配電變壓器保護(hù)配置方案探析

1、<p>　　配電變壓器保護(hù)配置方案探析</p><p>　　論文關(guān)鍵詞:配電變壓器;熔斷器;負(fù)荷開(kāi)關(guān);斷路器 </p><p>　　論文摘要:文章簡(jiǎn)要說(shuō)明配電變壓器各種保護(hù)配置類型,通過(guò)分析比較,提出加強(qiáng)配電變壓器保護(hù)優(yōu)化配置,合理選擇保護(hù)方案,可以提高配電變壓器保護(hù)動(dòng)作可靠性。 </p><p>　　變壓器是配電網(wǎng)的主要設(shè)備,應(yīng)用面廣量大,其安全運(yùn)行直

2、接影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。目前,配電變壓器保護(hù)配置方面還存在許多問(wèn)題,其中配電變壓器與保護(hù)不匹配或存在動(dòng)作死區(qū),造成越級(jí)跳閘、拒動(dòng)導(dǎo)致的事故相當(dāng)多,因此,加強(qiáng)配電變壓器保護(hù)優(yōu)化配置,合理選擇保護(hù)方案,可以提高配電變壓器保護(hù)動(dòng)作可靠性,有效防止主線路出口斷路器保護(hù)誤動(dòng)。 </p><p>　　一、配電變壓器采用熔斷器作為保護(hù) </p><p>　　熔斷器是配電變壓器最常見(jiàn)的一種短路故障保護(hù)

3、設(shè)備,它具有經(jīng)濟(jì)、操作方便、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于配電變壓器一次側(cè)作為保護(hù)和進(jìn)行變壓器投切操作用。所以一般配電變壓器容量在400kVA以下時(shí),采用熔斷器保護(hù),高壓側(cè)使用跌落式熔斷器作為短路保護(hù),低壓側(cè)使用熔斷器作為過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 </p><p>　　使用跌落式熔斷器確定容量時(shí),既要考慮上限開(kāi)斷容量與安裝地點(diǎn)的最大短路電流相匹配,又要考慮下限開(kāi)斷容量與安裝地點(diǎn)的最小短路電流的容量關(guān)系。目前,戶外跌落式熔斷器

4、分為50A、100A、200A三種型號(hào),200A跌落式熔斷器的開(kāi)斷容量上限是200MVA,下限是20MVA,其選擇是按照額定電壓和額定電流兩項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行,也就是熔斷器的額定電壓必須與被保護(hù)配電變壓器額定電壓相匹配,熔斷器的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流,可選為額定負(fù)荷電流的1.5～2倍,此外,應(yīng)按被保護(hù)系統(tǒng)三相短路容量,對(duì)所選定的熔斷器進(jìn)行效驗(yàn),保證被保護(hù)設(shè)備三相短路容量小于熔斷器額定開(kāi)斷容量上限,但必須大于額定開(kāi)斷容量的下限。筆者曾

5、經(jīng)參與過(guò)事故調(diào)查,發(fā)現(xiàn)部分配電變壓器所配置熔斷器的額定開(kāi)斷容量(一般指上限)過(guò)大,或者在線路末段T接的配電變壓器,選定熔斷器造未經(jīng)過(guò)短路容量效驗(yàn),造成被保護(hù)變壓器三相短路熔斷器熔斷時(shí)難以滅弧,最終引起容管燒毀、爆炸,導(dǎo)致主線路跳閘事故。 </p><p>　　二、配電變壓器采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器組合電器作為保護(hù) </p><p>　　負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器組合電器可以開(kāi)斷至31.5kA的短路電

6、流,其基本特征是依賴熔斷器熔斷觸發(fā)撞針動(dòng)作于負(fù)荷開(kāi)關(guān)。配電變壓器短路有單相、兩相、三相短路,無(wú)論哪種故障,任意一相熔斷后,撞針觸發(fā)負(fù)荷開(kāi)關(guān)的脫扣器,負(fù)荷開(kāi)關(guān)三相聯(lián)動(dòng),及時(shí)隔離故障點(diǎn),防止缺相運(yùn)行,順序是先熔斷熔絲,后斷負(fù)荷開(kāi)關(guān)。采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器組合電器作為配電變壓器保護(hù),經(jīng)濟(jì)實(shí)用,既可以開(kāi)斷負(fù)荷電流,實(shí)現(xiàn)安全操作需要,還可以在10ms內(nèi)開(kāi)斷短路電流,切除故障并限制短路電流,能夠有效保護(hù)配電變壓器短路故障。 </p>

7、<p>　　采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器組合電器,廣泛應(yīng)用于1000kVA以下配電變壓器保護(hù)配置上,熔斷器額定電流一般為負(fù)荷電流的2～3倍,按照這種配置方案,設(shè)計(jì)人員一般都不需要進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)和對(duì)短路電流和繼電保護(hù)整定計(jì)算,可以直接選用成套設(shè)備,設(shè)計(jì)人員大部分喜歡此種配置方案。但是這種保護(hù)配置方案也有一定局限性,例如,對(duì)于短路故障電流的開(kāi)斷均以犧牲熔斷器為代價(jià),且動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間無(wú)法人為控制,對(duì)于輕微相間短路故障,動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)于

