個干式變壓器回路區間。
1.2環網供電單元保護方式的配置
負載開關用于環形電纜饋線和干式變壓器饋線之間的間距,通常是具有接通、斷開和接地功能的三位置負載開關。干式變壓器的饋線間距還增加了具有高中斷能力的后備限流熔斷器,以提供保護。實際運行證明,這是一種簡單、可靠、經濟的配電方式。
1.3環網供電單元保護配置的特點
負載開關用于接通和切斷額定負載電流,具有結構簡單、價格低廉的特點,但不能切斷短路電流。具有高分斷能力的后備限流熔斷器是一種保護元件,可以切斷短路電流。如果兩者有機結合,可以滿足配電系統各種正常和故障運行方式下的運行保護要求。斷路器參數的確定及其結構的設計制造嚴格按照標準要求,具有操作和保護兩種功能,因此其結構復雜,成本昂貴,大量使用不現實。環網柜廣泛采用帶負荷開關和高分斷能力的后備熔斷器組合裝置。對電器的不同操作和保護功能是通過兩個簡單廉價的部件來實現的,即利用負載開關完成大量的負載分合閘操作,而利用高分斷能力的后備限流熔斷器來保護很少發生短路的設備,可以很好的解決問題。既可以避免使用操作復雜、價格昂貴的斷路器,又能滿足實際運行的需要。表1列出了三種保護配置模式的技術經濟比較。
10 kV配電干式變壓器保護配置方式的合理選擇由此可見:
a)斷路器具備所有保護和操作功能,但價格昂貴;
b)負荷開關和斷路器性能基本相同,但不能分斷短路電流;
c)后備限流熔斷器與負荷開關相結合,提高分斷能力,可分斷短路電流,部分熔斷器分斷能力高于斷路器。因此,后備限流熔斷器與負荷開關相結合提高開斷能力并不比斷路器差,但成本可以大大降低。
1.4備用保險絲組合的優點,負載開關的中斷能力更高
負載開關和高屏蔽能力保險絲的組合具有以下優點:
a)分合閘空載干式變壓器性能良好。環網柜的負荷類型多為配電干式變壓器,一般容量不超過1 250千伏安,很少達到1 600千伏安。配電干式變壓器空載電流一般為額定電流的2%左右,而較大的配電干式變壓器空載電流相對較小。環網柜在小電流空載干式變壓器開關機時,性能良好,不會產生高過電壓。 #p#分頁標題#e#
b)為了有效保護配電干式變壓器,特別是油浸式干式變壓器,使用負荷開關增加遮斷容量和后備限流熔斷器比斷路器更有效,有時后者甚至不能起到有效的保護作用。相關數據表明,油浸干式變壓器發生短路故障時,油氣化形成的電弧和氣泡引起的壓力升高會占據原本屬于油的空間,油將壓力傳遞給干式變壓器的油箱。隨著短路狀態的持續,壓力會進一步上升,導致油箱變形開裂。為了不損壞油箱,必須在20 ms內排除故障,如果使用斷路器,由于繼電保護加上自身動作時間和滅弧時間,其全通斷時間一般不小于60 ms,不能有效保護干式變壓器。高分斷能力的后備限流熔斷器具有速斷功能,并具有限流功能,可切斷故障,將短路電流限制在10 ms以內,可有效保護干式變壓器。因此,應使用高中斷能力的備用限流熔斷器代替斷路器來保護電器。即使負載是干式變壓器,由于快速熔斷保護,較好使用斷路器。
1來源:互聯網