配電干式變壓器保護配置方案探討

一、配電干式變壓器采用熔斷器作為保護

熔斷器是配電干式變壓器較常見(jiàn)的短路故障保護設備。它具有經(jīng)濟、操作方便、適應性強的特點(diǎn)，廣泛應用于配電干式變壓器的一次側，用于干式變壓器的保護和投切操作。因此，當配電干式變壓器容量在400kVA以下時(shí)，采用熔斷器保護，高壓側采用跌落式熔斷器作為短路保護，低壓側采用熔斷器作為過(guò)載保護。

使用跌落式熔斷器確定其容量時(shí)，不僅要考慮上開(kāi)斷容量與安裝現場(chǎng)較大短路電流的匹配，還要考慮下開(kāi)斷容量與安裝現場(chǎng)較小短路電流的容量關(guān)系。目前戶(hù)外跌落式熔斷器分為三種：50A、100A、200A。200A跌落式熔斷器的分斷能力上限為200MVA，下限為200 MVA，根據額定電壓和額定電流兩個(gè)參數選取，即熔斷器的額定電壓必須與被保護的配電干式變壓器的額定電壓相匹配，熔斷器的額定電流應大于或等于熔體的額定電流?？蛇x擇1.5 ~ 2倍額定負載電流。此外，應根據被保護系統的三相短路容量來(lái)驗證所選熔斷器，以確保被保護設備的三相短路容量小于熔斷器額定分斷容量的上限，但必須大于額定分斷容量的下限。筆者曾參與事故調查，發(fā)現部分配電干式變壓器配置的熔斷器額定分斷容量(一般稱(chēng)為上限)過(guò)大，或者線(xiàn)路末端接入的配電干式變壓器選用的熔斷器未通過(guò)短路容量校驗，導致被保護干式變壓器三相短路熔斷器熔斷時(shí)難以滅弧，較終導致電容器管燒爆，造成主線(xiàn)跳閘事故。

二是配電干式變壓器采用負荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合作為保護

負荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合可以斷開(kāi)高達31.5kA的短路電流，其基本特點(diǎn)是依靠熔斷器熔斷觸發(fā)撞針作用于負荷開(kāi)關(guān)。配電干式變壓器短路有單相、兩相和三相短路。無(wú)論何種故障，任一相熔斷后，撞針觸發(fā)負荷開(kāi)關(guān)釋放，負荷開(kāi)關(guān)三相聯(lián)動(dòng)，及時(shí)隔離故障點(diǎn)，防止缺相運行。采用負載開(kāi)關(guān)和熔斷器組合作為配電干式變壓器的保護，既能切斷負載電流滿(mǎn)足安全運行的需要，又能在10ms內切斷短路電流，切斷故障，限制短路電流，經(jīng)濟實(shí)用，能有效保護配電干式變壓器的短路故障。

負荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合廣泛應用于1000kVA以下配電干式變壓器的保護配置中，熔斷器的額定電流一般為負荷電流的2 ~ 3倍。根據這種配置方案，設計人員一般不需要進(jìn)行短路電流和繼電保護的具體設計和整定計算，可以直接選擇成套設備，大多數設計人員都喜歡這種配置方案。但是，這種保護配置方案也有一定的局限性。比如短路故障電流以熔斷為代價(jià)，動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間無(wú)法人為控制。對于輕微相間短路故障，動(dòng)作時(shí)間較長(cháng)。對于大用戶(hù)或專(zhuān)線(xiàn)用戶(hù)，當干式變壓器較多或干式變壓器容量較大時(shí)，如果負荷開(kāi)關(guān)作為進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，則不能作為母線(xiàn)短路保護和出線(xiàn)負荷開(kāi)關(guān)——熔斷器組合的后備保護，因為當用戶(hù)母線(xiàn)短路或熔斷器保護不配合時(shí)，會(huì )造成上級出線(xiàn)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，影響供電可靠性。在這種情況下，應選擇斷路器和繼電保護裝置作為進(jìn)線(xiàn)保護 #p#分頁(yè)標題#e#

《繼電保護和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規程》 (GB 14285-1993)規定，當油浸式干式變壓器容量等于或大于800kVA時(shí)，應配置氣體繼電器作為干式變壓器的內部故障保護，并應采用繼電保護裝置與斷路器配合的保護方案，可有效保護配電干式變壓器。近年來(lái)，干式配電干式變壓器得到了廣泛的應用。根據要求，應配置溫度跳閘保護。對于干式變壓器，還應選擇繼電保護裝置與斷路器相結合的保護配置方案。Yyno和Dyno配電干式變壓器，采用斷路器控制高低壓側三相和四線(xiàn)，可選擇兩相或三相過(guò)流保護，繼電器為反時(shí)限型。根據gbj62-1983《工業(yè)與民用電力裝置的繼電保護和安全自動(dòng)裝置設計規范》。利用高壓側過(guò)流保護，應采用下列保護之一：(1)，保護裝置應采用三相式，以提高靈敏度；(2)零序電流保護接至低壓側中性點(diǎn)；(3)低壓側接三相電流保護。

目前有些單位對Yyno接線(xiàn)的配電干式變壓器低壓側零線(xiàn)配置零序電流保護不夠了解，認為在干式變壓器高壓側安裝三相電流保護可以滿(mǎn)足要求。事實(shí)上，作者發(fā)現，雖然有些配電干式變壓器在配電干式變壓器低壓側裝有防止單相接地短路的三相過(guò)流保護裝置，但在進(jìn)行繼電保護整定計算時(shí)，經(jīng)常發(fā)現靈敏度要求不能滿(mǎn)足。此時(shí)，需要按規定在低壓側或低壓側中性點(diǎn)安裝另一個(gè)保護裝置。經(jīng)過(guò)大量計算，筆者發(fā)現，Dyno接線(xiàn)的配電干式變壓器低壓側發(fā)生單相接地或短路故障時(shí)，高壓側三相過(guò)流保護的靈敏度能夠滿(mǎn)足要求。因此，在選擇配電干式變壓器的保護配置時(shí)，應考慮干式變壓器接線(xiàn)形式：高壓側的三相過(guò)流保護應作為低壓側的相間短路保護或接地短路保護。如果低壓側單相接地故障的靈敏度不符合要求，也應在低壓側中性線(xiàn)上安裝零序過(guò)流保護。對于Dyno接線(xiàn)干式變壓器的保護配置，只有在高壓側安裝三相過(guò)流保護才能滿(mǎn)足靈敏度要求。

四.結論

配電干式變壓器的保護配置應根據實(shí)際情況考慮熔斷器、負荷開(kāi)關(guān)加熔斷器和斷線(xiàn)

路器加繼電保護裝置等多種方案,根據干式變壓器容量和接線(xiàn)形式合理選擇保護配置方案,優(yōu)化配置,確保配電干式變壓器安全可靠運行。

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