负荷开关-熔断器保护变压器的有关问题
电气美眉
2004年04月21日 13:19:00
来自于变压器
只看楼主

昨天发了一篇,说的有点乱,重发一下,先把以前糊仙转的帖子在这里再贴一遍。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。

昨天发了一篇,说的有点乱,重发一下,先把以前糊仙转的帖子在这里再贴一遍。

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。

  2 撞击器操作与转移电流

  熔断器的通过电流与熔断时间呈反时限特性,简称安—秒特性,当出现过电流时,熔断器依其安—秒特性熔断。

  前已指出,由于不可能避免地出现熔断器熔件熔化的时间差(随着电流的增大而减少),三相熔断器中有一首开相,三相熔断器的熔断时间差为Δt(见图一)。当首开相动作后,撞击器击出,此时可能会出现另二相熔断器尚未熄弧开断而撞击器击出形成负荷开关切断故障电流,原本应由熔断器承担的开断任务现转移至负荷开关承当。熔断器与负荷开关转移开断职能时的三相对称电流就叫“转移电流”。很显然转移电流的数值与熔断器安一秒特性、负荷开关固分时间有关, 本文引用IEC—420标准中对转移电流值的工程确定方法,在熔断器安—秒特性时间轴取0.9倍负荷开关固分时间(从撞针击出到负荷开关三相触头分开的时间),作一平行线所对应的电流值就是转移电流值。例如某真空负荷开关其固分时间为28ms,配用西熔生产的100A熔断器(XLRN1型用于保护变压器),依此法求出转移电流为1880A,负荷开关应能开断此电流。故障电流超过转移电流时概由熔断器开断。其实转移电流是一个电流区域(Δa),如图1所示。转移电流由于三相熔断器之间存在熔化时间差,相对应亦有电流差,因此是一个很小的电流区域,该区域就是转移电流区域。由此可见,负荷开关与熔断器的良好配合是可以开断任何电流,下图示出负荷开关与熔断器联合开断电流的分布:

  

  图1  熔断器特性曲线

  显然,熔断器不同的额定电流有不同的安—秒特性,那么不同的额定电流配用同一个负荷开关,就有不同的转移电流,额定转移电流是指所能配用最大值熔断器的转移电流,生产厂应提供此值。

  由熔断器熔断引发撞击器击出而使负荷开关跳闸者称为撞击器操作。单纯采用撞击器操作的不利之处是一旦出现一只熔丝熔断必须更换三只熔断器(停电时间长)、熔断器价格不菲(运行成本高)、且需有一定储存量。

  3 分励脱扣器操作与交接电流
  随着“少人值守”、“无人值守”的推广,为了满足供电单位远方操作的基本要求,厂家可以提供负荷开关配置分励脱扣器供保护跳闸用,即过载时通过继电保护的方式使负荷开关分闸(无须烧毁熔断器),熔断器仅作短路保护。由分励脱扣器动作使组合电器中负荷开关分断者,称为“脱扣器操作”。继电保护与熔断器的时间-电流曲线不会相同,配合使用必然出现交叉点。继电保护的动作特性与熔断器的安秒特性相交点称之为“交接电流”,如图3、图4所示。

  图4 反时限保护的交接电流
   工程上按IEC的研究确定最大交接电流的方法为:在熔断器最大弧前安
免费打赏
电气美眉
2004年04月23日 12:44:00
13楼
补充一下我对交接电流为什么会有可能是两相短路电流的看法。
因为“撞击器击出需在脱扣板上由一套连杆系统的转移至负荷开关主轴运动,其动作时间显然慢于装在主轴近端的脱扣器直接动作时间”,如果三相短路、熔断器首相熔断时,撞针带动连杆系统,这时,继电保护脱扣器触发了主轴运动,造成后来居上,这个时候在继电保护作用下,负荷开关分断的是两相短路电流。
再说一下我对文中“电流区域”的看法。
先说转移电流区域,研究转移电流,其实是在研究第二相熔断器的安秒特性曲线。
我觉得这个区域不是三相电流熔断的时间差造成的区域,而是首开相与第二相的时间差的不确定性,也就是说,时间差是一个范围,对应到电流轴上,就是一个电流区域。画一条反时限曲线,在假设有转移电流的情况下,如果首开相与第二相的时间差是确定的,也就是说第二相熔断时间就确定了,对应到电流轴上就是一个固定的转移电流值,怎么会是一个区域呢?
再说交接电流区域。
研究交接电流,其实是研究首开相的熔断器的安秒特性曲线与继电保护曲线(直线)。
按照我上面“交接电流也可能是两相电流”的分析(当然,从表面上看,开断的还是3相电流),两条曲线的交点值与这个“表面上看被继电保护分断的三相短路电流值”之间的区域,就是交接电流区域,实质是由于二者的固分时间不一致造成的,我们看到的两条相交曲线(直线),只是二者的保护特性,而不是全分闸特性。
希望糊仙先生能把原文的图找来,好好学习一下,要不确实太累。
以上分析,请C45N先生及大家批评指正。
回复
nlb
2004年04月24日 17:57:00
14楼
关于“负荷开关-熔断器保护”我以前未作过,没什么经验,向各位学习了。
我觉得仅从工程设计方面考虑,如果所选熔断器型号满足负荷开关厂家要求,并且其规格不大于厂家允许的最大熔断器规格,则“转移电流”不会有问题。
为高压真空负荷开关、高压真空接触器配置继电保护,要取消速断部分,这样由于过流保护动作时间较长,“交接电流”也不会存在问题。
重瓦斯无时限动作于跳闸或信号(用换接片选择),当动作于真空负荷开关跳闸时,它与高压熔断器也不难配合。因为重瓦斯动作是由于变压器内发生严重电弧短路造成的,而电弧短路电流不会超过真空负荷开关的极限分断能力。变压器一次线圈首端部分发生短路电流大于真空负荷开关极限分断能力的金属性短路,又不会在短时内使足够的变压器油分解成气体,所以此时熔断器会在重瓦斯动作之前熔断。
回复
zab
2004年07月05日 19:01:00
15楼

安徽凯立科技的专利产品--高压限流熔断组合保护装置FUR,解决“负荷开关+熔断器”的缺陷。请看:http://www.kailikeji.com/prod.asp

回复
wysh
2004年07月23日 12:38:00
16楼
可惜没有贴图了。
回复
lgsmurder
2005年09月15日 23:16:35
17楼
这些是细活,我一般考虑不到,来看看而已。
回复
try_it_again
2005年09月27日 16:05:37
18楼
好多看不明白的,存下来继续看!楼主加油!
回复
wlming3
2006年11月03日 08:51:49
19楼
电气美眉,你好,你是做设计的还是做什么的,希望有时间多向你学习,请多指教
谢谢
回复
cycsy1971
2007年04月26日 23:17:17
20楼
长知识,我谢谢电气美眉了
回复
shao7530893
2008年05月24日 20:57:37
21楼
负荷开关的分断电流选大一些,有几点好处:1\负荷发生变化时可以只更换熔断器;2\即使发生短路电流大时,无论熔断器是一相熔断,还是多相熔断,它都能可靠分断(包括转移电流等).
回复
wang13067126
2008年07月28日 20:31:05
22楼
8楼提到瓦斯保护在小型变压器生产厂家无装,大约1000kw以上的容量才有装,分有重,轻瓦斯保护
回复

相关推荐

APP内打开