8、大用戶或?qū)＞€用戶,配電變壓器臺(tái)數(shù)較多或配電變壓器容量較大時(shí),若采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)作為進(jìn)線開(kāi)關(guān),則無(wú)法作為母線短路保護(hù)及出線負(fù)荷開(kāi)關(guān)——熔斷器組合電器的后備保護(hù),因?yàn)楫?dāng)用戶母線短路或熔斷器保護(hù)不配合時(shí),會(huì)導(dǎo)致上級(jí)出線開(kāi)關(guān)動(dòng)作,影響供電可靠性,在這種情況下,應(yīng)選用斷路器加繼電保護(hù)裝置作為進(jìn)線保護(hù)比較可靠。 </p><p>　　三、配電變壓器采用斷路器加繼電保護(hù)裝置作為保護(hù) </p><p>　

9、　斷路器開(kāi)斷容量大、分?jǐn)啻螖?shù)多,具備操作功能,配合繼電保護(hù)裝置作為大容量配電變壓器主要短路保護(hù)開(kāi)關(guān),應(yīng)用很廣泛,但價(jià)格相對(duì)較高。 </p><p>　　《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》(標(biāo)準(zhǔn)GB 14285-1993)規(guī)定,當(dāng)容量等于或大于800kVA的油浸變壓器時(shí),應(yīng)配置瓦斯繼電器作為變壓器內(nèi)部故障保護(hù),應(yīng)選用繼電保護(hù)裝置與斷路器相配合的保護(hù)方案,可以有效地保護(hù)配電變壓器。近年來(lái),干式配電變壓器得到廣泛應(yīng)用,

10、按照要求應(yīng)配置溫度跳閘保護(hù),對(duì)于干式變壓器也應(yīng)選用繼電保護(hù)裝置與斷路器相配合的保護(hù)配置方案。對(duì)于Yyno、Dyno接線形式的配電變壓器,高低壓側(cè)三相四線均采用斷路器控制,可以選用兩相或三相過(guò)電流保護(hù),繼電器為反時(shí)限型。根據(jù)GBJ62—1983《工業(yè)與民用電力裝置的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。應(yīng)采用下列保護(hù)之一:(1)利用高壓側(cè)的過(guò)流保護(hù),保護(hù)裝置宜采用三相式以提高靈敏性;(2)接于低壓側(cè)中性點(diǎn)的零序電流保護(hù);(3)接于低壓側(cè)的

11、三相式電流保護(hù)。 </p><p>　　目前,部分單位對(duì)Yyno接線的配電變壓器低壓側(cè)中性線配置零序電流保護(hù)的認(rèn)識(shí)還不夠,認(rèn)為在變壓器高壓側(cè)安裝了三相式電流保護(hù)就能滿足要求,其實(shí)不然,筆者發(fā)現(xiàn)部分配電變壓器雖然配置三相式過(guò)電流保護(hù)裝置來(lái)防止配電變壓器低壓側(cè)單相接地短路,但在進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn),往往有時(shí)也滿足不了靈敏度要求,這時(shí)必須按照規(guī)程規(guī)定在低壓側(cè)另裝設(shè)保護(hù)裝置,或在低壓側(cè)中性線上安裝零序過(guò)電流保護(hù)。

12、筆者還經(jīng)過(guò)大量計(jì)算發(fā)現(xiàn)對(duì)于Dyno接線的配電變壓器,在低壓側(cè)發(fā)生單相接地或短路故障時(shí),高壓側(cè)三相式過(guò)電流保護(hù)靈敏度能滿足要求。因此,在對(duì)配電變壓器選擇保護(hù)配置時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮變壓器接線形式:對(duì)于Yyno接線的變壓器保護(hù)配置,應(yīng)采用高壓側(cè)三相式過(guò)電流保護(hù)作為相間短路或低壓側(cè)接地短路保護(hù),如果低壓側(cè)單相接地故障時(shí)靈敏度不滿足要求,還應(yīng)在低壓側(cè)中性線上安裝零序過(guò)電流保護(hù);對(duì)于Dyno接線的變壓器保護(hù)配置,只在高壓側(cè)安裝三相過(guò)電流保護(hù)就能滿足靈敏度

13、要求。 </p><p><b>　　四、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　配電變壓器保護(hù)配置應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮熔斷器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器、斷路器加繼電保護(hù)裝置等多種方案,根據(jù)變壓器容量和接線形式合理選擇保護(hù)配置方案,優(yōu)化配置,確保配電變壓器安全可靠運(yùn)行。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></

14、p><p>　　[1]交流熔斷器組合電器(GB 16926-1997)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2001. </p><p>　　[2]工業(yè)與民用電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置設(shè)計(jì)(GB </p><p>　　J62-1983)[S]. </p><p>　　[3]崔家佩,孟慶炎.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置整定計(jì)算[M].北京:中國(guó)