電力論文：配電變壓器保護(hù)配置方案探析

1、電力論文：配電變壓器保護(hù)配置方案探析論文關(guān)鍵詞:配電變壓器;熔斷器;負(fù)荷開(kāi)關(guān);斷路器 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(lèi)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。 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(xiàn)路出口斷路器保護(hù)誤動(dòng)。 一、配電變壓器采用熔斷器作為保護(hù) 熔斷器是配

2、電變壓器最常見(jiàn)的一種短路故障保護(hù)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)。 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(hù)外跌落式熔斷器分為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

3、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1.52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(xiàn)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(xiàn)路跳閘事故。 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) 負(fù)荷開(kāi)關(guān)加熔斷器組合電器可以開(kāi)斷至31.5kA的

4、短路電流,其基本特征是依賴(lài)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。 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23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

5、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)于大用戶(hù)或?qū)＞€(xiàn)用戶(hù),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(xiàn)開(kāi)關(guān),則無(wú)法作為母線(xiàn)短路保護(hù)及出線(xiàn)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(hù)母線(xiàn)短路或熔斷器保護(hù)不配合時(shí),會(huì)導(dǎo)致上級(jí)出線(xiàn)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(xiàn)保護(hù)比較可靠。 三、配電變壓器采用斷路器加繼電保護(hù)裝置作為保護(hù) 斷路器開(kāi)斷容量大、分?jǐn)?/p>

6、次數(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。 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程(標(biāo)準(zhǔn)GB14285-1993)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,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(xiàn)形式的配電變壓器,高低壓側(cè)三相四線(xiàn)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)GBJ6219

7、83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)的三相式電流保護(hù)。 目前,部分單位對(duì)Yyno接線(xiàn)的配電變壓器低壓側(cè)中性線(xiàn)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(mǎn)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(mǎn)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(xiàn)上安裝零序過(guò)電流保護(hù)。筆者還經(jīng)過(guò)

8、大量計(jì)算發(fā)現(xiàn)對(duì)于Dyno接線(xiàn)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(mǎn)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(xiàn)形式:對(duì)于Yyno接線(xiàn)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(mǎn)足要求,還應(yīng)在低壓側(cè)中性線(xiàn)上安裝零序過(guò)電流保護(hù);對(duì)于Dyno接線(xiàn)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(mǎn)足靈敏度要求。 四、結(jié)語(yǔ) 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(xiàn)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。 參考文獻(xiàn) 1交流熔斷器組合電器(GB16926-1997)S.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社